Haben Sie sich jemals gefragt, ob Wale rülpsen können und warum sie nicht ertrinken, wenn sie literweise Wasser und Krill hinunterschlucken? Eine neue UBC-Forschung könnte die Antwort liefern.
Forscher fanden heraus, dass Wale, die sich an der Lunge ernähren, einen „Mundpfropfen“ haben, eine fleischige Knolle in ihrem Mund, die sich nach hinten bewegt, um die oberen Atemwege während der Nahrungsaufnahme abzudichten, während sich ihr Kehlkopf schließt, um die unteren Atemwege zu blockieren.
Laut einem am 20 Current Biology. „Das ist ungefähr so, als würde sich das Gaumenzäpfchen eines Menschen nach hinten bewegen, um unsere Nasenwege zu blockieren, und unsere Luftröhre verschließt sich beim Schlucken von Nahrung“, sagt Hauptautorin Dr. Kelsey Gil, Postdoktorandin in der Abteilung für Zoologie.
Wale, die sich mit Ausfallschritten ernähren, fressen vorbei, Sie haben es erraten, stürzen sich auf ihre Beute, beschleunigen mit hoher Geschwindigkeit und öffnen ihre Mäuler, um Wasser und Krill zu verschlingen. Manchmal kann diese Menge größer sein als ihr eigener Körper, sagt Dr. Gil, eine beeindruckende Leistung, wenn man bedenkt, dass zu dieser Gruppe der Buckelwal und der Blauwal gehören, das größte Tier der Erde. Das Wasser wird dann über ihre Barten abgelassen, wodurch der winzige, schmackhafte Krill zum Schlucken zurückbleibt.
Die Forscher untersuchten speziell Finnwale, eine Art Wale, die sich an der Lunge ernähren, und fanden heraus, dass der „Mundpfropfen“ sich bewegen muss, damit Nahrung in die Speiseröhre gelangen kann. Der einzige Weg, wie es ging, war zum Hinterkopf und nach oben, um die Nasengänge zu blockieren, wenn der Wal schluckt. Gleichzeitig schließt sich der Knorpel am Eingang zum Kehlkopf und der Kehlkopfsack bewegt sich nach oben, um die unteren Atemwege zu blockieren, sagt Dr. Gil. „Wir haben diesen Schutzmechanismus weder bei anderen Tieren noch in der Literatur gesehen. Ein Großteil unseres Wissens über Wale und Delfine stammt von Zahnwalen, die vollständig getrennte Atemwege haben, daher wurden ähnliche Annahmen über Wale gemacht, die sich an der Lunge ernähren.“
Es stellt sich heraus, dass Menschen ein ähnliches System haben, um Nahrung zu schlucken, ohne etwas in ihre Lungen zu bekommen: Wir haben die Kehldeckel und den weichen Gaumen, einen „Deckel“ aus Knorpel und einen Muskellappen in unserem Hals bzw. Mund. Menschen könnten wahrscheinlich auch unter Wasser essen, sagt Dr. Gil, aber es wäre eher so, als würde man mit hoher Geschwindigkeit auf einen Hamburger zuschwimmen und den Mund weit öffnen, wenn man sich ihm nähert – es ist schwierig, seine Lungen nicht zu überfluten.
Der Mundpfropfen und der sich schließende Kehlkopf der Wale sind von zentraler Bedeutung für die Entwicklung der Lungenfütterung, eine Schlüsselkomponente für die enorme Größe dieser Kreaturen, sagen die Forscher. „Die Massenfilterfütterung von Krillschwärmen ist hocheffizient und die einzige Möglichkeit, die enorme Menge an Energie bereitzustellen, die erforderlich ist, um eine so große Körpergröße zu unterstützen. Dies wäre ohne die besonderen anatomischen Merkmale, die wir beschrieben haben, nicht möglich“, sagt Seniorautor Dr. Robert Shadwick, Professor an der Abteilung für Zoologie der UBC.
Die Untersuchung der Walanatomie beinhaltet oft den Versuch, Wale zu sezieren, die durch Strandung gestorben sind, was mit solchen Herausforderungen verbunden ist, wie dem Versuch, die Arbeit abzuschließen, bevor die Flut steigt. Für diese Forschung haben Dr. Gil und ihre Kollegen jedoch 2018 Wale in Island seziert und Gewebe aus einer kommerziellen Walfangstation gewonnen, das nicht als Nahrung verwendet wurde. Die Arbeit mit Walen in Echtzeit wäre wunderbar, sagt sie, erfordert aber möglicherweise einige Fortschritte in der Technologie. „Es wäre interessant, eine winzige Kamera in das Maul eines Wals zu werfen, während er frisst, um zu sehen, was passiert, aber wir müssten sicherstellen, dass er sicher zu essen und biologisch abbaubar ist.“
Das Team wird weiterhin die Mechanismen im Zusammenhang mit dem Rachen und der kleinen Speiseröhre erforschen, die für den schnellen Transport von Hunderten von Kilogramm Krill in weniger als einer Minute in den Magen verantwortlich ist. Angesichts der vielen menschlichen Einflüsse, die Nahrungsketten unterbrechen, und des Wissens darüber, wie sich Wale ernähren und wie viel sie fressen, ist es gut, so viel wie möglich über diese Tiere zu wissen, um sie und ihre Ökosysteme zu schützen, sagt Dr. Gil.
Und es gibt noch viel mehr herauszufinden, einschließlich ob Wale husten, Schluckauf und ja, rülpsen. „Buckelwale blasen Blasen aus ihrem Maul, aber wir sind uns nicht ganz sicher, woher die Luft kommt – es könnte sinnvoller und sicherer sein, wenn Wale aus ihren Blaslöchern rülpsen.“
Referenz: „Anatomischer Mechanismus zum Schutz der Atemwege bei den größten Tieren der Erde“ von Kelsey N. Gil, A. Wayne Vogl und Robert E. Shadwick, 20. Januar 2022, Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2021.12.040
