Галина Гальперина - Рекорды в мире животных

Ноздри у китов располагаются над черепом и открываются на макушке головы одним отверстием у зубатых китов и двумя – у усатых. Данное отверстие носит название «дыхало». Мышцы открывают его только на короткий период вдоха-выдоха, а все остальное время оно плотно закрыто. Ритмика дыхания у китов, по сравнению с наземными млекопитающими, резко изменилась: за коротким дыхательным актом следует продолжительная дыхательная пауза, во время которой животное ныряет и питается. Возможность случайного попадания воды во время вдоха сильно ограничена тем, что сам дыхательный акт резко укорочен, т. е. он в десятки и сотни раз короче дыхательной паузы.

Но у китов имеются еще более важные средства, защищающие легкие от попадания в них воды, – два рефлекса выныривания. Первый из них заключается в том, что киты открывают дыхало и выполняют вдох-выдох всякий раз, когда их голова появляется над поверхностью воды. Второй рефлекс к моменту вдоха обеспечивает максимальное поднятие тела из воды для совершения дыхательного акта путем удара хвостом об воду. Этот удар совершает специальная мышца, которая прикреплена к ребрам и участвует в акте выдоха. Оба этих рефлекса, не допуская попадания воды в легкие, позволяют китам безопасно дышать в любую погоду, а также во время сна.

Каким образом ныряют киты? При выполнении этого действия наружное дыхательное отверстие у них закрывается. Наглухо закрывается и дыхательный путь к глотке. Все альвеолы закупориваются мускульными сфинктерами. В связи с этим воздух прочно удерживается в легких, а кислород поступает в кровь.

Для того чтобы нырять на большую глубину, кит должен уметь задерживать дыхание. Задержать дыхание – значит суметь запасти энергию, необходимую для сокращения мышц, деятельности желез и всего организма. Это умение оказалось чуть ли не самым главным, когда предки наших китов захотели поплавать в древнем океане.

Но, несмотря на все эти трудности, киты ныряют на 20 – 30 мин., а то и на целый час. Зафиксированы факты, когда крупные киты проводили под водой до 1,5 ч.

В свежем воздухе содержится примерно 21% кислорода. В воздухе, который выдыхают живые организмы, кислорода уже на 4% меньше. Значит, как человек, так и млекопитающие животные используют всего одну пятую часть кислорода, который поступает в легкие.

В воздухе, который выдыхают киты после ныряния, почти не остается кислорода. Ведь в природе, как у хорошей, экономной хозяйки, все на учете: на поверхности земли кислорода много, поэтому можно не экономить и дышать свободно. Под водой лишний раз не вдохнешь, а значит, нужно искать пути полного использования вдыхаемого на поверхности кислорода.

Учеными еще не до конца изучен механизм, который применяют киты для полного использования кислорода. Но некоторые хитрости человек уже начал понимать. Во время погружения воздух в легких должен сильно сжаться. При повышении давления в легких увеличивается давление кислорода в альвеолах. А это приводит к тому, что большое его количество может перейти из альвеолярного пространства в кровь. И тут выявляется очередной парадокс природы: чем выше давление воды, т. е. чем глубже нырнет кит, тем полнее он сможет использовать кислород, имеющийся в легких, и тем большее количество энергии получит из запасенного воздуха.

Чем глубже опускается кит под воду, тем больше времени он сможет пробыть под водой. То есть если хочешь быть долго под водой – ныряй как можно глубже. Таков закон природы.

Как бы полно ни использовал кит запасы кислорода в легких, расчеты показывают, что этого ему должно хватить сравнительно ненадолго. Значит, у кита имеются еще какие-то энергетические резервы. Где они и какие?

У китов, особенно у зубатых, к которым относится кашалот, гемоглобина в мышцах так много, что цвет мышц почти черный. Гемоглобин китов отличается от гемоглобина других животных: он способен запасать больше кислорода и активнее его связывать.

После ныряния, длящегося 40 – 50 мин., кашалот поднимается на поверхность океана. Он долго лежит без движения, пыхтит, отдувается, вентилирует легкие от скопившихся продуктов распада: углекислого газа, водных паров. Кроме этого, кит насыщает кровь и мышцы свежим запасом кислорода. Пока раз 20 не вдохнет, ничего не предпринимает. За этот период интенсивного дыхания через его легкие пройдет несколько десятков тысяч литров воздуха: ведь каждый вдох крупного кита равен по объему 8 – 10 тыс. л. Большая часть кислорода, содержащаяся в этом воздухе, переходит в кровь кита и разносится по всему организму, насыщая все свободные молекулы гемоглобина и миоглобина.

Кашалот ныряет на глубину в поисках пищи – кальмаров и рыб. Ищет, находит, хватает и проглатывает там же, на глубине. Пища сразу же попадает в желудок кита и начинает очень быстро перевариваться. Китобоям приходилось вспарывать кашалотов, которых убили сразу после выныривания. Как правило, в их желудках они находили только полупереваренные остатки рыб и кальмаров. Согласно данным специальных исследований, сила действия желудочного сока и ферментов кашалота настолько велика, что если опустить в него крупную рыбину, то она полностью растворится за 20 – 30 мин.

Итак, кит проглотил рыбину или кальмара, которые через несколько минут начинают растворяться под воздействием желудочного сока. Этот питательный раствор немедленно всасывается стенками кишечника. С током крови питательные вещества разносятся по всему организму. Общее количество углеводов, поступающих из желудка и кишечника, просто огромно.

Таким образом, питание в глубинах моря заменяет дыхание. Например, хорошая порция кальмаров для кашалота аналогична глотку свежего воздуха. Значит, чем больше пищи попадет в желудок кита под водой, тем больше времени он сможет не выныривать.

Глубинное давление само по себе не страшно киту, как не опасно оно и для нашего здоровья. Многочисленные опыты показали, что клетки и ткани органов наземных позвоночных безболезненно могут переносить давление, равное давлению воды на глубине 2 – 3 тыс. м.

Детенышей синих китов можно считать самыми быстрорастущими малышами в мире животных. С каждым днем длина тела китенка увеличивается на 4,5 см, а масса – на 80 – 100 кг. После периода отлучения малыша от материнского молока молодой кит обычно весит около 23 000 кг, а его рост составляет 17 м. Действительно, для того чтобы вскормить такого гиганта матери-китихе понадобится не один год. Вот почему малыши появляются у синих китов в среднем только один раз в два года.

Думать об опасности гидростатического давления для кита – это все равно, что опасаться за судьбу резинового мяча, наполненного водой и помещенного на дно моря. Именно поэтому не раздавливаются мыльные пузыри на поверхности земли, а ведь им приходится выдерживать давление многих килограммов воздуха.