So schlägt das größte Herz der Welt

Am Limit: Erstmals ist es Forschern gelungen, den Herzschlag eines Blauwals zu belauschen – mit überraschendem Ergebnis. Denn das riesige Herz des Meeressäugers schlägt fast nie „normal“, sondern wechselt zwischen zwei Extremen: Beim Tauchen ist es mit zwei bis acht Schlägen pro Minute ungewöhnlich langsam, an der Wasseroberfläche dagegen rasend schnell. Das Herz des Blauwals arbeitet damit fast ständig am Limit des biologisch Möglichen, wie die Forscher berichten.

Wie schnell das Herz eines Säugetieres schlägt, hängt von seinem Stoffwechsel und der Körpergröße ab. Bei kleinen Säugetieren wie der Maus liegt die Herzrate bei rund 600 Schlägen pro Minute, große Tiere wie der Elefant leben dagegen fast schon in Zeitlupe: Sein Herz schlägt im Schnitt nur 25 bis 30 Mal pro Minute. Wir Menschen liegen mit einem Ruhepuls von 60 bis 70 Schlägen eher im mittleren Bereich.

Wie aber ist es beim Blauwal? Diese Meeressäuger sind mit Abstand die größten Tiere der Welt – udn entsprechend riesig ist auch ihr Herz: Berechnungen zufolge hat ein Blauwal von rund 23 Metern Länge und 70 Tonnen Gewicht ein rund 319 Kilogramm schweres Herz – und dieses pumpt mit jedem Schlag rund 80 Liter Blut durch den Körper. Doch wie schnell es dies tut, konnte bisher niemand messen.

Herzschlag des Blauwals beim Tauchen, Beutefang und an der Wasseroberfläche. © Alex Boersma

Mobiles EKG für einen Blauwal

Jetzt jedoch ist dies Forschern zum ersten Mal gelungen – bei einem männlichen Blauwal in der kalifornischen Monterey Bay. Jeremy Goldbogen von der Stanford University und seine Kollegen kombinierten dafür ein mobiles EKG-Gerät mit vier kräftigen Saugnäpfen, die das Sensorpaket an der Walhaut festhielten. In zwei der Saugnäpfe fädelten die Forscher Elektroden ein, die die Herzschläge des Wals einfangen und ans EKG-Gerät übertragen sollten. „Ich war mir wirklich nicht sicher, ob das funktionieren wird, weil so viele Dinge klappen mussten“, sagt Goldbogen.

Doch es gelang: Die Forscher platzierten ihren EKG-Sensor erfolgreich auf der Brust des anvisierten Blauwals. „Wir erhielten dadurch eine 8,5 Stunden lange EKG-Aufzeichnung, aus der wir das Herzraten-Profil des Wals erstellen konnten“, berichten Goldbogen und seine Kollegen. Das Spannende daran: In dieser Zeit unternahm der Blauwal auch mehrere Tauchgänge zum Beutefang – inklusive des typischen Hochschnellens mit weit aufgerissenem Maul.

Extrem langsamer Puls – selbst beim Beutefang

Die EKG-Daten enthüllten: Das Herz des Blauwals schlägt fast nie in dem Bereich, den man zuvor als Ruhepuls geschätzt hatte – rund 15 Schläge pro Minute. Stattdessen wechselt es von extrem langsam zu extrem schnell. Wenn der Blauwal in die Tiefe taucht, schlägt sein Herz nur noch vier bis acht Mal, im Extremfall sogar nur noch zwei Mal pro Minute. Das ist 30 bis 50 Prozent langsamer als erwartet, wie die Forscher berichten.

Noch überraschender aber: Selbst bei dem anstrengenden Hochschnellen zur Beute beschleunigt sich der Puls des Wals kaum. „Während solcher Fressattacken steigt Schätzungen zufolge die Stoffwechselrate auf das 50-Fache des Grundwerts an“, erklären Goldbogen und seine Kollegen. Doch der Herzschlag des Blauwals blieb selbst in dieser Belastungsphase unter zehn Schlägen pro Minute – auch dies ist weit niedriger als erwartet.

Rasender Herzschlag an der Oberfläche

Das andere Extrem folgt, wenn der Blauwal wieder an die Wasseroberfläche kommt. Dann schnellt sein Puls auf 25 bis 37 Schläge pro Minute hoch. Damit bewegt sich die Herzrate des Blauwals sehr nahe an seinem Maximum, wie Goldbogen und seine Kollegen erklären. Sie vermuten, dass dies notwendig ist, um möglichst schnell wieder sauerstoffreiches Blut durch den Körper zu pumpen und so das beim Tauchen entstandene Sauerstoffdefizit auszugleichen.

Damit lebt der Blauwal am Limit, was seine Herzleistung angeht – und möglicherweise ist das auch der Grund, warum diese Wale nicht noch größer werden konnten, so die Forscher. „Tiere, die in physiologischen Extremen funktionieren, helfen uns zu verstehen, wo die biologischen Grenzen liegen“, sagt Goldbogen. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019; doi: 10.1073/pnas.1914273116)

Quelle: Stanford University