Почему кит не может жить на суше

Почему киты живут в море?

Почему киты живут в море?

Задолго до того, как появился человеческий род, жили на суше животные таких больших размеров, каких нынешние сухопутные животные не достигают. Особенно крупны били ящеры, один из них – диплодок – имел 22 м в длину, другой (брахиозавр) достигал 11 м высоты. Представьте себе такого исполина, бродящего по улицам вашего города: он мог бы просунуть свою голову в окно третьего этажа! По сравнению с ним современный африканский слон высотою 3 3 / 2 м или даже жирафа, 5 м высоты, – настоящие карлики!

Зато в океане в наши дни водится животное, рядом с которым древние великаны-животные сами кажутся карликами. Это – кит. На рис. 35 вы видите кита-полосатика рядом со слоном. Кит – исполин по сравнению с ним. Длина полосатика около 30 м. В старые годы показывали публике чучела и скелеты китов за деньги, как редкие диковинки.

Рис. 35. Кит-полосатик в 30 раз тяжелее слона и гораздо больше любого наземного животного, теперь живущего или давно вымершего

Про чучело одного кита рассказывается в старинном русском журнале («Северная пчела», 1843 г.):

«Подле Александрийского театра[6] в апреле 1843 г. был построен балаган, в котором было выставлено для обозрения публики чучело кита длиною 29 м. Внутри чучела помещались 24 музыканта, а в голове была устроена комната, в которой посетители могли покоиться на диване».

Соответственно с размером киты обладают чудовищным весом. Попадаются киты (из так называемых гренландских) весом в 90 и даже в 100 т. Такие киты весят столько, сколько 30 слонов, 40 носорогов или 200 быков.

Хотя и говорят зачастую: «рыба-кит», но это совершенно ошибочно. Кит такое же млекопитающее, как слон или носорог, а вовсе не рыба. То, что у него нет шерсти, нет задних ног, а передние ноги заменены ластами, то, что у него рыбий хвост, – все это доказывает только, что он хорошо приспособился к жизни в воде. Киты дышат легкими (а не жабрами, как рыбы), родят своих детенышей живыми (а не мечут икру, как рыбы), выкармливают их молоком и имеют теплую кровь. Словом, все главные их особенности указывают на то, что киты гораздо больше сродни слону и носорогу, чем акуле или щуке.

Но если кит не рыба, то почему живет он в воде, а не ходит по суше? Потому что на суше он был бы раздавлен собственною своею неимоверною тяжестью. Кости и мускулы кита не могут выдержать веса стотонного чудовища. Другое дело в воде. Плавая в воде, кит, собственно говоря, не весит ничего. Всякая плавающая вещь теряет из своего веса столько, сколько сама весит, оттого она и не тонет. Это надо понимать так, что вода выталкивает плавающую вещь, поддерживает ее и тем как бы уничтожает ее вес. Сколько бы весу ни было в ките, животное целиком утрачивает его, когда плавает в воде.

Но горе киту, если он очутится вне воды! А это случается с ним иной раз, например, когда, охотясь за мелкими рыбешками, которыми он питается, великан садится на мель. Наступает отлив, мель обнажается, и кит оказывается целиком на суше. Казалось бы, какая беда: кит не рыба, он дышит легкими – что же сделается ему на суше? А исполин и часу не может прожить в таком положении: он неминуемо погибает! Его губит собственная тяжесть, которой он не ощущал в воде, но которая с полной силой сказалась вне воды. Под напором огромной туши защемляются трубочки (сосуды), по которым течет кровь; дыхательные движения прекращаются, мускулам не под силу расширить такую тяжелую грудь – и величайшее животное мира становится жертвой своего огромного роста и веса. Теперь вы понимаете, почему киты могут жить только в море и почему на суше великаны таких огромных размеров и веса существовать не могут.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.

Продолжение на ЛитРес

Читайте также

Почему мы так говорим

Почему мы так говорим И невольно может возникнуть вопрос: друг или недруг человеку атомная энергия? И не сделало ли человечество ошибки, расковав «Прометея науки», как называют атомную энергию?Но никакой ошибки нет. И дело не в существе атомной энергии, а в том, кем и для

ПОЧЕМУ ВРЕМЯ ТЕЧЕТ И ПОЧЕМУ В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ?

ПОЧЕМУ ВРЕМЯ ТЕЧЕТ И ПОЧЕМУ В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ? Современная наука раскрыла связь времени с физическими процессами, позволила «прощупать» первые звенья цепи времени в прошлом и проследить за ее свойствами в далеком будущем.А что же говорит современная наука о том,

12. Почему не выливается?

12. Почему не выливается? Описываемый далее опыт – один из самых легких для исполнения. Это первый физический опыт, который я проделал в дни моей юности. Наполните стакан водой, покройте его почтовой карточкой или бумажкой и, слегка придерживая карточку пальцами,

Почему три поколения?

Почему три поколения? Для объяснения, почему существуют три семейства частиц, используются, в частности, математические теоремы, накопленные математиками за прошедшее столетие. Как мы видели ранее, злополучная особенность теорий Великого объединения заключается в

III. Долго ли живут разумные цивилизации?

III. Долго ли живут разумные цивилизации? Жизнь на Земле кишит повсюду, где только может. А значит, нам не то чтобы хочется поскорее заполучить внегалактических микробов[131].Нам хочется вступить в контакт с зеленокожими инопланетными красотками с Бетельгейзе. Какова же

II. Долго ли живут протоны?

II. Долго ли живут протоны? Мы, создатели «Руководства», считаем себя психологами-любителями[144].Мы предполагаем» что люди увлекаются физикой, потому что боятся катаклизмов, черных дыр и конца света либо надеются все о них узнать. Ведь и вы, проезжая мимо автомобильных

4.5. Почему все же изобретают ppm?

4.5. Почему все же изобретают ppm? До сих пор мы занимались в основном научно-технической стороной истории вечного двигателя, касаясь лишь попутно личных особенностей людей, связанных с ним. Но человеческая сторона дела тоже заслуживает внимания. Более того, занимаясь

Похвалялась синица море поджечь…

Похвалялась синица море поджечь… Седьмое столетие ознаменовалось возвышением арабов. Они покорили множество народов и создали огромную империю — Халифат, включавший северное и северо-восточное побережье Африки, большую часть Пиренейского полуострова, страны

2. Почему небо голубое?

2. Почему небо голубое? Из того, что воздух явно прозрачен, далеко не очевидна причина того, что небо голубое!Объяснение тому, почему небо синее, было найдено в конце XIX в. английским физиком лордом Рэлеем (лауреат Нобелевской премии по физике 1904).Ключевой факт 1. Свет

22. Почему Луна не падает?

22. Почему Луна не падает? Это неглупый вопрос. В конце концов, если вы бросаете мяч в воздух, он всегда возвращается, притягиваемый вниз гравитацией Земли.Ньютон решал головоломку с такой картиной: пушка стреляет ядром, которое летит в воздухе и падает вниз. Чем больше

74. Почему звезды взрываются?

74. Почему звезды взрываются? Большинство звезд, подобных Солнцу, сжигают водород в гелий. Но они никогда не станут достаточно плотными/горячими, чтобы перейти к следующему шагу — сжиганию гелия в углерод.Таким образом, у большинства звезд, растративших Н-топливо,

Почему не выливается?

Почему не выливается? Опыт, о котором сейчас будет рассказано, – один из самых легких для исполнения. Наполните стакан водой, покройте его почтовой карточкой и, слегка придерживая ее пальцами, переверните вверх дном. Теперь можете руку убрать: бумажка не отпадает, вода не

ПОЧЕМУ?

ПОЧЕМУ? В октябре 1899 года сотрудничающий с Кюри Андре Дебьерн объявил об открытии актиния. Без сомнения, прогресс, произошедший за два года с момента изучения Марией лучей Беккереля, был значительным. Во-первых, прибор, разработанный Пьером и сконструированный в Школе

III. Долго ли живут разумные цивилизации?

III. Долго ли живут разумные цивилизации? Жизнь на Земле кишит повсюду, где только может. А значит, нам не то чтобы хочется поскорее заполучить внегалактических микробов[132]. Нам хочется вступить в контакт с зеленокожими инопланетными красотками с Бетельгейзе. Какова же

II. Долго ли живут протоны?

II. Долго ли живут протоны? Мы, создатели «Руководства», считаем себя психологами-любителями[145]. Мы предполагаем, что люди увлекаются физикой, потому что боятся катаклизмов, черных дыр и конца света либо надеются все о них узнать. Ведь и вы, проезжая мимо автомобильных

Источник

Журнал

Киты. Долгий путь в океан.

Много-много миллионов лет назад в мировом океане зародилась Жизнь. Тысячелетия сменялись одно за другим, живых организмов становилось все больше. Со временем конкуренция и борьба за существование возрастали и одни животные стали вытеснять других. Так некоторым пришлось выходить на берег и постепенно адаптироваться к жизни на суше. У них развились конечности, они научились дышать воздухом, быстро бегать, высоко прыгать, а некоторые даже приспособились жить под землей. И казалось бы, вспять процесс уже не повернётся, но эволюция поистине удивительна и непредсказуема, и некоторые животные – теплокровные, вскармливаемые молоком и дышащие воздухом – решили вернуться обратно в воду.

Киты – морские млекопитающие из отряда китообразных и одни из самых древних животных на планете. По некоторым оценкам им более 50 миллионов лет. Сейчас они обитают в океане, а вот их древние предки когда-то ходили по земле.
На сегодняшний день достоверно неизвестно, как именно эти животные выглядели. Некоторые палеонтологи полагают, что они были копытными, напоминающими современных коров. Другие же считают, что скорее это были животные, похожие на волков. По современной классификации, однако, китообразные относятся к кладе (то есть группе организмов, содержащей общего предка) китопарнокопытных, а их ближайшими живыми родственниками являются современные бегемоты.

На протяжении миллионов лет древние существа все больше и больше времени проводили в воде, живя частично на суше, частично в океане, примерно как современные морские львы или выдры. В конечном счете животные окончательно перестали выходить на сушу и постепенно лишились уже ненужных им ног и меха. В доказательство этой этой гипотезы есть факты нахождения палеонтологами ископаемых существ, похожих на современных китов, но с ногами, причем такими маленькими, что они попросту не смогли бы выдержать вес животного.

Почему же все-таки предки китов ушли в океан? Казалось бы, зачем земному млекопитающему, приспособившемуся к жизни на земле, дышащему воздухом, превращаться в морское существо, проводящее большую часть времени без кислорода и солнечного света.

Одна из гипотез на этот счет такова, что далёкие предки китов последовали в воду. за едой. Океан всегда полон разнообразной рыбы и ракообразных, тогда как на суше еды может не хватать. И вероятно, что предки современных китов рискнули сменить среду обитания ради щедрых даров океана.

Чтобы обрести современный привычный нам вид и приспособиться жить в океане, киты прошли долгую и удивительную трансформацию. В первую очередь им нужно было приспособиться к уменьшению доступа к вдыхаемому воздуху. Это привело к ряду удивительных адаптаций. «Нос» китов сдвинулся в морды на верх головы. Это ды́хало позволяет китам вдыхать воздух, не выныривая полностью. Кит плывет под водой вдоль её поверхности, выгибает тело так, чтобы спина немного появилась над водой, затем изгибает хвост и начинает быстро им вращать, чтобы вытолкнуть тело из воды. Затем, чтобы сделать вдох, кит напрягает мышцы, которые открывают дыхало и затем делает вдох так же, как это делают остальные млекопитающие. Когда кит расслабляет мышцы, дыхало закрывается, и можно снова безопасно нырять под воду. Поскольку киты способны дышать только над водой, то у них развилось так называемое сознательное дыхание. Они не дышат постоянно, как другие животные, а набирают воздух и потом «задерживают» дыхание.

Вопреки популярному убеждению, киты не выпускают фонтаны воды из дыхала. Тот фонтан, который люди обычно видят, на самом деле порождается выдыхаемым воздухом. Поскольку выдыхаемый воздух обычно теплее чем окружающий у поверхности воды, то при выдыхании он быстро охлаждается. Пар в воздухе немедленно конденсируется, превращаясь в жидкость и создавая впечатление извергающейся воды. Каждый кит имеет уникальную форму дыхала (а некоторые виды имеют два дыхала), соответственно, каждая особь имеет и уникальную форму струи. Этот факт помогает ученым и исследователям отличать одну особь от другой.

Живя в океане, невозможно все время находиться на поверхности воды. А значит нужно быть способным плавать под водой продолжительное время и, в случае млекопитающих, без воздуха. Для этого дыхательная китов система развилась следующим образом. Лёгкие у этих гигантов работают по такому же принципу, как и у других животных, но они берут от каждого вдоха гораздо больше. Тогда как человек потребляет всего 15% от вдыхаемого кислорода, кит способен абсорбировать до 90%! А если представить объем лёгких кита, то можно представить, сколько кислорода он вдыхает за раз! Как и у других млекопитающих, у китов избыток кислорода хранится в миоглобине – специальных клетках в мышцах, способных хранить резервы кислорода на случай его нехватки. Киты имеют гораздо большие объемы миоглобина, чем другие животные и, соответственно, способны запасать бОльшие объемы кислорода.

И даже сами запасы кислорода киты используют максимально эффективно. Когда они ныряют, их сердце начинает биться медленнее, а артерии сужаются. Это замедляет ток крови к определенным органам, не уменьшая общее давление. Дыхательная система кашалота одна из самых эффективных в мире – животное способно задерживать дыхание до 90 минут. А клювокрылые киты могут не дышать целых два часа!

Кроме нехватки воздуха еще одна проблема в океане это холод. Солнечные лучи нагревают лишь поверхностный слой воды, а с увеличением глубины температура снижается. Для жизни подобных в условиях у китов развился так называемый ворвань — слой плотного подкожного жира вокруг всего тела. Ворвань располагается прослойкой под кожей и над мышцами и служит для сохранения тепла. В холодные сезоны такой изоляционный слой – единственное, что спасает китов от замерзания. Кроме того, жир служит хранилищем энергии. Некоторые виды китов активно питаются на протяжении полугода, когда еда есть в изобилии, а следующие полгода живут на накопленных запасах.

Менее очевидная, но все-таки объективная сложность жизни в океане это организация сна. Поскольку киты дышат осознанно, то есть «решают», когда нужно вдохнуть, то полностью отключиться они не могут. Поэтому во время сна у кита спит только половина мозга. То есть животное не погружается в полностью бессознательное состояние, как другие, но в то же время получает необходимый отдых. Пока ученым доподлинно не удалось установить, на что именно похоже такое состояние, но скорее всего это некое состояние полусна, какое испытывают люди, когда только засыпают или наоборот начинают просыпаться.

Еще одна проблема жизни в океане это давление воды. Чем глубже под воду, тем выше давление. Земные млекопитающие и люди могут плавать только на сравнительно небольшой глубине, иначе тело просто раздавит. Лёгкие млекопитающих наполнены воздухом, и когда разница между давлением в лёгких и давлением воды возрастает, то сила давления на тело увеличивается. В какой-то момент она превышает ту, которую способны выдержать ребра, и они (ребра) ломаются. Киты же могут выдерживать такую нагрузку благодаря гибкости их костей и органов. Рёбра китов не зафиксированы жестко, а крепятся гибкими хрящами, что позволяет рёбрам сжиматься на определенный градус при увеличении давления. Лёгкие китов так же могут безопасно сжиматься под давлением. В момент сжатия воздух в них тоже сжимается, давление внутри увеличивается, достигая баланса с давлением внешним, что и сохраняет лёгкие от разрыва. Такая адаптация особенно важна для кашалотов, которые ныряют на глубину более двух километров, где они охотятся на гигантских кальмаров.

Все эти удивительные преображения, позволившие животным переселиться с суши в воду, происходили на протяжении многих миллионов лет и наверняка будут продолжаться дальше. Как знать, возможно еще через несколько миллионов лет киты выработают новые приспособления для удобства своей океанской жизни, а может даже у них появятся новые соседи из числа тех животных, которые сегодня ходят рядом с нами по земле.

Автор текста: Наталья Шестернева Автор фото: Trevor Scouten, Manamana, Janos Rautonen

Источник