Wenn die größten Tiere der Erde einen Snack zu sich nehmen, setzt ihr Herz einen Schlag aus – oder manchmal 30.

Das hat ein Team von Meeresbiologen herausgefunden, nachdem sie zum ersten Mal den Herzschlag eines Blauwals aufgezeichnet haben. Nachdem sie einen Pulsmesser an den Rücken eines Blauwals vor der kalifornischen Küste gesaugt hatten, beobachteten die Forscher, wie die riesige Kreatur fast neun Stunden lang nonstop tauchte und wieder auftauchte und dabei abwechselnd ihre Lungen mit Luft und ihren Bauch mit Schwärmen schmackhafter Fische füllte, die Hunderte von Metern unter der Oberfläche lagen.

Während dieser tiefen, futterjagenden Tauchgänge schwankte die Herzfrequenz des Wals wild hin und her. An der Oberfläche schlug er bis zu 34 Mal pro Minute, in den tiefsten Tiefen dagegen nur zwei Mal pro Minute – etwa 30 bis 50 % langsamer als von den Forschern erwartet.

Nach einer neuen Studie, die gestern (25.11.) in der Zeitschrift Proceedings 25. November in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht wurde, kann der einfache Akt des Fangens eines Bisses das Herz eines Blauwals an seine physischen Grenzen bringen – und das könnte erklären, warum auf der Erde noch nie größere Lebewesen als Blauwale gesichtet wurden.

„Tiere, die an physiologischen Extremen arbeiten, können uns helfen, biologische Grenzen der Größe zu verstehen“, sagte der Hauptautor der Studie, Jeremy Goldbogen, ein Assistenzprofessor an der Stanford University in Kalifornien, in einer Erklärung. Mit anderen Worten: Wenn das Herz eines Blauwals unmöglich noch schneller pumpen kann, um seine täglichen Beutezüge zu finanzieren, wie kann dann das Herz eines größeren Tieres noch schneller pumpen, um es mit noch mehr Energie zu versorgen?

Die größten Herzen der Erde

Blauwale sind die größten Tiere, die je auf der Erde gelebt haben. Als ausgewachsene Tiere können Blauwale mehr als 30 Meter lang sein, das entspricht in etwa der Größe von zwei Schulbussen, die Stoßstange an Stoßstange geparkt sind. Es braucht ein großes Herz, um eine Kreatur dieser Größe anzutreiben; obwohl es nicht wirklich groß genug für einen Menschen ist, um hindurchzuschwimmen, wie ein urbaner Mythos behauptet, wog das Herz eines gestrandeten Blauwals im Jahr 2015 400 Pfund (180 Kilogramm) und sah ungefähr so groß aus wie ein Golfwagen.

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Wissenschaftler wussten bereits, dass sich der Puls eines Blauwals in der Tiefe verlangsamen muss. Wenn luftatmende Säugetiere unter Wasser tauchen, fängt ihr Körper automatisch an, den Sauerstoff umzuverteilen; Herz und Gehirn bekommen mehr O2, während Muskeln, Haut und andere Organe weniger bekommen. Dies ermöglicht es den Tieren, mit einem einzigen Atemzug länger unter Wasser zu bleiben, und es führt zu einer deutlich niedrigeren Herzfrequenz als normal. Das gilt für menschliche Landratten genauso wie für Blauwale – aber angesichts der gigantischen Größe der Wale und ihrer Fähigkeit, mehr als 300 m unter die Wasseroberfläche zu tauchen, werden ihre Herzen an Grenzen gebracht, die unsere weit übersteigen.

Um genau herauszufinden, wie stark sich die Herzfrequenz eines Blauwals während eines Tauchgangs verändert, folgten die Studienautoren einer Gruppe von Walen, die sie zuvor in der Monterey Bay in Kalifornien untersucht hatten, und markierten einen mit einem speziellen Sensor, der am Ende einer 6 m langen Stange befestigt war. Bei dem Wal handelte es sich um ein Männchen, das erstmals vor 15 Jahren gesichtet wurde. Der Sensor war eine Kunststoffschale in der Größe einer Lunchbox, die mit vier Saugnäpfen ausgestattet war, von denen zwei Elektroden enthielten, um den Herzschlag des Wals zu messen.

Den Forschern gelang es, den Wal gleich beim ersten Versuch mit dem Sensor zu markieren, und dieser blieb für die nächsten 8,5 Stunden dort, während der Wal auf Dutzende von Nahrungssuche-Missionen abtauchte und wieder auftauchte. Die meiste Zeit davon wurde unter Wasser verbracht: Der längste Tauchgang des Wals dauerte 16,5 Minuten und erreichte eine maximale Tiefe von 184 m (600 Fuß), während der Wal nie mehr als 4 Minuten an der Oberfläche verbrachte, um seine Lungen aufzufüllen.

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Der Sensor zeigte, dass das Herz des Wals in den tiefsten Tiefen jedes Tauchgangs durchschnittlich vier bis acht Mal pro Minute schlug, mit einem Tiefstwert von nur zwei Schlägen pro Minute. Zwischen diesen langsamen Schlägen zog sich die dehnbare Aortenarterie des Wals langsam zusammen, um das sauerstoffreiche Blut langsam durch den Körper des Tieres zu transportieren, schreiben die Forscher.

Zurück an der Oberfläche beschleunigte sich die Herzfrequenz des Wals auf rasante 25 bis 37 Schläge pro Minute, um den Blutkreislauf des Tieres schnell mit genügend Sauerstoff für den nächsten Tieftauchgang zu versorgen. Während dieser schnellen Tankstopps arbeitete das Herz des Wals nahe an seinen physischen Grenzen, schreiben die Studienautoren – es ist unwahrscheinlich, dass das Herz eines Wals noch schneller schlagen kann als das.

Dieses natürliche Herzlimit könnte erklären, warum Blauwale bei einer bestimmten Größe ihr Maximum erreichen und warum es auf der Erde keine bekannten Tiere gibt, die größer sind. Weil ein größeres Lebewesen noch mehr Sauerstoff benötigen würde, um seine langen, tiefen Tauchgänge zur Nahrungsaufnahme aufrechtzuerhalten, müsste sein Herz noch schneller schlagen als das des Blauwals, um seinen Körper an der Oberfläche mit Sauerstoff aufzutanken.

Nach Ansicht der Studienautoren scheint das auf Basis der aktuellen Daten nicht möglich zu sein; Blauwale könnten – jetzt und für immer – die am härtesten arbeitenden Herzen der Erde haben.

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Ursprünglich veröffentlicht auf Live Science.