1001 thắc mắc: Tim cá voi xanh ‘khủng’ thế nào, làm sao đo được nhịp tim của chúng?

Một con cá voi xanh trưởng thành có thể dài tới 30m, nặng gần 200 tấn và quả tim của nó cũng rất khủng nặng tới 180kg. Câu hỏi là làm thế nào con người có thể đo được nhịp tim của chúng?

Cá voi xanh còn gọi là cá ông, là loài động vật biển có vú, khi trưởng thành đạt tới chiều dài 30 mét và nặng 180 tấn hoặc hơn nữa. Cá voi xanh được cho là loài động vật lớn nhất và nặng nhất từng tồn tại cho tới nay.

Trước thế kỉ 20, cá voi xanh tồn tại với số lượng cá thể lớn ở hầu hết các đại dương trên thế giới. Nhưng hơn 100 năm qua, chúng bị săn bắn đến mức gần như tuyệt chủng cho đến khi được bảo vệ bởi luật pháp quốc tế vào năm 1966.

Theo một báo cáo vào năm 2002, có xấp xỉ 5.000 – 12.000 cá thể sống trên toàn thế giới, bao gồm ít nhất 5 nhóm. Trước khi bị săn bắt ráo riết, quần thể cá voi xanh lớn nhất ở vùng biển Nam cực có khoảng 239.000 cá thể (từ 202.000 tới 311.000). Các quần thể nhỏ hơn khác (khoảng 2000 cá thể) tập trung ở các vùng biển Đông bắc Thái Bình Dương, Nam Cực. Có 2 quần thể khác ở Bắc Đại Tây Dương và ít nhất 2 quần thể nữa ở Nam Bán Cầu.

Mới đây, các chuyên gia từ ĐH Stanford (Mỹ) đã tìm ra cách đo được khả năng bơm máu của quả tim 180kg ở ngay giữa lòng đại dương, mà không gây tổn hại đến bản thân cá voi.

Ccác chuyên gia định gắn thẻ cho cá voi, bằng một bộ cảm biến có cách thức hoạt động giống như những chiếc giác hút. Bộ cảm biến đã thu lại được khối dữ liệu dài 8,5h sau những lần ngụp lặn của cá voi. Qua đó cho thất, nhịp tim của cá voi đập rất chậm, ở độ sâu, nhịp tim của á chỉ rơi vào khoảng 4 – 8 nhịp mỗi phút, thậm chí có lúc tụt xuống 2 nhịp.

Được biết, cá voi xanh không phải là loài săn mồi hung dữ, mà chúng kiếm ăn nhờ vào phương pháp “lọc”. Nhờ hàm răng giống như một tấm lưới, chúng sẽ hút nước vào, sau đó đẩy nước ra khỏi miệng và giữ lại con mồi bên trong – như tôm và phù du.

Theo các chuyên gia, nhịp tim quá thấp của cá voi một phần có thể do cơ chế co động mạch khi lặn, nhằm giữ máu lưu thông lâu hơn.

Những loài động vật sở hữu trái tim “kì quặc” nhất quả đất

Trái tim con người thường đập 72 nhịp/phút trong khi cùng thời gian đó, trái tim một con thú đang ngủ đông chỉ đập 5 lần nhưng với chim ruồi là 1.260 lần. Quả tim người chỉ nặng khoảng 0,3kg nhưng con số này ở hươu cao cổ là 12kg – lý do là bởi chúng cần một quả tim cực khỏe để có thể bơm máu chạy qua hết cái cổ dài.

Động vật thân mềm có tới ba quả tim

Tất cả các loài thủy sinh bao gồm bạch tuộc, mực ống hay sao biển trên thực tế đều có tới ba trái tim. Trong đó, hai quả tim phụ hai bên giúp động vật thân mềm hấp thu máu còn quả tim trung tâm giữ vai trò điều tiết máu qua các động mạch đi nuôi cơ thể.

Đặc biệt, máu được ba quả tim trên cung cấp không có màu đỏ như chúng ta vẫn tưởng tượng. Thực tế, máu của các loại thân mềm này có màu xanh do tế bào chứa nhiều nguyên tố đồng. Còn sở dĩ máu người và thú có vú có màu đỏ vì chứa nhiều chất sắt trong hemoglobin.

Gián: Trái tim không làm nhiệm vụ

Giống như các loài côn trùng khác, gián có hệ thống tuần hoàn máu đặc biệt khi máu không phải lúc nào cũng chảy đầy trong tất cả các mạch mà chỉ xoay quanh 12 đến 13 đường chính.

Các xoang sống lưng, bộ phận nằm trên đỉnh thân của gián giúp chuyển máu đã hấp thụ oxy đến các ngăn của tim. Tuy nhiên, trái tim ở đây lại không làm nhiệm vụ luân chuyển máu đi khắp cơ thể như tim ở các loài vật khác.

Đó là bởi gián và các loài côn trùng khác hô hấp thông qua các lỗ khí trên cơ thể thay vì phổi, vì vậy nên máu cũng không cần làm nhiệm vụ mang oxy từ nơi này đến nơi khác. Ngoài ra, theo chuyên gia Don Moore III tại Vườn thú Quốc gia Smithsonian, tim gián có chung nhịp đập với tim con người.

Giun đất dùng tim “fake”

Giun đất vốn là loài động vật không có tim nhưng chúng lại có tới năm bộ phận được gọi là “tim giả” bao quanh thực quản. Những tim giả này không làm nhiệm vụ bơm máu mà chỉ thực hiện việc co bóp các mạch máu để giúp tuần hoàn máu diễn ra. Ngoài ra giun cũng không hề có phổi và chúng hấp thu oxy thông qua lớp da ẩm của mình.

Giun đất có máu màu đỏ bởi chúng chứa hemoglobin, chất protein luôn mang theo oxy. Tuy nhiên, khác với loài người là chúng có hệ thống tuần hoàn mở nên hemoglobin chỉ trôi dạt giữa những chất còn lại chứ không được hấp thu hay chuyển hóa.

Cá ngựa vằn có thể tái sinh trái tim

Nếu một con cá ngựa vằn bị tổn thương tim, ngay lập tức chúng sẽ tái tạo một quả mới để thay thế. Trong một nghiên cứu được đăng trên tạp chí khoa học vào năm 2002, các nhà nghiên cứu chỉ ra rằng cá ngựa vằn có thể tái tạo lại 20% cơ tim bị phá hủy chỉ sau hai tháng.

Nếu như gan người có thể tự tái tạo còn các loại bò sát hay lưỡng cư có thể tự mọc lại đuôi thì khả năng tái tạo tim của cá ngựa vằn đi đầu trong việc nghiên cứu về sự phát triển của tim mạch. Tuy nhiên, tim của loài cá này lại vô cùng đặc biệt bởi chúng chỉ có một tâm nhĩ và một tâm thất đồng thời có tới hai cấu trúc khác hoàn toàn so với tim người.

Đối với các loài động vật khác thì quả tim làm nhiệm vụ vận chuyển oxy đi khắp cơ thể. Tuy nhiên với cá thì các xoang ở sống lưng vận chuyển dưỡng khí qua lại giữa tâm thất và tâm nhĩ. Tâm thất càng mỏng thì tường động mạch càng dày và máu được bơm lên tâm nhĩ càng nhanh.

Cá voi có trái tim to khổng lồ

Theo ông James Mead, chủ tịch danh dự của Học viện Smithsonian, tim cá voi có bốn ngăn và được biết tới với kích thước lớn nhất trong thế giới động vật. Đây phải là một quả tim cực kỳ to lớn và cực khỏe để có thêm bơm oxy đi khắp cơ thể đồ sộ như hai chiếc xe bus của loài này. Theo ước tính, tim cá voi xanh nặng tới 589kg, tương đương cân nặng của gần 9 người trưởng thành (nặng trung bình 70kg). Bên cạnh đó, các nhà khoa học cũng nhận thấy rằng bức tường gồm các động mạch chính trong tim của cá voi có độ dày tương đương với chiều dài của một chiếc iPhone 6 Plus.

Tim ếch chỉ có ba ngăn

Theo nhà nghiên cứu Daniel Mulcachy của Viện nghiên cứu Washington, tim của hầu hết các loại thú có vú và chim đều có bốn ngăn nhưng với ếch thì chỉ là ba ngăn, bao gồm hai tâm nhĩ và một tâm thất. Quả tim này có nhiệm vụ lọc oxy mà cơ thể hấp thụ được, chuyển nó qua phổi để hô hấp và sau đó đẩy dưỡng khí xuống toàn bộ các cơ quan.

Đối với tim người, việc oxy hóa tế bào máu và tách oxy từ tế bào này là hai quá trình hoàn toàn riêng biệt nhưng với loài ếch thì một bộ phận có tên là cơ tim giữ cho hai quá trình trên hoạt động độc lập với nhau trong cùng một tâm thất.

Cũng theo Mulcachy, ếch không chỉ lấy oxy qua phổi mà còn từ lớp da của mình. Tim của loài ếch cũng thực sự hoạt động theo nguyên tắc riêng – tế bào máu đi vào tâm nhĩ phải và ra ở tâm thất đến phổi và da để lấy oxy. Các tế bào đã hấp thụ oxy sau đó quay trở lại tâm nhĩ trái, đến tâm thất và đem oxy đi nuôi các cơ quan trong cơ thể.

Clip: Cá voi sát thủ hạ cá mập trắng.