Cá voi phải nổi lên để thở nhưng lại thích ngủ dưới biển, tại sao chúng không bị chết ngạt?

Cá voi là loài động vật lớn nhất thế giới và là một trong những loài bí ẩn nhất. Chúng sống ở những đại dương rộng lớn và sâu thẳm, ít tiếp xúc với con người. Chúng có kích thước và sức mạnh đáng kinh ngạc, cũng như trí thông minh và cảm xúc. Cá voi là động vật có vú nhưng thích nghi hoàn hảo với môi trường nước. Làm thế nào để cá voi làm điều này?

Trước hết, chúng ta cần hiểu một sự thật cơ bản: Cá voi thở bằng phổi chứ không phải mang. Điều này có nghĩa là chúng phải thường xuyên ngoi lên mặt nước để hít thở không khí để có thể sống sót.

Cá voi phải hít thở không khí nhưng tại sao chúng không hít thở vài giây một lần như các động vật có vú trên cạn khác mà có có thể nín thở dưới nước hàng chục phút, thậm chí là lên tới 2 tiếng đồng hồ?

Câu trả lời nằm ở cấu trúc và cơ chế sinh lý độc đáo của chúng.

Đầu tiên, cá voi có hệ hô hấp đặc biệt và mạnh mẽ. Chúng không có cổ họng và dây thanh âm nên không thể thở bằng miệng. Chúng chỉ có thể thở qua một hoặc hai lỗ gọi là lỗ thổi trên đỉnh đầu. Các lỗ phun nước này chỉ được nối với ống dẫn khí và có thể đóng mở tự do để kiểm soát không khí ra vào.

Khi nổi lên, chúng sẽ nhanh chóng thải ra lượng khí thải còn sót lại trong phổi và phun ra nước biển gần lỗ phun nước. Điều này tạo thành cột nước giống như sương mù mà chúng ta thường thấy. Sau đó, chúng nhanh chóng hít một lượng lớn không khí trong lành và quay trở lại dưới nước để tiếp tục bơi. Đây là một quy trình thông khí vô cùng hiệu quả, công suất cao đã được hoàn thành trong một khoảng thời gian ngắn.

Thứ hai, chúng có cấu trúc phổi khỏe mạnh và linh hoạt. Chúng không có khoang màng bụng nên không thể mở rộng khoang ngực để tăng dung tích phổi như con người. Cá voi chỉ có thể tăng dung tích phổi bằng cách làm giãn phế quản.

Khi lặn sâu, phổi của chúng bị nén rất nhỏ do áp suất cao của nước. Tuy nhiên, do phế quản rất mềm, đàn hồi và có nhiều cấu trúc phân nhánh nên phổi sẽ không bị vỡ, tổn thương dù bị nén lại rất nhỏ. Chức năng phổi bình thường có thể được duy trì ở các độ sâu khác nhau.

Thứ ba, cá voi có hệ thống sử dụng oxy tối ưu và tinh vi. Máu của chúng chứa hàm lượng hồng cầu và huyết sắc tố cao, có thể mang nhiều oxy. Mô cơ của chúng cũng chứa lượng lớn myoglobin, có thể dự trữ nhiều oxy. Tim và mạch máu của cá voi cũng điều chỉnh lưu lượng máu và áp lực khi cần thiết để đảm bảo cung cấp máu cho các cơ quan quan trọng.

Khi lặn sâu, cá voi giảm trao đổi khí trong phổi để tránh ngộ độc nitơ hoặc bệnh giảm áp. Loài này sử dụng oxy được lưu trữ trong mô cơ để duy trì các hoạt động sống. Chúng cũng làm giảm nhịp tim và quá trình trao đổi chất để giảm lượng oxy tiêu thụ, dẫn máu đến não, tim và các cơ quan quan trọng khác để giữ cho chúng hoạt động bình thường.

Cuối cùng, cá voi có hành vi lặn vô cùng phức tạp và đáng kinh ngạc. Chúng không lặn ngẫu nhiên mà tuân theo những quy tắc và chiến lược nhất định. Chúng sẽ chọn thời gian và độ sâu lặn thích hợp dựa trên loài, hình dáng cơ thể, thói quen kiếm ăn, môi trường và các yếu tố khác. Chúng điều chỉnh tốc độ và góc lặn tùy theo khả năng và nhu cầu của mình. Chúng cũng sử dụng các công cụ như dòng hải lưu, địa hình đáy biển và sóng siêu âm để hỗ trợ việc lặn.

Qua phân tích trên, chúng ta có thể thấy cá voi có thể nín thở dưới nước trong thời gian cực dài như thế nào. Chúng thích nghi với môi trường biển thông qua một loạt các cấu trúc và cơ chế sinh lý hoàn hảo, cũng như các hành vi lặn đáng kinh ngạc.
Cá voi là một trong những sinh vật kỳ diệu nhất trong tự nhiên, chúng không chỉ sở hữu những bí ẩn sinh lý đáng kinh ngạc mà còn có những cảm xúc và trí thông minh vô cùng phong phú.