Виды фонтанов у китов

Фонтаны китов (как киты дышат)

Ноздри, или наружные носовые отверстия кита, идеально приспособлены для морской жизни. Каждое дыхало снабжено клапаном – мощной мышцей, автоматически плотно закрывающей отверстия при нырянии. В обычном состоянии дыхало закрыто, и животное произвольным движением открывает его для вдоха. Смена воздуха у кита происходит за несколько секунд; кит выпускает его под таким давлением, что воздух успевает охладиться и сконденсироваться, поэтому фонтан и становится видимым. Дыхательная и пищеварительная системы кита разделены, так что вода из полости рта не может попасть в лёгкие (иначе бы он утонул).

У каждого вида свой фонтан, отличающийся размером и формой:

— Серые киты дают струи, которые сливаются в закруглённый вертикальный гейзер;

— У голубых китов фонтан грушевидный,

— У кашалотов взлетает под углом к поверхности,

— А у гладких китов приобретает У-образную форму.

— У мелких животных, как, например, у морской свиньи, выпускаемая струйка почти не видна.

Во время плавания киты задерживают выдох (дыхательная пауза), давая фонтаны со значительными промежутками. Такой тип дыхания называется дыханием с закрытыми дыхалами. Количество газа, выталкиваемого после дыхательной паузы, возрастает по мере увеличения размеров кита. Та же закономерность наблюдается и у других умеющих нырять млекопитающих. Сосудистая система во время дыхательной паузы обеспечивает значительный приток крови к важнейшим областям тела. Эта способность выражена у китов значительно больше, чем у наземных млекопитающих.

Источник

Книга: Удивительная биология

Навигация: Начало Оглавление Другие книги

Вздымая фонтаны

Прошлое кита чрезвычайно темное. Известно лишь, что несколько ранее 100 млн лет назад некие небольшие четвероногие сухопутные животные претерпели ряд быстрых эволюционных изменений. За 50 млн лет – с геологической точки зрения срок незначительный – они научились плавать и производить на свет детенышей, начинавших плавать, едва они оставляли материнское чрево. 20 млн лет назад эти животные утратили уши и задние ноги; тело их приобрело торпедообразную форму, у них появился хвост, похожий на рыбий, они лишились волосяного покрова, а ноздри сместились к верхней части головы. Тот факт, что киты приобрели рыбообразную форму, свидетельствует о конвергентности эволюции – процессе, когда две группы разных, не связанных родством животных в ходе приспособления к одинаковым условиям приобретают одинаковые внешние формы.

Эмбрион кита в материнской утробе повторяет этот процесс. К тому времени, когда эмбрион достигает величины около 4 см, у него исчезают все внешние следы задних ног. Передние его ноги вначале напоминают руки человеческого зародыша. Затем кости плеча и предплечья в значительной степени укорачиваются и расплющиваются, но конечные суставы, или «пальцы», сохраняются. У одних видов китов, например у кашалотов, имеются все пять пальцев, у других – у синего кита и у горбача – недостает большого пальца. Все пальцы огромной китовой «кисти» заключены в мускулистую оболочку, образующую короткий плоский плавник обтекаемой формы. Эти плавники служат китам, как грудные плавники рыбам, в качестве стабилизатора и руля.

Двигателем является мощный хвост, в котором, как писал американский писатель Герман Мелвилл в своем романе «Моби Дик», «словно бы сосредоточена вся безмерная сила кита». В нем же заключено наибольшее внешнее различие между рыбой и китом. Хвост у рыбы расположен вертикально, а у кита горизонтально. Рыба движется с помощью волнообразных колебаний всего тела, ударяя хвостом из стороны в сторону, а кит – благодаря движениям хвоста вверх и вниз. Во время вертикального перемещения хвоста его широкие плоские лопасти изменяют степень наклона, или угол атаки, отталкиваясь от воды, и тем самым двигают животное вперед. «Изгибы этого хвоста, – писал Мелвилл, – неизменно исполнены необыкновенного изящества».

Огромный, длиной свыше 20 м, полосатик ударяет своими «хвостовыми крыльями» 1-2 раза в секунду, развивая крейсерскую скорость около 12 узлов. Дельфинам достаточно сделать всего 3-4 удара в секунду, чтобы не отстать от судна, делающего 16 узлов. По-видимому, такая скорость близка к наивысшей для дельфинов и морских свиней, хотя на первый взгляд кажется, что эти мелкие зубатые киты развивают бо2ль-шую скорость, когда, резвясь, плывут рядом с кораблем и перепрыгивают через волны, образуемые его форштевнем.

Руководствуясь такими наблюдениями, ученые и моряки долгое время и впрямь считали, что дельфины плавают быстрее, чем теоретически позволяет их мускульная сила. Количество работы, производимое одним мышечным волокном, приблизительно одинаково у всех здоровых существ, будь то человек, тигр или кит. Поэтому можно вычислить мощность, развиваемую животным, измерив совокупность его мускулатуры. Когда ученые внесли эту цифру наряду с другими данными в свои формулы, они установили, что дельфин не может двигаться со скоростью больше 12—16 узлов. Четыре вида испытаний по определению скорости этих животных, проведенных учеными Калифорнийского университета, подтвердили, что это их наибольшая скорость. Кроме того, испытания эти убедительно доказали, что у дельфинов такая же мощность на единицу веса их тела, как и у атлетов, и что при передвижении эта мощность используется на 85 %.

Гладкая поверхность тела кита и идеально обтекаемые его обводы отчасти объясняются наличием толстой подкожной жировой прослойки, которая служит как бы внешней оболочкой животного. Наружная часть кожного покрова содержит губчатый слой, придающий эластичность поверхности всего тела. Пытаясь объяснить кажущиеся сверхскорости дельфинов, ученые выдвинули гипотезу, что поверхность их тела совершает волнообразные изгибы, соответствующие волнам в воде, обтекающей тело. Они полагают, что поверхность тела животного изменяет свою форму одновременно с изменениями давления окружающей его воды.

Люди надеются, что им удастся использовать секрет дельфинов при постройке судов, торпед и подводных лодок. Доктор Макс Крамер, немец по происхождению, один из основоположников гидродинамики китов, предложил покрывать подводные лодки эластичной резиново-пластиковой оболочкой для увеличения их скорости. Американская резиновая компания («Раббер компани») проводила опыты с резиновым покрытием под названием «ламинфло» для корпусов скоростных моторных лодок.

Военно-морские министерства и другие военные и гражданские ведомства разных стран не жалеют денег на изучение китов, потому что в течение своего эволюционного развития, продолжавшегося 100 млн лет, эти животные разрешили для себя ряд проблем, остающихся для человечества загадкой. Например, каким образом китам удается задерживать дыхание на такой длительный срок, нырять так глубоко и всплывать с такой быстротой? Дельфины обычно остаются под водой от 1,5 до 7 мин, а по крайней мере один из видов этих животных достигает глубины свыше 120 м. Тюлени Уэдделла погружаются в студеные воды Антарктики на глубину до 450 м и в течение 28 мин ловят себе на обед рыбу. Кашалоты (Моби Дик тоже был кашалотом) опускаются на глубину 1000 м, где иногда остаются, охотясь за кальмарами, до полутора часов. Киты-бутылконосы, достигающие в длину 10 м, могут находиться под водой два часа.

По словам доктора Пера Шоландера, киты могут позволить себе это благодаря своеобразному регулятору жизненных процессов. Поток крови, содержащей жизненно важный кислород, не подается в органы, которые какое-то время могут обойтись без него, а поступает в те органы, которым он наиболее необходим. Как только кит или тюлень начинает погружаться, биение сердца у него ощутимо замедляется. Кровеносные сосуды, идущие к ластам, хвостовым мышцам и иным тканям, сжимаются до минимума и практически прекращают подачу крови. Сэкономленный драгоценный кислород подается в мозг и сердце – органы, которым труднее всего без него обходиться.

Все это позволяет китам быстро погружаться на значительные глубины. А как происходит всплытие? Если водолаз или кессонный рабочий станет подниматься с такой же скоростью, что и кит, его тело сведет судорога, и он может погибнуть. Азот и другие газы, растворившиеся у него в крови под высоким давлением, начнут выделяться в виде пузырьков, как только давление станет быстро уменьшаться. Происходит то же самое, что и при откупоривании бутылки содовой. Пузырьки эти образуются в крови, сердце, тканях ныряльщика, вызывая мучительные судороги, а иногда и смерть.

У китов при быстром всплытии подобной проблемы не возникает, потому что они в отличие от водолазов и кессонных рабочих не дышат сжатым воздухом. При использовании такого воздуха постоянно подаются новые порции азота, а под высоким давлением азот сильнее поглощается кровью. Киты же вдыхают лишь ограниченное количество воздуха, находящегося под обычным давлением, поэтому азота они поглощают немного.

Кроме того, как полагают некоторые зоологи, пенообразное, жирное вещество в дыхательном горле кита впитывает азот, препятствуя его проникновению в кровь; но это еще окончательно не доказано.

Лишенный притока свежего воздуха, ныряющий кит получает энергию для приведения своих мышц в движение за счет метаболического процесса, при котором не потребляется кислород. В ходе такого процесса организм испытывает кислородное голодание, которое должно быть ликвидировано при всплытии. Всплывая после длительного пребывания под водой, кит дышит, словно бегун, закончивший дистанцию. Такое учащенное дыхание китобои называют «продувкой».

При «продувке» из дыхала, находящегося на верхней части головы кита, вырывается фонтан мельчайших брызг. Но это не морская вода, как считают некоторые, а струя конденсированного пара, выдыхаемого китом. Она сильно отдает запахом рыбы и содержит небольшое количество воды, попадающей в верхнюю часть дыхала. Водяные пары теплого выдыхаемого воздуха конденсируются при столкновении с более холодным наружным воздухом. Подобно тому как в холодную погоду человек видит свое дыхание в виде пара, так и струя, бьющая из дыхала кита, в полярных районах становится более заметной. Однако она заметна и в тропиках – очевидно, потому что вырывается под давлением и расширяется очень быстро, а такого рода расширение сопровождается охлаждением.

Зачастую стадо китов всплывает и начинает дружно, как один, отдуваться. Если ветер не слишком силен, то можно определить вид кита по фонтану. У японских китов он двойной, V-образный. У синих китов и полосатиков одна высокая вертикальная струя, у кашалотов она несколько наклонена вперед. Кашалоты и японские киты, так же как серые киты и горбачи, имеют обыкновение, перед тем как нырнуть, подбрасывать хвост в воздух. Гренландские киты, прежде чем уйти в глубь, с минуту помахивают хвостом как бы в виде приветствия. Возможно, это происходит из-за того, что толстый слой легкого жира в какой-то степени затрудняет им погружение. Мелвилл писал: «Это покачивание хвостом – пожалуй, самый значительный жест во всей живой природе. Этот гигантский хвост из бездонной пучины словно бы пытается ухватиться за столь же бездонные небеса».

Источник

Почему у кита на спине фонтан. Почему у кита бьет фонтан?

Популярные материалы

Today’s:

Почему у кита на спине фонтан. Почему у кита бьет фонтан?

Киты — это не рыбы, а млекопитающие. Они — теплокровные создания, их детеныши появляются на свет живорождением, а не вылупляются из икринок. Маленькие китята питаются молоком матери, так же, как и другие млекопитающие.

Но предки китов, как и всех других млекопитающих, жили на земле. Поэтому китам пришлось приспосабливаться к условиям жизни в воде. Это означает, что за миллионы лет в их организмах произошли изменения, которые дали им возможность жить в другой среде.

Поскольку у китов нет жабр, они дышат легкими, и больше всего подверглась изменениям в процессе эволюции их дыхательная система. Раньше их ноздри находились на передней части головы, потом они постепенно переместились наверх. Сейчас они образуют одно или два дыхательных отверстия, которые облегчают получение кислорода на поверхности воды.

Под водой дыхательные отверстия закрываются двумя маленькими клапанами, а так как воздушный проход не соединен со ртом, нет опасности, что вода попадет в легкие.

Киты обычно поднимаются на поверхность, чтобы подышать воздухом, каждые 5-10 минут, но иногда они могут оставаться под водой в течение 45 минут! Вынырнув на поверхность воды, кит сразу же выпускает из легких использованный воздух. Когда он это делает, раздается сильный шум, слышный на значительном расстоянии. А из чего же состоит фонтан кита? Это не вода, а просто отработанный воздух и водяные пары.

Чтобы полностью сменить воздух в легких, кит пускает фонтан несколько раз, после чего он глубоко погружается в воду. Некоторые киты известны тем, что могут нырнуть на глубину 600 метров! Иногда большие киты поднимают хвост над водой или даже прыгают в воздух, полностью отрываясь от поверхности воды!

Диаметр дыхала кита. Дыхало

Ды́хало — дыхательное отверстие у китообразных , находящееся, как правило, на самом верху головы и представляющее собой видоизменённые и смещённые на макушку носовые отверстия (ноздри).

Дыхало усатого кита, на фотографии — синий кит (голова направлена от зрителя) ( лат. Balaenoptera musculus)

У всех китообразных дыхало снабжено клапаном, благодаря которому плотно закрывается при погружении животного и открывается при его всплытии .

Открывание и закрывание дыхала происходит рефлекторно, стимулом к этому служит ощущение смены среды, когда верх головы кита погружается в воду, или наоборот, соприкасается с воздухом. У новорожденного китёнка первый вдох происходит благодаря этому рефлексу именно в тот момент, когда над водой первый раз появляется его дыхало .

Дыхало кашалота — в форме вытянутой латинской буквы S, при этом смещено на левый передний угол головы. Некоторые зубатые киты имеют дыхало полулунной формы выпуклой стороной назад ( клюворылые киты ) . Непосредственно под дыхалом в голове располагаются воздушные мешки , образованные особыми расширениями носовых проходов. Эти воздушные мешки играют важную роль в подаче голосовых сигналов и эхолокации ; кроме того, в них содержится воздух, используемый китом при нырянии.

Фонтан кита ядовит. Почему кит выпускает фонтан?

Многие люди относят китов к большим рыбам, на самом деле – это млекопитающее. Своих детенышей они кормят молоком. Появляются они не в виде икринок, а рождаются маленькими зверьками. Теплокровные киты кроют в себе много загадок. Еще из детских книжек или мультиков мы знаем, что они, подымаясь на поверхность, прыскают водичкой. Интересно узнать, почему кит выпускает фонтан?

Строение кита

Чтобы разгадать загадку, почему кит выпускает фонтан, для начала следует понять, как может млекопитающее находиться под водой. Ведь известно, что у кита нет жабр. Дело в том, что изначально это животное обитало на суше и лишь в процессе эволюции перебралось в морские пучины. Дышат все киты при помощи легких. Постепенно дыхательная система животных менялась. Ноздри современного представителя находятся вверху, в отличие от своих предков. Сегодня они представлены в виде отверстий, которые позволяют животному легко получать кислород.

Интересно, что ноздри кита имеют клапаны, поэтому, когда он опускается в воду, то они закрываются, не допуская ее попадания. Если жидкость попадает через рот, то ничего страшного не происходит, поскольку у этого вида млекопитающих дыхательная и пищеварительная система между собой не связаны. Кит может дышать, даже когда у него рот полностью погружен в море и наполнен водой. Получив такую возможность в процессе эволюции, он полностью пожертвовал мимическими движениями. Поэтому улыбки от теплокровного животного вы не дождетесь.

Почему кит выпускает фонтан?

Связанно данное явление с необходимостью кита находится под водой. Чтобы проводить в морских глубинах больше времени им приходится экономно распоряжаться кислородом. Поэтому прежде чем отправиться в плавание кит вентилирует легкие. После чего запасается максимальным количеством кислорода. Поскольку обмен веществ у животных протекает медленно, то они расходуют его экономно. Такие особенности позволяют китам проводить под водой в течение 2 часов. Кашалоты могут углубляться в пучину на несколько сотен метров.

Как правило, киты всплывают на поверхность каждые 10 мин. Перед погружением легкие млекопитающего насыщаются влагой. Она в свою очередь поступает в легкие с потоком крови. Всплывая, кит освобождается от используемого воздуха, извергая его в атмосферу. В это время можно услышать сильный шум, который распространяется на далекое расстояние. Влага подвергается воздействию давления и температуры, поэтому происходит конденсация. В результате над поверхностью моря образуется облако. Если смотреть со стороны, то его можно принять за множество брызг, которые выходят фонтаном из кита.

Проделывает такую процедуру животное несколько раз. Это позволяет ему увеличивать время пребывания под водой. Крупные представители способны не только углубляться под воду до 600 м, но и во время погружения делают красивый прыжок, оставляя вокруг себя брызги воды. Говоря о китах, также стоит заметить, что они подаются истреблению, поэтому не у всех имеется возможность увидеть красивый фонтанчик.

Как рождаются киты. Как киты кормят своих детенышей?

Вопрос не праздный, и на этот счет до сих пор среди ученых существуют разные мнения. Дело в том, что живя в воде, киты большую часть времени погружены в нее полностью. Но даже когда они поднимаются к поверхности, то значительная часть тела остается у них под водой. Обычно высовывается только дыхало, да на мгновение показывается часть массивной спины.

А еще у китообразных нет мягких губ, которыми все млекопитающие на земле захватывают сосок матери. Значит, китенок, во-первых, не может сам сосать материнское молоко, а во-вторых, при кормлении неизбежно должен наглатываться морской воды из-за невозможности герметично захватить сосок.

Но оказалось, что китиха-мама сама впрыскивает молоко в рот своему детенышу с помощью особых кольцевых мышц, охватывающих молочную железу. Китенку приходится глотать струю, поступающую с напором, пригодным для хорошего пожарного рукава. Во всяком случае, по свидетельству известного специалиста по китообразным Б. Зенковича, струя молока, бьющая из соска китихи, пронизывает воду на расстоянии не менее двух метров. Б. Зенкович полагает, что при кормлении молоко впрыскивается с такой же, если не с большей силой.

Ну, а как же обстоит дело с морской водой, которая была бы в рационе младенца совершенно излишней?

Однажды ученый С. Будиленко, ведя наблюдение за морем с вертолета, обнаружил странным образом торчащий из воды предмет, показавшийся ему куском дерева. Он попросил летчика опуститься пониже и, к своему удивлению, увидел самку горбатого кита, которая вниз, головой стояла вертикально в воде, выставив наверх соски вымени. Возле нее, припав к матери, плавал детеныш. Простояв в таком положении минуты полторы-две, китиха перевернулась, пустила несколько фонтанов, после чего ушла головой в воду и заняла прежнее положение.

Так, по крайней мере, один вид китов, горбачи, сами раскрыли секрет своей «молочной кухни».

Автор: Павел Чайка, главный редактор журнала Познавайка

При написании статьи старался сделать ее максимально интересной, полезной и качественной. Буду благодарен за любую обратную связь и конструктивную критику в виде комментариев к статье. Также Ваше пожелание/вопрос/предложение можете написать на мою почту pavelchaika1983@gmail.com или в Фейсбук, с уважением автор.

Видео кит. Фонтан,

Источник