Adattamenti

Immersione

I delfini tursiopi generalmente non hanno bisogno di immergersi molto in profondità per catturare il cibo.

• A seconda dell’habitat, la maggior parte dei tursiopi si immerge regolarmente a profondità da 3 a 46 m (da 10 a 150 piedi). La durata media delle immersioni dei tursiopi costieri varia da 20 a 40 secondi. La durata media dell’immersione è di 25,8 secondi.
• Sono capaci di immergersi a profondità maggiori. In condizioni sperimentali, un tursiope si è immerso fino a 390 m (1.280 piedi). In un altro studio, una femmina di tursiope in mare aperto si è immersa a profondità di 492+ m (1,614 ft.).

In media un’immersione può durare fino a 10 minuti. La massima capacità di trattenere il respiro di un tursiope è di circa 12 minuti.

• La massima trattenuta volontaria del respiro registrata per un tursiope costiero è stata di 7 minuti e 15 secondi La massima durata di trattenimento del respiro registrata per un tursiope marino etichettato è stata di 14 minuti.

Tutti i mammiferi marini hanno speciali adattamenti fisiologici per le immersioni. Questi adattamenti permettono al delfino di conservare l’ossigeno.

• I delfini, come altri mammiferi marini, hanno una frequenza cardiaca più lenta durante le immersioni. Durante un’immersione, il sangue viene spostato dai tessuti che tollerano bassi livelli di ossigeno verso il cuore e il cervello, che richiedono un apporto costante di ossigeno.
• Alcune molecole proteiche – emoglobina e mioglobina – immagazzinano ossigeno nei tessuti del corpo.
  • L’emoglobina si trova nei globuli rossi. I mammiferi che si immergono a lungo hanno un volume di sangue più alto (in percentuale del peso corporeo) rispetto ai mammiferi che si immergono meno in profondità.
  • La mioglobina si trova nel tessuto muscolare. Il muscolo delle balene ha una concentrazione di mioglobina più alta del muscolo dei mammiferi terrestri.

Sia gli esseri umani che i cetacei possono sperimentare impatti fisiologici negativi dalle immersioni.

• Come la pressione aumenta con la profondità, anche la quantità di gas che va in soluzione nel sangue e nei tessuti del corpo di un subacqueo aumenta. A circa 2 atmosfere di pressione (circa 18 m o 60 piedi), i tessuti sono saturi. Se un subacqueo umano torna in superficie troppo rapidamente, i gas, soprattutto l’azoto, escono dalla soluzione e formano bolle nei muscoli e nel sangue. Questa condizione dolorosa e a volte fatale è chiamata “la piega”.
• La piega è più comune nei subacquei, ma anche i subacquei umani in apnea possono ottenere la piega dalle immersioni profonde. Sotto pressione, i bronchioli umani collassano. L’aria dei polmoni è forzata negli alveoli: le numerose piccole aree dei polmoni dove avviene lo scambio di gas. Qui, i gas sono assorbiti sotto pressione.
• A differenza dei subacquei umani, un delfino non respira aria sotto pressione. Inala solo in superficie. Inoltre, nei mammiferi subacquei, gli alveoli collassano a circa 3 atmosfere di pressione (circa;27 m, o 90 ft.), forzando l’aria nei bronchioli (passaggi d’aria rigidi), una regione dove i gas non vengono scambiati.

Termoregolazione

Come altri mammiferi, i delfini mantengono una temperatura corporea costante. La temperatura corporea di un delfino è di circa 36°-37°C (96.8°- 98.6°F), circa la stessa di un essere umano.

I delfini hanno diverse strategie di termoregolazione per trattenere o rilasciare calore.

• Riduzione del rapporto superficie-volume.
  • La forma fusiforme del corpo del delfino e la ridotta dimensione degli arti diminuiscono la quantità di superficie esposta all’ambiente esterno. Questo aiuta i delfini a conservare il calore corporeo. I delfini adattati ad acque più fredde e profonde hanno generalmente corpi più grandi e pinne più piccole rispetto ai delfini costieri, riducendo ulteriormente il rapporto tra superficie e massa corporea complessiva.
• Maggiore isolamento.
  • I delfini depositano la maggior parte del loro grasso corporeo in uno spesso strato di grasso. Questo strato di grasso isola il delfino, aiutandolo a conservare il calore corporeo. Il blubber differisce dal grasso in quanto contiene una rete fibrosa di tessuto connettivo oltre alle cellule di grasso. Il grasso corporeo di un tursiope rappresenta generalmente dal 18% al 20% del suo peso corporeo.
• Sistema di scambio termico. Il sistema circolatorio di un tursiope si regola per conservare o dissipare il calore corporeo e mantenere la temperatura corporea.
  • Le arterie delle pinne, dei fluidi e della pinna dorsale sono circondate da vene. Così, parte del calore del sangue che viaggia attraverso le arterie viene trasferito al sangue venoso piuttosto che all’ambiente. Questo scambio di calore controcorrente aiuta i delfini a conservare il calore corporeo.
  • In acqua fredda, la circolazione può diminuire nei vasi sanguigni vicino alla superficie delle pinne, dei palchi e della pinna dorsale, e aumentare nei vasi sanguigni che fanno circolare il sangue al centro del corpo, conservando così il calore corporeo.
  • Durante un esercizio prolungato o in acqua calda, un delfino può avere bisogno di liberarsi del calore in eccesso. In questo caso, la circolazione aumenta verso i vasi sanguigni vicino alla superficie delle pinne, dei fluidi e della pinna dorsale, e diminuisce verso i vasi sanguigni che fanno circolare il sangue al centro del corpo. Il calore in eccesso viene ceduto all’ambiente esterno

In generale, i tursiopi hanno un tasso metabolico più elevato dei mammiferi terrestri di dimensioni simili. Questo maggiore metabolismo genera una grande quantità di calore corporeo.

I mammiferi perdono il calore corporeo quando espirano. Ma i delfini conservano una notevole quantità di calore perché respirano meno frequentemente dei mammiferi terrestri.

Dormire

Studiando il sonno nei tursiopi, i ricercatori hanno scoperto che i delfini passano circa il 33% di ogni giorno a dormire.

I ricercatori hanno dimostrato, attraverso osservazioni e studi elettrofisiologici, che il sonno profondo nei tursiopi e in altre balene può avvenire in un solo emisfero del cervello alla volta.