Марина Суздалева Весна вступает в свои права. возвращаются домой из теплых...
Живет в воде и очертаниями тела похож на рыбу, то почему тогда он не считается рыбой?
А потому что кит - это морское млекопитающее, которое происходит от земных предков. В течение многих тысячелетий, проведенных в воде, киты стали напоминать по форме рыбу, но строением организма и образом жизни они остались похожими на животных суши.
Например, плавники кита имеют внутреннее строение, напоминающее руку с пятью пальцами. На туловище некоторых китов имеются даже кости на месте задних лап! Но самое важное отличие китов от рыб состоит в том, что, как и все остальные млекопитающие, киты выкармливают своих детенышей материнским молоком. Детеныши эти не вылупляются из яиц или икры, а рождаются живыми. И в течение некоторого времени после рождения китенок остается рядом со своей матерью, которая о нем заботится.
Поскольку у всех млекопитающих теплая кровь, а у кита нет меха, который бы грел его в ледяной воде, вместо этого у него есть ворвань, которая представляет из себя слой подкожной ткани, заполненной жиром и сохраняющей тепло не хуже меховой шубы.
И дышат киты иначе, чем рыбы. Вместо жабер у них есть легкие, в которые они набирают воздух через две ноздри, расположенные в верхней части головы. Когда киты ныряют под воду, эти ноздри закрываются маленькими клапанами, чтобы не попадала вода. Каждые пять-десять минут кит поднимается на поверхность воды, чтобы сделать вдох. Первым делом он с шумом извергает через ноздри отработанный воздух. В результате этого и появляется тот самый "фонтан", который всегда рисуют на картинках про китов. Затем он набирает в легкие свежий воздух и опять ныряет, чтобы продолжить движение под водой.
Какой кит самый большой?
Самый большой кит в то же время является и самым крупным животным в мире. Это голубой кит - длина его может превышать 30 метров, а вес достигает 125 тонн.
Его можно встретить в любых морях, но чаще всего он попадается в Тихом океане. Он относится к группе беззубых китов (другая группа называется зубастые киты).
Довольно трудно представить, что самое большое животное в мире способно обходиться без зубов. Как же у них это получается? Во рту у них имеется устройство, состоящее из сотен роговых пластинок, которые называются китовым усом. Они растут на нёбе (верхней части рта) и образуют что-то вроде сита.
Кормится голубой кит следующим образом: с широко раскрытой пастью он быстро проплывает через скопление добычи, которая состоит в основном из мелких моллюсков, креветок и рыбок. Закрыв пасть, он с силой выталкивает из нее воду. Вода процеживается сквозь китовый ус, а добыча остается. Рот у кита напоминает огромную емкость. А длина головы у него составляет примерно треть от длины тела.
Среди зубастых китов самыми крупными являются кашалоты. Они имеют огромную голову и Достигают 20 метров в длину. Касатка, или кит убийца (на самом деле это большой дельфин), единственный представитель китообразных, который питается другими теплокровными животными. Длина касатки составляет около 9 метров, и она легко настигает тюленей. Стаи касаток нападают даже на больших китов.
Из-за того, что киты живут в воде и имеют рыбообразное тело, мы часто сравниваем их с рыбой. Но строением скелета, системой кровообращения и мозгом они совсем не похожи на рыб.
Что можно получить из китов?
Одно время китобойный промысел имел очень важное значение. Теперь же большинству из нас сама идея охоты на китов может показаться несколько странной. Что полезного мы можем получить из этих громадных созданий?
Но оказывается, что количество ценных продуктов, получаемых в результате охоты на китов, весьма велико. Так, из ворвани кита (жиросодержащей подкожной ткани) получают отличный жир. Этот жир используется для светильников, а еще он применяется при изготовлении мыла.
У многих китов очень вкусное мясо. Из их костей делают удобрения. Из кашалотов получают спермацет - или жир, который находится в головной полости. Спермацет используется для приготовления мазей, косметики и свечей.
Из кашалотов получают и серую амбру очень ценное вещество, вырабатываемое у них в кишечнике, которое используется при изготовлении духов. Зубы кашалота и бивень нарвала представляют собой очень ценную кость, сравнимую со слоновой. А из шкуры белого кита вырабатывают что-то вроде кожи.
Знаете ли вы, что все китообразные - это млекопитающие? Их предки когда-то жили на суше. У них до сих пор плавники похожи на пятипалые руки. Но в течение многих тысячелетий живя в воде, они приспособились к такой жизни.
Киты- очень своеобразные млекопитающие, которые вследствие постоянной жизни в воде больше похожи на рыб. Эта группа животных имеет характерный внешний облик и в то же время достигла значительного разнообразия. Киты составляют отдельный отряд Китообразных, однако термин этот собирательный. Обычно под этим словом подразумевают крупные виды, мелкие китообразные носят другие названия (дельфины, морские свиньи).
Горбатый кит, или горбач (Megaptera novaeangliae).
Самой яркой отличительной чертой этих зверей является размер. Действительно, все виды китов просто гиганты животного мира. Даже самые мелкие виды (карликовые кашалоты, например) достигают в длину 2-3 м и веса 400 кг, а большинство видов имеет длину 5-12 м и вес в несколько тонн. Самый крупный вид — голубой кит — достигает в длину 33 м и весит 150 т! Он в несколько раз превосходит по размеру даже самых крупных динозавров. Голубой кит является крупнейшим из всех живых существ когда-либо населявших нашу планету!
Для всех видов китов характерно вытянутое обтекаемое тело, очень короткая малоподвижная шея и крупная голова. Размер головы может сильно отличаться у разных видов: у мелких китов она составляет 1/5 длины тела, у крупных усатых китов ее величина может доходить до 1/4, а у кашалота голова составляет 1/3 часть тела. По строению зубов выделяют два подотряда китов — усатые и зубатые. У усатых китов зубов нет вообще, их заменяют гигантские роговые пластины, которые свисают во рту подобно бахроме. Называются они китовым усом.
Китовый ус в пасти кита.
У зубатых китов зубы есть, их форма и размер у разных видов варьируют. Также различным может быть и строение челюстей: у усатых китов нижняя челюсть намного крупнее верхней и подобна ковшу, у зубатых китов, наоборот, верхняя челюсть крупнее или равна по размерам нижней. Такие различия связаны с характером питания этих животных.
На голове горбатого кита хорошо видна разница в размере верхней и нижней челюстей.
Размер мозга у китов относительно большой, но это связано в первую очередь с развитием отделов головного мозга, отвечающих за слух. Киты как и дельфины обладают совершенными способностями к эхолокации, они испускают звуки различной частоты и по их отражению (эху) ориентируются в пространстве, находят пищу и общаются между собой. Так же как и дельфины киты подвержены непонятной патологии — они могут периодически выбрасываться на берег. Делают это животные несознательно (способность китов совершать самоубийство не более чем глупый предрассудок), но с таким упорством, что ученые до сих пор ломают головы над причиной столь странного поведения. Животные, выбросившиеся на берег, не всегда стары или больны, более того иногда усилиями спасателей их удается вернуть в море. Вероятнее всего первопричиной такой смерти являются нарушения в работе эхолота, вызванные многочисленными радиоисточниками (вся современная навигация использует мощные источники и ретрансляторы радиоволн). Такой электромагнитный «шум» в океане сбивает с толку гигантов и они приближаются к берегам, более того, привыкшие доверять своим чувствам, киты упорно стремятся в «правильном» направлении пока не попадут на мель. Другие органы чувств у китов развиты плохо: обоняние находится в зачаточном состоянии, зрение тоже слабовато.
На верхней части головы расположено дыхательное отверстие — дыхало. У более примитивных усатых китов оно состоит из двух отверстий («ноздрей»), у зубатых китов отверстие одно. Интересно, что во время выдоха влажный воздух из легких создает своеобразный фонтан, причем форма его зависит от вида кита.
Дыхало с двумя ноздрями на голове серого кита (Eschrichtius robustus).
Конечности китов устроены весьма необычно. Передние превратились в уплощенные плавники, причем их размер у разных видов может сильно отличаться. Например, у ремнезубов и кашалотов плавники маленькие, а наибольшего развития они достигают у горбатого кита.
Длинные плавники горбатого кита под водой напоминают крылья.
А вот задние конечности у китов отсутствуют вообще, на их месте в поясничном отделе позвоночника присутствуют лишь две маленьких косточки, к которым крепится мускулатура… половых органов. Движущую силу в теле кита создает мощный сдвоенный хвост, но это не видоизмененные задние ноги, как полагают некоторые.
Мощный хвост используется китами для движения и защиты.
Окраска китов разнообразная, но неброская. Чаще их тело имеет темную верхнюю сторону и более светлую нижнюю, у некоторых видов (полосатик Брайда) могут быть хорошо различимые полосы на нижней стороне головы. Такие виды как голубой, серый кит, кашалот имеют однотонную окраску серого или коричневого цвета.
Белуха (Delphinapterus leucas) получила свое название за редкий белый цвет кожи.
Распространены киты повсеместно по всем океанам (и некоторым морям) земного шара. Встречаются они только в глубоких водах, в заливы, устья рек и тому подобные мелководные места как правило не заходят. Обычно киты свободно перемещаются по океанским просторам, но их движение не хаотично. У каждого вида китов есть излюбленные места размножения, которые они посещают в определенный сезон. В остальное время киты нагуливают жир, но делают это в районах, удаленных от мест размножения. Таким образом киты совершают миграции с цикличностью в 1 год. Во время кормления киты плавают со скоростью 10-20 км/ч, но в случае опасности переходят на крейсерский ход в 50 км/ч. Взрослые самцы и неразмножающиеся самки держатся поодиночке, самки с детенышами, а также все животные в период размножения образуют стада из 5-15 особей. Внутри стада царит мирная обстановка: у китов нет внутренней иерархии, они не проявляют агрессию друг к другу, в случае опасности все члены стада стараются защититься общими усилиями, известны даже случаи взаимопомощи раненным собратьям. Вообще, киты своим огромным размером и неповоротливостью производят впечатление глупых и неинтересных животных. Но это ложное представление! Эти своеобразные животные наделены развитым интеллектом и по смышлености не уступают дельфинам. Например, известны случаи когда киты проявляли интерес к снимавшим их подводным фотографам — животные приближались к людям и даже пытались по-своему поиграть с ними, выталкивая на поверхность. Другой пример: китобои выследили самку кита с детенышем и убили последнего. Тушу китенка транспортировали к месту разделки на буксире. Все это время самка плыла рядом и пыталась снять труп детеныша с веревки. Плененные киты в неволе быстро привыкают к людям и способны выполнять трюки (в меру своих физических возможностей). Как и все высокоразвитые животные киты любят играть, при этом они высоко выпрыгивают из воды и громко бьют хвостами.
Малый полосатик (Balaenoptera acutorostrata).
Питаются киты различными морскими животными, причем в питании разных видов существует узкая специализация. Усатые киты едят исключительно планктон — мельчайших морских рачков. Добывают они его процеживая большие объемы воды. Для этого кит открывает рот и набирает в пасть воду…
Горбатые киты действуют открытым ртом как черпаком.
затем он языком словно поршнем выталкивает воду изо рта — вода свободно вытекает сквозь китовый ус, а рачки остаются.
Кит отцеживает воду с планктоном.
Зубатые киты питаются рыбой, которую ловят также не поштучно, а целыми стаями. Кашалоты специализируются на ловле глубоководной рыбы и моллюсков (главным образом кальмаров). Многие киты для охоты совершают длительные погружения, под водой они могут находиться до 1,5 ч. Рекордсменами по глубине погружения являются кашалоты, которых встречали на глубине 1 км!
Киты очень неплодовитые звери. Половой зрелости самки достигают к 7-15 годам, самцы — только к 15-25. При этом каждая особь участвует в размножении не чаще чем раз в 2 года. В брачном ритуале китов отсутствует не только агрессия, но и вообще какая-либо борьба. Самцы китов завоевывают внимание самок песнями! Голос китов на удивление тонкий для животных таких размеров. У каждого вида китов свой набор звуков, но даже особи одного вида отличаются по тональности голоса. Песня кита напоминает мелодичный стон и звучит очень громко. По свидетельствам дайверов во время пения кита толща воды вокруг вибрирует. Самки китов могут спариваться с несколькими самцами, так как борьба между представителями сильного пола отсутствует, отбор происходит весьма необычным способом. Оказывается, что половые железы китов имеют огромные размеры (у кашалота, например, до 10-20% от массы тела) и способны производить большое количество спермы. Таким образом среди нескольких самцов, спарившихся с одной самкой, побеждает тот, чей гормональный статус выше. Беременность у различных видов длится 11-18 месяцев. Самка рождает только одного детеныша, но крупного и развитого. Например, вес новорожденного голубого кита 2-3 тонны. Детеныш рождается хвостом вперед и с помощью матери подымается к поверхности для первого вдоха. Мать часто кормит детеныша очень жирным молоком, благодаря чему он быстро растет. Период лактации у китов относительно короткий — 5-7 месяцев. За это время детеныш успевает вырасти в 2 раза, затем его рост резко замедляется. Еще 1,5-2 года детеныш сопровождает мать, пользуясь ее защитой. У мелких и средних китов молодняк держится в стадах до достижения половой зрелости, а иногда и позже. Живут киты 50-70 лет.
Детеныш голубого кита (Balaenoptera musculus).
Казалось бы таким исполинским животным в этом мире ничто угрожать не может. В действительности киты очень уязвимы перед различными опасностями. В океане у китов нет врагов если не считать… собственных собратьев. Косатки (гигантские хищные дельфины, которых часто называют китами) нападают на другие виды китообразных. Косатки живут группами и действуют коллективно, поэтому их слаженной атаке с трудом противостоят даже взрослые киты, а детеныши и вовсе беззащитны. При нападении киты стараются спастись «бегством», уплывая от стада косаток на большой скорости. Если от преследования оторваться не удалось, кит сильными ударами хвоста пытается отбиться от нападающих, мать подплывает под детеныша снизу, стараясь прикрыть его своим телом.
Но и в отсутствие хищников у китов хватает проблем. Иногда эти животные испытывают… голод. Массовый промысел рыбы, глобальное потепление, смена морских течений подрывают кормовую базу китов и животные могут по несколько недель дрейфовать в «бесплодных» водах. Исследователям доводилось встречать крайне истощенных животных. В Северном Ледовитом океане киты часто попадают в ледовые ловушки. Так как киты дышат воздухом, они вынуждены регулярно всплывать чтобы пополнить его запасы. Если вокруг нет подходящих полыней, киты пробивают толщу льда головой, но это удается им не всегда. При большой толщине льда (или маленькой ширине полыньи) целые стада китов задыхаются подо льдом.
Малый полосатик в антарктических льдах.
В довершение всех бед на китов активно охотятся люди. Несмотря на внушительные размеры (точнее благодаря им) киты — привлекательная добыча для промысла. В туше кита нет бесполезных частей, в ход идет все: жир (ворвань), мясо, китовый ус, зубы, кожа. Кашалоты являются поставщиками весьма экзотичных продуктов — спермацета и амбры. Спермацет несмотря на название это вовсе не сперма кита, а жироподобное вещество из головного мозга. Амбру находят в кишечнике, она имеет приятный запах, за что и получила свое название. Оба вещества являются очень ценным сырьем в косметической промышленности и ценятся на мировом рынке чрезвычайно высоко.
В результате воздействия неблагоприятных факторов численность почти всех видов китов сильно сократилась, многие виды находятся на грани исчезновения. В этой связи принята Мировая конвенция по запрету промысла китов (тем более, что продукты китобойного промысла в наше время потеряли свою актуальность). Единственная страна, не подписавшая конвенцию, — Япония. Японские китобои до сих пор ведут массовый промысел всех китов без разбора, оправдываясь тем, что мясо китов… традиционный компонент японской кухни. С другой стороны широкую популярность получил туризм в местах размножения китов. Любители природы посещают такие места на небольших судах, за возможность понаблюдать за китами вживую и услышать их песни к туроператорам выстраиваются очереди. Попытки содержать китов в неволе натыкаются на множество препятствий: крупные виды китов нельзя содержать из-за их размеров, усатых китов невозможно накормить планктоном, поймать взрослого кита, не убив его, очень сложно. Неоднократные попытки ловить детенышей приводили к гибели малышей еще на этапе транспортировки. Только самые мелкие виды китов (белухи, гринды) приживаются в аквариумах, но там они не размножаются. Пожалуй, единственным способом сохранения этих уникальных зверей является повсеместный запрет их добычи и комплексная охрана водных ресурсов.
Тушу выброшенного на берег голубого кита разделывают для дальнейших научных исследований.
Китообра́зные (лат. Cetacea) — отряд млекопитающих, полностью приспособленных к жизни в воде. Китообразных вместе с парнокопытными иногда относят к внесистематической группе китопарнокопытных. В обиходе китами называют всех китообразных, кроме дельфинов и морских свиней. Китообразные являются самыми крупными из известных животных, которые когда-либо обитали на Земле.
Научное название cētus и русское кит происходят от греческого κῆτος «морское чудовище».
В водах России встречается около 30 видов китообразных.
Китообразные имеют веретенообразное обтекаемое тело, гладкую кожу, практически без шерсти. Толстый слой жира защищает от переохлаждения. Передние конечности преобразованы в ласты, задние атрофированы. Хвост заканчивается большим горизонтальным плавником.
Происхождение
Киты, предположительно, произошли от парнокопытных наземных млекопитающих, которые порядка 50 млн лет назад перешли к полуводному образу жизни.
Существуют разные теории о происхождении китов. Предполагалось, что киты, дельфины и морские свиньи произошли от группы наземных млекопитающих, называющихся Мезонихии. Эти существа были похожи на волков, но имели копыта подобно коровам и оленям. Они жили приблизительно 60 миллионов лет назад вокруг древнего моря Тетис, там, где теперь Средиземное море и часть Азиатского субконтинента.
Мезонихии, вероятно, охотились на рыбу и других водных животных в прибрежных болотах и эстуариях. Поскольку они проводили все больше времени в воде, их тела начали изменяться. Они стали более обтекаемыми, и у них развились мощные, сглаженные хвосты. Их передние конечности постепенно превращались в плавники, а задние деградировали. Появился толстый слой подкожного жира, а волосяной покров начал исчезать. Для облегчения дыхания с поверхности воды ноздри у них переместились наверх головы и постепенно превратились в дыхала.
Новые молекулярно-генетические данные свидетельствуют о том, что китообразные — близкие родственники парнокопытных, в частности, гиппопотамов. На основе этих данных предлагается даже включать китообразных в состав отряда парнокопытные и предлагается название Cetartiodactyla для монофилетического таксона, включающего две эти группы.
Недавние исследования показали, что связующим звеном был род индохиусов, обитавший на территории Пакистана и внешне напоминавший современных оленьковых. В течение эоцена предки китов постепенно приспосабливались к жизни в море, заполняя экологическую нишу, которая освободилась после вымирания мозазавров и плезиозавров. Со временем они утратили всякую связь с сушей и приобрели новые адаптационные признаки, утратив черты, характерные для наземных млекопитающих.
Классификация
От общих предков отделились три подотряда китообразных, объединяющих 127 вымерших и 38 ныне живущих родов: древние киты (археоцеты), усатые (или беззубые) киты (мистакоцеты) и зубатые киты (одоноцеты). Современные два подотряда резко различаются между собой как по внешнему и внутреннему строению, так и по биологии. Беззубые киты имеют вместо зубов ряд роговых пластинок, которые свисают с верхней челюсти, называемых «китовым усом», которыми они фильтруют из воды морской планктон.
К отряду принадлежат высокоспециализированные млекопитающие, приспособившиеся к постоянной жизни в воде. Внешне китообразные напоминают рыб, но отличаются от последних наличием теплокровности, лёгочного дыхания, наличием остатков волосяного покрова, внутриутробным развитием плода и молочным вскармливанием детёнышей, и другими признаками, объединяющими их с остальными млекопитающими.
Размеры у китообразных наибольшие среди млекопитающих: средняя длина тела синего кита 25 м, вес — 90-120 т. Самые маленькие китообразные — белобрюхий дельфин и дельфин Гектора, относящиеся к роду пёстрых дельфинов (Cephalorhynchus): длина тела у них не превышает 120 см, масса — 45 кг.
Хвостовые лопасти кита-горбача
Наименьшее сопротивление воды при плавании китообразным обеспечивает обтекаемое тело торпедовидной или каплевидной формы. Этому же способствуют исчезновение волосяного покрова и ушных раковин. Кожа китообразных отличается большой упругостью, эластичностью и несмачиваемостью, что уменьшает трение при быстром плавании.
Голова обычно массивная; заканчивается тупо, заострена или вытянута в «клюв» (рострум). Голова почти без видимого шейного перехвата переходит в туловище, которое постепенно сужается в хвостовой стебель.
Передние конечности превратились в плоские и жёсткие грудные плавники (ласты), которые служат в основном «рулями глубины», а также обеспечивают повороты и торможение. Кистевые части ласт внешне не расчленены, а иногда и сращены внутри.
Свободные задние конечности атрофировались, хотя у некоторых видов обнаруживаются рудименты тазовых костей.
Хвостовая часть тела латерально уплощена; она очень гибкая и мускулистая, служит основным локомоторным органом. На её конце имеются парные, горизонтальные хвостовые лопасти.
Кроме того, у большинства видов на спине находится непарный спинной плавник, который служит своеобразным стабилизатором при плавании.
Хвостовые и спинной плавник относятся к кожным образованиям и лишены скелета; внутри них находится хрящевая ткань.
Грудные, спинной и особенно хвостовой плавники обладают переменной упругостью, которая обеспечивается особыми кровеносными сосудами. Упругость плавников зависит от скорости плавания. Помимо локомоторной плавники выполняют терморегулирующую функцию: через них в первую очередь уходит избыток тепла.
Кожные железы у китообразных отсутствуют; исключение составляют 2 молочные железы, которые расположены в задней половине тела. Соски (2) помещаются в продольных кожных карманах по бокам мочеполовой щели и наружу выступают только у кормящих самок. Под кожей находится слой жировой ткани (ворвани) толщиной от 2,5 до 30 см.
Подкожный жир защищает тело от переохлаждения, помогает удерживать в организме воду, которая иначе диффундировала бы в окружающую среду, а также является энергетическим запасом на время голодовок. Температура тела за счёт хорошей изоляции жировой прослойкой колеблется в пределах от 35 до 40 °C.
Волосяной покров отсутствует. У усатых китов на морде растут отдельные щетинковидные волоски, похожие на вибриссы наземных млекопитающих; они служат органом осязания. У зубатых китов вибриссами во взрослом состоянии обладают только гангский дельфин и амазонская иния, живущие в мутной речной воде; у большинства других зубатых китов вибриссы имеют лишь эмбрионы.
Окраска китообразных бывает однотонной, противотеневой (тёмной сверху и светлой снизу) или пятнистой. У некоторых видов она подвержена возрастной изменчивости.
Скелет
Скелет у китообразных губчатый. В позвоночнике от 41 до 98 позвонков, образующих 4 отдела: сильно укороченный шейный (всегда из 7 позвонков, общая длина которых не превышает 15 см), грудной, поясничный и хвостовой. Грудной отдел несет 10-17 пар рёбер, из которых только первые 2-8 пар сочленены с грудиной.
Межпозвоночные диски придают позвоночнику, особенно его хвостовой части, большую гибкость и подвижность. Задние конечности и крестцовый отдел позвоночника, как правило, утрачены, а кости таза рудиментарны и не соединены с позвоночником. Грудной плавник поддерживает очень короткая плечевая кость, две кости предплечья и многочисленные кости кисти, иногда слитые в лопастеподобную структуру.
Скелет усатого кита (видны рудименты тазовых костей)
Череп китов приспособлен к специфическому способу дыхания — ноздри смещены на темя. Носовые кости уменьшены; теменные сдвинуты вбок так, что верхнезатылочная кость соприкасается с лобными костями. Кости челюстей удлинены в связи с увеличением числа зубов или развитием цедильного аппарата.
Зубы у всех китов имеются в эмбриональном состоянии, но у усатых китов атрофируются, не прорезываясь, и заменяются бахромчатыми роговыми пластинами т. н. китового уса. У зубатых китов зубы конические, однородные, недифференцированные на резцы, клыки и коренные. Наибольшее их число отмечается у продельфина Stenella longirostris: от 172 до 252 зубов. Меньше всего зубов у нарвала: 2 зуба в верхней челюсти, причём у самок они обычно не прорезываются, а у самца левый зуб превращён в длинный бивень.
Органы пищеварения
Язык хорошо развит, мягкие губы отсутствуют. Слюнных желез нет или они рудиментарные. Китообразные заглатывают добычу целиком, не пережёвывая. Желудок сложный, многокамерный; способен растягиваться и вмещать до 1,5 т пищи (синий кит). Первый, безжелезистый, отдел желудка представляет собой нижнее выпячивание пищевода и служит для мацерации и механической обработки пищи; отсутствует у клюворылых китов.
Кардиальный отдел обильно снабжён железистыми клетками, выделяющими пищеварительные соки; он складчатый, сильно растяжимый, иногда дву— или трёхраздельный. Пилорический отдел представляет расширенную переднюю часть двенадцатиперстной кишки. Длина кишечника превышает длину тела: от 4-5 раз (у гангского дельфина и бутылконосов) до 15-16 раз (кашалот) и даже до 32 раз (дельфин Ла-Платы).
Органы дыхания и кровообращения
Наружных ноздрей 2 у усатых китов и 1 у зубатых китов. Они смещены на верх головы и снабжены особыми клапанами, рефлекторно запирающими дыхательные пути при нырянии и отпирающими при выныривании. Вследствие особого строения гортани воздухоносный ход отделён от пищевода, что позволяет киту безопасно дышать, даже если в ротовой полости находится вода. Носовой канал у большинства видов соединён с особыми воздушными мешками, выполняющими роль звукосигнального органа.
Трахея и бронхи укорочены, что способствует убыстрению акта дыхания. Лёгкие однодольчатые с сильно развитой гладкой мускулатурой, позволяющей за один выдох-вдох обновлять воздух на 80-90 % (у человека в норме без физического напряжения только на 15 %). Число альвеол больше и размеры их крупнее, чем у наземных млекопитающих.
Китообразные способны находиться под водой от 2-10 до 30-40 минут (кашалот — до 1,5 часов). Длительность погружения обеспечивают большая ёмкость лёгких и повышенное содержание миоглобина в мышцах. Кислородная ёмкость крови увеличена за счёт высокого содержания гемоглобина и повышения его концентрации в эритроцитах.
Процесс дыхания китообразных можно подразделить на выдох после длительного погружения, промежуточные акты дыхания и глубокий вдох перед следующим погружением. Когда кит всплывает на поверхность, выдыхаемый им с силой воздух, соприкасаясь с более холодным наружным, формирует столб конденсированного пара (фонтан).
У разных видов китообразных фонтан различается по форме и высоте. У крупных китов выдыхаемый воздух выталкивается через дыхало с такой силой, что производит громкий трубный звук, в спокойную погоду слышимый с большого расстояния. Во время промежуточных вдохов и выдохов кит ныряет неглубоко, плывет почти по прямой линии, дыша через правильные промежутки времени. Число промежуточных актов дыхания тем больше, чем дольше кит остаётся под водой во время основного погружения.
Во время погружения пульс у китообразных замедляется более чем в 2 раза, и ток крови перераспределяется так, что кислородом снабжаются в первую очередь мозг и сердечная мышца. Менее чувствительные к кислородному голоданию ткани (особенно мышцы тела) переходят на «голодный паёк». Слабая чувствительность дыхательного центра мозга к накоплению в крови углекислоты позволяет китообразным значительно удлинять дыхательную паузу.
Органы чувств
Масса головного мозга у китообразных — наибольшая среди млекопитающих в абсолютных цифрах, достигая у кашалота 7,8-9,2 кг, но относительно массы тела она невелика. Так, у голубого кита она составляет всего 0,007 % общей массы. Головной мозг высоко дифференцирован, органы чувств развиты, хотя и не одинаково.
Обоняние китообразными почти утрачено. Обонятельные доли мозга и обонятельные нервы отсутствуют полностью (зубатые киты) или имеются в зачаточном состоянии (усатые киты). Вкус, видимо, развит довольно слабо; предполагают, что киты способны на вкус различать солёность воды и обнаруживать по моче и фекалиям своих сородичей.
Осязание развито превосходно; кожа богато иннервирована. На голове у усатых китов сохраняются редкие осязательные волоски, которые действуют как вибриссы и играют определённую роль при поисках массовых скоплений планктона. Зубатые киты, питающиеся одиночной и сравнительно крупной добычей, в вибриссах не нуждаются; исключение составляют речные дельфины, живущие в мутной воде.
Глаза расположены по бокам головы и относительно небольшие: у крупных китов глаз имеет массу около 1 кг, у мелких дельфинов размером с глаз собаки. Веки неразвиты. Роговица и склера толстые и плотные. Глазное яблоко почти шаровидное, спереди несколько уплощённое. Хрусталик имеет округлую форму. Зрение у многих видов монокулярное, без общего поля зрения. Китообразные как правило близоруки, исключение составляют дельфины. Слёзные железы редуцированы; слёзно-носовой проход отсутствует. От механического и химического воздействия воды глаза предохраняет жирный секрет гардеровой железы. Имеются конъюнктивные железы, не известные у других млекопитающих.
Органы слуха сильно видоизменены. Ушная раковина отсутствует. Слуховой проход сужен и открывается позади глаза маленьким отверстием; видимо, служит отдельным чувствующим органом, воспринимающим изменение давления. Барабанная перепонка выгнута наружу (усатые киты) или внутрь (зубатые киты). Звук китообразные воспринимают через кости черепа и нижнюю челюсть, чей задний конец близко подходит к области внутреннего уха и иннервирован ветвью тройничного нерва.
Строение внутреннего уха у китообразных очень сложное, с увеличенной улиткой. Звук для водных организмов — важнейший источник информации, так как в воде звуковые колебания распространяются в 5 раз быстрее, чем в воздухе. Китообразные способны улавливать звуковые волны в диапазоне от 150 Гц до ультразвуковых колебаний в 120—140 кГц. Наиболее остр слух зубатых китов; у усатых китов он хуже по сравнению с наземными млекопитающими.
Песни китов
Характерный V-образный фонтан южного кита Eubalaena glacialis
Китообразные издают звуковые сигналы в тех же частотах, которые воспринимают сами. Поскольку голосовые связки у них отсутствуют, звуки производятся в результате вибрации «звуковых губ» (зубатые киты) или с помощью гортани и глотки (усатые киты).
Коммуникационные звуковые сигналы, издаваемые китообразными, многочисленны и разнообразны; имеются особые сигналы питания, беспокойства, страха, спаривания, боли и т. п. Некоторые китообразные из подотряда Odontoceti, подобно летучим мышам, способны к направленной эхолокации. У них образовался особый эхолокационный аппарат, состоящий из жировой подушки и вогнутой передней поверхности черепа, которые действуют как звуковая линза и рефлектор, концентрируя излучённые ультразвуковые сигналы и в виде звукового пучка направляя их на объект.
Половой диморфизм
Половой диморфизм выражен главным образом в разнице размеров самцов и самок. Самки усатых китов крупнее самцов; самки большинства зубатых китов, наоборот, меньше.
Приспособление к среде обитания
Особенности дыхательной и кровеносной системы позволяют китообразным долго находиться под водой с одним запасом воздуха (кашалоты до 1,5 часов). Способность гемоглобина связывать кислород у китов выше, чем у наземных млекопитающих, существенная часть кислорода накапливается в мышечном гемоглобине. При нырянии резко замедляется пульс и ограничивается подача кислорода к органам, менее чувствительным к кислородному голоданию.
Образ жизни
Распространены китообразные во всех океанах и в некоторых морях. Имеются холодолюбивые виды, живущие в полярных и субполярных водах (белухи, нарвалы, гренландские киты), теплолюбивые (полосатик Брайда), тропические и субтропические (многие дельфины, карликовые кашалоты) и виды с широким ареалом, включая космополитичные (полосатики, кашалоты, косатки). Встречаются как возле побережий, так и в открытом море. Представители некоторых видов способны подниматься вверх по рекам или постоянно жить в реках и эстуариях.
Большинство видов — стадные животные; держатся группами от нескольких до сотен и тысяч голов. Питание, как правило, специализированное; среди китов встречаются планктофаги, теутофаги, ихтиофаги и сапрофаги.
Косатки — единственные китообразные, регулярно поедающие не только рыб и беспозвоночных, но и теплокровных животных (птиц, тюленей, др. китов). Некоторые виды плавают очень быстро (косатки, многие дельфины), другие относительно медлительны.
Большинство китов держатся в поверхностных водах; некоторые могут нырять на значительную глубину (кашалот). В результате приспособления к сезонным условиям питания и размножения китообразные образовали несколько биологических групп.
Для одних видов характерны строго регулярные сезонные миграции в пределах северного или южного полушария: на зиму они плывут в низкие широты для родов, а на лето — в умеренные и высокие для нагула жира (почти все усатые киты, часть клюворылых и кашалоты).
Самые длинные миграции среди всех млекопитающих совершают серые киты, которые в год проплывают до 12 000 км, перемещаясь от зимовочных участков у берегов Калифорнии к местам летней кормежки в Беринговом море и обратно. Другие также совершают миграции на значительные расстояния, но менее регулярно и с нарушениями сезонных сроков (малые косатки, гринды, сейвалы, нарвалы).
Третьи перешли к сравнительно оседлому образу жизни, совершая кочевки в пределах небольшой акватории (афалины, речные дельфины, серые дельфины и др.). Миграции китообразные совершают в пределах знакомых областей, придерживаясь опредёленных путей.
Размножение
Преимущественно моногамны. Большинство видов размножается 1 раз в 2 года, только некоторые дельфины плодятся ежегодно, спариваясь вскоре после родов. Периоды спаривания и ще́нки обычно растянуты во времени. Самцы способны к оплодотворению постоянно или большую часть года. Беременность у разных видов длится от 7 до 18 месяцев.
Мигрирующие виды родят главным образом зимой в тёплых водах; немигрирующие — летом. Характерна многоплодность: у самок в начале беременности в матке могут находиться 2-3 зародыша, из которых вскоре остается только один. Двойни редки.
Роды происходят под водой; плод выходит хвостом вперёд. Детёныш хорошо развитый, крупный — до 1/2—1/4 длины тела матери; сразу способен к самостоятельному передвижению. Первый дыхательный акт он совершает, как безусловный рефлекс, в момент первого выныривания на поверхность. С первого дня детёныш плавает бок о бок с матерью, используя давление гидродинамического поля вокруг неё, что позволяет ему плыть пассивно. У самок сильно развит материнский инстинкт.
Кормление происходит под водой; молоко потребляется в течение нескольких секунд, но очень часто. Детёныш плотно захватывает сосок, и молоко вбрызгивается в его ротовую полость сокращением особых мышц самки. Китовое молоко очень питательное; оно густое, обычно кремового цвета, жирностью до 54 %. Характерно, что его поверхностное натяжение в 30 раз больше, чем у воды, поэтому струя молока не расплывается в воде. Самки китов продуцируют в сутки от 200—1200 г (дельфины) до 90-150 л (финвал) и 200 л (синий кит) молока. Детёныш во время вскармливания растёт очень быстро, к его концу увеличиваясь на 1/3-1/2 первоначального размера. Вскармливание продолжается от 4 месяцев (мелкие дельфины) до 13 (кашалоты), а в неволе даже до 21-23 месяцев (афалины).
Половая зрелость наступает в 3-6 лет, но замедленный рост тела длится и после того, до 12 лет. Физическая зрелость наступает, когда скелет окончательно окостеневает и все эпифизы позвоночника срастаются с телами позвонков. Процесс окостенения позвоночника начинается с обоих концов позвоночника, причём с хвостового идёт быстрее, чем с головного, и заканчивается в грудном отделе. Последовательные изменения в позвоночнике иногда используют для определения возраста кита.
Численность и значение для человека
Китобойный промысел
В недавнем прошлом практическое значение китообразных для человека было довольно велико. Практически все органы китов использовались для выработки пищевых и технических продуктов. Из подкожного сала и костяка вываривался жир, который потом перерабатывался на лярд и маргарин, смазочные вещества, технический и дистиллированный глицерин, мыло, театральный грим, стиральный порошок и т. д.
Полимеризированный жир использовался для изготовления линолеума и типографской краски. Спермацет кашалотов служил сырьём для производства косметических кремов и помады, а также смазочных материалов. Вываренный костяк, внутренности и части мускулатуры перерабатывались на удобрение (тук) и на кормовую муку для скота и птицы.
Из белковой части китового сала получали желатин и клей. Из китового уса до развития производства пластмасс изготовляли пружины для диванов и матрацев, корсеты, щётки, веера и т. д. Зубы кашалота шли на резные изделия. Мясо в консервированном, засоленном или свежем виде употреблялось как пищевой продукт. Из печени китов добывали витамин A; из желез внутренней секреции (поджелудочной и зобной) изготавливали медицинские препараты (камполон, инсулин и др.). Амбра, извлекаемая из кишечника кашалотов, высоко ценится в парфюмерной промышленности как закрепитель духов.
Чрезмерно интенсивный промысел пагубным образом сказался на численности китообразных, приведя многих представителей этого отряда на грань исчезновения. Многие китообразные занесены в списки Международной Красной книги. В настоящее время коммерческий промысел китов запрещён мораторием Международной комиссии по регулированию китобойного промысла и законами большинства стран и в ограниченных объёмах ведётся только Норвегией, Исландией и Японией, а также некоторыми аборигенными народами в качестве одного из традиционных занятий.
На земле и в мировом океане обитает огромное многообразие живых существ. Биологи подразделяют их на отряды, виды и подвиды. Это вполне оправдано, так как порой очень трудно отнести то или иное животное к определенному виду.
Однако, если живые существа и организмы, находящиеся на суше, более-менее изучены, то те, которые живут и плавают в морских просторах и вовсе для экологов кладезь научных открытий в биологии.
Говоря о ныне исследованных животных мирового океана, отдельное место занимают «китообразные». Чаще употребляемое название «киты». Несмотря на то, что киты обитают в океане, их никак нельзя назвать рыбами. Они вместе с дельфинами, белухами и косатками относятся к отряду млекопитающих .
Строение хвостовых плавников рыб и китов
Киты и рыбы имеют принципиально разное строение и способ дыхания. Для движения в воде рыбам необходимы плавники. Киты перемещаются в воде принципиально иначе. Из-за особенностей своего строения, они плавают, используя хвост. Пожалуй, эта часть китового тела является самой сильной.
Говоря о том, чем различаются хвостовые плавники рыб и китов, можно выделить главные признаки для обоих видов:
- Киты, чей хвостовой плавник горизонтальный, позволяет с легкостью перемещаться в воде волнообразно;
- Рыба же имеет хвостовой плавник, располагающийся вертикально.
Такая разница неслучайна. У обоих видов рассматриваемых животных, несмотря на то, что они постоянно находятся в воде, абсолютно разный скелет, способ насыщения кислородом, размножения, вскармливания потомства и разное строение кожи.
Рыбы
Говоря о рыбах и способе дыхания , выделяют следующие признаки этих хладнокровных животных:
- Дышат при помощи фильтрующего органа. С их помощью рыбы отфильтровывают кислород из воды. Как следствие им не нужно напрямую получать кислород из атмосферы.
- Размножение рыб происходит посредством развития эмбриона из икринки.
- Кожный покров защищен чешуей.
Киты
Китам же для дыхания нужно время от времени подниматься на поверхность и делать вдох и на продолжительное время задерживать дыхание. Под водой эти млекопитающие после вдоха могут проводить до полутора часов . Горизонтально расположенный плавник, позволяет быстро всплыть на поверхность воды при необходимости. Плавник также позволяет ему с легкостью держать дыхало над водой, так как орган дыхания расположен вверху головы.
Исходя из всего вышесказанного, можно сделать вывод, что у китов легочное дыхание и они теплокровные. Кожа часто гладкая без чешуи, однако, наблюдается и наличие остатков шерсти. Развиваются киты внутриутробно, и присутствует молочное вскармливание потомства.
Китов ученые склонны относить к группе «китопарнокопытных». Это группа не относится к систематической группе изученных животных. Дело в том, что есть некая теория о происхождении китов от древних животных, по виду напоминавшие современного волка, имевшего, однако, копыта как у коров и других парнокопытных. Современное их научное название «мезонихии» . Это вид древних млекопитающих, живший порядка 50 миллионов лет назад. Считается, что мезонихии жили на суше, но охотились в воде, на побережьях древнего моря.
Через определенный временной промежуток этот вид парнокопытных животных, продолжая вести полуводный образ жизни, начал эволюционировать. Их тела приняли более обтекаемую форму. Появился мощный хвост, заменяя задние конечности. Передняя же пара конечностей, копыта постепенно принимало вид ласт, так появились плавники.
Постепенно под кожей откладывался толстый слой жира . С туловища исчез мех. Шкура стала гладкой. Говоря о ноздрях, они тоже претерпели некоторые изменения. Находясь практически все время в воде, возникла необходимость приспособиться к дыханию в ней. Ноздри переместились в верхнюю часть головы. Так вскоре появились дыхала.
Современные киты и китообразные имеют форму торпеды. Такое строение тела способствует быстрому передвижению в воде. Исчезновение волос с кожи также предполагает уменьшение трения. Сама кожа очень упругая и эластичная. Неоспоримое достоинство китовой кожи в том, что она является практически не смачиваемой. Все эти факторы, безусловно, являются плюсами для развития хорошей скорости в воде.
Строение скелета
Китовый скелет имеет все отделы, присущие млекопитающим . Однако отделы эти немного видоизменены и адаптированы для жизни в воде. Массивная голова с клювом практически плавно переходит в тело. Но у китового скелета все-таки есть небольшой шейный отдел. Туловище постепенно сходит на хвост.
Китовая голова
Голова кита - череп, полностью приспособлена к специфическому дыханию. Уже упоминалось о ноздрях, они смещены к темени, а кости темени, сдвинуты, так что соприкасаются с верхней затылочной костью. Челюстные кости удлиненные, что связано с развитием цедильного аппарата.
Зубы у этих млекопитающих отсутствуют, лучше сказать, что они атрофированы и находятся в челюстной кости . Зубы в ротовой полости заменились огромным количеством роговых пластинок. Их называют китовым усом.
Хвост и плавники
Хвост китообразного - это, пожалуй, самая сильная и плотная часть скелета. На конце хвоста довольно часто встречаются парные лопасти, расположенные горизонтально. На спине почти всех видов китовых есть спинной плавник, стабилизатор глубины. Он непарный.
Плавники хвостовой и спинной плавник - это просто кожные образования . Внутри их находится только соединительная хрящевая ткань.
Китовые плавники выполняют еще и терморегулирующую функцию. Чтобы тело кита не перегревалось, китовые плавники выводят лишнее тепло.
Конечности у китообразных млекопитающих сохранились только передние. Эволюционировав, они превратились в грудные сильные плавники, кистевые части которых зачастую сращены. В основном являются некими регуляторами глубины и «подворотниками».
Задних конечностей у китов нет . Несмотря на это, ученые иногда наблюдают и находят в некоторых скелетах остатки тазовых костей, рудименты по-научному.
В заключение можно сделать следующий вывод, что плавники рыб и китов различаются вследствие эволюции китов из земноводных в обитателей океанов. Горизонтальное положение плавников обусловлено специфическим способом дыхания, таким образом, китам легче и быстрее всплывать на поверхность и делать вдох.
Если кит живет в воде и очертаниями тела похож на рыбу, то почему тогда он не считается рыбой?
А потому что кит — это морское млекопитающее, которое происходит от земных предков. В течение многих тысячелетий, проведенных в воде, киты стали напоминать по форме рыбу, но строением организма и образом жизни они остались похожими на животных суши.
Например, плавники кита имеют внутреннее строение, напоминающее руку с пятью пальцами. На туловище некоторых китов имеются даже кости на месте задних лап! Но самое важное отличие китов от рыб состоит в том, что, как и все остальные млекопитающие, киты выкармливают своих детенышей материнским молоком. Детеныши эти не вылупляются из яиц или икры, а рождаются живыми. И в течение некоторого времени после рождения китенок остается рядом со своей матерью, которая о нем заботится.
Поскольку у всех млекопитающих теплая кровь, а у кита нет меха, который бы грел его в ледяной воде, вместо этого у него есть ворвань, которая представляет из себя слой подкожной ткани, заполненной жиром и сохраняющей тепло не хуже меховой шубы.
И дышат киты иначе, чем рыбы. Вместо жабр у них есть легкие, в которые они набирают воздух через две ноздри, расположенные в верхней части головы. Когда киты ныряют под воду, эти ноздри закрываются маленькими клапанами, чтобы не попадала вода. Каждые пять-десять минут кит поднимается на поверхность воды, чтобы сделать вдох. Первым делом он с шумом извергает через ноздри отработанный воздух. В результате этого и появляется тот самый «фонтан», который всегда рисуют на картинках про китов. Затем он набирает в легкие свежий воздух и опять ныряет, чтобы продолжить движение под водой.
Почему у кита бьет фонтан?
Киты — это не рыбы, а млекопитающие. Они — теплокровные создания, их детеныши появляются на свет живорождением, а не вылупляются из икринок. Маленькие китята питаются молоком матери, так же, как и другие млекопитающие.
Но предки китов, как и всех других млекопитающих, жили на земле. Поэтому китам пришлось приспосабливаться к условиям жизни в воде. Это означает, что за миллионы лет в их организмах произошли изменения, которые дали им возможность жить в другой среде.
Поскольку у китов нет жабр, они дышат легкими, и больше всего подверглась изменениям в процессе эволюции их дыхательная система. Раньше их ноздри находились на передней части головы, потом они постепенно переместились наверх. Сейчас они образуют одно или два дыхательных отверстия, которые облегчают получение кислорода на поверхности воды.
Под водой дыхательные отверстия закрываются двумя маленькими клапанами, а так как воздушный проход не соединен со ртом, нет опасности, что вода попадет в легкие.
Киты обычно поднимаются на поверхность, чтобы подышать воздухом, каждые 5-10 минут, но иногда они могут оставаться под водой в течение 45 минут! Вынырнув на поверхность воды, кит сразу же выпускает из легких использованный воздух. Когда он это делает, раздается сильный шум, слышный на значительном расстоянии. А из чего же состоит фонтан кита? Это не вода, а просто отработанный воздух и водяные пары.
Чтобы полностью сменить воздух в легких, кит пускает фонтан несколько раз, после чего он глубоко погружается в воду. Некоторые киты известны тем, что могут нырнуть на глубину 600 метров! Иногда большие киты поднимают хвост над водой или даже прыгают в воздух, полностью отрываясь от поверхности воды!
