Отряд китообразные
ОТРЯД КИТООБРАЗНЫХ
СЕТАСЕABRISSON
К отряду принадлежат высокоспециализированные млекопитающие, приспособившиеся к постоянной жизни в воде.
Размеры средние и крупные (наибольшие среди млекопитающих). Длина тела животных от 1,1 м, масса 30 кг у некоторых дельфинов, до 33 м и 150 т у голубого кита. Наименьшее сопротивление воды при плавании обеспечивается хорошо обтекаемым телом, торпедообразным или каплевидным, вытянутым или несколько укороченным. Этому способствуют также редукция ушных раковин и расположение сосков в особых карманах и пениса в специальной сумке. Передние конечности превратились в ласты (грудные плавники), которые служат в основном рулями. Свободные задние конечности подверглись атрофии. На конце латеральне уплощенного хвостового стебля имеются парные, горизонтально расположенные бесскелетные хвостовые лопасти. Хвостовой отдел туловища служит основным локомоторным органом. У большинства видов на спине находится непарный бесскелетный спинной плавник, который служит своего рода стабилизатором при плавании. Голова часто, массивная, более или менее удлиненная. Ее терминальная часть кончается тупо, заострена или имеет вытянутый рострум — «клюв». Почти без видимого шейного перехвата голова переходит в туловище, постепенно без резкой границы сужающееся в хвостовой стебель.
Характерно для китообразных, что у них нет сплошного волосяного покрова. У усатых китов на морде расположены отдельные щетинковидные волоски, обладающие типичным строением вибрисс наземных млекопитающих; по-видимому, они служат органом осязания и играют определенную роль при отыскании массовых скоплений планктона. Во взрослом состоянии у зубатых китов вибриссами обладают только Platanista gangetica и Inia goeffrensis, живущие в мутной речной воде; вибриссы у них наблюдаются не только на морде, но и на туловище. У большинства других зубатых китов (кроме белухи, нарвала) вибриссы имеют только эмбрионы. Кожные железы полностью отсутствуют, за исключением млечных желез. В коже на внутренней поверхности эпидермиса расположены многочисленные ячеи, в которые поднимаются дермальные сосочки. Некоторые ученые предполагают, что своеобразное строение кожи китов обусловливает возникновение ламинарного потока воды вокруг плывущего животного, что позволяет затрачивать минимум усилий при плавании и развивать большую скорость.
Окраска тела обусловлена пигментом, локализующимся в основном в эпидермисе. У некоторых китообразных она подвержена возрастной изменчивости (например, белуха, нарвал).
Лопасти хвостового плавника и спинной плавник относятся к кожным образованиям. Язык хорошо развит, мягкие губы отсутствуют. Слюнных желез нет или они рудиментарны.
Желудок сложный, состоит из 3—5 отделов. Кишечник достигает различной длины: он может быть в 5—6 раз длиннее тела (усатые киты, клюворылы) или в 15—16 раз (кашалот, афалина) и до 32 раз (дельфин Ла-Платы).
Наружные ноздри парные у усатых китов, непарные (одна ноздря) у зубатых. Они смещены на верх головы и обладают особыми клапанами, запирающими эти отверстия при нырянии. Трахея и бронхи укорочены, что способствует убыстрению акта дыхания. Легкие однодольчатые с сильно развитой гладкой мускулатурой. Число альвеол относительно больше и размеры их намного крупнее, чем у наземных млекопитающих.
Китообразные способны подолгу не дышать, находясь под водой от 2—10 до 30—40 мин (по некоторым данным, до 2 ч). Длительность ныряния у них обеспечивают значительная емкость легких, слабая чувствительность дыхательного центра к накоплению в организме углекислоты, повышенное содержание миоглобина. Кислородная емкость крови несколько увеличена за счет более высокого содержания гемоглобина в крови и повышения его концентрации в эритроцитах.
Процесс дыхания китообразных обычно можно подразделить на выдох после длительного ныряния, промежуточные короткие вдохи и выдохи и глубокий вдох перед длительным нырянием. Во время промежуточных вдохов и выдохов кит ныряет неглубоко, плывет почти всегда по прямой линии, дышит через правильные промежутки времени. Число промежуточных вдохов — выдохов различно у разных видов и тем больше, чем дольше остается животное под водой во время основного ныряния. Выдох может начинаться у поверхности под водой, в результате чего выдыхаемый с силой воздух образует водяной фонтан, форма и размеры которого в общем характерны для различных видов `.
Некоторые китообразные способны нырять на значительную глубину (кашалоты — свыше 1000 м). Быстрый подъем нырнувшего животного с большой глубины на поверхность воды должен вызвать выделение из крови газообразного азота, растворенного в ней вследствие повышенного давления при нырянии. Пузырьки азота могут закупоривать кровеносные сосуды, вызывая кессонную болезнь и даже смерть. Однако у китообразных кессонной болезни не бывает. Вероятно, это объясняется тем, что количество азота в легких не намного превышает азотную емкость тканей кита, а воздух в процессе ныряния в легкие больше не поступает (в противоположность тому, что имеет место у водолазов).
Головной мозг китообразных во многих отношениях высоко дифференцирован. Однако по ряду показателей сохраняет весьма примитивные признаки, которые, видимо, были характерны для мозга млекопитающих исходного типа. Масса головного мозга в абсолютных цифрах (белуха — 1,6—2,3 кг; кашалот — 7,8—9,2 кг) достигает наибольшей величины среди млекопитающих, но относительно массы всего тела она незначительна (морская свинья — 0,8%, голубой кит — 0,007%). Характерно сильное развитие коры полушарий переднего мозга.
Глаза небольшие. Роговица и склера достигают значительной толщины. Хрусталик имеет своеобразную округлую форму. Веки неразвиты. Зрение китообразных, по-видимому, монокулярное, они близоруки. Слезные железы редуцированы, отсутствует и слезно-носовой проход. Жирный секрет гардеровой железы предохраняет глаз от механического и химического воздействия воды. Имеются конъюнктивные железы, не, встречающиеся у других млекопитающих.
Органы слуха сильно видоизменены. Ушная раковина редуцирована. Наружный слуховой проход открывается позади глаза маленьким отверстием. Интересно мнение, что рудиментарный слуховой проход может служить самостоятельным чувствующим органом, воспринимающим изменение давления. Барабанная перепонка выгнута наружу (усатые киты) или внутрь (зубатые киты). С внешней стороны барабанная перепонка усатых китов покрыта своеобразной ушной пробкой, состоящей из ороговевшего эпителия и ушной серы. Китообразные способны улавливать широкий диапазон звуковых волн от 150 до 120—140 тыс. Гц (Slijper, 1962), т. е. даже ультразвуковые колебания. Высокая степень развития слуховых отделов мозга зубатых китов свидетельствует об особой остроте их слуха, почти уникальной среди млекопитающих; у усатых китов слух хуже по сравнению с наземными млекопитающими. Китообразные способны к эхолокации, как и летучие мыши. В связи с тем что голосовые связки у китообразных отсутствуют, они не могут издавать звуки обычным для млекопитающих способом. Возможно, звуки производятся в результате вибрации нижней части перегородки между носовыми мешками или колебаниями складки наружного клапана в результате пропускания воздуха из дорзальных носовых мешков. Дельфины способны испускать серии коротких звуковых импульсов, длительность которых составляет 1 мс, а частота следования меняется от 1—2 до нескольких сот герц.
Температура тела китообразных сходна с температурой наземных млекопитающих и колеблется в пределах от 35 до 40°С (верхняя граница отмечалась у раненых китов или пойманных после преследования дельфинов). Сохранение высокой температуры тела в воде, проводящей тепло во много раз лучше, чем воздух, осуществляется толстым слоем подкожной жировой клетчатки в коже.
У самок усатых китов половое и заднепроходное отверстия разделяются друг от друга значительным пространством, а у зубатых они расположены в едином углублении и окружены общим сфинктером. Самцы постоянно или очень подолгу в течение года способны к оплодотворению. Высказываются предположения, что овуляция у китообразных провоцируется половым актом. У самок в начале беременности в матке могут находиться два или три зародыша, из которых вскоре остается только один. Плацента диффузного типа.
Роды происходят под водой. Детеныш рождается вполне развитый, способный к самостоятельному передвижению. Пропорции его тела весьма сходны с пропорциями тела взрослых китов, а размеры достигают 1/2—1/4 длины тела матери. Самки некоторых китообразных могут быть оплодотворены вскоре после родов во время лактационного периода. Кормление детенышей совершается под водой, длительность каждого приема пищи — несколько секунд. Молоко вбрызгивается в ротовую полость детеныша сокращением особых мышц самки. Млечные железы самки располагаются по бокам полового отверстия. Два соска (по одному с каждой стороны) залегают в щелевидных складках и только в период лактации выдаются наружу. Самки китов продуцируют различное количество молока в сутки: от 200—1200 г у дельфинов до 90—150 л у финвала и 200 л у голубого кита (Слепцов, 1955). Молоко густое, обычно кремового цвета. Характерно, что его поверхностное натяжение в 30 раз больше, чем у воды, что особенно важно, так как струя молока не расплывается в воде. Питательность китового молока весьма высока.
Рост детенышей во время вскармливания их молоком происходит быстро. Например, детеныш голубого кита за 7 месяцев жизни вырастает с 7 до 16 м, т. е. среднесуточный прирост в длину составляет 4,5 см.
Половой диморфизм проявляется главным образом в различной длине тела самцов и самок. Самки усатых китов крупнее самцов, а большинства зубатых, наоборот, меньше. Диплоидное число хромосом у твидов зубатых китов и 4 видов усатых (сейвала, малого полосатика, финвала и серого кита) равно 44, а у кашалотовых— 42.
Распространены во всех океанах и в большинстве морей Земного шара. Факторы, определяющие размещение китообразных, — наличие пищи и температура воды. Некоторые виды распространены широко и встречаются как в теплых, так и в холодных морях (некоторые виды из семейства дельфинов), другие имеют меньший ареал (серые киты обитают в субтропических, умеренных и холодных водах северной половины Тихого океана и в Чукотском море), ареал третьих еще более ограничен (нарвал не покидает вод Арктики), наконец, ареал речных, озерных и эстуарных форм совсем незначителен.
Большинство видов — стадные животные; держатся группами от нескольких голов до сотен и тысяч особей Встречаются как возле побережий, так и в открытом море. Представители некоторых видов способны подниматься вверх по крупным рекам, впадающим в море, а отдельные виды постоянно живут в реках. У большинства китов питание специализировано, и среди них встречаются планктофаги, теутофаги, ихтиофаги и сакрофаги. Кормятся массовой или штучной добычей. Среди китообразных есть быстрые пловцы (косатки, многие дельфины) и относительно медленно передвигающиеся (серые киты). Большинство китов постоянно держатся в поверхностных водах. Некоторые, например кашалот, могут нырять на значительную глубину. Численность различных видов китообразных неодинакова. Многие из них весьма многочисленны и могут встречаться тысячными стадами (дельфин-белобочка), другие, напротив, очень редки и встречи с ними отмечены всего несколько раз (некоторые представители рода ремнезубов, карликовый кашалот).
Чрезмерно интенсивный промысел пагубным образом сказывается на численности китов, заметно снижая ее, и в некоторых случаях может угрожать полным уничтожением этих животных. Так, ничтожная в настоящее время численность гренландских китов — следствие хищнического выбоя этих многочисленных когда-то животных.
Для большинства видов характерны периодические миграции. У некоторых видов протяженность миграционных путей относительно невелика (азовочерноморская морская свинья — из Азовского моря в Черное и обратно); у других огромна (некоторые крупные киты — от тропических вод до высоких широт).
Китообразные — преимущественно моногамы. Периоды спаривания и щенки обычно растянуты во времени. Рождают одного, редко двух детенышей. Сильно развит материнский инстинкт.
Врагов, кроме человека и косатки, практически не имеют. Остатки дельфинов находили в желудках тигровых и гренландских акул.
Почти 100% особей заражены эндои эктопаразитами. Эктопаразиты: китовые вши — Cyamus, копепода — Penella, усоногие ракообразные— Conchoderma — свойственны особенно крупным китам.
Практическое значение в недалеком прошлом было довольно велико. Некоторых из китообразных и в настоящее время добывают ежегодно в больших количествах (кашалоты), других промышляют лишь случайно. Почти все органы кита используются для выработки ценных пищевых и технических продуктов. Промысел китообразных может вестись только при строгом соблюдении мер, необходимых для поддержания их численности. В настоящее время в целях сохранения китообразных целесообразно прекратить их промысел на ряд лет.