Отряд Китообразные (Cetracea)

Крайне своеобразная группа водных млекопитающих, внешне похожих на рыб, но сохраняющая все принципиальные особенности организации класса. Они теплокровны, дышат атмосферным воздухом, рождают живых детенышей и выкармливают их молоком. Однако, случайно оказавшись на суше, они не могут самостоятельно сойти в воду. В связи с водным образом жизни организация китов имеет много специфических приспособительных особенностей. Тело их веретеновидное, обтекаемое, с непропорционально большой головой. Шейного перехвата нет. Передние конечности превраще­ны в жёсткие ласты – это рули высоты, поворотов и торможения. Задние конечности отсутствуют. От тазового пояса сохраняются лишь две рудиментарные кости, не связанные с осевым скелетом.

Устойчивость телу в воде придаёт выступающий спинной плавник. Хво­стовой отдел является основным локомоторным органом тела, он оканчива­ется широкими горизонтальными лопастями хвостового плавника.

Исследования показали, что организации тела китообразного, особенности кожи и плавников – важнейшие приспособления к быстрому плава­нию. Переменная упругость плавников обеспечивается комплексами кро­веносных сосудов, а кожа способна самонастраиваться в зависимости от силы обтекающих тело водных потоков и задерживать образование вихрей при стремительном движении. Этому способствует её эластичность и упругость. У китообразных хорошо развит слой подкожного жира: у крупных видов толщина жирового слоя достигает 50 см. Жировой слой препятству­ет охлаждению тела и уменьшает его плотность, которая у крупных видов равна 1,025 г/см², т. е. близка к плотности воды. Жир используется и как энергетический запас при сезонных голодовках китообразных. Кожа кито­образных голая, лишённая волос, только на голове есть редкие волоски. Потовых и сальных желез нет. Роль терморегуляторов при перегреве тела выполняют все плавники. Китообразные способны длительное время оста­ваться под водой в течение 15 и более минут, кашалоты и бутылконосые киты до 1,5 ч. Возможность длительного нахождения под водой обуславли­вается рядом морфолого-физиологических особенностей ноздри смещены на темя и открываются лишь в момент короткого дыхательного акта вы­дох – вдох, производимого после выныривания. В прохладную погоду при выдохе вверх взлетает конденсированный пар и капельки увлекаемой во­ды, образуя «фонтан», по которому специалисты различают вид кита.

Дыхательные пути полностью изолированы от пищеварительных. Лёгкие упруги, эластичны и велики по объёму вмещаемого воздуха. У дельфинов они при вдохе вмещают 1 – 2 л воздуха, а у гигантского синего кита – 14 тыс. л воздуха. За один дыхательный акт воздух обновляется на 80 – 90%. Мелкие бронхиолы имеют своеобразные мускульные сфинктеры, сокращение которых при нахождении китов под водой замыкает воздух, попавший в альвеолы; этим обеспечивается более полное использование имеющегося в нём кислорода. Количество альвеол огромно; у дельфина длиной 1,5 м их в 3 раза больше, чем у человека. Высока кислородная ёмкость крови. Концентрация гемоглобина – на 20 – 50% выше, чем у наземных млекопитающих. Пониженная чувствительность дыхательного центра к на­коплению углекислоты в крови и высокое содержание миоглобина позво­ляют китообразным удлинять дыхательную паузу и использовать её для кормёжки. При нырянии замедлены сердечные сокращения (брадикардия) и отключено периферическое кровообращение.

Высокий уровень развития у китообразных достигает центральная нерв­ная система и органы чувств. Многочисленные извилины, свидетельствую­щие о значительной поверхности больших полушарий, коррелируют с слож­ностью их поведенческих реакций (особенно у зубатых китов).

Не все органы чувств развиты у них одинаково. Лучше всего, несмотря на отсутствие наружного уха, развит орган слуха. Китообразные воспринимают звуки в широком диапазоне, в том числе инфра- и ультразвуки, не улавливаемые ухом человека (от нескольких десятков Гц до 200 кГц). В том же диапазоне они способны издавать звуки. Дельфины производят звуки тремя парами воздушных околоносовых мешков, киты мощным гор­ловым мешком. У зубатых китов развита способность к эхолокации. При этом звуковая волна посылается направленно. В качестве своего рода «звуко­вой линзы», направляющей звук, используется вогнутая передняя поверх­ность черепа и лежащая на ней жировая подушка. Зрение развито хорошо. У крупных китов глаз имеет массу около 1 кг. Остроту зрения обеспечивает сокращение радужки, изменения кривизны роговицы и наконец, секрет гардеровых желез глаза.

Своеобразные приспособления возникли у китов в связи с размножением в воде. Все китообразные рождают в воде очень крупных детёнышей, способных сразу после рождения следовать за матерью. Новорожденные составляют ¹/₄, ¹/₃, а иногда даже ¹/₂ размера матери. Так, черномор­ские дельфины, имеющие длину тела 160 – 170 см, рождают детёнышей длиной 80 – 85 см. Кашалоты длиной 7 – 8 м рождают 3 – 4 метровых детё­нышей. Синий кит, имеющий длину тела 22 – 23 м, рождает детёнышей около 8 м.

Млечные железы расположены в задней трети брюха матери, соски открываются в продольные кожные карманы. При молочном кормлении детёныш обхватывает сосок свёрнутым в трубку языком, а мать впрыскивает ему в рот молоко, выдавливаемое путём сокращения брюшной муску­латуры. Молодняк растёт очень быстро, что связано с большой питательно­стью молока. Так, в коровьем молоке жира 3 – 4%, а в китовом – до 54%.

Половой зрелости киты достигают в возрасте 3 – 6 лет, редко позднее. Все китообразные рождают, как правило, одного детёныша. Беззубые киты раз­множаются один раз в 2 – 3 года, белухи – через год, дельфины – ежегодно. Беззубые киты живут до 20 – 50, дельфины – до 25 – 35 лет. Современ­ные виды китообразных объединяются в два подотряда, насчитывающие около 80 видов.