Введение. 
Семейство китообразных

Работа посвящена одним из самых необычных, интересных и загадочных представителям класса млекопитающих — отряду Китообразных. Они обладают целым рядом очень интересных адаптивных признаков, поражают своими размерами и способностями.

Семейство китообразных

Китообразные — самые крупные из млекопитающих, а некоторые из китов — самые крупные из когда-либо живших на Земле животных вся жизнь которых — не только питание, но и размножение — проходит в воде. Произошли они от примитивных хищных около 60 миллионов лет назад. Так как их предки жили на суше, то китообразные называются «вторичноводными животными» .Это выражается в том, что, не уступая рыбам (а кое в чем и превосходя их) по одним приспособлениям к жизни в водной среде, киты по другим так и остались «сухопутными», к примеру, они дышат только атмосферным воздухом, поэтому под водой долго находиться не могут.

Цель работы — сделать краткий обзор семейства и представителей отряда Китообразные, включающий характеристику особенностей организации и поведенческую специфику тех или иных видов.

Самые мелкие представители отряда имеют длину тела чуть больше метра, вес около 30 кг, а самые крупные киты превышают 30 м в длину и вест около 150 т. Тело вытянутое, обтекаемой формы, голова «сидит» прямо на туловище и потому почти неподвижна. Задних конечности отсутствуют, передние превращены в плавники и утратили значение органа передвижения, при плавании служат только «рулями глубины». Основной движитель — мощная хвостовая лопасть без собственного скелета, лежащая в горизонтальной плоскости (у рыб хвост вертикальный). Небольшой бесскелетный плавник обычно имеется и на спине. Пищеварительный тракт устроен сложно: желудок с многочисленными камерами (от 4 до 14), что позволяет наиболее полно усваивать непережеванную во рту пищу. Защитой от охлаждения в воде служит толстый слой подкожного жира; нет кожных (сальных, потовых и других) желез. Структура кожи уникальна: ее верхний слой очень мягок и предназначен гасить вихревые потоки, возникающие при движении в воде, поэтому киты могут развивать высокую скорость с меньшими, чем рыбы, энергетическими затратами. Органом дыхания служат легкие, ноздри («дыхало») расположены на макушке, при выныривании животного они первыми показываются на поверхности, а при нырянии «запираются» накрепко особыми кожными складками. Гортань, благодаря особому строению хрящей отделена от пищевода. Обоняние у китов не развито, зрение очень слабое, но слух хороший: у многих китов развиты звуковые формы общения с себе подобными.

Отряд включает 12−14 семейств и около 80 видов (из них 6 семейств и без малого 30 видов встречаются в фауне России), делится на две группы (подотряды) — зубатые и усатые киты. Зубатые киты несколько мельче усатых, их основная отличительная особенность, отраженная в названии, — наличие зубов. Зубы небольшие, простого строения, их число варьирует: у некоторых дельфинов рот буквально напичкан зубами, их бывает более 240, а у ремнезубов их число сокращается до 2. В любом случае зубатые киты ни рвать, ни жевать зубами не могут: они им служат исключительно для того, чтобы схватить добычу. У усатых китов зубы полностью отсутствуют, вместо них в ротовой полости имеется особое образование — так называемый «китовый ус», давший этим животным такое странное название. Ус этот представляет собой множество роговых пластин с бахромчатым краем, они свисают с нёба и образуют особый цедильный аппарат. У зубатых китов череп асимметричен, дыхало одинарное; у усатых правая и левая стороны черепа одинаковы, в дыхало открываются два носовых отверстия. Половые различия в размерах у зубатых и усатых китов противоположны: у первых крупнее самцы, у вторых — самки. Китообразные морские животные, распространенные всесветно; некоторые дельфины живут в крупнейших реках Америки (Амазонка, Ла-Плата) и Азии (Янцзы, Инд). Они могут нырять на значительную глубину (кашалоты — до 1 км), находится под водой 30−40 мин (возможно, и больше). Однако, в отличие от людей, киты кессонной болезнью не страдают, поскольку под водой не дышат.

Питаются киты сообразно устройству их ротового аппарата. Зубатые киты — активно охотятся хватая мелких рыбешек, головоногих моллюсков, реже среди них попадаются настоящие грозные хищники. Усатые киты — «пастбищные животные», пищей им служат мелкие планктонные организмы, главным образом рачки. Плавая в местах, где на огромной площади собираются мириады рачков, набирают в огромную открытую пасть массу воды с планктоном. Затем рот захлопывается, вода языком выдавливают изо рта через цедилку из пластин уса, а все съедобное, что оседает на бахроме, отправляется в глотку.

Обитание в воде наложило глубокий отпечаток и на размножение китообразных. При рождении кит попадает в воду и взрослые животные выносят его на поверхность, для того чтобы он смог делать первый вдох. В дальнейшем китенок передвигается в воде и выныривает на поверхность для дыхания совершенно самостоятельно. При рождении у него практически те же пропорции тела, что и у взрослых: ведь для того, чтобы плавать с родителями, детеныш должен обладать сходными гидродинамическими характеристиками тела. Материнское молоко очень питательное (35−55% жира у разных видов), но сам китенок сосать не способен (отсутствуют мягкие губы): молоко впрыскивается в рот сокращением особого кольцевого мускула у основания соска, который он захватывает кончиком рта. Кормление молоком очень частое, каждый полчаса-час.

В жизни китов есть много загадочного, некоторые особенности их биологии только-только открываться человеку. Выяснилось, что правое и левое полушария мозга у дельфинов бодрствуют «по очереди»: когда одно полушарие погружается в сон, другое остается активным, это позволяет животному постоянно контролировать свое положение в воде, дыхание. Предполагается, что китообразные способны использовать ультразвуковую эхолокацию для ориентировки, а инфразвук — для общения между собой на сверхдальних расстояниях. Много интересного ученые узнали и об очень высоких умственных способностях дельфинов: по многим особенностям поведения и отношения к человеку ничуть не уступают высшим приматам — нашим ближайшим родственникам.

Древнейшее семейство усатых китов (Cetoteriidae), включавшее не менее 20 видов, жило в олигоцене. От него ответвились три современные семейства — серые киты (Eschrichtiidae), гладкие киты (Balaenidae) и полосатиковые (Balaenopteridae).

Из зубатых китов самая древняя группа — сквалодонты (Squalodontidae). Они имели симметричный череп, носовые отверстия открывались на конце рыла, а зубы сохраняли примитивные черты строения. От сквалодонтов в олигоцене и миоцене отделились 4 современных семейства: кашалоты, клюворылые, речные дельфины и морские дельфины с тремя подсемействами (дельфиновые, белуховые и морские свиньи).

Чтобы развились столь глубокие и разносторонние приспособления к водному образу жизни, потребовалась длительная эволюция отряда — с начала третичного периода. Остатки таза, задних конечностей и одиночные волоски на морде дают повод искать прародителей китов среди четвероногих наземных млекопитающих.

Цитогенетически, по хромосомному составу, включающему 42−44 хромосомы, китообразные более однородны, чем другие отряды млекопитающих, связанных с водной средой. Это дает основание считать, что ныне живущие подотряды китообразных генетически близки и произошли от одного и того же корня.

Наука еще не сказала кто же из млекопитающих был предком китов: слишком мало собрано ископаемых остатков. Возможно, это были примитивные креодонтные хищники, может быть, копытные, но более всего вероятно — древние насекомоядные, от которых ответвились и китоообразные, и хищные, и копытные. У каждой из этих концепций есть свои аргументы. Одни ученые считают предками китообразных копытных, так как у тех и других многокамерный желудок, многодольчатые почки, двурогая матка, сходен химический состав крови и имеются общие черты в строении половой системы (плацента, устройство и положение пениса, а также кратковременность копуляции), в структуре молекулы инсулина и миоглобина и в показателях реакции осаждения белков крови. Другие исследователи разыскивают предков китоообразных среди креодонтных хищников, исходя из строения черепа и особенностей зубной системы. Примитивные китообразные имели гетеродонтные (различные по форме) зубы, сагиттальные и затылочные гребни и скуловые отростки черепа, в какой-то мере сходные с таковыми креодонтных хищников (гиенодонты).

Основываясь на анализе ископаемых остатков современные палеонтологи больше склоняются к мнению, что древние китообразные были связаны с очень ранними плацентарными, то есть древнейшими насекомоядными, и, вероятно, зародились в позднемеловое время еще до ответвления от них отрядов копытных и хищных.

• 70 млн. лет назад наземные предки китообразных переселились в воду. В новой среде за долгую эволюцию в корне менялось их строение и образ жизни. Выделяются следующие наиболее важные изменения, которые в итоге позволили им распространиться по всему Мировому океану:
  • — высокоразвитый головной мозг и мощная кора больших полушарий, ставшая тончайшим инструментом приспособительной деятельности и сложных поведенческих реакций в новой среде;
  • -совершенная эхолокация как главный способ пространственной ориентации в водной толще;
  • -комплекс морфофизиологических адаптаций, обеспечивший создание резервов кислорода, необходимых для продолжительного и глубинного погружения китообразных;
  • -комплекс преобразований в органах дыхания;
  • -прогрессивное развитие лактации и повышение энергетической ценности молока;
  • -перестройка органов питании;
  • -преобразование в органах передвижения.

Впервые за китообразными наблюдал еще Аристотель, когда выходил в море с китобоями, это было более двух тысяч лет тому.