ОТРЯД КИТООБРАЗНЫХ
В отличие от ластоногих киты совершенно потеряли связь с сушей и целиком приспособились к жизни в водной среде. Их внешнее сходство с рыбами настолько велико, что даже Линней в первых изданиях своей «Системы природы» отнес их к этому классу и только впоследствии исправил свою ошибку, причислив китов к млекопитающим.
Внимательно присмотревшись к изображению скелета кита (рис. 394), можно увидеть на нем рудиментарные остатки тазового пояса, совершенно потерявшие связь с позвоночником. Своеобразным изменением подвергся и скелет передних конечностей, преобразованных в ласты: плечо, предплечье и пясть сильно укорочены, кисть же, напротив, вытянута в длину, причем количество фаланг на пальцах значительно увеличилось, что придает ластам необходимую эластичность (аналогичные особенности имелись и у ихтиозавров).
Сильному изменению подвергся у китообразных и череп: челюстные кости сильно вытянуты вперед (захватывание
Рис. 393. Копия таблицы из зоологического атласа для детей (Германия, конец XIX в.).
на которой кит отнесен к рыбам.
Рис. 394. Скелет гренландского кита с показанными на нем пластинками китового уса (2) и остатками тазового пояса (2).
добычи), тогда как носовые сильно укорочены, вследствие чего дыхательные отверстия отодвинуты назад и обращены вверх (т. е. к атмосферному воздуху при появлении кита на поверхности).
Самое заметное внешнее отличие китообразных 1 от рыб — это горизонтальное положение хвостового - плавника. Эта особенность строения способствует передвижению китообразных по волнистой линии, что обеспечивает связь с атмосферным воздухом.
Кожа китообразных лишена волос, а от охла!ждения их, как и тюленей, защищает толстый слой жира.
В отряд китообразных объединяют два подотряда: усатых китов — китов в тесном смысле слова и зубатых, из которых наиболее широко известны дельфины и кашалоты.
Усатые киты. У усатых китов (рис. 395) зубы отсутствуют и полость их рта оснащена особыми упругими роговыми пластинами, свисающими с твердого нёба в количестве от 180. до 400 и известными под именем китов о го,уса (рис. 396). Они образуют нечто вроде фильтра, отцеживающего из ротовой полости излишнюю воду и отделяющего от нее захваченную вместе с водой мелкую живность (планк-
Рис. 395. Усатые киты:
1 — малый полосатик; 2 — сейвал (сайдяной кит); 3 — финвал (сельдяной полосатик); 4 — синий кит.
тонные организмы), которую затем кит заглатывает (вспомним аналогичное приспособление у щелокчущей в пруде утки).
Среди усатых китов имеются животные, наиболее крупные из всех когда-либо существовавших на Земле. Самое большое из них синий кит (рис. 395) — достигает длины 30 м и веса 150 г, что равняется весу 25 слонов или 150 быков. Чтобы еще нагляднее представить эти масштабы, добавим, что его печень весит целую тонну, сердце — 600—700 кг, что соответствует живому весу хорошей лошади — тяжеловоза и т. д.
Новорожденный детеныш синего кита достигает длины 6—7 м.
Такие огромные животные могут существовать только в водной среде (закон Архимеда!). И если киту случится при отливе обсохнуть на мелком месте, он немедленно погибает, задавленный тяжестью своих собственных внутренностей. Тело кита можно уподобить наплавному, или живому, деревянному мосту, который прочно держится на воде и который неизбежно рухнул бы, если бы река пересохла или ушла из-под него.
Зубатые киты. Среди зубатых китов наиболее крупными размерами обладает кашалот, достигающий длины 20 м и веса 100 т. Кашалоты водятся главным образом в тропиках и субтропиках, но заходят и в наши воды.
В поисках добычи — главным образом головоногих моллюсков — кашалоты иногда опускаются на огромные глубины (до 2200 м\). Об этом свидетельствуют неоднократные случаи, когда кашалоты повреждали проложенный по морскому дну телеграфный кабель, запутавшись в нем нижней челюстью (рис. 397).
Во всех морях многочисленны различные виды дельфинов. На Черном море легко .наблюдать делъфцнов-белобочек (рис. 398), нередко подплывающих и к берегам. Часто стайками или парами они следуют за теплоходами, и тогда пассажиры готовы целыми часами любоваться их быстрыми и ловкими движениями при их появлении над поверхностью воды. Иногда они появляются даже среди плов- цов-купалыциков, не причиняя, однако, им вреда, хотя челюсти (рис. 399) их во-
оружены многими десятками острых конических зубов (питаются они преимущественно мелкой рыбой). Размеры этих животных 1,5—2 м.
Как слышат и как «разговаривают» китообразные? Наблюдения и опыты над дельфинами в замкнутых водоемах (океанариях) с применением гидрофонов (приборов, предназначаемых первоначально для обнаружения приближающихся неприятельских подводных лодок) открыли еще новые любопытные стороны биологии этих животных. Во-первых, оказалось, что дельфины вовсе не немы, как это может показаться при поверхностном наблюдении, а способны издавать очень разнообразные звуки — и свист, и хрюканье, и скрежет, и щелчки[XXXVIII]; кроме того, было обнаружено, что зубатые киты способны издавать и воспринимать недоступные нашему слуху ультразвуки.
Таким образом, различные виды зубатых китов способны издавать и звуки, служащие, как и у других зверей, сигналами при их взаимном общении, и звуки и ультразвуки, предназначенные для эхолокации и помогающие им ориентироваться в ночной темноте или на больших глубинах, куда не доходит дневной свет (вспомним ультразвуки и эхолокацию у летучих мышей).
У усатых китов звуковые способности выражены значительно слабее. ч
Могут ли киты ощущать запахи? До самых недавних времен считалось, что китообразные лишены чувства обоняния, и это
казалось очевидным, так как, во-первых, киты не втягивают воду через носовые отверстия и, во-вторых, у них не развиты обонятельные доли переднего мозга. Однако анатомическое изучение зубатых китов обнаружило присутствие у них близ анального отверстия пары желез, пахучие выделения которых, по-видимому, играют какую-то роль в их половой жизни.
Отсюда следовало, что у этих животных нужно было искать и органы, воспринимающие в воде эти запахи, или, точнее, химические раздражения. И такие органы действительно были обнаружены в полости рта — это особые углубления, расположенные у корня языка.
Новые данные о психике дельфинов. Уже давно было известно, что дельфины обладают высокоразвитым мозгом, а наблюдения и опыты, проводившиеся в последние годы в океанариях, обнаружили, ,что по своей способности к дрессировке они превосходят собак и прославленных морских львов и в этом отношении могут быть поставлены выше человекообразных обезьян.
Дрессированные дельфины (рис. 400) ходят в упряжке, прыгают подобно собакам в цирке через затянутый бумагой обруч, играют в баскетбол и с большой точностью забрасывают мяч в корзину, прикрепленную на высоте в полтора метра над поверхностью воды, а одной американской дрессировщице удалось обучить дельфинов танцевать под музыку, соблюдая соответствующий ритм.
Объектом научных наблюдений и специальных физиологических экспериментов были афалины — крупные дельфины (2,3—3 м длины), водящиеся у восточных берегов Америки и у нас в Черном море (рис. 401).
В США изучение их поведения проводилось в особых океанариях — специально выгороженных прибрежных участках моря, достаточно просторных для свободных движений небольшой стайки дельфинов и окруженных стенами с решетками, преграждающими выход для дельфинов, но свободно пропускающими рыб и других мелких обитателей моря (в 1965 году подобный океанарий устроен и у нас на Черном море близ г. Судака).
Возникает вопрос: чем же мог быть обусловлен высокий уровень психической деятельности дельфинов, поставивший их в этом отношении выше всех других млекопитающих и почти рядом с человеком?
Подобно человеческим предкам (хотя и в совершенно иной обстановке), дельфины ведут стадный образ жизни, причем у них в условиях взаимного общения выработалась достаточно сложная система звуковых и сверхзвуковых сигналов. Недавние исследования показали, что вполне взрослые самцы некоторое время держатся отдельными стадами, но в основном стая дельфинов — это сильно разросшаяся семья, возглавляемая не отцом, а матерью, окруженной своими детенышами различного возраста (дельфины-самки, как правило, рождают по одному детенышу в год). В таких стаях-семьях, в течение ряда лет объединяющих особей различного возраста и различного жизненного опыта, но постоянно общающихся между собой при по
мощи развитой сигнальной системы, и могла создаться своего рода коллективная память — возможность «устной» передачи от поколения к поколению результатов приобретаемого жизненного опыта, или, иначе говоря, возможность накопления знаний.
А так как дельфины-афалины обнаружили вдобавок и способность воспроизводить звуки человеческой речи, то некоторые исследователи (Дж. Лилли и др.) питают надежду войти в более тесный контакт с этими обитателями морей и океанов, научить их говорить по-человечески и в их лице найти не только друзей, но и толковых собеседников[XXXIX].
Тайна скорости дельфинов. Как показали исследования, относящиеся уже к недавним годам, необычайная скорость передвижения дельфинов обусловлена еще и особенностями строения их кожи. Ее внешний слой (около 1,5 мм) чрезвычайно эластичен, а внутренний (толщиной около 4 мм) состоит из плотной ткани. При этом внутренняя часть внешнего слоя пронизана множеством ходов и трубочек, заполненных мягким жирным веществом. Как показали опыты с искусственными обтекаемыми моделями в виде, торпед с твердыми и эластичными оболочками, свойственное дельфинам строение кожи гасит возникающие при быстром передвижении завихрения в водной среде, — то турбулентное движение, которое понижает скорость хода подводных лодок с их неподатливой металлической обшивкой (таким образом, перед конструкторами подводных лодок стоит задача догнать в этом отношении природу китообразных).
Приспособления к жизни на больших глубинах. Большую загадку в биологии
Рис. 401. Афалина.
китообразных представляла и способность этих теплокровных и активных зверей оставаться под водой в течение многих десятков минут, не возобновляя запаса воздуха в легких. Разгадка оказалась в том, что нырнувший в глубину кит уносиг с собой запас кислорода не только внутри своих легких и не только в обычном соединении с гемоглобином крови, но еще и в соединении с содержащимся в их мышцах особым пигментом миоглобином (его присутствие придает мясу китов особую темную окраску).
Еще более поразительной оказывается способность некоторых китообразных (например, кашалотов) опускаться на глубину до 2000 м, подвергаясь там колоссальному давлению верхних слоев воды в сотни атмосфер — давлению, при котором опущенные на дно моря стальные приборы сплющиваются и скручиваются. Кашалоты же не только без вреда для себя переносят эти условия, но и активно преследуют там свою добычу. Прежнее предположение, будто киты на глубине защищают свои внутренние органы, напрягая до крайности мускулатуру тела, не выдерживает критики: во-первых, даже и сильная мускулатура не могла бы сопротивляться давлению в сотни атмосфер, а во- вторых, кашалоты и на глубине хватают и проглатывают свою добычу, то есть не изолируют свой желудок и кишечник от воздействия внешней водной среды.
Таким образом, у ныряющего кита во всех его внутренних органах устанавливается давление, равное внешнему гидростатическому давлению; таким образом, давление внутри и снаружи уравновешивается.
Размножение китообразных. Подробно размножение китообразных было изучено на более доступных для непосредственных наблюдений дельфинах. Детеныши
рождаются очень крупными, но не сразу порывают связь с организмом матери, как это бывает у наземных млекопитающих. Несколько дней (не менее трех) детеныш остается прикрепленным к матери посредством пуповины и следует за ней как на поводке. Пуповина отпадает после того, как детеныш целиком перейдет к атмосферному дыханию.
Детеныши у всех китообразных рождаются на свет уже высоко продвинувшимися в своем развитии и очень крупными — крупными не только в абсолютных цифрах, но и по отношению к размерам матери; так, у самки дельфина размерами приблизительно с человека новорожденный «малыш» подходит по своим размерам к пятилетнему ребенку.
Нетрудно понять здесь взаимную связь явлений: слабо развитый и беспомощный детеныш не мог бы сразу освоить необычную для млекопитающих водную среду, а с другой стороны, прохождение крупного детеныша по родовым путям не затрудняется здесь костями таза по той причине, что таза у китов не имеется в связи с полным недоразвитием задних конечностей. Вместе с тем понятно, почему самки китообразных приносят только по одному детенышу (ср. с грызунами-норниками).
Китобойный промысел. Исторические корни китобойного промысла уходят в глубь средневековья, когда баски — жители северного побережья Испании — добывали китов в прибрежных водах Бискайского залива. Позднее, в XVI— XVII столетиях, в связи с развитием мореходства в странах Северной Европы китобойный промысел переходит в руки голландцев, англичан и норвежцев, добывавших кптов уже в открытом море. Промысловое значение китов определялось главным образом огромным количеством жира — до 45 г с одной крупной туши этого морского зверя. Жир в те времена вытапливали в котлах, превращая его в ворвань — продукт с неприятным запахом, поступавший на мыловаренные заводы и на переработку в мази технического назначения. Значительную ценность в былые времена представлял китовый ус: получаемые из него упругие пластинки шли на изготовление дамских корсетов, так как мода XVI—XIX столетий требовала от женщины особенно тонкой талии. Что же касается мяса и внутренностей китов, то они использовались тогда только в качестве удобрения.
До второй половины прошлого столетия китобои выходили на промысел па парусных кораблях, а при встрече с китом спускали на воду большую лодку и на ней с большим риском приближались к киту почтп вплотную; тогда опытный гарпунщик метал в кита гарпун — особого устройства копье, прочно вонзающееся в тело кита, а с другого конца не менее прочно связанное с китобоями очень длинной и прочной веревкой.
Появление паровых судов внесло большие изменения в технику китобойного промысла.
Пароходы-китобои, более маневренные, чем парусные корабли, могли приблизиться к киту на сравнительно небольшое расстояние, и тогда в тело кита вонзался гарпун, выпущенный из особой небольшой пушки, помещавшейся на носу парохода, а разрывные пули добивали морского великана.
К началу текущего столетия в результате применения гарпунных пушек поголовье китов в северном полушарии сильно поредело, а гренландский кит оказался даже на грани полного истребления.
Оскудение запасов китов в северных морях и вместе с тем развитие холодильного дела, позволяющее сохранять от порчи туши убитых животных, внесли очень существенные изменения в организацию китобойного промысла и использования добытых животных.
Прежде китобойные суда не могли пускаться в отдаленные океанские просторы, так как свою скоропортящуюся добычу им приходилось тащить на буксире к береговым базам, где она подвергалась разделке и переработке. Теперь к далекой Антарктиде направляются уже целые флотилии, состоящие из нескольких парохо- дов-китобойцев во главе с мощной китобойной маткой, совмещающей в себе плавучий завод для разделки и переработки добытых китов и огромный холодильник для хранения полученных из них продуктов (наша советская флотилия во главе
с китобойной маткой «Слава» впервые вышла на промысел в антарктические воды в 1946 году; позднее вступила в строй и флотилия «Советская Украина»).
Сейчас в северной части Тихого океана промысел ведут две флотилии: «Владивосток» и «Дальний Восток», а в Антарктике— четыре: «Слава», «Советская Россия», «Советская Украина» и «Юрий Долгорукий».
Свыше 80—90% китов добывают в водах Антарктики.
Теперь, на уровне современной техники, разделка китовой туши дает множество продуктов самого разнообразного назначения. Мясо китов в замороженном виде находит сбыт в приморских городах Дальнего Востока, а в виде жестяночных консервов попадает и в наши гастрономические магазины. Из китового жира вместо прежней ворвани получают теперь глицерин, стеариновые свечи и вполне доброкачественные пищевые продукты — лярд и маргарин. Из печени получают витамин А и лечебный препарат «кампо- лон», позволяющий бороться со злокачественным малокровием, а из поджелудочной железы — инсулин, применяемый при лечении диабета. В китовом усе обнаружены различные аминокислоты, в том числе глютаминовая, применяемая при лечении некоторых психических заболеваний. Высушенное мясо в размолотом виде дает китовую муку, богатую белками и повышающую питательность кормов, к которым ее добавляют на животноводческих и птицеводческих фермах.
Мясо зубатых китов в пищу не идет, ио из кишечника и мочевого пузыря кашалотов извлекают амбру — образующиеся там болезненные наросты — ценнейшее сырье для парфюмерных фабрик.
Для защиты китов от истребления 18 стран заключили международное соглашение, регулирующее размеры промысла. Создано Международное статистическое бюро, которое устанавливает сроки промысла и норму выбоя китов для каждого года. С 1966 года запрещен промысел дельфинов.
Происхождение китообразных и пути их развития. Ископаемые остатки древнейших китов найдены в эоценовых отло-
Рис. 402. Соотношение в развитии задних конечностей и хвоста у ластоногих (Л) и китообразных (Б):
1 — хвост; 2 — задние конечности.
жениях. Однако при всей примитивности своего строения эти животные были настоящими китообразными, несомненно уже порвавшими с сушей. Промежуточных звеньев, которые связывали бы этих древних китов с наземными четвероногими — древними хищниками креодонтами, палеонтологи еще не обнаружили, но по аналогии мы можем представить их в виде зверей, которые и по внешнему облику, и по образу жизни должны были в какой- то мере напоминать крокодилов.
Как известно, крокодилы не порвали с сушей, но на берегу они почти беспомощны и свободно чувствуют себя только в воде, где быстро передвигаются при помощи мускулистого хвоста и хватают добычу вытянутой зубастой пастью. По-видимому, и древние предки китообразных вели подобный же образ жизни — недаром и у йих была подобная же зубастая пасть и мощный хвост (хотя изгибавшийся в вертикальной, а не в горизонтальной плоскости). Но их приспособленность к водной среде пошла дальше, чем у крокодилов, и в новых условиях вторая пара конечностей уже не нашла себе применения и была утрачена (ср. с ластоногими, рис. 402).
По-видимому, такие промежуточные формы должны были существовать в начале третичного периода — в палеоцене, потому что позже, в эоцене уже существовали древние киты, совершенно утратившие задние конечности и, следовательно, целиком перешедшие к жизни в морях, хотя и сохранившие общий склад
Рис. 403. Череп зеуглодона — примитивного нижнетретичного китообразного.
черепа и зубное вооружение древних хищников креодонтов.
Развитие китообразных пошло различными путями. Так, у древних китов зеу- глодонов (Zeuglodon — рис. 403) при относительно небольшом черепе (около 1,3 м) позвоночник был сильно вытянут в длину (около 16 м), и при таком змееобразном складе тела эти животные, по-види- мому, и плавали, волнообразно извиваясь наподобие змей. Однако в дальнейшем эта ветвь пресеклась, и позднейшие киты получили уже знакомый нам рыбообразный склад тела, а развитие их пошло по двум основным линиям, которые привели к образованию уже знакомых нам подотрядов — зубатых и усатых китов,
В процессе исторического развития китообразные подверглись значительным изменениям, которых потребовало от них освоение ими условий водной среды.
Дело не ограничивается здесь теми признаками, которые в первую очередь бросаются нам в глаза при ознакомлении с представителями этого отряда. За срав- •нительно короткий (в геологических масштабах) период времени у этих зверей не только коренным образом изменился их внешний облик, придающий им поразительное сходство с рыбами, не только переместились на верх головы их носовые отверстия, не только исчезли задние конечности и получил мощное развитие хвостовой отдел позвоночника — у них появился и целый ряд более тонких морфологических и физиологических приспособлений, неразрывно связанных с освоением особых условий жизни в морях и океанах.
Под этим углом зрения вспомним те коренные изменения, которым подвергся у современных китообразных их зубной аппарат, утративший в условиях водной жизни свою жевательную функцию. В то время как в одном ряду — у зубатых китов — количество зубов, приспособленных к удержанию скользкой добычи, достигает иногда 250, в другом параллельном ряду — у китов в узком смысле — зубы исчезли совсем, и в ротовой полости из ороговевших складок кожи развился своеобразный цедильный аппарат — китовый ус, в сильно преувеличенном виде повторяющий аналогичное приспособление, которое имеется у наших уток.
Остановим внимание также на одной детали в строении скелета передних конечностей, которые получили у китов функцию плавников. У них не только укорочены плечо и предплечье (нечто подобное мы видели и у крота), но сильно изменился и скелет кисти: на ней значительно увеличилось и количество фаланг на отдельных пальцах. Интересно, что подобной же перестройке подвергся в свое время и скелет конечностей у юрских рыбоящеров ихтиозавров (см. рис. 155).Очевидно, что ласты такого строения, способные к плавным изгибам своей рабочей поверхности, полнее обеспечивают быстроту передвижения, чем плоские весла в форме лопаты. *
Еще по теме ОТРЯД КИТООБРАЗНЫХ:
- Отряд китообразные Ordo Cetacea
- Отряд китообразные Ordo Cetacea
- Отряд парнокопытные Ordo Artiodactyla
- Отряд насекомоядные Ordo Insectivora
- Отряд приматы
- Отряд приматы Ordo Primates
- Отряд рукокрылые Ordo Chiroptera
- ОТРЯД ПАРНОКОПЫТНЫЕ
- Отряд НАСЕКОМОЯДНЫЕ
- Отряд хоботные Ordo Proboscidea
- ОТРЯД РУКОКРЫЛЫХ
- Отряд мозоленогие Ordo Tylopoda
- Отряд однопроходные Ordo Monotremata
- Отряд зайцеобразные Ordo Lagomorpha
- Отряд лжескорпионов
- Отряд Слитножаберникообразные — Synbranchiformes