Рекорды в мире животных - Страница 3
Учеными еще не до конца изучен механизм, который применяют киты для полного использования кислорода. Но некоторые хитрости человек уже начал понимать. Во время погружения воздух в легких должен сильно сжаться. При повышении давления в легких увеличивается давление кислорода в альвеолах. А это приводит к тому, что большое его количество может перейти из альвеолярного пространства в кровь. И тут выявляется очередной парадокс природы: чем выше давление воды, т. е. чем глубже нырнет кит, тем полнее он сможет использовать кислород, имеющийся в легких, и тем большее количество энергии получит из запасенного воздуха.
Чем глубже опускается кит под воду, тем больше времени он сможет пробыть под водой. То есть если хочешь быть долго под водой – ныряй как можно глубже. Таков закон природы.
Как бы полно ни использовал кит запасы кислорода в легких, расчеты показывают, что этого ему должно хватить сравнительно ненадолго. Значит, у кита имеются еще какие-то энергетические резервы. Где они и какие?
У китов, особенно у зубатых, к которым относится кашалот, гемоглобина в мышцах так много, что цвет мышц почти черный. Гемоглобин китов отличается от гемоглобина других животных: он способен запасать больше кислорода и активнее его связывать.
После ныряния, длящегося 40 – 50 мин., кашалот поднимается на поверхность океана. Он долго лежит без движения, пыхтит, отдувается, вентилирует легкие от скопившихся продуктов распада: углекислого газа, водных паров. Кроме этого, кит насыщает кровь и мышцы свежим запасом кислорода. Пока раз 20 не вдохнет, ничего не предпринимает. За этот период интенсивного дыхания через его легкие пройдет несколько десятков тысяч литров воздуха: ведь каждый вдох крупного кита равен по объему 8 – 10 тыс. л. Большая часть кислорода, содержащаяся в этом воздухе, переходит в кровь кита и разносится по всему организму, насыщая все свободные молекулы гемоглобина и миоглобина.
Кашалот ныряет на глубину в поисках пищи – кальмаров и рыб. Ищет, находит, хватает и проглатывает там же, на глубине. Пища сразу же попадает в желудок кита и начинает очень быстро перевариваться. Китобоям приходилось вспарывать кашалотов, которых убили сразу после выныривания. Как правило, в их желудках они находили только полупереваренные остатки рыб и кальмаров. Согласно данным специальных исследований, сила действия желудочного сока и ферментов кашалота настолько велика, что если опустить в него крупную рыбину, то она полностью растворится за 20 – 30 мин.
Итак, кит проглотил рыбину или кальмара, которые через несколько минут начинают растворяться под воздействием желудочного сока. Этот питательный раствор немедленно всасывается стенками кишечника. С током крови питательные вещества разносятся по всему организму. Общее количество углеводов, поступающих из желудка и кишечника, просто огромно.
Таким образом, питание в глубинах моря заменяет дыхание. Например, хорошая порция кальмаров для кашалота аналогична глотку свежего воздуха. Значит, чем больше пищи попадет в желудок кита под водой, тем больше времени он сможет не выныривать.
Глубинное давление само по себе не страшно киту, как не опасно оно и для нашего здоровья. Многочисленные опыты показали, что клетки и ткани органов наземных позвоночных безболезненно могут переносить давление, равное давлению воды на глубине 2 – 3 тыс. м.
Детенышей синих китов можно считать самыми быстрорастущими малышами в мире животных. С каждым днем длина тела китенка увеличивается на 4,5 см, а масса – на 80 – 100 кг. После периода отлучения малыша от материнского молока молодой кит обычно весит около 23 000 кг, а его рост составляет 17 м. Действительно, для того чтобы вскормить такого гиганта матери-китихе понадобится не один год. Вот почему малыши появляются у синих китов в среднем только один раз в два года.
Думать об опасности гидростатического давления для кита – это все равно, что опасаться за судьбу резинового мяча, наполненного водой и помещенного на дно моря. Именно поэтому не раздавливаются мыльные пузыри на поверхности земли, а ведь им приходится выдерживать давление многих килограммов воздуха.
В теле кита примерно 8 т крови. Каким же должно быть сердце, способное привести в движение такую огромную массу? Сердце финвала весит 200—250 кг. Оно перекачивает 10 л крови в секунду. Совсем неудивительно, что пульс кита недавно смогли услышать исследователи антарктических вод при помощи гидрофона. Они опустили гидрофоны на довольно значительную глубину и отчетливо уловили громкие звуки, напоминающие ритмичный стук какого-то мотора. Этот «мотор» не стоял на месте, а передвигался со скоростью 12 км/ч. Акустики подумали: «Может быть, это подводная лодка?» Долго они искали источник звука, но никак не могли его определить. И вдруг шум стих. Казалось, «двигатель» перестал работать. Но спустя некоторое время гидрофоны вновь уловили тот же самый стук.
Ученые потеряли уйму времени, но все-таки обнаружили, что стуком «мотора» было не что иное, как биение сердца кита.
Но почему это сердце работает с такими большими паузами? Выяснилось, что стук работающего сердца можно уловить только тогда, когда у кита разинута пасть. А открывает он ее для того, чтобы насытиться. Когда пасть кита закрыта, то звуки сердцебиения поглощаются огромной массой его тела.
Еще древние греки задавались вопросом, «Как кит издает звуки. И 2 тыс. лет на этот вопрос не было ответа. У зубатых китов, к которым относятся и дельфины, рот и нос навечно разделены. Рот остался на месте, а нос, имеющий одну ноздрю, переместился на макушку, на самую верхнюю точку головы. Как только дельфин выныривает, показывается макушка, следует выдох-вдох – и снова под воду. Конечно, это очень удобно, и вода не попадает в дыхательные пути. А ведь она окружает дельфина со всех сторон, вот и пришлось ему приспосабливаться.
Но и это еще не все изменения. Рот и нос не только «разъехались» друг с другом, но теперь пищевые и воздушные пути у них не пересекаются. У человека имеется надгортанник – хрящ, закрывающий при глотании вход в легкие, а у зубатых китов этот надгортанник вытянулся в длинную трубку. Она перегородила горло снизу вверх и плотно соединилась с носом. Теперь во время еды вода никак не может попасть в легкие. Через нос путь воде преграждает специальный клапан. Чем глубже ныряет кит и чем сильнее давление воды, тем плотнее он закрывается.
За клапаном в полости носа есть несколько мышечных мешочков. Сначала натуралисты думали, что это второй предохранитель от попадания воды. Если при быстром вдохе мелкие брызги попадут во вдыхаемый воздух, то в этих кармашках они осядут. Но это не подтвердилось.
Синие киты имеют самую совершенную и хорошо развитую дыхательную систему. Дыхало у китов тоже мощное. За пару секунд животные могут выбрасывать до 2000 л воздуха. Благодаря высоко развитой системе дыхания синие киты способны находиться под водой и не дышать в течение 40 минут. Синий кит является своеобразным рекордсменом среди исчезающих животных. Если ранее в мировом океане насчитывалось около 250 000 особей, то к настоящему времени этот показатель снизился примерно до 2500 особей.
Если вы попробуете плотно сжать губы и с силой станете выдувать воздух изо рта, то раздастся писк. И чем сильнее вы будете сжимать губы, тем писк будет тоньше. Примерно таким же способом действуют зубатые киты. Во время вдоха мышечные мешки в стенках полости носа наполняются воздухом: выдох-вдох длится 7 – 10 сек. Клапан закрывается. Закрываются и входы в мешки. Кит ныряет, давление воды растет. На каждые 10 м прибавляется 1 атмосфера. Это давление передается каждой клетке организма кита. Под таким же давлением находится и воздух в мешках носа. А в узком носовом проходе, окруженном костями черепа, давление меняется мало. Получается разность в давлении между воздухом в мешках и в самом носовом проходе. Теперь стоит киту лишь напрячь мышцы мешка, как воздух пойдет в образовавшуюся щель. И раздастся звук. Странные мешочки в носу заменили китам голосовые связки. Большая часть звуков у зубатых китов рождается именно так.