Wanneer de grootste dieren op aarde een hapje eten, slaat hun hart een slag over – of soms wel 30.

Dat is wat een team van mariene biologen heeft ontdekt nadat zij voor de allereerste keer de hartslag van een blauwe vinvis hadden geregistreerd. Na het vastzuigen van een hartslagmeter op de rug van een blauwe vinvis voor de Californische kust, keken de onderzoekers toe hoe het reusachtige schepsel bijna 9 uur lang non-stop dook en weer bovenkwam, waarbij het afwisselend zijn longen met lucht vulde en zijn buik met scholen smakelijke vis honderden meters onder het oppervlak.

Tijdens deze diepe, op voedsel jagende duiken schommelde de hartslag van de walvis heen en weer, waarbij hij aan de oppervlakte maar liefst 34 keer per minuut pompte en op de diepste diepten slechts twee slagen per minuut – zo’n 30% tot 50% langzamer dan de onderzoekers verwachtten.

Volgens een nieuwe studie die gisteren (25 nov.) in het tijdschrift Proceedings is gepubliceerd. 25 november gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences, kan de simpele handeling van het vangen van een hap het hart van een blauwe vinvis tot aan zijn fysieke grenzen drijven – en dat zou kunnen verklaren waarom er nog nooit wezens groter dan blauwe vinvissen op aarde zijn gezien.

“Dieren die op fysiologische extremen opereren, kunnen ons helpen de biologische grenzen aan grootte te begrijpen,” zei hoofdauteur Jeremy Goldbogen, een assistent-professor aan de Stanford University in Californië, in een verklaring. Met andere woorden: Als het hart van een blauwe vinvis niet sneller kan pompen om zijn dagelijkse foerageer expedities te voeden, hoe kan het hart van een groter dier dan nog sneller pompen om het van nog meer energie te voorzien?

De grootste harten op aarde

Blauwe vinvissen zijn de grootste dieren die ooit op aarde hebben geleefd. Als volwassen dieren kunnen blauwe vinvissen meer dan 30 meter lang worden, ongeveer zo groot als twee schoolbussen die bumper aan bumper geparkeerd staan. Er is een groot hart nodig om een schepsel van die omvang aan te drijven; hoewel het niet groot genoeg is voor een mens om doorheen te zwemmen, zoals een mythe beweert, woog het hart van een gestrande blauwe vinvis in 2015 180 kilo en leek het ongeveer de grootte te hebben van een golfkarretje.

Gerelateerd: 6 vreemdste harten in het dierenrijk

Wetenschappers wisten al dat de hartslag van een blauwe vinvis op diepte langzamer moet gaan. Wanneer luchtademende zoogdieren onder water duiken, begint hun lichaam automatisch met het herverdelen van zuurstof; hart en hersenen krijgen meer zuurstof, terwijl spieren, huid en andere organen minder zuurstof krijgen. Hierdoor kunnen dieren langer onder water blijven met één ademteug, en ligt de hartslag aanzienlijk lager dan normaal. Dit geldt net zo goed voor landrotten als voor blauwe vinvissen – maar gezien de reusachtige omvang van de walvis en zijn vaardigheid om meer dan 300 meter onder het wateroppervlak te duiken, worden hun harten tot veel grotere hoogten opgestuwd dan die van ons.

Om precies te weten te komen hoeveel de hartslag van een blauwe vinvis verandert tijdens een duik, volgden de auteurs van de studie een groep walvissen die zij eerder hadden bestudeerd in Monterey Bay, Californië, en tagden er één met een speciale sensor die was bevestigd aan het uiteinde van een 6 meter lange paal. De walvis was een mannetje dat 15 jaar geleden voor het eerst was waargenomen. De sensor was een plastic omhulsel ter grootte van een lunchbox, uitgerust met vier zuignappen, waarvan er twee elektroden bevatten om de hartslag van de walvis te meten.

De onderzoekers merkten de walvis bij hun eerste poging met de sensor, en daar bleef hij gedurende de volgende 8,5 uur, terwijl de walvis naar beneden dook en weer opdook tijdens tientallen voedselzoekmissies. Het grootste deel van deze tijd werd onder water doorgebracht: De langste duik van de walvis duurde 16,5 minuten en bereikte een maximale diepte van 600 voet (184 m), terwijl de walvis nooit meer dan 4 minuten aan de oppervlakte was om zijn longen bij te vullen.

Gerelateerd: 15 van de grootste dieren van hun soort

De sensor toonde aan dat, op de laagste diepten van elke duik, het hart van de walvis gemiddeld vier tot acht keer per minuut klopte, met een dieptepunt van slechts twee slagen per minuut. Tussen deze lage slagen in, trok de aorta van de walvis langzaam samen om zuurstofrijk bloed langzaam door het lichaam van het dier te laten stromen, schreven de onderzoekers.

Terug aan de oppervlakte versnelde de hartslag van de walvis tot een zinderende 25 tot 37 slagen per minuut, waardoor de bloedsomloop van het dier snel werd opgeladen met voldoende zuurstof om de volgende diepe duik te kunnen maken. Tijdens deze snelle tankbeurten zat het hart van de walvis dicht tegen zijn fysieke grenzen aan, schreven de auteurs van de studie – het is onwaarschijnlijk dat het hart van een walvis nog sneller zou kunnen slaan dan dat.

Deze natuurlijke limiet van het hart kan verklaren waarom blauwe vinvissen hun maximum bereiken bij een bepaalde grootte, en waarom er nooit dieren op aarde zijn geweest die groter waren. Omdat een groter dier nog meer zuurstof nodig zou hebben om zich te kunnen voeden tijdens lange, diepe duiken, zou zijn hart nog sneller moeten kloppen dan dat van een blauwe vinvis om aan de oppervlakte zuurstof bij te tanken.

Volgens de auteurs van de studie lijkt dat op basis van de huidige gegevens niet mogelijk; blauwe vinvissen hebben – nu en voor altijd – misschien wel het hardst werkende hart op aarde.

• Marine Marvels: Spectaculaire foto’s van zeedieren
• Image Gallery: Ruslands prachtige orka’s
• Galerij: The Mysterious Lives of Whale Sharks

Oorspronkelijk gepubliceerd op Live Science.