Итак, китообразные в процессе эволюции приобрели совершенные приспособления для жизни в океане. Среди них - изменение формы тела и скелета. Исчезли задние конечности, передние превратились в рули глубины и поворотов, главным движителем служит мощный хвостовой плавник. Впрочем, даже в этих измененных конечностях сохранились многие черты типичной конечности наземных позвоночных - кисть с пятью пальцами. Изредка (примерно у одного животного из 100 тысяч) развиваются и задние конечности в виде небольших плавничков, торчащих по бокам туловища. Иногда у китов находят и развившиеся наружные уши в виде небольших выступов кожного покрова на месте ушной раковины наземных млекопитающих. Подобные атавизмы убедительно свидетельствуют, что предками китообразных были типичные наземные млекопитающие.
Интересно устроены органы дыхания китов и дельфинов. Разными способами они проглатывают под водой корм.
У зубатых китов длинная вытянутая гортанная трубка перегораживает глотку поперек и плотно удерживается специальными мышцами у основания черепа. У этих китообразных происходит полное разобщение пищеварительной и дыхательной систем.
У усатых китов сравнительно маленькая гортань как бы накрывается со стороны ротовой полости широким надгортанником. Надгортанник и препятствует доступу воды и проглатываемого корма в гортань и трахею. Поэтому китообразные могут глотать пищу под водой и не захлебываться.
У зубатых китов воздухоносные проходы над черепом образуют целую сеть сложных камер. Эта система камер и узких проходов между ними и служит одним из главных механизмов производства ультразвуков. Отраженные от корытообразного (или плоского у некоторых видов) черепа, как от рефлектора, ультразвуки могут концентрироваться расположенной впереди жировой "линзой" - особым образом устроенной системой мягких соединительных тканей, насыщенных высокомолекулярными жироподобными веществами (вроде спермацета у кашалота). В самое последнее время доказано, что дельфины могут одновременно "включать" по крайней мере три источника ультразвука, которые работают строго согласованно. Генерируемые в голове зубатых китообразных ультразвуки хорошо отражаются от любых предметов, находящихся в толще воды (рыб, скал, других дельфинов и т. п.), и ультразвуковое эхо с высокой точностью воспринимается органами слуха этих животных (в экспериментах дельфины различали разные виды рыб, отличали латунный шар от точно такого же размера эбонитового, находили шар с пустотой и т. д.). При помощи ультразвуков происходит непосредственная связь, общение между отдельными животными.
Надо сказать, что у усатых китов пока неизвестны структуры, производящие ультразвуки. Да и подавляющее большинство звуков, издаваемых этими животными, относится не к ультразвукам, а к звукам обычной илиочень низкой частоты (инфразвукам). Однако у усатых китов есть свойство, которого лишены все зубатые китообразные, - способность генерировать инфразвуки. Инфразвуки распространяются в благоприятных условиях в океане на многие сотни километров (предел распространения ультразвуков в воде - несколько километров). Пока эти фантастические способности усатых китов посылать сигналы через моря изучены чрезвычайно слабо, но сам факт существования их не вызывает ныне сомнения. Органами генерации инфразвуков служат, по моему мнению (основанному на изучении строения воздухопроводящей системы этих животных), большие мускульные мешки у гортани.
Не будучи в совершенстве знакомы со строением разных систем органов у китов и дельфинов, авторы книги, к сожалению, часто не точно описывают возможности акустической связи и эхолокации у животных. Именно поэтому необходимо здесь более подробно рассмотреть этот вопрос.
Авторы неоднократно говорят о большой глубине и продолжительности погружения кашалотов, финвалов, серых китов. Сейчас таких данных накопилось в науке достаточно, и мы хорошо представляем возможности задержки дыхания у большинства видов китообразных. Максимальная длительность дыхательной паузы у китообразных составляет от 15 - 20 минут у большинства дельфинов до 2 часов у кашалотов и бутылконосов. Усатые киты не могут находиться под водой более 30 минут (финвал) и 50 минут (голубой кит). Дыхательная пауза длительностью в 2 часа, несомненно, рекорд для млекопитающих. Обеспечивается она, во-первых, большим количеством гемоглобина в мышцах, способного удерживать кислород во время интенсивной вентиляции легких в периоды, когда кит находится у поверхности (недаром мышцы у всех хороших ныряльщиков-китов почти черные от большого количества этого дыхательного пигмента). Во-вторых, способность оставаться длительное время на большой глубине объясняется, как мне кажется, еще и тем, что питательные вещества, которые получает кит при погружении могут до некоторой степени (по расчетам - до 10 - 12%) служить дополнительным поставщиком кислорода в организм.
Таковы основные дополнения, которые необходимо было сделать к тому рассказу о биологических особенностях китов, которые содержатся в книге Ж.-И. Кусто и Ф. Диоле.
Ни в популярной книге, ни тем более в кратком послесловии невозможно рассказать о всех особенностях китообразных, и читателей, более глубоко заинтересовавшихся биологией китов и дельфинов, можно отослать к ряду научных сводок и обзоров, имеющихся на русском языке [Г. Б. Агарков, Б. Г. Хоменко, В. Г. Хаджинский. Морфология дельфинов. Киев, 1974; В. А. Арсеньев, В. А. Земский, И. С. Студенецкая. Морские млекопитающие. М., 1973; А. А. Берзин. Кашалот. М., 1971; М. В. Ивашин, Л. А. Попов, А. С. Цапко. Справочник по морским млекопитающим. М., 1971; С. Е. Клейненберг, А. В. Яблоков, В. М. Белькович, М. Н. Тарасевич. Белуха. Опыт монографического исследования вида. М., 1964; А. Г. Томилин. Китообразные фауны морей СССР. М., 1962; А. В. Яблоков, В. М. Белькович, В. И. Борисов. Киты и дельфины. Монографический очерк. М., 1972.]. Но две группы проблем, связанных с современным изучением китообразных, мне кажется, стоит специально затронуть. И хотя авторы данной книги часто касаются их, проблемы эти еще не нашли должного отражения ни в научной, ни в популярной литературе. Речь идет об особенностях поведения, и главным образом об умственных способностях китообразных.
Широко известно, что мозг китов и дельфинов отличается удивительной сложностью. Например, по числу нервных клеток мозг дельфина превосходит мозг Человека, да и строение отдельных участков мозга у дельфина сложнее. Среди ученых идут бесконечные споры по поводу объяснения этих фактов.
Китообразные, например, по сравнению с остальными млекопитающими обладают значительно большей свободой перемещения в пространстве фактически еще одной степенью свободы, ведь они передвигаются не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости. Предполагается, что феноменальное развитие центральной нервной системы дельфинов обусловливается локационными особенностями: огромная акустическая информация, поступающая одновременно по нескольким каналам, требует мощного анализирующего аппарата. И видимо, способность китообразных, особенно дельфинов, обмениваться сложными сигналами типа речи, привела к высокому развитию мозга.
Рентгенограмма кисти различных китообразных.
Обратите внимание: у финвала только четыре "пальца"
В книге Ж.-И. Кусто и Ф. Диоле приводится прекрасное (одно из лучших в мировой литературе) описание подводного концерта горбачей у Бермудских островов. Другими исследователями, хотя и не в столь романтической обстановке, также проанализировано множество звуков разных видов китообразных из разных частей Мирового океана (пластинки с записями таких "концертов" пользуются большой популярностью за рубежом). Мнение Ж.-И. Кусто и его спутников о том, что чередующиеся сигналы китообразных напоминают обмен информацией типа речи подтверждается сегодня многими точными экспериментами. Остаются, однако, неясными главные вопросы: что за "язык", на котором идет обмен информацией? О чем "говорят" между собой киты или дельфины?