Adattamenti per immersioni
Cuore di leone marino.
Ci sono molti componenti che compongono la fisiologia del leone marino e questi processi controllano gli aspetti del loro comportamento. La fisiologia detta la termoregolazione, l’osmoregolazione, la riproduzione, il tasso metabolico e molti altri aspetti sull’ecologia dei leoni marini, inclusa ma non limitata alla loro capacità di immergersi a grandi profondità., I corpi dei leoni marini controllano la frequenza cardiaca, lo scambio di gas, il tasso di digestione e il flusso sanguigno per consentire agli individui di immergersi per un lungo periodo di tempo e prevenire gli effetti collaterali dell’alta pressione in profondità.
Le alte pressioni associate alle immersioni profonde causano l’accumulo di gas come l’azoto nei tessuti che vengono poi rilasciati dopo l’affioramento, causando probabilmente la morte. Uno dei modi in cui i leoni marini affrontano le pressioni estreme è limitare la quantità di scambio di gas che si verifica durante le immersioni., Il leone marino consente agli alveoli di essere compressi dalla crescente pressione dell’acqua forzando così l’aria superficiale nelle vie aeree rivestite di cartilagine appena prima della superficie di scambio di gas. Questo processo impedisce qualsiasi ulteriore scambio di ossigeno al sangue per i muscoli, richiedendo a tutti i muscoli di essere caricati con abbastanza ossigeno per durare la durata dell’immersione. Tuttavia, questo shunt riduce la quantità di gas compressi di entrare nei tessuti riducendo quindi il rischio di malattia da decompressione. Il collasso degli alveoli non consente tuttavia alcun deposito di ossigeno nei polmoni., Ciò significa che i leoni marini devono mitigare l’uso di ossigeno per estendere le loro immersioni. La disponibilità di ossigeno è prolungata dal controllo fisiologico della frequenza cardiaca nei leoni marini. Riducendo la frequenza cardiaca ben al di sotto dei tassi di superficie, l’ossigeno viene salvato riducendo lo scambio di gas e riducendo l’energia necessaria per una frequenza cardiaca elevata. La bradicardia è un meccanismo di controllo per consentire un passaggio dall’ossigeno polmonare all’ossigeno immagazzinato nei muscoli che è necessario quando i leoni marini si immergono in profondità. Un altro modo leoni marini mitigare l’ossigeno ottenuto in superficie in immersioni è quello di ridurre il tasso di digestione., La digestione richiede attività metabolica e quindi l’energia e l’ossigeno vengono consumati durante questo processo; tuttavia, i leoni marini possono limitare il tasso di digestione e diminuirlo di almeno il 54%. Questa riduzione della digestione si traduce in una riduzione proporzionale dell’uso di ossigeno nello stomaco e quindi un apporto di ossigeno correlato per le immersioni. Tasso di digestione in questi leoni marini aumenta di nuovo a tassi normali immediatamente dopo resurfacing. L’esaurimento dell’ossigeno limita la durata dell’immersione, ma l’accumulo di anidride carbonica (CO2) svolge anche un ruolo nelle capacità di immersione di molti mammiferi marini., Dopo che un leone marino ritorna da una lunga immersione, la CO2 non è scaduta velocemente come l’ossigeno viene reintegrato nel sangue, a causa delle complicazioni di scarico con CO2. Tuttavia, avere più del normale livelli di CO2 nel sangue non sembra influenzare negativamente il comportamento di immersione. Rispetto ai mammiferi terrestri, i leoni marini hanno una maggiore tolleranza allo stoccaggio di CO2, che è ciò che normalmente dice ai mammiferi che hanno bisogno di respirare. Questa capacità di ignorare una risposta alla CO2 è probabilmente causata dall’aumento dei corpi carotidei che sono sensori per i livelli di ossigeno che consentono all’animale di conoscere la sua fornitura di ossigeno disponibile., Tuttavia, i leoni marini non possono evitare gli effetti del graduale accumulo di CO2 che alla fine fa sì che i leoni marini trascorrano più tempo in superficie dopo più immersioni ripetute per consentire la scadenza di una quantità sufficiente di CO2 accumulata.
Parassiti e malattiedit
Correlazioni comportamentali e ambientali di Philophthalmus zalophi, un parassita del piede. E l’infezione ha avuto un impatto sulla sopravvivenza dei giovani leoni marini delle Galapagos (Zalophus wollebaeki). Questa infezione porta a malattie collegate al riscaldamento globale., Il numero di stadi infettivi di diverse specie di parassiti ha una forte correlazione con il cambiamento di temperatura, pertanto è essenziale considerare la correlazione tra il crescente numero di infezioni parassitarie e i cambiamenti climatici. Per testare questa teoria proposta i ricercatori hanno utilizzato i leoni marini delle Galapagos perché sono endemici delle isole Galapagos. Le isole Galapagos passa attraverso cambiamenti stagionali delle temperature superficiali del mare, che consistono di alte temperature dall’inizio di gennaio fino al mese di maggio e temperature più basse per tutto il resto dell’anno., I parassiti affioravano in gran numero quando la temperatura del mare era al massimo. Inoltre, i dati sono stati raccolti catturando i leoni marini al fine di misurare e determinare i loro tassi di crescita. I loro tassi di crescita sono stati notati insieme alle citazioni di parassiti che sono stati trovati sotto la palpebra. I risultati scioccanti sono stati che i leoni marini sono colpiti i parassiti dalle prime età di 3 settimane di età fino all’età di 4 a 8 mesi. I parassiti trovati nel colpo di fortuna dell’occhio hanno fatto gravi danni all’occhio. Dai dati raccolti, 21 dei 91 sono sopravvissuti; con un totale di 70 morti in appena un arco di due anni., I parassiti stanno attaccando i cuccioli in così giovane età; causando così i cuccioli di non raggiungere l’età della riproduzione. Il tasso di mortalità dei cuccioli sta superando il tasso di fertilità di gran lunga. Poiché la maggior parte dei cuccioli non è in grado di raggiungere l’età della riproduzione, la popolazione non cresce abbastanza velocemente da tenere la specie fuori pericolo. I cuccioli che sopravvivono devono trasmettere i loro geni forti per assicurarsi che i loro giovani sopravvivano e la generazione che segue. Altri parassiti, come Anisakis e dirofilaria possono anche infettare i leoni marini.,
Insieme alle isole Galapagos, i leoni marini (Zalophus wollebaeki) sono colpiti dai leoni marini australiani (Neophoca cinerea). Lo stesso metodo è stato utilizzato per i cuccioli di mare sull’isola delle Galapagos, ma in aggiunta, i ricercatori in Australia hanno prelevato campioni di sangue. I cuccioli in Australia sono stati colpiti da anchilostomi, ma sono stati anche uscendo in gran numero con temperature più calde. Anche i cuccioli di mare in Nuova Zelanda (Phocarctos hookeri) sono stati colpiti in età molto precoce da anchilostomi (Uncinaria). La differenza è che in Nuova Zelanda i ricercatori hanno preso le misure necessarie e hanno iniziato il trattamento., Il trattamento sembrava essere efficace sui cuccioli che lo hanno preso. Non hanno trovato tracce di questa infezione in seguito. Tuttavia, la percentuale di cuccioli che lo hanno è ancora relativamente alta a circa il 75%. Quei cuccioli che sono stati trattati avevano tassi di crescita molto migliori rispetto a quelli che non l’hanno fatto. Nel complesso parassiti e anchilostomi stanno uccidendo abbastanza cuccioli per metterli in pericolo. I parassiti colpiscono i cuccioli di mare in varie aree del mondo. Il successo riproduttivo riduce immensamente, anche i metodi di sopravvivenza, i cambiamenti nella salute e nella crescita sono stati influenzati.,
Allo stesso modo, il cambiamento climatico ha portato ad un aumento delle fioriture di alghe tossiche negli oceani. Queste tossine vengono ingerite da sardine e altri pesci che vengono poi mangiati dai leoni marini, causando danni neurologici e malattie come l’epilessia.
Espressioni geniche e dietEdit
Le espressioni geniche vengono utilizzate più spesso per rilevare le risposte fisiologiche alla nutrizione, così come altri fattori di stress., In uno studio condotto con quattro leoni marini di Steller (Eumetopias jubatus), tre dei quattro leoni marini sono stati sottoposti a uno studio di 70 giorni che consisteva in assunzione di cibo senza restrizioni, stress nutrizionale acuto e stress nutrizionale cronico. I risultati hanno mostrato che gli individui sotto stress nutrizionale hanno regolato alcuni processi cellulari all’interno della loro risposta immunitaria e dello stress ossidativo. Lo stress nutrizionale è stato considerato la causa più vicina del declino della popolazione in questa specie. Nei leoni marini della Nuova Zelanda, i pendii da nord a sud guidati dalle differenze di temperatura hanno dimostrato di essere fattori chiave nel mix di prede.,
Geografica variationEdit
la variazione Geografica per i leoni di mare sono stati determinati dalle osservazioni dei teschi di diversi Otariidae specie; un cambiamento generale nella dimensione corrisponde un cambiamento di latitudine e produttività primaria. Teschi di leoni marini australiani da Australia occidentale erano generalmente più piccoli in lunghezza, mentre i più grandi teschi sono da località temperate fredde., Gli otariidae sono in fase di divergenza di specie, molte delle quali possono essere guidate da fattori locali, in particolare latitudine e risorse. Le popolazioni di una data specie tendono ad essere più piccole nei tropici, aumentano di dimensioni con l’aumentare della latitudine e raggiungono un massimo nelle regioni sub-polari. In un clima fresco e in acque fredde dovrebbe esserci un vantaggio selettivo nella riduzione relativa della superficie corporea derivante dall’aumento delle dimensioni, poiché il tasso metabolico è più strettamente correlato alla superficie corporea che al peso corporeo.