Китообразные

ПЛАН РЕФЕРАТА.

1. Введение.

2. Кожный покров.

З. Нервная система.

4. Слух и локация.

5. Пищеварительная система.

6. Отличия дельфинов от усатых китов.

7. Кровеносная система.

а) Характеристика крови.

б) Особенности кровообращения.

8. Некоторые черты адаптации китообразных к погружению длительному пребыванию под водой.

9. Дыхательная система

10. Заключение.

ВВЕДЕНИЕ.

Китообразные исключительно водные млекопитающие. Они живут, рожают детенышей, вскармливают их молоком, дышат атмосферным воздухом и, когда приходит время, умирают в водной стихии.

Форма тела дельфинов вытянутая, хорошо обтекаемая. Задние конечности исчезли и лишь изредка встречаются в виде рудиментарных образований, а передние превратились в веслообразные грудные плавники - рули глубины, поворотов и тормоза,

Окраска тела китообразных варьирует от аспидно-черной до чисто-белой, с различными видовыми вариациями в соотношении темных и светлых участков, образующих пятна, полосы, разводы, что создает характерную для вида окраску. Видоспецифический рисунок является не только опознавательным вплоть до семейных группировок у дельфинов, но выполняет защитную, маскирующую функцию и, наоборот, демонстративно-ошеломляющую. У некоторых видов окраска меняется с возрастом животного (белуха, продельфин). Постоянное обитание в водной среде наложило резкие отпечатки на внешний облик китообразных и повлекло за собой значительные морфо-функциональные адаптации.

Дельфины относятся к подотряду зубатых китов.

КОЖНЫЙ ПОКРОВ.

В ходе эволюции у китообразных, передвигающихся в плотной водной среде, образовались легко обтекаемая форма тела, упругий кожный покров, способный задерживать появление турбулентных пульсаций в пограничном слое воды, сформировался особый локомоторный орган - хвостовой плавник - эффективный машущий движитель. приводимый в движение сильной мускулатурой,

Однако проблема передвижения китообразных с высокой скоростью была решена природой только тогда, когда появились два важнейших приспособления - саморегуляция гидроупругости плавников и самонастройка кожи к быстрому плаванию путем демпфирования. Саморегуляция плавников - не известное ранее явление - была открыта советскими учеными в 1968 году на основа разносторонних исследование проведенных на пяти видах дельфинов. Эти исследователи установили, что у китообразных происходит автоматическое (рефлекторное) регулирование упругости плавников, особенно хвостового, в зависимости от скорости плаванья при помощи специфических комплексных артерио-венозных сосудов, общего распределительного узла кровеносной системы и особой структуры покровных тканей хвостового плавника, включающих покрытие из сухожильных тяжей.

Саморегуляция гидроупругости плавников позволяет китообразным двигаться с огромно скоростью и догонять морских, скоростных рыб и головоногих моллюсков, обеспечивает высокую маневренность, возможность совершать высокие прыжки, внезапные рывки, мгновенные остановки при стремительном ходе и т.п. Экстремальный режим плаванья китообразных создал необходимость изменения и регулирования упругих свойств плавников, и прежде всего хвостового плавника. Во время самого быстрого движения плавники дельфина имеют наибольшую упругость, при отдыхе они расслабляются. Открытие явления саморегуляции гидроупругости плавников китообразных создает возможность технического моделирования разных устройств и конструкций с регулируемой упругостью и жесткостью их некоторых частей.

Другой секрет дельфина - переменное демпфирование его кожи на различных скоростях плаванья, что является главной адаптацией кожных покровов китообразных и быстроходности. Демпфирование кожи у дельфинов осуществляется в основном сосочковым слоем, обильно снабженным кровеносными сосудами и нервами. Каждый сосочек кожи благодаря увеличению или уменьшению просвета кровеносных сосудов на различных скоростях плаванья обладает переменной упругостью. В целом, по всей коже это создает оптимальные условия демпфирования в соответствии с той или иной. скоростью плаванья. Такое регулирование переменного демпфирования совершается животными рефлекторно.

Дельфин при движении тонко использует в различных сочетаниях средства уменьшения гидродинамического сопротивления воды и управления пограничным слоем на поверхности своего тела., Он может улавливать гидродинамическое давление поля движущихся судов.

НЕРВНАЯ СИСТЕМА.

Строение мозга китообразных подтверждает мнение о том, что киты являются наиболее атипичными и специализированными представителями млекопитающих.

Для всех видов дельфинов показано, что они для ориентировки пользуются принципом эхолокации посредством ультразвукового сонара. Соответственно этим наблюдениям в их мозге выделяются сильно развитые слуховые нервы, трапециевидное тело, медиальное коленчатое тело. Все эти образования являются центральными образованиям слухового анализатора.

Уже макроскопически заметные количественные различия отдельных отрезков акустической системы у разных видов китов, по видимому, связаны с установленными биоакустическими различиями сонограмм.

В мозговом стволе китов продолговатый мозг, мост, средний мозг обнаруживаются на типичных для них местах. Нижние оливы у всех китов развиты очень сильно. У большинства видов китообразных мозжечок развит сильнее, чем у наземных млекопитающих. У дельфинов мозжечок почти совсем прикрывается большим передним мозгом. По относительному весу мозжечка речные дельфины выделяются среди остальных зубатых китов - 6,7-11,8 % общего веса мозга; у остальных - 15-19%. Кора полушарий богата бороздами и хорошо выражена.

СЛУХ И ЛОКАЦИЯ.

Китообразные издают многочисленные и разнообразные звуки, которые в описательном плане могут быть охарактеризованы, как рев, стон, мычание, визг, треск, трель, скрип, удар, грохот, выстрел и т.д. К настоящему времени можно считать установленным, что все виды китообразных издают звуки, но полнота их изученности у разных видов, родов и семейств неодинакова. Лучше всего исследованы сигналы дельфинов.

Звуки зубатых китов охватывают необычайно широкий спектр частот - от нескольких герц до почти трехсот килогерц, эти сигналы можно разделить на импульсные и непрерывные. Импульсные сигналы (щелчки) состоят из отдельных посылок широкой полосы (с максимумом интенсивности от 20 до 50 Кгц) с очень крутым передним фронтом, длительностью порядка 0,1 мсек. Частота посылок таких импульсов в секунду может изменяться от единиц до сотен, и на слух они сливаются в щебет, скрип, лай. Длительность каждого сигнала может изменяться от щелчка к щелчку и обычно уменьшается при возрастании числа импульсов в секунду, а так же в бассейне по сравнению с морем.

Сигнал типа щелчка у зубатых китов по своей спектральной композиции может быть описан, как белый шум, поскольку в нем присутствуют частоты очень широкого диапазона. Полоса частот в щелчке варьирует у животного в зависимости от обстоятельств. Для распознавания обычно используют более высокие частоты, а для ориентации - более низкие и продолжительные (в несколько миллисекунд). Эти сигналы могут возбуждать сильное эхо. У афалины щелчки двойные, каждый длительностью 0,4-0,7 мсек. и с интервалом около 1 мсек, косатка излучает серии щелчков, по 10-15 в каждой, с малой частотой повторения. Типичная серия начинается с более высоких частот и заканчивается низкими (500-350 Гц). Продолжительность отдельного щелчка косатки 10-35 мсек. Импульсные сигналы обычно сопутствуют локации.

Другой большой класс звуков китов представляют сигналы, называемые непрерывными. Часть их воспринимаются на слух. как свисты, почти монохроматические, амплитудно- и частотно-модулированные, длительностью 0,1-3,6 секунд, частого 4-30 Кгц. Другие звуки этого класса имеют более сложный спектральный состав и воспринимаются как рев, вой, трубные звуки и т.п. Для них характерна комплексность свиста и импульсов. Свисты обычно относят к коммуникативным сигналам, хотя и не исключено их использование и для локации.

В 1957 году зоологи из США, описывая новый вид, морской . свиньи из Калифорнии, заметили, что лобная поверхность ее черепа подобна форме параболического зеркала, а мягкие части над челюстными костями напоминают линзу. Возникла мысль, что голова морской г свиньи может концентрировать звуки, излученные воздушными мешками, как рефлектор и фокусирующий аппарат. Так зародилась гипотеза звукового прожектора и акустической линзы дельфинов, красиво объясняющая точность, прицельностъ и дальность эхолокации. В дальнейшей разработке этой гипотезы принимали участие как американские, так и советские ученые.

Тот факт, что эхолоцирующий дельфин, приближаясь к добыче, покачивает головой-, как бы нацеливаясь на рыбу своим звуковым лучом, указывает, что звуковые волны дельфины посылают направленно.

Наши исследователи показали, что череп и мягкие ткани головы дельфинов действительно концентрируют звуковые колебания и играют роль акустического прожектора и звуковой • линзы. Испытания показали, как изменяется направленность звуков, формируемая черепом и целой головой дельфина в зависимости от частоты акустического изучения. Оказалось, что с увеличением частоты от 10 до 180 Кгц направленность звуков, обусловливаемая вогнутой передней поверхностью мозговой части черепа и мягкими тканями голова, четко возрастает, и звуковое поле суживается.

Основную роль концентратора звука выполняет череп, а дополнительную - мягкие ткани головы.

Зубатые киты - это адаптивно измененные локаторщики, чей череп с мягкими частями, звукосигнальный аппарат и орган слуха приспособились для генерации звуков,