От ледяных широт до жарких тропиков, от поверхности до глубин освоили океан киты. Откуда же взялись на нашей планете эти удивительные и прекрасные гиганты?
В одних мифах народов севера рассказывается, что Великий Дух, сотворивший мир, сделал много прекрасного и полезного. Создав океан, он решил поселить в нем самое большое и самое красивое существо. Так появился кит.
В других же мифах кит предстает ужасающим чудовищем, что, по-видимому, связано с его огромными размерами. Самым страшным и могущественным был кит Моби Дик, которого считали сущим воплощением дьявола. Его разрушительная сила не была плодом буйной человеческой фантазии - прообразом грозного животного послужил кашалот Мохо Дик, почти 30 лет терроризировавший китобоев, потопивший 7 судов и убивший по меньшей мере 30 человек.
Для ученых до сих пор остается загадкой происхождение китов. Сохранившиеся окаменелые останки позволяют предположить, что предки современных китообразных почти 70 миллионов лет назад жили на суше, а потом перешли к водному образу жизни.
Согласно научным предположениям, ранние киты возникли 55-60 миллионов лет назад.
Костные останки представителей современного семейства MONODONTIDAE впервые появляются 9-10 миллионов лет назад на востоке северной части Тихого океана. Для завоевания водной стихии теплокровным животным, которые дышат воздухом и вскармливают своих детенышей молоком, пришлось совершить сложный эволюционный переход, сопровождавшийся внешними и внутренними преобразованиями. За миллионы лет эволюции предки китообразных потеряли волосяной покров, их тела приобрели обтекаемые формы, задние конечности за ненадобностью исчезли (в скелете китообразных имеются рудиментарная тазовая кость и лопатки, которые не выполняют функций по передаче и распределению тяжести тела с конечностей на туловище, - это факт, позволяющий предположить, что предки китообразных жили на суше), появился хвостовой плавник (движитель), передние конечности превратились в грудные плавники (рули высоты, поворота и торможения). Китообразные сохранили все особенности млекопитающих. Поэтому их называют вторичноводными животными.
От далеких предков зародились 3 подотряда китообразных. Два из них живут в настоящее время. Одни приспособились ловить зубами одиночную добычу, в основном рыбу, а другие с помощью цедильного аппарата вылавливают в огромном количестве мелкие организмы.
Научная классификация
Все животные, вскармливающие свое потомство молоком, объединены в класс - млекопитающие.
Плотоядные млекопитающие, ведущие чисто водный образ жизни, объединены в отряд - китообразные.
Этот отряд включает всех китов и подразделяется на 3 подотряда:
1. Древние киты (Archeoceti)
Вымерший почти 30 миллионов лет назад подотряд. Известен нам только по окаменелым останкам. Некоторые из китов достигали больших размеров.
2. Усатые киты (Mysticeti)
Китообразные, у которых развился мощный цедильный аппарат - вместо зубов с верхней челюсти свисают треугольные пластины китового уса. Бахромчатая кромка пластин образует во рту сито для отцеживания планктона (мелких ракообразных и рыбы).
Представители: синий кит, серый кит, гренландский кит , полосатик и др.
3. Зубатые киты (Odontoceti)
Китообразные, у которых, как следует из названия, есть зубы. Питаются
рыбой и головоногими моллюсками.
Представители. кашалоты, гринды, косатки, дельфины и др.
Зубатые киты делятся на несколько семейств. К семейству MONODONTIDAE относятся белуха и нарвал (другой арктический вид морских млекопитающих).
Родовое название белухи "Delphinapterus" обозначает: "дельфин без спинного плавника".
Видовое название "Leucas" обозначает: "белый". От этого же слова произошло и обычное название "белуха".
Другое распространенное название этих животных - "морская канарейка", которое они получили за частоту и "репертуар" издаваемых ими звуков.
Мировая популяция белух оценивается на 1994 год в 62000-80000 голов.
Места обитания
Белухи широко распространены в арктических и субарктических морях. Это моря Северной Атлантики и Канадской Арктики, Северного Ледовитого океана - Белое, Баренцево, Карское, море Лаптевых, Восточно-Сибирское море, Чукотское море, а также моря Тихого океана: Охотское и Берингово.
Белухи живут и охотятся как в прибрежной зоне, так и в водах открытого моря. Изредка они заходят в крупные реки, такие как Амур и Юкон, поднимаясь вверх по течению на 1-2 тысячи километров.
Миграция
Изменения температуры воды, ледовой обстановки и миграции косяков рыбы вызывают сезонные миграции белух.
В холодные зимы они держатся в районах с более теплыми водами. В течение летних месяцев большинство белух обитает в морях Арктики и Субарктики, где температура воды может быть около 0°. Вместе с тем множество животных в это же время обнаруживают и в устьях рек, в дельтах. По-видимому, белухи хорошо адаптированы и к холодной океанической воде, и к теплой пресной. В морях Северной Атлантики и Канадской Арктики белухи зимуют в Гудзоновом заливе, в устьях реки Св. Лаврентия, в заливе Кемберленд, у Гренландии. С наступлением весны ареал расширяется: животные продвигаются севернее - в Баффиново море, Денисов пролив, в залив Меллвила и Ангмаголина. Осенью они мигрируют обратно на юг. В Белом море белухи встречаются в течение всего года по всей акватории. Из Онежского залива в ноябре-январе, когда там устанавливается ледяной покров, они уходят в более глубоководные части моря. Весной их можно встретить у берегов после отрыва припая. Во второй половине июня белухи, заходя из Баренцева моря, концентрируются в заливах, у Терского берега, в Воронке и у западного побережья полуострова Канин. В Баренцевом море весной белухи встречаются у берегов Чешской губы, у Новой Земли, у Земли Франца-Иосифа, у Шпицбергена, летом и осенью - по северному побережью Канина и восточному берегу Чешской губы. Всю зиму животные бывают в Чешской губе и у Колгуева. В Карском море стада белух зимой отмечены по побережью Новой Земли и в южных частях моря, весной - у юго-восточного побережья Новой Земли, у островов Вайгач и Местный, летом - у острова Диксон, в районе Таймырского залива, архипелага Седова. Осенью у побережья Новой Земли отмечено движение стад белух мимо мыса Желания на запад, а у острова Диксон - с запада на восток. В восточной и северной частях моря регулярно большие скопления белух перемещаются на северо-запад и юг. В Беринговом море стада отмечаются в течение всего года. Зимой животные передвигаются главным образом с севера на юг, весной и летом - в обратном направлении. В Охотском море, в различных его районах, белухи держатся постоянно. Здесь они пребывают и зимой, причем районы зимнего обитания расположены недалеко от летних.
Физические характеристики и строение тела
Размеры
Самцы белух имеют в среднем 3,4-4,6 м в длину, вес их составляет около 1,500 кг. Самки белух имеют в длину 3-4 м и весят примерно 1,360 кг.
Форма тела
Тело белухи веретенообразное, коренастое, отлично обтекаемое. Сравнительно небольшая голова отделена от продолговатого туловища шейным перехватом. Тело заканчивается горизонтально расположенными хвостовыми лопастями, имеющими вид широкого равнобедренного треугольника. Это главный движитель. Белухи могут иметь толстые складки жира в основном вдоль брюшной стороны тела.
Передними конечностями белухи являются грудные плавники. Четко выраженного спинного плавника у белух нет.
Голова
У некоторых китообразных голова может наклоняться под углом до 45° по отношению к телу. Например, это относится к речным дельфинам,
у которых свободны все 7 шейных позвонков. У большинства же китообразных позвонки соединены в шейный блок, отчего голова у них неподвижна.
У белухи 7 шейных позвонков скреплены менее жестко по сравнению с большинством китообразных. Это позволяет ей сохранять подвижность головы и является приспособлением и для придонной ловли рыбы, и для проламывания льдов в полыньях – животные закидывают голову на лед и продавливают его. Мощное утолщение кожи, имеющееся на нижней стороне головы, предохраняет ее от травм.
Голова небольшая (относительно тела), округлой формы, с короткой ротовой щелью и лобным жировым бугром.
Переднюю часть морды, образованную челюстями и предназначенную для захвата пищи, называют "рострум" . У белух он широкий и короткий. Ширина его у основания составляет иногда 70 % его длины.
Зубы колышкообразные, обычно слегка изогнуты, приспособлены только для хватания пиши, а не для жевания. В верхней челюсти зубов больше (14-22), чем в нижней (12-18). Общее количество зубов у белух - в среднем 34.
Маленькие темные глаза расположены по бокам головы. В глубине уголков глазных впадин находятся железы, выделяющие железообразную слизь, которая смазывает глаз, очищая его от загрязнения и предохраняя от инфекции.
Мелон - лобно-носовая жировая подушка - является своеобразной акустической линзой. Она окружена мышечными слоями и может менять конфигурацию, формируя звуковой пучок более широким или фокусируя его, а также сдвигать его, изменяя направление звуковых волн.
Уши - небольшие наружные слуховые проходы, без наружной ушной раковины, расположенные за глазами.
Нос, или верхняя ноздря, - это единичное дыхательное отверстие ("дыхало") , которое находится в небольшой ямке на темени, позади лобного выступа.
Дыхало представляет собой кожно-мышечный клапан, открывающийся мышцами на время выполнения короткого дыхательного акта - слитного выдоха-вдоха. Все остальное время дыхало плотно закрыто. Мышцы дыхала расслаблены в закрытом его положении. Для того чтобы открыть дыхало, белуха напрягает мышечную мускулатуру клапана, благодаря чему вода не попадает в дыхательные пути животного.
У китообразных наружный орган восприятия запахов отсутствует.
Грудные плавники
Передние конечности далеких предков китообразных превратились в грудные плавники, или ласты. Они хорошо обтекаемые и в поперечном сечении имеют форму вытянутой капли, что увеличило маневренность животных в плотной водной среде. Грудные плавники служат им для направления тела вверх или вниз, помогают при поворотах и торможении.
По сравнению с размерами тела грудные плавники довольно небольшие.
Они закругленные по форме, веслообразные и слегка изогнуты на кончике.
Используемые в основном для управления движением и, в помощь хвостовому плавнику, для остановки, грудные плавники играют большую роль в терморегуляции.
Данные по эмбриональному развитию грудных плавников китообразных показывают их большое сходство с типичной для ранних стадий развития передней конечностью наземных млекопитающих. Грудные плавники сохранили основные скелетные элементы пятипалой передней конечности сухопутных животных, но укорочены и модифицированы. Скелетные элементы крепко связываются соединительной тканью. Толстые хрящевые подушечки располагаются между костями каждого пальца, соединительная ткань - между пальцами.
Грудные плавники новорожденных белух не превышают 25-30 см в длину при максимальной ширине 12-15 см. У взрослых самцов при размере тела в длину около 4-4,5 м грудные плавники достигают 45-50 см в длину при ширине 30-35 см. У самцов грудные плавники несколько меньше, чем у подобных по размеру самок.
С возрастом грудные плавники у белух изгибаются по краю. Степень закрученности плавника индивидуальна.
Хвостовой плавник
В ходе эволюции задние конечности, став бесполезными, постепенно исчезли.
Движительную функцию взяли на себя два горизонтально расположенных выроста хвоста, называемые хвостовыми плавниками или лопастями.
Хвостовой плавник – это плотные подушечки из соединительной ткани, лишенные мышц и костей.
У новорожденных животных размах хвостового плавника составляет 30 – 35 см, а у взрослого самца, имеющего длину тела 4 – 4,5 м, он достигает 1 – 1,25 м.
Хвостовой стебель совершает удары вверх-вниз. Лопасти хвоста при этом под разными углами наклоняются к продольной оси стебля: когда стебель идет вниз, лопасти поворачиваются вверх, и наоборот. Вращательных движений при плавании хвост не совершает.
Так же, как и грудные плавники, хвостовой плавник играет большую роль в терморегуляции.
Спинной плавник
От многих китообразных белуху отличает отсутствие у нее четко выраженного спинного плавника. Это, видимо, связано с обитанием животного во льдах. У белух вместо спинного плавника обнаруживается спинной гребень, проходящий от середины спины до хвостового плавника. Гребень может быть зазубренным.
Отсутствие спинного плавника как стабилизатора позволяет белухе быть более маневренной при схватывании добычи.
Кожа
При эволюционном переходе к обитанию в водной среде кожный покров
китов лишился волос, сальных и потовых желез, толщина его значительно выросла.
По внешнему виду кожа гладкая, глянцевитая, очень упругая. Сверху она покрыта так называемой броней, или алаперой, представляющей собой сильно разросшийся эпидермис, толщина которого иногда вдвое превышает толщину собственно кожи. По-видимому, это - приспособление для жизни во льдах: и механическая защита, и теплоизоляция.
В отличие от других китообразных, у которых поверхностные слои кожи слущиваются и возобновляются непрерывно, белухи, по-видимому, подвержены сезонной линьке.
Окраска
Окраска белух полностью соответствует их названию - животное чисто белого цвета.
Цвет кожи определяет заложенный в эпидермисе пигмент - меланин. От того, в какой мере этот пигмент поглощает свет (больше или меньше), зависит наше цветовосприятие животного.
Окраска новорожденных белушат - светло-серая с коричневатым оттенком. Основное количество меланина у белушат находится в глубоких слоях кожи, а мощный поверхностный роговой слой создает светлую окраску. В течение первого месяца жизни белушата постепенно темнеют, становясь темно-серыми, почти черными: толстый слой эпидермиса очень непрочен, и у детенышей начинается слущивание поверхностного слоя - "линька". В дальнейшем, по мере роста животных, а следовательно, и увеличения площади их кожного покрова, окраска становится светлее. Пигмент уже не образуется, и, естественно, количество его на единицу площади кожного покрова постепенно уменьшается в результате выноса в слущивающийся роговой слой. Так окраска с возрастом плавно переходит к синей, светло-голубой, голубовато-серой, светло-серой, а когда пигмент совсем исчезает, белуха становится чисто-белой. Процесс побеления не связан с половым созреванием и на различных участках тепа происходит не одинаково быстро. Окраска кожи может быть несколько интенсивнее в области спинного плавника, головы, дыхала, глаз, хвоста и передних конечностей. У более старых животных роговой слой кожи вновь утолщается (в 3-4 раза), так что к старости они приобретают цвет слоновой кости.
Восприятие внешнего мира
Слух и звуковосприятие
Самым важным органом чувств для китообразных оказалось не зрение, как у
наземных животных, а слух в сочетании с эхолокационным аппаратом. Это и повлияло на строение органов слуха.
Наружной ушной раковины у белух нет. Наружный слуховой проход начинается маленьким чечевицеобразным отверстием позади каждого глаза. Отверстие ведет к редуцированному слуховому каналу и барабанной перепонке. Звуковые колебания китообразные, как и все млекопитающие, воспринимают улиткой, расположенной в костном лабиринте среднего уха.
Среднее и внутреннее ухо у китообразных не вмонтированы в костный череп, как у всех наземных существ. Звукоприемные устройства среднего уха, представляющие собой отдельные образования, названные "буллой" - "bullа tympani", находятся в особом костном веществе и подвешены к черепу на толстой и короткой сухожильной связке. В результате оба уха становятся независимыми приемниками, превосходно приспособленными к направленному приему источника звука. Это позволяет белухе осуществить под водой направленный и независимый прием сигналов на каждое ухо.
Для большей надежности булла отделена от черепа специальными полостями, заполненными воздухом или пеной из жировой эмульсии. Пена состоит из мельчайших воздушных пузырьков - хороших изоляторов звука. В результате все звуковые колебания, которые идут с костей черепа, не доходят до внутреннего уха. Единственный возможный для звуковых волн путь к улитке - через наружное ухо и систему слуховых косточек.
Полость среднего уха заполнена соединительной тканью, содержащей большое количество кровеносных капилляров. Когда животное плывет, эта ткань помогает ему регулировать давление в среднем ухе.
Белуха может слышать звуки в диапазоне 1,2-120 кГц (средний слуховой диапазон человека - 0,02-17 кГц) с пиком чувствительности около 10-75 кГц.
Эхолокация
В плотной, далеко не такой прозрачной, как воздух, воде тяжело
использовать зрение. Но китообразные нашли выход из положения - в качестве способа ориентации в пространстве они используют звук. Вернее, его эхо. Животное направляет высокочастотные звуковые волны на тот или иной объект, будь то рыбка, которую хочется съесть, или препятствие, которое надо обогнуть, и "слушает" эхо. Эта способность называется эхолокацией.
Зубатые киты эхолоцируют посредством шелчкоподобных звуков с последующим приемом и интерпретацией результирующего эха.
Киты издают серии звуков-импульсов, которые проходят через имеющийся у них лобный выступ головы - мелон. Мелон работает как акустическая линза, фокусируя звуковые волны в луч, который проецируется в воду перед животным. Отражаясь от препятствия, звуковая волна эхом возвращается к животному. Мозг получает отраженные звуковые волны в форме нервных импульсов и интерпретирует звуковой образ.
Для китообразных эхолокация - основной способ получения информации об окружающем мире и ориентации в пространстве. Эхо дает им точные сведения не только о положении предметов, но и об их величине, форме, материале. Время между произведенным щелчком-сигналом и возвратом его эха указывает животному расстояние до любого объекта на его пути. Животное, благодаря эхолокации может определить размер и форму объекта, что помогает распознать предпочитаемые виды добычи. В темной и мутной воде, когда невозможно использовать зрение, звук становится для белух оперативным источником информации - звуковые волны распространяются в воде со скоростью 1,5 км/ с (в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе).
Для белух эхолокация особенно важна для навигации под ледяными полями и для поиска дыхательных отверстий во льдах.
Звуки общения
Горло китов лишено голосовых связок, но вот белухи чрезвычайно голосисты.
Их считают самыми "разговорчивыми" представителями китообразных.
Издаваемые белухами звуки, вероятно, продуцируются движением воздуха по каналам между воздушными мешками, находящимися в районе дыхала в области надчерепной части носового хода.
Все звуки очень разнятся по громкости, частоте и рисунку. Спектр звуков зубатых китов до 170 кГц. Частота большинства коммуникативных сигналов - в пределах 0,2-12 кГц. Высокочастотные щелчки-сигналы используются белухами для эхолокации. Частота и богатый репертуар издаваемых белухами звуков вполне оправдывают присвоенное этим животным прозвище "морская канарейка". Эти звуки раздаются в разное время суток и на разных глубинах. Вокал белух можно слышать и под водой, и сквозь обшивку кораблей. Это и высокочастотные резонирующие свисты, и визг, и подобие кудахтанья, мяуканья, щебетания и чириканья, и переливчатые трели, и звуки, напоминающие колокольный звон.
Имеющиеся данные позволяют ученым предположить определенную связь между поведенческой активностью белух и типами используемых ими звуков. Например, отмечалось, что эти животные издают больше пронзительных криков в процессе социальных взаимодействий, чем в состоянии тревоги. Пронзительные крики белух наблюдались при возрастающей пищевой активности животных, например при преследовании добычи. А вот трубные звуки и рев свойственны только самцам.
Каких-либо доказательств того, что белухи используют что-то подобное человеческому языку, нет.
Незвуковое общение
Помимо звука, белухи могут использовать для общения лицевую мимику и физический контакт. Как и другие виды китообразных, в этих целях они могут выскакивать из воды, шлепать грудными ластами, хлопать хвостом по поверхности воды. Однако такое поведение для белух не столь характерно, как для других видов китов.
Зрение
Сетчатка глаза китообразных имеет два центральных пятна, которые получают изображение (человеческий глаз имеет только одно пятно). На одном из этих пятен оптика глаза обеспечивает изображение в воде, на другом - преимущественно в воздухе. Поэтому белухи хорошо видят не только в воде, но и на воздухе.
На воздухе особенности хрусталика и роговицы корректируют близорукость, обусловленную переходом от зрения под водой к зрению на воздухе.
Сетчатка глаза белухи содержит палочки и колбочки. Это говорит о том, что белухи могут видеть как в сумерках, так и при ярком свете.
Наличие колбочек в сетчатке позволяло предположить, что белухи обладают цветным зрением, однако проведенные исследования не подтвердили этого.
Тактильная чувствительность
Кожный анализатор является очень древним органом. Значение его
чрезвычайно велико, поскольку выполняемая им функция не может быть передана ни слуху, ни локации, ни зрению.
Ощущения кожи несут огромное количество информации. Так, для китообразных это и температура воды, и различное давление потоков воды при маневрировании, при схватывании добычи, при играх с партнерами и преодолении препятствий. Кожа китообразных чувствительна в широком диапазоне. Иннервация кожных покровов китообразных очень богата и разнообразна, значительно богаче по сравнению с кожей человека. Анатомические данные показывают значительное увеличение иннервации в коже головы и грудных плавников.
Вкус
Биологи отмечают чувствительные зоны во рту белухи, которые способны нести функцию вкуса. Особенности мозга и черепных нервов позволяют предполагать, что белухи могут иметь некоторый вид вкусовых ощущений. Выраженное у белух предпочтение определенных видов рыбы однозначно говорит в пользу наличия у них вкусовых ощущений.
Обоняние
В жизни наземных животных огромную роль играют запахи. Различая их с помощью обоняния, они ищут, узнают сородичей, спасаются от преследования врагов.
Обитатели водной среды, имеющие кратковременный дыхательный акт, например такие, как китообразные, практически лишены возможности использовать обоняние. Дело в том, что анализ строения их головного мозга показывает, что обонятельные доли мозга и обонятельные нервы отсутствуют у всех зубатых китов, а значит, правомерно предполагать отсутствие у них обоняния.
Хеморецепция
Чувство обоняния в водной среде, по-видимому, заменила хеморецепция животные воспринимают и анализируют изменения химического состава воды. За прошедшим стадом китов в воде всегда остается полоса растворенных веществ. Таким образом зубатые киты получают информацию о поведении своих сородичей.
Для зубатых китов хеморецепция, видимо, служит в основном для коммуникативных целей и в меньшей степени для ориентации в океане.
Адаптация к водной среде
Плавание
Белухи медленные пловцы. Обычная скорость спокойно перемещающихся животных составляет от 3 до 9 км в час. Когда же животные напуганы или уходят от преследования, то они развивают скорость до 22 км в час. Правда, с такой скоростью они могут плыть только в течение 15-20 минут и без детенышей. С малышами они делают не более 10-12 км в час.
Ныряние
Очень глубоко белухи не ныряют, ведь пищу они добывают главным образом в поверхностном слое воды и на мелководье - на глубине 7-12 метров. Глубина обычного ныряния составляет около 20 метров, и длится оно от 3 до 5 минут. Но белухи могут оставаться погруженными в воду более 20 минут. Нельзя сказать, что белухи являются глубоководными морскими млекопитающими, но они способны достигать больших глубин. В условиях эксперимента тренированная белуха погружалась на глубину более 600 метров.
Все морские млекопитающие адаптированы к нырянию. Эта адаптация дает возможность животным сохранять кислород пока они находятся под водой. Для создания запаса кислорода имеется целый ряд приспособлений:
• значительный объем легких и высокий коэффициент использования кислорода в них;
• большой объем крови и высокая кислородная емкость крови (у белух удерживается больше кислорода в крови, чем у большинства млекопитающих);
• высокая концентрация гемоглобина в крови и миоглобина в тканях (гемоглобин - белок крови, присоединяющий и транспортирующий кислород; миоглобин - кислородосвязывающий белок мышц, запасающий кислород и помогающий предотвратить его дефицит в мускулах). При дыхании животного гемоглобин и миоглобин насыщаются кислородом, который во время ныряния расходуется очень экономно;
• частота сердечных сокращений у морских млекопитающих во время ныряния снижается. У белух во время заныривания она сокращается со 100 до 12-20 ударов в минуту. Уменьшается приток крови к тканям, устойчивым к низкому содержанию кислорода, но увеличивается кровоснабжение сердца, легких и головного мозга - органов, которым кислород жизненно необходим. В целом снижается интенсивность метаболизма;
• жировая ткань, которая у белух имеется в большом объеме, обладает свойством растворять больше кислорода, чем тканевые жидкости.
Природа предусмотрела также приспособления для зашиты морских млекопитающих от баротравм. У китообразных подвижная грудная клетка, способная сжиматься под давлением воды, очень упругие легкие, ткань которых приспособлена к быстрому сжатию и расширению.
Дыхание
Для того чтобы жить в воде и дышать воздухом, предку современных китов пришлось изменить дыхательную систему. Наружное дыхательное отверстие - непарная ноздря (дыхало) - появляется на самой высокой точке головы - макушке. Дыхательная система зубатых китов полностью изолирована от пищеварительной системы. Верхние дыхательные пути у зубатых китов имеют два барьера, изолирующих воздухоносные пути от внешней среды.
Первый барьер - клапан в виде кожно-мышечных складок - располагается в области надчерепного дыхательного хода, в который открывается дыхало. Выступы одной складки клапана заходят во впадины другой. Второй барьер носоглоточный сфинктер - расположен в области входа в гортань.
В отличие от наземных млекопитающих, у китообразных дыхательный цикл начинается с выдоха. дыхало открывается и производится выдох, когда голова животного показывается над поверхностью воды. Сигналом к открытию дыхала служит смена среды вода-воздух (рефлекторная регуляция дыхания). На поверхности воды китообразные быстро вдыхают и расслабляют мышцы дыхала, для того чтобы снова его закрыть. Мышцы дыхала расслаблены при закрытом его положении.
Белухи дышат реже, чем люди, но во время каждого дыхательного акта обменивают больше воздуха в легких - около 80 %, а люди обменивают только 17 % воздуха в легких во время каждого вдоха. У затаивающихся под водой белух дыхательная пауза продолжается 10-15 минут. Обычно же во время питания белуха остается под водой не более 3-5 минут. Во время передвижения со средней скоростью белухи регулярно выныривают через 20-40 секунд - средняя частота дыхания 2-3 дыхательных акта в минуту. Выдох-вдох занимает 0,7-1,2 секунды, после чего еще около 4 секунд на поверхности бывает видна спина медленно уходящего в воду животного.
Когда кит выдыхает, окружающая его дыхало морская вода удаляется дыхательными газами. Но даже если вода и попадает в дыхательные пути, она неизбежно выбрасывается наружу в виде фонтанчиков, состоящих из брызг воды и конденсированного пара. Высота таких фонтанчиков составляет около 90 см.
Терморегуляция
Высокая теплопроводность воды (в 25 раз выше, чем воздуха) способствовала формированию у белух в ходе эволюции многих признаков, обеспечивающих эффективную регуляцию тепла.
Мощный слой подкожного жира у белух, благодаря своей низкой теплопроводности, способствует сохранению тепла. Белухи запасают основное количество жира в толстых слоях, которые располагаются сразу под кожей. Жир составляет около40 % массы животного. Этот жировой слой служит и теплоизолятором, и энергетическим резервом.
Кровеносная система белухи приспособлена к тому, чтобы сохранять или рассеивать тепло и регулировать температуру тела.
Артерии в ластах и хвосте окружены венами, образуя комплексные сосуды. Комплексный сосуд состоит из толстостенной мышечной артерии и венозной оплетки - тонкостенных вен, которые окружают артерию. эту сосудистую сеть называют противоточной системой теплообмена. Благодаря ей большая часть тепла, приносимая к плавникам артериями, отдается не в окружающую среду, а в венозную кровь, с которой оно уносится к внутренним органам. Такая система обеспечивает минимальную теплоизлучающую поверхность и способствует концентрации тепла. В тех случаях, когда животное перегревается, охлаждение достигается усилением кровотока через поверхностно расположенные вены. Когда необходимо сохранить тепло, артериальный поток крови в плавники сокращается.
Когда белуха ныряет, кровь отливает от поверхности кожи. Это уменьшение циркуляции сохраняет тепло тела.
Поведение
Социальная структура
Белухи живут в группировках, называемых стадом. Стадо характеризуется устойчивостью, длительным самостоятельным существованием, единством жизнедеятельности. Стадо состоит из групп. Группа - это элементарная ячейка стада. Она может насчитывать от 2 до 20 индивидуумов (средний размер группы - около 10 особей).
Состав и структура стада могут зависеть от возраста, пола животных и репродуктивных условий. В летние месяцы состав и структура стада обусловлены, как и у других дельфинов, необходимостью размножения, а в осенне-зимний период - условиями питания и выращивания молодняка.
Обычно стадо возглавляет одиночный большой самец. Основой смешанного стабильного стада у белух является самка, вокруг которой группируется ее потомство разного возраста. Эта первичная группировка, видимо, существует на протяжении многих лет, и ее размеры колеблются в зависимости от возраста самки. Многие самки, приступившие к размножению, могут оставаться в этой же группировке. Самцы же, достигнув половой зрелости, образуют обособленные группировки. Они большую часть года ведут самостоятельную жизнь и территориально разобщены с родительским стадом.
Сезонное изучение стад белух показало, что даже в период размножения (май-июнь) самцы могут держаться обособленно. В смешанных стадах в это время встречаются в основном только самки с детенышами. К концу периода размножения (август) происходит более четкая половая и возрастная дифференцировка в популяции: преобладают стада взрослых самок с детенышами и отдельные стада половозрелых самцов. Самцовые группировки относительно постоянны.
На какое-то время (например, во время миграции) стада могут объединяться, образуя большие группы, называемые косяками. Некоторые исследователи насчитывали до нескольких сотен животных, проходящих в косяке.
Социальное поведение
И питаться, и защищаться от врагов в дикой природе легче, держась вместе. Одной из наиболее характерных черт поведения всех китообразных является сотрудничество и взаимопомощь и во время охоты, и во время миграции. Например, во время крупных сезонных миграций в голове косяка идут стада взрослых самцов, за которыми следуют стада самок с молодыми животными. Одно или несколько здоровых животных поддерживают ослабевшего сородича, время от времени выталкивая его на поверхность для очередного вдоха. Во время коллективной охоты животные согласуют свои действия, окружая стаю рыб.
Игровое поведение
Почти все свободное от еды и отдыха время животные проводят в играх. Ученые, наблюдавшие за белухами в открытом море, видели, как взрослые белухи переносят рыболовные сети и даже скелеты косаток и оленей на своей спине, играя с ними. В условиях неволи также наблюдали самые разнообразные игры животных с мячами, буйками и водой. Чтобы привлечь к себе внимание, белухи обливают людей водой, выпуская струйку воду из пасти. Однако белухи не демонстрируют такого разнообразного игрового поведения, как дельфины и косатки.
Рацион и привычки питания
Обычно белухи держатся вблизи берегов - в бухтах, заливах и устьях рек.
Этим объясняется широкий спектр питания животных - ведь в этих местах такое многообразие как придонных, так и пелагических организмов. Белухи неразборчивы в еде. Они ловят около 100 различных видов рыб, осьминогов, крабов, креветок, моллюсков, улиток.
В условиях неволи количество съедаемой белухой пищи составляет 2,53 % от ее массы тепа. За день это около 15-30 кг рыбы.
Как они охотятся
Охотиться белухи могут и по одиночке, и группами, но группами охотятся редко. Главный тактический прием при коллективной охоте - "карусель": белухи двигаются по кругу и, окружив большой косяк рыбы, уплотняют его, а затем то одно, то другое животное оказывается в центре такой "карусели" и активно кормится.
Охотятся животные по одиночке, находясь на расстоянии 0,3-1,0 км друг от друга. Как любой охотник, белухи сначала выслеживают добычу, затем преследуют ее, а завершается все мощным броском - рыбка во рту.
Белухи не жуют пишу. Небольшую рыбу они глотают целиком, головой вперед, чтобы ее колючками не поцарапать себе горло, а крупную рыбу перед глотанием разрывают на части.
При питании придонными продуктами белухи роются на дне в неглубоких местах (заливах, бухтах). Подвижная шея позволяет белухам максимально использовать свободу движения головы.
Воспроизведение
Возрастные рамки достижения половой зрелости у белух достаточно широки.
Самцы белухи достигают половой зрелости в возрасте 8-9 лет. Самки становятся половозрелыми в возрасте 4-7 лет. Возраст основной производительной части стада самок белух 8-9 лет.
Время брачных сезонов во многом обусловлено местами обитания.
Брачные сезоны совпадают с сезонами размножения. Чаще брачная активность наблюдается с марта по май-июнь. Половые игры очень разнообразны. Инициатором таких игр могут быть как самец, так и самка. Длительные любовные игры белух заканчиваются различного рода прикосновениями друг к другу разными частями тепа.
Белухи спариваются в маленьких бухтах и дельтах рек, на мелководье. Один доминирующий самец вступает в связь с несколькими самками.
Беременность длится 14-15 месяцев. Хотя белуха, как и все другие китообразные, может вновь беременеть после родов, это происходит не со всеми половозрелыми самками в популяции. В среднем белуха рожает один раз в 2-3 года. Рождение близнецов - явление редкое.
Перед родами самка заметно меняет поведение - медленно плавает у поверхности, часто дышит. Предродовые схватки могут длиться 30-60 минут, а сами роды - до 2 часов.
При родах обычно присутствуют помощники. Несмотря на то что ученые называют их "тетушками", это могут быть как самки, так и самцы. Они окружают роженицу, защищая ее и малыша.
Детеныши могут появляться на свет с марта по сентябрь, в зависимости от региона обитания животных, но большинство из них рождается с мая по июль. Длина тела новорожденных зубатых китов достигает 52 % длины тела матери. Детеныши белух имеют в среднем 1,5-1,7 м в длину и весят около 80 кг. Как и другие киты, белушата плавают с рождения.
У всех китообразных эмбрион располагается хвостом вперед, и в том же положении детеныш рождается. Это очень важно при родах под поверхностью воды: голова детеныша лишь в самый последний момент оказывается в воде, что сводит к минимуму риск захлебнутся при первом вдохе. Пупочный канатик быстро рвется у детеныша при родах. Новорожденный медленно плывет к поверхности, куда его подталкивает мать, чтобы при первом своем выныривании сделать вдох.
В первые дни после рождения хвостик и плавнички у белушат мягкие. Постепенно они расправляются, становятся более жесткими.
Забота о потомстве
Так же, как и все мамы, белуха-мама нежно нянчит и заботливо кормит своего малыша. Кормление белушонка всегда происходит под водой, мать при этом двигается очень медленно. детеныш зажимает между нёбом и языком сосок матери, спрятанный в складках ее живота, и струя молока впрыскивается ему в рот.
Впервые детеныш припадает к соску матери через несколько часов после рождения, а затем кормится материнским молоком с часовыми интервалами, В дальнейшем перерывы между кормлениями увеличиваются. Состав молока существенно зависит от особи и изменяется в течение периода кормления, но в среднем он таков: 28 % жира, 11 % протеина, 60,3 % воды и менее 1 % минеральных солей.
В течение первого года жизни детеныши питаются исключительно молоком матери. Затем, когда у них появляются зубы, они добавляют в свой рацион креветки и маленькую рыбку. Большинство малышей могут получать молоко матери в течение 20-24 месяцев.
Матери с детьми часто образуют отдельные от самцов группы. Находясь рядом с детенышем, мать активно его обучает, готовя к взрослой, самостоятельной жизни.
Молодые белушата постигают искусство выживания, наблюдая за взрослыми членами группы и подражая им.
Продолжительность жизни
Исследования возраста белух в дикой природе говорят о том, что продолжительность жизни белух, вероятно, составляет около 25-30 лет. Самым точным методом определения возраста белух является изучение ежегодного прироста зубного покрытия у них. За каждый прожитый животным год зуб покрывается тонким слоем нового зубного прироста. Возраст может быть оценен исследованием поперечных сечений зубов и подсчетом слоев зубного прироста. Однако приходится учитывать, что у белух может наращиваться до двух тонких слоев ежегодно.
Для приблизительной оценки возраста животных исследователи используют показатели их размера и окраску - молодые белухи темнее, чем взрослые.
Враги
Самый опасный враг белухи - косатка. А при зимовке белух в полыньях довольно часто на них нападает белый полярный медведь. И косатки, и белые медведи охотятся как на взрослых белух, так и на их детенышей.
Воздействие человека
С давних времен аборигены Арктической Канады, Аляски и Севера России охотились на белух.
Уже в Х веке поморы успешно добывали белуху в Белом море гарпунами. С XVI века белуху промышляли специальные артели, используя обметные неводы.
Прекрасные качества кожи белух известны с давних времен. "Кожи белушьи" упоминаются в летописях древнего Новгорода ХI века. Их взимали в качестве дани с народов Севера наряду с пушниной. Часто очень толстая кожа белух называлась "кожей морской свиньи".
В России до недавнего времени белух забивали на мясо, жир и костную муку для звероферм. Но аборигены Арктики, отлавливая и забивая белух, традиционно используют их в качестве пищи и для других своих нужд. Это важная часть их культуры, но вызывало тревогу, что масштабы забоя могут оказаться пагубными для существующей популяции белух.
Большое количество животных уничтожалось рыбаками, полагавшими, что белуха наносит большой вред рыбному хозяйству, поскольку питается ценной рыбой.
Как и на весь окружающий мир, на популяцию белух отрицательно влияет загрязнение человеком внешней среды, разрушение их мест обитания.
С 2000 года в Российской Федерации запрещен забой белух в коммерческих целях. Разрешен только ограниченный забой этих животных для народов Крайнего Севера, учитывая их культурно-исторические традиции, а также отлов животных для научных и культурно-просветительских целей.
автор текста Н.Д.Гречишкина. Любое использование текста возможно только с согласия автора
