Dit is waarom walvissen niet verdrinken als ze onder water voedsel doorslikken

Wetenschap, gezondheid en technologie

20 januari 2022 | Neem voor meer informatie contact met ons op Alex Walls

Heb je je ooit afgevraagd of walvissen kunnen boeren, en waarom ze niet verdrinken als ze een liter water en krill inslikken? Nieuw UBC-onderzoek biedt mogelijk het antwoord.

De onderzoekers ontdekten dat impulsvoedende walvissen een ‘orale plug’ hebben, een vlezige bol in hun mond die naar achteren beweegt om de bovenste luchtwegen af ​​te sluiten tijdens het eten, terwijl hun strottenhoofd sluit om de lagere luchtwegen af ​​te sluiten.

Deze plug voorkomt dat er water in hun longen komt tijdens het eten, volgens de krant Vandaag geplaatst in een huidige biologie. “Het is net als wanneer de huig naar achteren beweegt om onze neusholtes te sluiten, en onze luchtpijp sluit terwijl we voedsel doorslikken”, zegt hoofdauteur Dr. Kelsey Gill, een postdoctoraal onderzoeker in de afdeling zoölogie.

Impulsvoedende walvissen eten, je raadt het al, rennen op hun prooi af, versnellen met hoge snelheid en openen hun mond om water en krill in te slikken. Soms kan die hoeveelheid groter zijn dan hun lichaam, zegt dr. Gill, wat een indrukwekkende prestatie is, aangezien deze groep de bultrug en de blauwe vinvis, het grootste dier op aarde, omvat. Het water wordt vervolgens afgevoerd door de balein, waardoor er smakelijke kleine krill achterblijft die moet worden ingeslikt.

Krediet: Alex Boersma/Huidige biologie

De onderzoekers onderzochten specifiek vinvissen, een soort impulsvoedende walvis en ontdekten dat de “mondplug” nodig is om te bewegen om voedsel in de slokdarm te laten komen. De enige manier waarop het kan zijn, is naar de achterkant van het hoofd en omhoog, waardoor de neusgangen worden geblokkeerd wanneer de walvis slikt. Tegelijkertijd sluit het kraakbeen bij de ingang van het strottenhoofd, en de larynxzak gaat omhoog om de lagere luchtwegen af ​​te sluiten, zegt Dr. Gill. We hebben dit beschermende mechanisme niet gezien bij andere dieren, of in de literatuur. Veel van onze kennis over walvissen en dolfijnen is afkomstig van tandwalvissen, die hun luchtwegen volledig hebben gescheiden, dus soortgelijke veronderstellingen zijn gemaakt over impulsvoedende walvissen. “

Het blijkt dat mensen een soortgelijk systeem hebben om voedsel door te slikken zonder iets in hun longen te krijgen: we hebben respectievelijk de epiglottis en het zachte gehemelte, een bedekking van kraakbeen en een spierbedekking in de keel en mond. Mensen zouden waarschijnlijk ook onder water eten, zegt Dr. Gill, maar het zou zijn alsof je met hoge snelheid naar een hamburger zwemt en je mond wijd opendoet als je dichterbij komt – het is moeilijk om je longen niet te laten overstromen.

De mondplug en larynxsluiting van de walvissen staan ​​centraal in hoe impulsvoeding evolueerde, zeggen de onderzoekers, een belangrijk onderdeel van de enorme omvang van deze wezens. “Bulkvoeden met krillzwammen is zeer efficiënt en is de enige manier om de enorme hoeveelheid energie te leveren die nodig is om zo’n groot lichaam te ondersteunen. Dit zou niet mogelijk zijn zonder de voordelen”, zegt senior auteur Dr. Robert Chadwick, professor in de afdeling Zoölogie van de UBC, de speciale anatomie die we hebben beschreven.”

Het onderzoeken van de anatomie van walvissen omvat vaak pogingen om walvissen te ontleden die zijn gestorven door stranding, wat gepaard gaat met uitdagingen zoals proberen het werk af te ronden voordat het tij opkomt. Voor dit onderzoek hebben Dr. Gill en collega’s echter in 2018 walvissen in IJsland ontleed, waarbij weefsel werd gewonnen dat niet voor voedsel werd gebruikt van een commercieel walvisstation. Ze zei dat het geweldig zou zijn om in realtime met walvissen te werken, maar het vereist misschien wat technologische vooruitgang. “Het zou interessant zijn om een ​​kleine camera in de mond van de walvis te gooien terwijl deze aan het eten is om te zien wat er gebeurt, maar we moeten ervoor zorgen dat het veilig is om te eten en biologisch afbreekbaar is.”

Het team zal doorgaan met het onderzoeken van de mechanismen die betrokken zijn bij de keelholte en de kleine slokdarm die verantwoordelijk zijn voor het snel verplaatsen van honderden kilo’s krill in de maag in minder dan een minuut. Met zoveel menselijke invloeden die de voedselketens verstoren en weten hoe walvissen eten en hoeveel ze eten, is het een goed idee om zoveel mogelijk over deze dieren te leren om hen en hun ecosystemen te beschermen, zegt dr. Gill.

En er valt nog veel meer te ontdekken, waaronder of walvissen hoesten, hikken en ja, boeren. Bultruggen blazen bellen uit hun mond, maar we weten niet precies waar de lucht vandaan komt – het is misschien logischer en veiliger als walvissen uit hun holen boeren.

Interviewtalen: Engels (Gill, Chadwick)