К удивлению многих, киты относятся к млекопитающим, а не к рыбам, у них есть легкие и дышат они воздухом. Находясь большую часть под водой, эти животные вынуждены периодически всплывать на поверхность, чтобы сделать вдох. У них нет привычной для всех млекопитающих дыхательной системы, носа или рта, но в ходе длительной эволюции у китообразных развились специфические органы дыхания и удивительный образ жизни, позволяющий бережно и очень экономно расходовать кислород.
Легкие китов: есть ли у них жабры
Для длительного нахождения под водой у китов сформировались специфические легкие, позволяющие этим животным вдыхать кислород и распределять его по кровеносным сосудам, откуда он попадает к внутренним органам. В отличие от людей и большинства млекопитающих, они могут впитывать до 90% кислорода, который попадает в организм вместе с воздухом. Человек со своей системой легких может удерживать только 15% от вдыхаемого кислорода.
Все киты обладают способностью задерживать дыхание, но время задержки зависит от вида китообразных. Одни могут продержаться без воздуха 5 минут, другие – 100 минут. Но в среднем это животное делает 4 вдоха в течение одной минуты.
После задержки дыхания животные поднимаются на поверхность и выдыхают воздух. Со стороны кажется, что млекопитающее выдыхает водой. На самом деле это теплый воздух встречается с холодным, образуя таким образом облако конденсата, что часто людьми воспринимается как вода.
Вдох и выдох кита происходит очень быстро. За один вдох он способен вдохнуть около 2 000 литров воздуха.
Дыхало и органы дыхания кита
У этих гигантов нет привычного носа и ноздрей, поэтому очень интересно, как дышат киты. На самом деле дыхало животного – это те же самые ноздри, но расположены они на поверхности головы. В ходе эволюции этот орган получил внушительную систему клапанов, и сегодня животными используется для общения.
Дыхало, как правило, состоит из двух ноздрей, но у некоторых представителей этого вида сохранилась всего одна ноздря. Одна левая ноздря характерна для дельфинов, зубаток и кашалотов.
Сразу же за отверстиями идет клапан, который не допускает попадания воды в дыхательные пути, а еще глубже дыхало делится на две части. В каждой из них находится пара вокальных губ. Отдаленно они напоминают голосовые связки человека: представляют собой две шторки, которые могут перекрывать поток воздуха.
Вокальные губы предназначены для «речи». Киты кряхтят, пищат, свистят, щелкают не ртом, а носом.
Далее дыхало открывается в глотку, как у человека. У зубатых китообразных дыхало «впадает» прямо в трахею.
Как только весь кислород будет усвоен организмом, млекопитающее вновь поднимется на поверхность, чтобы выдохнуть отработанный воздух и сделать новый глоток. Выдыхают морские животные через маленькую дырочку, расположенную на голове.
Дыхательный процесс: через что дышит кит
Дыхательный процесс состоит из вдоха, задержки дыхания и выдоха. Когда животное поднимается на поверхность, мышцы вокруг дыхала сокращаются.
Через него млекопитающее вдыхает свежий воздух. Как только кит вдохнет и начнет опускаться под воду, специальные клапаны тут же закроют отверстия, а мышцы вокруг дыхала расслабятся. Таким образом, утечка воздуха становится невозможной, а вода не попадает в дыхательные пути.
Кит не может долгое время находиться на поверхности, поэтому он сразу же начнет опускаться под воду настолько, насколько его организм позволяет задерживать воздух. Как только животное почувствует, что пора выдохнуть и сделать новый вдох, он начнет подниматься на поверхность.
После вдоха воздух через глотку тут же попадает в гортань, трахею и, наконец, в легкие. Высвободившийся кислород распределяется по кровеносным сосудам и течет прямо в сердце. Оно перекачивает насыщенную кислородом кровь и перераспределяет ее к тем органам, которые в ней нуждаются больше всего.
Дышит животное эпично: из маленькой дырочки выдыхается мощная струя теплого воздуха, выталкивая перед собой воду, попадающуюся на пути. На одно мгновение кит превращается в огромный бурный фонтан, а потом вновь скрывается под водой. Мощная струя воздуха и воды при выдохе может достигать 6 м.
Интересен тот факт, что киты во время вдоха могут разговаривать, не теряя при этом драгоценного кислорода. Вокальные мешки находятся внутри специальных камер. Воздух, как правило, скапливается в нижней камере.
Когда кит хочет поговорить, он перегоняет весь воздух в верхние камеры и начинает издавать звуки. Таким образом, кислород не теряется, а животные могут вдоволь пообщаться.
Дыхало у китов приспособлено исключительно для дыхания. Эволюционно так сложилось, что морские млекопитающие носом только дышат и совсем не могут различать запахов.
Методы экономии кислорода
Кит, находясь все время под водой, просто вынужден экономно расходовать кислород. В этом смысле киты – очень бережливые существа и расходовать свою энергию зря не станут. Каждый представитель китообразных имеет в своем арсенале несколько маленьких хитростей, которые помогают ему экономить драгоценный кислород.
Меньше усилий, больше кислорода
Чтобы меньше расходовать энергии, в процессе плавания киты практически не прилагают никаких усилий. Говоря простым языком, они плывут по течению. Но все же минимальные усилия животное затрачивает даже при таком темпе жизни.
В момент погружения, кровь поступает только в те органы, которые остро нуждаются в ней, – это, прежде всего, сердце, мышцы и мозг. При таком способе функционирования кислород в организме сохраняется дольше.
Киты – очень сознательные существа. И дыхание китообразных очень эффективно. Они прекрасно понимают, что любое неосторожное или лишнее движение может привести к потере энергии. Это тут же скажется на состоянии всего организма.
Поэтому они сознательно контролируют каждый вдох и выдох, а также сердечный ритм. Киты стараются плавать как можно меньше, а охотятся только тогда, когда в этом возникает острая необходимость. По большей части эти животные пребывают в спокойном состоянии. Такой образ жизни помогает сохранить максимальное количество кислорода. Особенно развита способность контролировать свое дыхание и сердцебиение у глубоко ныряющих видов.
Брадикардия
Все киты обладают удивительной способностью снижать частоту сердечных сокращений. Сердце, таким образом, работает вяло, а циркуляция крови в организме замедляется.
У людей процесс сокращения сердечного ритма называется брадикардией, которая часто служит предвестником серьезных заболеваний. У китов же брадикардия – способ адаптации к окружающей среде, позволяющий животным полноценно функционировать в суровых условиях.
Высокая устойчивость к углекислому газу СО2
В отличие от других млекопитающих киты характеризуются высокой устойчивостью к углекислому газу. Такая особенность организма позволяет животным задерживать дыхание на длительное время и погружаться глубоко в воду. Киты-гренландцы имеют специальный орган, при помощи которого организм животного может избавляться от повышенной концентрации углекислого газа.
Сколько вдыхает кит
Киты имеют поистине гигантские легкие. Они позволяют захватывать за один раз огромное количество воздуха. Частота вдохов и выдохов, а также объем вдыхаемого воздуха зависит от разновидности и возраста млекопитающего.
Так, синий кит способен захватывать 2 тысячи литров воздуха за один вдох. Его мощные легкие могут поместить в себе около 14 кубометров воздуха. В спокойном состоянии это животное делает в среднем от 1 до 4 вдохов в минуту.
Молодые особи поднимаются на поверхность океана гораздо чаще, поскольку дыхание у них более активное.
Как киты дышат во сне
Китообразные – удивительные животные. Вся их жизнедеятельность направлена на то, чтобы сохранить в организме как можно больше кислорода. По этой же причине животные могут не спать порядка 3 месяцев.
Засыпают преимущественно у поверхности воды, где они, несмотря на свои огромные размеры, могут с легкостью расположиться. Дело в том, что в теле кита огромное количество жировой ткани, которая без труда позволяет им находиться у поверхности воды. К тому же вес животного не намного превосходит удельный вес воды в океане.
Как только это огромное животное начинает засыпать, то его тело медленно погружается на глубину. Через некоторое время животные во сне ударяют хвостом, вновь поднимаются на поверхность и делают вдох в сонном состоянии. Потом вновь медленно опускаются вниз до очередного удара хвостом.
Однако киты никогда не засыпают полностью. Они словно пребывают в полудреме, поскольку глубокий сон неминуемо приведет к смерти. Животное просто-напросто погибнет от удушья.
Во время отдыха, так называемого сна, половина мозга млекопитающего спит, другая же бодрствует. Она всегда находится настороже и сообщает о надвигающейся опасности или о том, что пора пополнить запас кислорода.
Сколько кит может не дышать под водой
Сегодня в природе существует более 90 разновидностей китов, и все они отличаются между собой особенностями дыхания. Способность задерживать дыхание у всех видов также разная.
Доподлинно известно, что наиболее крупные представители китообразных могут удерживать дыхание в течение 2 часов. На это способен клюворыл Кювье. На втором месте находятся кашалоты, они задерживают воздух на 90 минут. А вот норки под воду уходят всего на 15 минут.
Дыхательная система китообразных представляет собой яркий пример того, как организм млекопитающих с течением времени приспособился к непривычным условиям существования. Осознанное дыхание помогает морским животным выжить даже в самых суровых водах океана. Кроме того, дыхание китов является показателем здоровья окружающей среды, а сами киты играют важную роль в экосистеме.
А Вы бы хотели понаблюдать за китом, всплывающим к поверхности за очередным глотком воздуха?