Унутар груди дупина и назубљених китова постоји анатомска мистерија: лавиринт ситних крвних судова налик црву који се назива "торакална рета", чија је сврха научницима дуго збунила. Јои Реиденберг, анатомисткиња медицинске школе Моунт Синаи'с Ицахн, мисли да је схватила за шта је то реч. Ако је у праву, то би могла бити кључ за развој уређаја који ће бити у стању да спријечи смртоносно стање од којег сви рониоци страхују: завоји.
Реиденберг је један од неколико истраживача чији се рад сужава у томе како морске врсте успевају да се спуштају - и сигурно се враћају - из дубина океана. А то растуће разумевање анатомије делфина, китова, корњача и риба доноси снове о томе да се омогући рониоцима да роне дубље, брже и сигурније мало ближе стварности.
Реиденберг је прегледао 10 мртвих делфина и прасића који су насукани на копну да би пронашли везе између мистериозних крвних судова и осталих анатомија животиња. Открила је да је мрежа за коју сумња да би могла радити као својеврсни „разврставач новчића“ за гасове, заробљавајући мехуриће душика који се формирају као рониоци на површини хватајући их у мањим и мањим бродовима. То их заузврат спречава да уђу у зглобове и блокирају снабдевање крвљу органа, што може да изазове смртоносну декомпресијску болест, звану.
Њој је још увијек потребно у потпуности тестирати ову теорију, али чини се да су друга недавна истраживања вјеровала њеној идеји. Студија коју су у априлу објавили истраживачи из оцеанографске институције Воодс Холе и оцеанографског фонда Фундацион у Шпанији открила је да се плућа морских сисара стисну под притиском тако да се мехурићи азота чувају ван крвотока.
Код људи је другачије. Како роните дубље, све већи притисак узрокује растварање азота у ваздуху који удишете у вашој крви. Расте пребрзо и тај азот се не раствара да би створио гасне мехуриће у крвотоку, где се шире и могу заглавити у зглобовима и виталним органима. Без прилагођавања морских сисара, рониоци се морају споро дизати, често са паузама, како би избјегли овај проблем. То омогућава временским мехурићима душика да постепено пређу свој пут од крви до плућа, где се могу издахнути на површину - онако како бисте пажљиво, полако отворили лименку сода да испустите гасове који су се створили под притиском.
Да би тестирао своју теорију о рете функцији, Реиденберг би пумпао раствор попут селтзера кроз вене трупа дупина и ставио тај леш унутар коморе за рекомпресију која је уметнута у ЦТ скенер. Како она повећава притисак да симулира роњење, гасови у течности би се растварали у крвоток. Затим, док азот почне да се поново помиче као „микро мехурићи“ током симулираног успона, торакални рете би их - надамо се - сифровао да би их држао подаље од виталних органа док се не пусте у вене које воде плућима до издисаја на површину. .
"Како се приближе површини, мехурићи би се истискивали, а плућа би се могла поново проширити и мехурићи би се на крају пребацили у плућа", каже Реиденберг. Рете би дјеловао као нека врста "заобилазне петље за хватање додатног плина."
Сферична лезија пронађена у ребру мртве китове сперме, вероватно узрокована шеширом азотних мехурића који се формирао када се кита пребрзо дизао са дубине високог притиска. (Том Клеиндинст / Оцеанографска установа Воодс Холе) Ако се докаже ова функција остатка, ризици и време чекања за рониоце људи могу се смањити - стварањем, у суштини, спољне резидбе за људе. Могућности су значајне: замислите да рониоци морнарице СЕАЛ раде скривене операције, каже Реиденберг. "Последње што бисте пожелели су да седе патке неколико метара од површине и чекају на последње заустављање декомпресије, које је најдуже стајање. Данас би могли одустати од заустављања, убрзати и убрзати кривине. "
Али да су имали уређај натакнут на леђа, закачен у њихов циркулациони систем преко крвних жила у близини површине коже, зарон би био бржи и сигурнији - и са здравствене и војне перспективе. Испочетка би било гломазно, али, каже Реиденберг, не више од ИВ система на који би могао да буде укључен пацијент болнице.
Нису сви уверени у будућност таквог уређаја. „Људи гледају на ронилачке животиње деценијама питајући се како се носе са дубином и притиском“, каже Лауренс Ховле, машинска инжењерка са Универзитета Дуке која је радила на моделирању тежине завоја у различитим сценаријима. Каже да су Реиденбергове теорије о одморишту занимљиве и да би "могао бити случај", али је напоменуо да је разлика између морских сисара и копнених у томе што они удахну на површини прије роњења. У међувремену, непрестано дишемо кроз ваздушне резервоаре, што значи да имамо на располагању више азота за формирање мехурића.
Што се тиче гломазног прототипа? "Да, не знам да бих желео то да пробам", каже Ховле.
Занимљиво је да морски сисари нису увек успешни јер избегавају завоје. Најновија истраживања скелета китова открила су да чак и китови могу добити оштећења кости карактеристична за завоје. Сматра се да су неочекивани стресори попут сонара главни кривац, шокирајући животиње да убрзавају према површини, узрокујући да пребрзо притисну плућа.
Идеје против завоја нису једине ствари које можемо научити од таквих животиња приликом дизајнирања следеће генерације ронилачке технологије. Једно од највећих достигнућа које су инспирисали морски сисари су папуче засноване на анатомији делфина. „Монофин“ постоји још од 1970-их и скратио је времена роњења за слободне рониоце замењујући наша неспретна два стопала са зубима сличним дупинима. Од тада је учињено неколико напретка на тој пераји да би је још више наликовао делфинима.
„Изгледа баш као реп ронилачких сисара попут китова, делфина итд., Јер пружа врло ефикасан начин преноса снаге из ваших мишића у предњи потисак у води. Отуда га је природа усвојила “, рекао је Степхан Вхелан, творац интернетске ронилачке заједнице ДееперБлуе.цом.
Остале пераје копирају избочине или туберцлес на грбовима који смањују вучу и побољшавају покретљивост.
„Користили су их у ветрењачама, вентилаторима, спојлеру тркачких аутомобила МцЛарен. Велика Британија компанија Зипп користила их је на точковима бицикла. Авиони, наравно. Спеедо је произвео пераје за тренирање назване Немесис “, каже Франк Фисх, биолог са Универзитета у западном Честеру у Пенсилванији који је развио бројне биомиметичке производе - апликације инспирисане физиологијом животиња - укључујући туберкеле инспирисане грбавцима. Постоје нова хидраулична одела која су копирала преклапајуће се зубне дијелове налик зубима на кожи морског пса како би се смањило повлачење, и наочаре које копирају како риба и неки цветови заробљавају воду да би створили јаснији приказ.
Међутим, неке животињске адаптације се не могу играти. Јохн Давенпорт, морски биолог са Университи Цоллеге Цорк у Ирској, радио је како би открио како и зашто тракуље морских корњача од коже, које се прогресивно урушавају како животиње урањају дубље, граде онако како јесу. Он назива структуру "у основи алтернативном, 140 милиона година старом еволуцијом" респираторне структуре морских сисара. Али, рекао је, "бојим се да не могу видети очигледну употребу тракасте структуре кожа у роњењу људи."
Копирање плућа делфина и китова који се урушавају чини се такође неплодним; људска плућа су љепљива и не могу се лако поновно напухати након што се сруше.
Али то би могао бити други, можда чак и вреднији начин на који бисмо могли опонашати анатомију морских сисара.
Реиденберг још увијек тражи средства за тражење ронилачког уређаја који спречава завоје, али у међувремену је већ почела покушавати учити из плућа животиња. У новој сарадњи, она се удружила с другим истраживачима како би направила мапу крвожилног система китова у покушају да схвати како плућа китова мењају своју еластичност и како то можемо применити на преокрет плућних болести попут емфизема код људи.
То је још један начин да нам морски сисари могу помоћи да лакше пронађемо начин дисања - у води и на копну.
