Начальная школа

Русский язык

Литература

История России

Всемирная история

Биология

География

Математика

ОТКУДА ОНИ ВЗЯЛИСЬ?

 

Для начала не обойтись без небольшой справки: кто такие дельфины и откуда они появились? Иначе многое из последующего не будет понятным.

Сейчас, наверное, уже многие знают, что дельфины вовсе не рыбы, хотя своим внешним видом они действительно напоминают рыб. Дельфины — млекопитающие животные. Это значит, что они принадлежат к тому же классу живых существ, к которому принадлежим и мы с вами, — существа вида Человек разумный. Этот класс млекопитающие справедливо считается вершиной эволюции позвоночных животных.

Появились на Земле эти существа не так уж давно: меньше чем сто миллионов лет назад (притом что жизнь на Земле в разнообразных формах существует уже миллиарды лет). Вначале это были относительно небольшие зверюшки, но проворные и активные — намного более активные, чем населявшие к тому времени Землю динозавры. Так что скоро млекопитающие заселили все возможные уголки на нашей планете.

К настоящему времени класс млекопитающих включает несколько тысяч видов, и он чрезвычайно разнообразен. В этот класс входят животные, во многих отношениях совершенно непохожие друг на друга. Здесь и маленькая землеройка, которая может поместиться в спичечном коробке, и исполин слон; летучая мышь и плавающий в воде дельфин; хищники — волки, лисы, львы, тигры — и их жертвы — копытные, грызуны и многие другие. Но все это разнообразие животных объединяет несколько важных, общих для всех них черт, которые, собственно, и обеспечили им процветание и широкое распространение.

Во-первых, все млекопитающие теплокровные. Этот термин не следует понимать буквально, то есть так, что температура их крови (правильнее сказать, конечно, температура тела) всегда выше, чем у других, «холоднокровных» животных. У ящерицы, которая как следует прожарилась на солнцепеке, температура может быть и повыше. Гораздо важнее другое: температура тела млекопитающих почти не зависит от температуры окружающей среды. Как только солнышко зайдет, тело ящерицы остынет — так же, как остынут окружающие ее камни и песок. У млекопитающих же температура тела почти не меняется ни при каких обстоятельствах, за исключением самых крайних — совсем уж нестерпимой жары или лютого холода. Это постоянство температуры тела достигается непросто: оно возможно благодаря работе специальных терморегулирующих механизмов, которые довольно-таки точно, не хуже термометра, отслеживают внутреннюю температуру тела. Как только она становится чуть ниже или выше нужного уровня, эти механизмы сразу усиливают или, наоборот, ослабляют выработку тепла из внутреннего «топлива» организма. Благодаря этому температура и удерживается точно на нужном уровне, как в лабораторном термостате (если организм здоров; а в случае болезни эти же механизмы «нарочно» увеличивают температуру тела, чтобы погасить развитие инфекции). Поддержание постоянной температуры достигается, конечно, непросто: оно требует постоянных и притом немалых затрат энергии для согревания организма или, наоборот, для отвода избыточного тепла. Но зато постоянство температуры дает животным огромное преимущество: создает наилучшие условия для осуществления в организме сложных химических процессов. Ведь скорость всех химических реакций во многом зависит от температуры, а организм животного — это в значительной степени химическая машина, в которой любое действие подчинено происходящим в ней химическим реакциям. Поэтому млекопитающие не становятся, подобно рыбам или лягушкам, вялыми и беспомощными, стоит лишь наступить холодам; они активны и бодры и в тропической жаре, и в арктическом холоде. Итак, все млекопитающие — теплокровные животные (но не только млекопитающие: птицы тоже теплокровные, и это дает им те же самые преимущества).

Во-вторых, у всех млекопитающих имеется характерное только для них строение кожи: из нескольких слоев, в большинстве случаев (хотя и не всегда) с волосяным покровом. Ни у рыб, ни у лягушек, змей или птиц волос нет. Легко сообразить — эта особенность млекопитающих самым прямым образом связана с предыдущей: у многих из них сохранение постоянной температуры тела возможно только благодаря волосяной «шубе», предохраняющей их тело от переохлаждения (у птиц ту же роль играют перья). Волосяной покров млекопитающих замечательное изобретение природы: тонкие волоски (притом разного калибра), чередующиеся с воздушной прослойкой, образуют прекрасный теплоизоляционный слой, очень эффективно сберегающий драгоценное тепло. Правда, волосяной покров имеется не у всех млекопитающих: среди них есть и «голые»; в их числе и дельфины. Но это уже вторичное приобретение, появляющееся тогда, когда покров почему-то становится ненужным. В остальном же характерное строение кожи сохраняется у всех млекопитающих.

Еще одно важное «изобретение» млекопитающих: почти все они рождают живых детенышей, вынашивая их внутри своего тела благодаря специальному органу, плаценте, которая обеспечивает питание и дыхание развивающегося существа от материнского организма. Оговорка «почти» сделана потому, что есть среди млекопитающих и такие чудаки, которые не рождают живых детенышей, а выводят их из яиц, подобно пресмыкающимся или птицам, — их называют яйцекладущими. Но яйцекладущих млекопитающих — ничтожное меньшинство, всего два вида из нескольких тысяч. Конечно же, внутриутробное вынашивание потомства огромное преимущество млекопитающих, позволяющее им значительно уменьшить вероятность гибели беспомощных детенышей.

И, наконец, самое главное: все млекопитающие, даже яйцекладущие, имеют молочные железы, с помощью которых они выкармливают родившихся детенышей до тех пор, пока те не подрастут и не смогут самостоятельно добывать пищу. Это еще одно важнейшее их преимущество, позволяющее выхаживать беспомощное вначале потомство. Отсюда и название всего класса млекопитающих — питающие свое потомство молоком.

Все эти черты есть и у дельфинов. Они тоже теплокровные, тоже рождают живых детенышей и вскармливают их молоком — все, как у всех остальных млекопитающих животных. Вот только с волосами у них в буквальном смысле не густо — они отсутствуют совсем. Но вполне понятно почему. Весь смысл волосяной шубы в тонких воздушных прослойках между волосками: воздух — очень плохой проводник тепла, он и создает теплоизоляцию. А если все это пространство заполнится водой, эффект шубы пропадет. Правда, многие водные животные — к примеру, бобры, выдры, полярные (белые) медведи, тюлени — сумели решить эту проблему: мех у них настолько густой и плотный, к тому же волоски смазаны специальными жировыми выделениями, что вода в глубь мехового слоя не проникает, и животное может подолгу нырять даже в ледяной воде не замерзая. Ну а дельфины решили проблему по-своему: они «облысели» полностью, а роль теплового изолятора стал играть толстый слой подкожного жира. Но вот что примечательно: хотя у взрослых дельфинов нет волосяного покрова, но его зачатки есть у них в период внутриутробного развития; потом они исчезают за ненадобностью. Такие шутки природы — их называют атавизмами (признаки, свойственные предкам) — определенно показывают, что и по строению кожи дельфины близки к обычным, наземным млекопитающим животным. Итак, дельфины — самые настоящие млекопитающие.

Но, в отличие от большинства хорошо нам известных и привычных млекопитающих, дельфины живут не на суше, а в воде. Точнее говоря, это относится не только к дельфинам, но и ко всем их ближайшим сородичам, вместе с которыми они объединены в одну общую группу — отряд китообразных. Эта группа животных включает в себя довольно много разных видов — от гигантских китов, вес которых достигает десятков тонн, до относительно миниатюрных дельфинов весом 30—40 килограммов. Несмотря на значительное разнообразие размеров, все китообразные все же довольно крупные существа: животных размером с мышку или даже с домашнюю кошку среди них не найти.

Все китообразные делятся на две большие группы. Одни, как все «нормальные» звери, имеют зубы, которыми они схватывают и удерживают добычу, их так и называют — зубатые киты. Другие зубов не имеют совсем, а добывают себе пищу, процеживая морскую воду через своего рода сито из роговых пластин, свисающих с неба в ротовую полость: вода выталкивается изо рта наружу, а вся пригодная в пищу мелочь — от мелких рачков до некрупной рыбы — остается во рту. Это сито называют китовым усом (того, кто придумал это название, видимо, не смущало то, что усы эти во рту, а не снаружи). Эту группу китов называют усатыми. Дельфины относительно мелкие и притом только зубатые китообразные, весом от нескольких десятков до сотен килограммов. Конечно, эпитет «мелкий» не очень-то подходит к животному в полтонны весом, но ведь это — по сравнению с другими китообразными, настоящими гигантами.

Строго говоря, с точки зрения биолога-систематика, дельфинами следовало бы называть только одну ограниченную группу китообразных, их так и называют — семейство дельфиновых. Но в более широком смысле слова дельфинами нередко называют и других некрупных китообразных, принадлежащих к иным семействам. Например, прекрасный белоснежный дельфин-белуха (а если хотите, кит) принадлежит к семейству нарваловых; его ближайший родственник — обитатель полярных морей кит нарвал. А пресноводные дельфины, обитающие не в морях, как большинство китообразных, а в реках и озерах, образуют несколько совершенно особых семейств — платанистовых (по названию одного из видов этого семейства, гангского дельфина платанисты), иниевых (также по названию одного из видов — инии, обитателя тропических рек Южной Америки) и еще несколько других. В дальнейшем я, намеренно погрешив против строгой систематики, буду употреблять слово «дельфин» в самом широком смысле, то есть применительно ко всем мелким китообразным. Очень многое из того, что будет дальше сказано о дельфинах, относится на самом деле не только к ним, а ко всем китообразным, среди которых, помимо дельфинов, есть немало очень интересных животных. Но все же, раз мы начали говорить о дельфинах, сосредоточим основное внимание на них.

Дельфинов и других китообразных называют полностью водными млекопитающими. Это потому, что всю свою жизнь они проводят в воде и на сушу никогда не выходят. В воде производят на свет новое поколение и в воде умирают. В этом их отличие от всех других млекопитающих, даже тех, которые тоже проводят значительную часть своей жизни в воде, но все же могут и выходить на сушу. А таковых немало из самых разных групп (отрядов) млекопитающих — к примеру, грызуны (ондатры, бобры и некоторые другие), хищники (выдры) и множество тюленей, морских котиков, морских львов и ряд других животных, которых относят к отряду ластоногих. Но все они могут и должны время от времени выходить на сушу. Дельфины же и киты — всегда в воде.

Итак, дельфины — полностью водные млекопитающие. Именно поэтому их тело приобрело характерную рыбоподобную форму, из-за которой дельфинов когда-то путали с рыбами. Такая обтекаемая форма как нельзя лучше помогает им двигаться в воде, легко преодолевая сопротивление встречного потока.

Все органы дельфина так или иначе изменились по сравнению с наземными млекопитающими, и все это для того, чтобы он чувствовал себя в воде как в родной стихии — буквально «как рыба в воде». Его хвост превратился в сильный хвостовой стебель, несущий на конце гребную лопасть симметричный горизонтально расположенный хвостовой плавник. С помощью этого плавника дельфин сообщает своему телу движение вперед. Его передние конечности тоже изменились: они сильно укоротились, все пальцы срослись в одну лопасть, и получилась пара подвижных грудных плавников-рулей, с помощью которых дельфин управляет положением своего тела и направлением движения. Еще один плавник вырос на спине. Этот спинной плавник неподвижен и служит только для стабилизации тела во время движения, точно так же, как киль у корабля; только у корабля киль расположен снизу, на днище, а у дельфина плавник-стабилизатор сверху, на спине. Но поскольку все тело этого животного погружено в воду целиком, у него стабилизатор и на спине отлично работает. У многих дельфинов спинной плавник очень хорошо заметен, он имеет вид высокой серповидной или треугольной лопасти. У некоторых других, однако, он едва намечен как невысокий, но длинный продольный гребешок на спине. Так он выглядит у тех дельфинов, которые живут не в открытой воде, а вынуждены пробираться в узких и тесных подводных лабиринтах: например, у дельфина-белухи, который может плавать подо льдом, или у речных дельфинов, обитающих в подводных зарослях тропических рек. В таких условиях удобнее обходиться без высокого спинного плавника, чтобы он не цеплялся за всякие препятствия. Но хоть какой-нибудь спинной плавник, большой или едва заметный, у дельфинов обязательно есть.

А задние конечности оказались дельфинам вообще ненужными, они только нарушали бы идеальную обтекаемую форму их тела. Поэтому задние конечности исчезли у них совсем, а вместе с ними исчезли и ставшие ненужными тазовые кости, к которым у всех других позвоночных животных прикрепляются задние конечности. Как память о родстве с четвероногими у дельфинов осталась только пара недоразвитых (рудиментарных) косточек там, где должен быть таз.

Но осталась одна очень прочная связь, объединяющая дельфинов с наземными млекопитающими: это способ дыхания. Большинство других водных обитателей (рыбы, беспозвоночные животные) для получения необходимого им кислорода используют ту же среду, в которой они живут, — воду. В воде растворено некоторое количество кислорода, и водные животные извлекают его с помощью жабр. Дельфины же дышат воздухом, они имеют такие же легкие, как и все наземные млекопитающие. Поэтому время от времени дельфин обязательно должен всплывать к поверхности воды, чтобы вдохнуть свежий воздух.

Дышать воздухом, находясь в воде, совсем непросто; это прекрасно знает любой неопытный пловец. Чуть-чуть не так голову повернул или волна плеснула повыше — сразу же вместо воздуха глотнешь воды, того и гляди — захлебнешься. Чтобы облегчить дельфину эту задачу, органы дыхания у него значительно изменены по сравнению с наземными животными. У всех наземных млекопитающих дыхательные пути открываются отверстиями на конце морды — ноздрями. У высших обезьян и человека лицо утратило удлиненную форму, характерную для многих других зверей, но сути дела это не изменило: ноздри находятся там же, спереди. У дельфина же дыхательные пути проросли в верхней, теменной части головы, где они открываются одним большим отверстием -дыхалом. Дыхало плотно закрыто специальным клапаном, который открывается только в момент вдоха, а в остальное время не позволяет воде попасть в дыхательные пути.

Значит, у дельфина одна ноздря, и та на макушке? Именно так. А то, что выглядит как длинный нос на переднем конце головы, — это не нос, а вытянутые вперед длинные челюсти. Но достаточно посмотреть на плывущего дельфина, чтобы убедиться: именно такое расположение дыхала, на макушке, а не на конце морды, очень для него удобно. Стремительно двигаясь в воде, дельфин почти не меняет направление своего движения, поднимаясь к поверхности воды по отлогой траектории. При этом, как нетрудно заметить, прежде всего над поверхностью воды появляется именно теменная часть головы, где расположено дыхало. Как только дыхало оказывается над поверхностью, запирающий его клапан моментально открывается: происходит резкий выдох и тут же быстрый вдох. Примерно за секунду весь запас воздуха в легких обновляется, клапан дыхала захлопывается, и по такой же наклонной траектории, не снижая скорости, дельфин уходит вглубь. Будь у него ноздри на конце морды, пришлось бы поднимать голову вверх, чтобы выставить ноздри над поверхностью воды, а это сразу же нарушило бы стремительное движение обтекаемого тела. А с дыхалом на макушке очень удобно: ни одного лишнего движения, ни секунды задержки.

Мы отметили лишь некоторые, чисто внешние особенности строения тела дельфинов, подчеркивающие их приспособленность к жизни в воде. Более подробный рассказ о многих удивительных особенностях строения и функционирования разных органов этих животных впереди. А сказанное выше нужно было только для того, чтобы объяснить, чем и почему дельфины так отличаются от своих относительно близких сородичей — наземных млекопитающих, но похожи на рыб, с которыми у них на самом деле родство более чем отдаленное. Обтекаемое веретенообразное тело, гребущий хвостовой плавник, грудные плавники вместо передних конечностей, отсутствие задних конечностей, отсутствие ноздрей на конце морды (вместо них — закрытое клапаном дыхало на макушке) — все эти особенности строения тела и придают дельфинам характерный «рыбообразный» облик, из-за которого их когда-то причисляли к рыбам. Но теперь мы с вами знаем, что дельфин сродни рыбам не больше, чем кошка или корова, а некоторое внешнее сходство -всего лишь результат того, что дельфины, как и рыбы, живут в воде, и поэтому их тело должно было измениться соответствующим образом.

Но почему все «нормальные» млекопитающие животные обитают на суше (хотя бы частично), а китообразные, в том числе дельфины, — в воде? Тут особой загадки нет. Просто в суровой борьбе за существование все животные, в том числе млекопитающие, осваивали разные доступные им среды обитания: и наземную (здесь обитает большинство из них), и подземную (там живут кроты, слепыши), и воздушную (вспомните летучих мышей — они тоже млекопитающие), а также и водную.

Водную среду осваивали разные группы млекопитающих в различные исторические периоды и в неравной степени. Некоторые из них просто живут рядом с водой, хорошо и подолгу умеют плавать (таковы бобры, выдры и ряд других животных) или просто любят нежиться в водяной ванне и чувствуют себя там комфортнее, чем на суше (например, бегемоты). Другие приспособились к жизни в воде уже основательно, и тело их значительно изменилось по сравнению с наземными млекопитающими, но все же часть жизни они обязательно проводят

на суше. Обычно это самый ответственный период рождение и вскармливание детенышей. Так ведут себя животные, которых называют ластоногими, — тюлени, моржи, морские львы. А китообразные приспособились к жизни в воде настолько, что навсегда порвали с сушей. Кстати, китообразные не единственная группа полностью водных млекопитающих. Есть еще одна такая группа, ее называют отрядом сиреневых. Но животные из отряда сиреневых немногочисленны, их всего несколько видов, находящихся сейчас на грани вымирания. В водах нашей страны этих животных сейчас совсем нет. Раньше в дальневосточных морях обитало интереснейшее животное из отряда сиреневых, которое называли морской, или стеллеровой, коровой. Но, к сожалению, она была полностью истреблена еще в XVIII веке. Подумать только: еще наши не очень далекие предки помнили этот вид, он существовал и даже процветал, но потом полностью исчез, и ни мы, ни наши потомки никогда больше уже не увидим этих животных. И исчез этот вид не потому, что произошла мировая катастрофа, или климат изменился, или еще что-то невероятное стряслось. Стеллерову корову уничтожил человек -истребил быстро и беспощадно. Зверобои, промышлявшие в дальневосточных морях морского пушного зверя (в основном морских котиков), тысячами били совершенно беззащитных стеллеровых коров, чтобы запастись их вкусным мясом на охотничий сезон (мясо самих морских котиков невкусно, сильно отдает рыбой). Вот и допромышлялись. Ужасно обидно и досадно. Так что подавляющему большинству жителей нашей страны сиреневые совершенно незнакомы, да и жителям многих других стран тоже: они вообще довольно редкие животные, и места их обитания немногочисленны. Иное дело — китообразные. Это большая и разнообразная группа полностью водных млекопитающих, обитающих во многих морях и реках всего земного шара, в том числе и во всех морях, омывающих нашу страну.

Все началось, по-видимому, 50—70 миллионов лет назад, когда далекие предки современных китообразных предпринимали первые попытки освоения водных пространств. Это были небольшие и, скорее всего, довольно примитивные зверюшки; ведь тогда еще не прошли те многие миллионы лет, в течение которых эволюция постепенно формировала и создала свои совершенные творения современных млекопитающих животных. Часть из этих древних предков современных млекопитающих так и осталась жить на земле, и, эволюционируя, они постепенно перевоплотились в знакомых нам современных животных — хищных, копытных, приматов (к последним принадлежит и человек). А млекопитающие, освоившие водную среду обитания, постепенно стали китообразными, в том числе дельфинами.

Примерно 50 миллионов лет назад уже появились животные, напоминающие современных китов и дельфинов, — об этом говорят найденные их окаменелые останки. Их называют древними китами, или археоцетами (по-латыни Archaeoceti — древние киты). Археоцеты были довольно крупными, уже полностью водными животными и, кстати, плотоядными — так же, как современные киты и дельфины. Но все же они еще довольно значительно отличались от китов и дельфинов -наших современников. Эти животные давно вымерли. А немного позже, примерно 25 миллионов лет назад (ничего себе «немного» -скажете вы; но у палеонтологии науки об ископаемых животных — свой масштаб времени), появились уже китообразные, довольно похожие на теперешних. От них-то и произошли все современные киты и дельфины.

Граница между сушей и водой давно уже отделила китообразных от других групп млекопитающих животных, которые эволюционировали на суше, так что весь последующий долгий путь эволюционного развития эти две ветви проделали независимо друг от друга, каждая сама по себе. Стоит ли после этого удивляться, что дельфины так не похожи на наземных животных? Причем это несходство касается не только тех особенностей строения и функций их тела, которые непосредственно связаны с адаптацией к водному образу жизни. Очень во многом дельфины совершенно не похожи на нас. Но иначе и быть не может: десятки миллионов лет самостоятельной эволюции не могли не дать такого результата.

Для особо любопытных и дотошных любителей точных сведений привожу полную родословную дельфинов, то есть их систематическое положение в животном мире, от самых крупных подразделений ко все более и более мелким (такие подразделения, систематизирующие все живые организмы, специалисты называют таксонами). Итак:

Царство животных. Тип хордовых. Подтип позвоночных. Класс млекопитающих. Подкласс плацентарных млекопитающих. До сих пор родословные дельфинов и человека совпадают; дальше они разнятся: человек принадлежит отряду приматов, а дельфины — отряду китообразных. Подотряд зубатых китов. Семейства дельфиновых, нарваловых, платанистовых и еще с полдюжины других.

Поиск

Информатика

Физика

Химия

Педсовет

Классному руководителю

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru