Ныряльщики-рекордсмены: как киты выживают на большой глубине
Из всех млекопитающих только кашалоты, южные морские слоны и клювокрылые киты погружаются на глубину более километра. Их тела отлично приспособлены к высокому давлению и холоду, которые царят в голубой бездне.
Недружелюбная пучина
Солнце прогревает лишь поверхность океанов и морей. Уже на глубине в несколько метров вода становится на пару градусов холоднее. А с трех-четырех километров ее температура опускается до 0°С и даже ниже, в зависимости от степени солености и географической широты.
Однако холод на глубине - не самая большая проблема для живых существ. Намного страшнее чудовищное давление массы воды. На земле мы испытываем давление в одну атмосферу. Учитывая, что плотность воды примерно в 800 раз больше, чем воздуха, каждые 10 метров глубины увеличивают давление еще на одну атмосферу. Следовательно, на трех километрах в океанской толще все живое и неживое находится под гнетом в 300 атмосфер.
Ранее ученые полагали, что человека буквально расплющит на глубине нескольких километров. Позже выяснилось, что опасность грозит лишь местам, где ткани соприкасаются с полостями среднего уха и другими воздушными пазухами в голове, а также с легкими. Даже небольшие перепады давления могут им повредить, а высокое давление просто сомнет эти органы.
Киты складывают легкие
Некоторые морские млекопитающие приспособились выдерживать огромное давление и спокойно опускаются на большие глубины, чтобы поохотиться, время от времени поднимаясь за глотком воздуха. Наблюдения с помощью сонаров показали, что кашалоты и южные морские слоны погружаются на два километра за 20-60 минут. Клювокрылые киты способны нырять почти на три километра.
Органы, наполненные воздухом, у глубоководных ныряльщиков устроены особым образом. Например, их полость среднего уха выстилает венозное сплетение, которое при погружении расширяется и тем самым сокращает воздушное пространство, не давая повредить ткани.
При погружении китообразные почти не задействуют мышцы, активно потребляющие кислород: животные просто скользят вниз - буквально тонут за счет уменьшенного объема легких. Активно двигаться киты начинают, только увидев жертву. А кислород киты черпают в мышцах и крови. Недаром ее удельные объемы у морских млекопитающих в три-четыре раза больше, чем у человека, - 200-250 миллилитров на килограмм массы.
Транспорт кислорода у китообразных тоже усилен: концентрация гемоглобина (перевозчика О2) у них в два раза выше, чем у людей, поэтому цвет их крови темно-красный, почти черный. А содержание миоглобина, белка для хранения кислорода в мышцах, превышает человеческое в 10 раз. Если учесть, что молекулы миоглобина вообще склонны склеиваться (что и вызывает такие заболевания, как диабет и болезнь Альцгеймера), для человека такая концентрация стала бы фатальной. А вот в теле китообразных молекулы хранящего кислород белка положительно заряжены, поэтому отталкиваются друг от друга, предотвращая слипание.
При погружении у глубоководных млекопитающих прекращается пищеварение, почки и печень работают ограниченно. Для экономии кислорода они уменьшают частоту сердечных сокращений. Например, сердце тюленей Уэдделла, ныряющих на глубину более 700 метров, бьется всего четыре раза в минуту.
Что касается холода, то от него кашалотов и китов защищают толстый слой подкожного жира, постоянное движение и обмен теплом между артериальной и венозной кровью. А зрение большинству млекопитающих, охотящихся под водой, не особенно и нужно - они ориентируются с помощью эхолокации, генерируя звуки высокой частоты и улавливая их отражение.
