На земле, под землей, в воде

Тайна верблюда

Разгадку поразительной выносливости верблюда дали недавние исследования его крови. Как только верблюд напьется вволю, его эритроциты - красные кровяные тельца - будто разбухают, впивают воду и увеличиваются в объеме почти в два с половиной раза. А ведь их в крови превеликое множество - у человека, например, тридцать триллионов! Это - огромное вместилище для воды. У других животных эритроциты не могут настолько увеличиваться в объеме - они не рассчитаны на такую нагрузку.

И еще одно: у верблюда в плазме крови найдено необычайно большое количество белка, много альбумина. Именно альбумин контролирует воду во всех органах тела, и в том числе в крови. А ведь, чтобы животное не погибло от недостатка воды, главное - сохранить нужное количество влаги в крови.

Белок во время жажды у верблюда как бы заставляет эритроциты отдавать воду.

Вот почему длинные переходы по пустыне не страшны для верблюда: его спасает альбумин.

Выходит, тайна верблюдов - в их крови.

Б. Ржевский. Мозаика животных загадок. М., Изд. "Советская Россия", 1968.

Бракенская пещера: 20 миллионов летучих мышей

Пещера находится в 32 км от г. Сан-Антонио. В пути я узнал, что в этих пещерах обитает складчатогуб мекшанский, известный тем, что собирается огромными стаями. Они относятся к одному из крупнейших семейств бульдоговых летучих мышей, чаще всего встречающемуся в тропиках. В Европе встречается только широкоухий складчатогуб (юг Франции, Португалии, Испании и т. д. В СССР - в окрестностях Бухары и в Закавказье).

На расстоянии нескольких метров от входа уже было слышно громкое шипение, происходившее от трения многих тысяч крыльев летучих мышей, летающих внутри пещеры. Сотни летучих мышей висели даже снаружи в нескольких сантиметрах над землей при полном солнечном освещении.

Вся атмосфера настолько отвратительна, что в первый момент кажется, что невозможно пройти и двух шагов. Потолки и стены пещеры покрыты слоем сбившихся летучих мышей, число которых в отдельные годы достигает 20 млн. Эта пещера занимает второе место в США после Новой пещеры в Техасе, где насчитывается 30 млн. особей этого вида. Пещера состоит из двух камер длиной около 300 ж, шириной - 30 м, высотой 3 м.

Рис. 87. Голова широкоухого складчатогуба. А - профиль; В - вид снизу

Вылет мышей начинается рано, около 4 час. дня. Продолжается он очень долго - до 10 час. ночи. Вечерний вылет во время миграций происходит в изумительном порядке. Первые вылетают засветло и последние уже среди ночи. Если бы мыши захотели покинуть пещеру одновременно, это привело бы к гибели колонии. Здесь, очевидно, имеет место какой-то регулирующий фактор. Первые особи возвращаются в 12 час. ночи, а последняя лишь к полудню. Это очень интересно, так как принято считать, что летучие мыши появляются только с наступлением сумерек, а возвращаются в укрытие перед восходом солнца.

Вылет такого огромного числа животных занимает много времени. Происходит это следующим образом: в воронке, на дне которой находится вход в пещеру, образуется густой вихрь, состоящий из летучих мышей, вылетающих из отверстия. Образуя кольцо, они поднимаются в этом вихре выше и выше и лишь на высоте нескольких метров этот вихрь превращается в сплошной черный поток в несколько метров шириной, движущийся медленно и исчезающий где-то вдали. Иногда в вылете замечается перерыв в несколько минут, особенно, когда солнце еще светит. Наблюдая небо в бинокль, можно увидеть на значительной высоте тучи летучих мышей, напоминающих своим поведением стаи скворцов. По мере наступления темноты вылет мышей все ускоряется.

Интересно наблюдать за возвращением летучих мышей в пещеру. Оно выглядит совершенно иначе, чем вылет. Неожиданно откуда-то сверху мыши стремительно пикируют вниз. Низко над землей они раскрывают крылья, издавая при этом свист и вой, напоминая падающие листья или куски бумаги, и быстро исчезают в пасти пещеры.

Осенью пещера пустует, так как летучие мыши в ней не зимуют. По предположению одного из ученых, они мигрируют куда-то в Колумбию и только весной возвращаются на север. Самцы задерживаются по дороге в Мексике, самки же долетают до США и здесь приносят детенышей. Кстати сказать, самые большие по расстоянию миграции относятся именно к этому виду.

А. Кршановский. Бракенская пещера. - "Природа", 1962, № 10.

Обитатели подземелий

Изучение нор наталкивается на серьезные затруднения. Действительно, каким образом проследить за тайной жизнью, протекающей под темными оводами земли в клубке гелерей и ходов, где нетрудно заблудиться и самим обитателям? Однако терпеливые наблюдения натуралистов позволяют дать представление о расположении и архитектуре некоторых земных жилищ и о нравах их обитателей. Вы найдете в норе кролика ряд хитроумных приспособлений, имеющих защитное назначение. Кроличья нора - это целый лабиринт туннелей, который часто тянется на целые километры, и самим кроликам случается сбиться с дороги и бродить там, рискуя умереть от удушья.

Любопытный факт: для рождения и воспитания потомства крольчиха строит специальную нору. Здесь все предусмотрено для удобства и безопасности малышей. Нора глубиной 60 - 80 см и с одним-единственным выходом заканчивается туннелем с закругленным основанием, которое крольчиха выстилает сухой травой, мхом и слоем пуха, вырванного из ее груди. Здесь она и родит крольчат, число которых колеблется от 4 до 8.

Хомяк меняет свои квартиры в зависимости от времени года. Летнее его жилище расположено близко к поверхности и имеет только одну кладовую для продуктов. Зимнее выкопано гораздо глубже, и кладовых в нем несколько.

Хотя хомяк зимой впадает в спячку, он делает на зиму большие запасы: до ста килограммов зерна, гороха или картофеля можно найти в его норе! Старый хомяк гораздо более запасливый хозяин, чем молодой. В норах молодых животных вы не найдете более одной кладовой. Зато у стариков их три, и все три, как говорится, битком набиты. Как удается хомяку сделать такие огромные запасы? Для их транспортировки он располагает. удивительной продовольственной корзинкой: это его защечные мешки.

Еще более предусмотрителен сурок. Его зимняя нора, где он проводит шесть месяцев зимней спячки, расположена на большой глубине. К осени животные притаскивают сюда сено, наполняют им общую комнату-спальню и затыкают все отверстия.

Когда наступает период спячки, сурки целиком зарываются в сено по 4 - 5 в одной норе, свертываются клубочком и таким образом переносят суровые зимы.

Некоторые животные, живущие в норах, проявляют удивительную изобретательность. Техасская сумчатая крыса, например, строит над своим домом холмик высотой 60 см и диаметром 1 м 50 см, внутри которого она складывает запасы и устраивает комнату для жилья на случай, если нору зальет дождем.

Ряд поколений барсуков пользуется одной и то же норой, но одновременно роет и другие, новые. В результате получается очень сложный лабиринт, который иногда располагается двумя и тремя этажами и тянется на сотни метров. Встречаются барсучьи норы с 45 - 50 выходами. Иногда эти большие норы сообщаются между собой. Известен случай, когда одна норная собака вошла в туннель и пропала. Думала, что она погибла, но через некоторое время собака вышла из норы на другом склоне холма.

А кто живет под этими маленькими земляными холмиками, разбросанными по всей лесной поляне? Хозяева этих домов - кроты - поистине удивительные животные. Всю свою жизнь крот проводит под землей, лишь случайно появляясь на поверхности. Он в совершенстве приспособлен к своеобразным условиям своего существования: тело веретенообразной формы, сильные лапы, как бы созданные для рытья, недоразвитые глаза и наружное ухо. "Квартира" крота расположена обычно на большой глубине. В центре ее - просторная комната, в которой находится постель из сухих листьев и травы. Эта комната окружена двумя круглыми галереями. Одна из них расположена на уровне потолка, другая - несколько ниже. Верхняя галерея в диаметре меньше нижней. Они соединены двумя короткими переходами, но в центральную комнату можно попасть по единственному переходу, идущему от верхней галереи. Таким образом, крот проходит нижнюю галерею, оттуда поднимается в верхнюю и только тогда попадает в свою главную камеру.

Рис. 88. Крот - настоящий обитатель подземелий. Верхний рисунок показывает, как крот выталкивает землю из норы, нижний - план охотничьих ходов крота

Это еще не все! Снизу от камеры отходит рукав, служащий в экстренных случаях как запасный выход. Он поднимается и выходит к коридорам, расходящимся во всех направлениях, но не имеющим доступа к верхней галерее.

В точке пересечения многих галерей, далеко от центральной комнаты, расположено помещение, в котором самка рождает и воспитывает малышей.

Клод Марли. Обитатели подземелий. - "Наука и жизнь", 1963, №2.

Мяч, налитый водой

Кит нырнул. Закрыто наружное дыхательное отверстие. Закрыт дыхательный путь в глотке. Закрыты все альвеолы мускульными сфинкторами. Воздух прочно удерживается в легких и отдает свой кислород в кровь. Само же по себе давление на глубине совершенно не страшно кашалоту, как не страшно оно и нашему организму. Опыты показали, что клетки и ткани органов наземных позвоночных безболезненно могут переносить давление, равное давлению воды на глубине 2 - 3 тысяч метров.

Если все тело кита "прозрачно" для гидростатического давления на любой глубине, то говорить об опасности глубинного ныряния животного все равно, что опасаться за судьбу резинового мяча, налитого водой и опущенного на дно моря. Точно так же не раздавливаются на поверхности Земли обыкновенные мыльные пузыри, которым приходится выдерживать давление многих килограммов воздуха.

В. Белькович, С. Клейненберг, А. Яблоков. Наш друг - дельфин. M., Изд. "Молодая гвардия", 1967.

Пульс кита

Недавно в районе антарктических вод исследователи опустили гидрофоны на значительную глубину и отчетливо уловили громкие звуки, напоминающие ритмичный стук какого-то мотора. Этот "мотор" не стоял на месте, а передвигался со скоростью 12 километров в час.

"Может, это подводная лодка?" - подумали акустики.

Они еще долго не могли найти источник звука. Потом шум исчез. Казалось, что "двигатель" перестал работать, будто его кто-то выключил... Но спустя некоторое время гидрофоны вновь уловили те же самые звуки: тук-тук, тук-тук...

Ученые потеряли уйму времени, пока обнаружили: "мотор"-то был усатый кит финвал, а равномерные удары издавало его сердце.

В теле морского великана восемь тонн крови. Каким же должен быть "насос", приводящий ее в движение? Сердце финвала весит 200 - 250 килограммов. Оно развивает мощность в десять лошадиных сил! Не удивительно, что пульс финвал а удалось подслушать с помощью гидрофонов.

Но почему сердце кита работает с большими паузами?

Звуки сердца, скажем, усатых китов можно уловить не всегда, а только в то время, когда у великана разинута пасть. А открывает он ее, чтобы насытиться, иначе говоря, во время "обеда". Когда пасть закрыта, сердцебиение кита поглощается его многотонным телом. Ведь слой жира у него достигает толщины более десяти сантиметров, а мясо весит 20 - 25 тонн. Получается довольно массивный экран, не пропускающий никакого шума.

Б. Ржевский. Мозаика живых загадок. М., Изд. "Советская Россия", 1968.

Молочные фонтаны

Детеныши всех китов сосут под водой, невдалеке от поверхности. "Сосут" - это привычное слово, но здесь оно не очень подходящее. Для сосания нужны мягкие щеки, чтобы втягивать в себя молоко. А где их взять киту? Да и потом это длинная история - сосать, а здесь еще надо выныривать на поверхность, чтобы вдохнуть. Молочные железы у китих устроены не для сосания. Это цистерна, в которую открываются многочисленные протоки, по которым в нее поступают струйки молока. Эта цистерна окружена пучками мышц, и, как только китенок захватывает сосок и тыкается в маму носом, эти мышцы сокращаются и ему в рот вспрыскивается фонтан молока. Этот фонтанчик бьет 15 - 20 секунд, потом перерыв для дыхания малыша и наполнения цистерны, и снова бьет фонтан. За одну кормежку иногда до девяти раз катапультирует железа. Неплохо придумано - за минимальное время максимальное количество молока.

Малыши питаются до 30 раз в день, а после шести месяцев число кормежек сокращается до семи - появляются другие дела.

Объем молочной железы у сейвала около кубометра, а когда китихи начинают кормить детенышей молоком, то объем железы возрастает почти до четырех с половиной кубометров. Это же целый завод. Его производительность около 600 литров в сутки. У афалин - 12 - 20 литров.

Эту детскую еду лишь по привычке можно назвать молоком. Жирность 40 - 50 процентов, а у человека - 2 процента, кошки - 4 процента, коровы - 3 - 5 процентов, собаки - 9 процентов, северного оленя - 17 процентов. Много в китовом молоке и протеина, который необходим для быстрого роста китят, а вот сахара мало - 1 - 2 процента.

На таком рационе можно неплохо поправиться и подрасти. Детеныши так и делают. Они рождаются довольно крупными: у синего кита - длиной 7,5 метра и весом в 2 тонны, у финвала - 6 метров и 1,6 тонны, у горбача - 4,8 метра, у кашалота - 4,2 метра. Детки в треть длины мамы, а то и чуть ли не в половину. Растут они не по дням, а по часам. Синий китенок за полгода вырастает до 15 метров, а это 4,5 сантиметра в день и 100 - 200 килограммов в день прибавки в весе. Это 2 миллиметра и 4 - 8 килограммов веса в час.

В. Белькович, С. Клейненберг, А. Яблоков. Наш друг - дельфин. М. Изд. "Молодая гвардия", 1967.

Задержи дыхание

Если хочешь нырять на большую глубину - сумей задерживать дыхание. Такая задача была поставлена Ее Величеством природой в большом практикуме по эволюции китообразных. Задержать дыхание - значит суметь запасти энергию, необходимую для сокращения мышц, деятельности желез и всего того огромного и сложного сооружения, которое называется живым организмом. Умение задержать дыхание оказалось чуть ли не самым главным требованием, когда предки наших китов захотели поплавать в древнем океане.

Но, несмотря на все эти трудности, киты ныряют не на 2 - 3 минуты, как человек, а на 20 - 30 минут, а то и на целый час. Известны случаи, когда крупные киты проводили под водой около полутора часов.

В свежем воздухе содержится около 21 процента кислорода. В воздухе, который мы выдыхаем, кислорода примерно на 4 процента меньше. Значит, мы используем всего одну пятую часть кислорода, который бывает в наших легких.

В воздухе, который выдыхают киты после ныряния, почти не содержится кислорода. В природе, как у хорошей, экономной хозяйки, все на учете: на поверхности земли много кислорода - можно дышать неэкономно. Под водой лишний раз не вдохнешь - приходится искать пути полного использования вдыхаемого на поверхности кислорода.

Ученым еще неизвестны все хитрости, которыми обладает организм китов для полного использования кислорода воздуха. Но некоторые из них мы, кажется, начинаем понимать. Воздух в легких должен сильно сжиматься во время погружения. При таком увеличении давления в легких увеличивается, естественно, и давление кислорода в альвеолах. А это ведет к тому, что большее количество его может перейти из альвеолярного пространства в кровь. И вот очередной парадокс природы: чем выше давление воды, то есть чем глубже опустится кит под воду, тем более полно может быть использован кислород в легких, тем большее количество энергии может быть получено из запасенного в легких воздуха.

Чем глубже ныряет кит, тем большее время сможет он пробыть под водой. Хочешь долго быть под водой - ныряй глубже. Так требует природа.

Как бы полно не использовал кит запасы кислорода в легких, расчеты показывают, что этого ему должно хватить сравнительно ненадолго. Очевидно, у него есть еще какие-то энергетические резервы. Где же они?

У китов, особенно у зубатых, к которым принадлежит и кашалот, гемоглобина в мышцах содержится так много, что на вид они совсем черные. Но, конечно, и гемоглобин у китов отличается от гемоглобина других животных: он способен побольше запасать, активнее связывать кислород.

Пробудет кашалот под водой минут сорок - пятьдесят - и пробкой вылетает на поверхность. Лежит, пыхтит, отдувается, надышаться не может. Вентилирует легкие от скопившихся там продуктов распада - углекислого газа, водных паров - и насыщает кровь и все мышцы свежим запасом кислорода. Пока раз двадцать не вдохнет, ничего вокруг себя не замечает. За время этого интенсивного дыхания через его легкие пройдет не один десяток тысяч литров воздуха - ведь каждый вдох крупного кита равен по объему 8 - 10 тысячам литров. Большая часть кислорода, содержащаяся в этом воздухе, переходит в кровь кита и разносится по всему организму, насыщая все свободные молекулы гемоглобина и миоглобина. Глядишь, снова пригодится запас энергии в подводной драке.

Там же.

Есть - значит дышать

Кашалот ныряет на глубину не для того, чтобы запутаться в подводных кабелях или ставить рекорды глубоководного погружения. Он ищет в глубинах пищу - кальмаров, рыб. Ищет, находит, схватывает и проглатывает их там же, на глубине.

Вся пища сразу же попадает в желудок кита и начинает с огромной скоростью перевариваться. Нам приходилось вспарывать кашалотов, убитых сразу после выныривания. Как правило, в желудке мы находили только полупереваренные остатки рыб и кальмаров. Специальные исследования показали, что сила действия желудочного сока и ферментов в желудке невероятно велика. Для того, чтобы без остатка растворить крупную рыбу, достаточно опустить ее в желудочный сок кашалота на 20 - 30 минут.

Итак, проглоченная рыба или кальмар через несколько минут начинает растворяться соками желудка, и питательный раствор может немедленно всасываться стенками кишечника. Током крови эти питательные вещества разносятся по всем мышцам, по всему организму. Общее количество углеводов, поступающее из желудка и кишечника, огромно.

Так питание в глубинах моря заменяет дыхание. Так хорошая порция кальмаров может заменить кашалоту глоток свежего воздуха. Значит, чем больше пищи сумеет добыть под водой кашалот, тем больше он сможет пробыть под водой без возобновления запасов воздуха. Кит сможет провести под водой тем больше времени, чем более глубоко он нырнет и чем успешней сможет поохотиться.

Tам же.

Млекопитающие способны дышать водой

Могут ли млекопитающие дышать водой? Да, могут.

В воду, насыщенную кислородом, под давлением 5 - 8 атмосфер добавлялась соль до концентрации физиологического раствора и помещались лабораторные мыши и собаки. Мыши, опущенные в воду без предварительной подготовки, под водой производили активные дыхательные движения и реагировали на звуковые раздражители (постукивания по стенке камеры) в течение 6-ти часов. Вынутые из воды, они жили более двух часов, но затем погибали, вероятно, вследствие нарушения нормального газообмена в легких из-за остатков не успевшей абсорбироваться жидкости.

Из шести взрослых собак (анестезированных), дышавших водой от 23 до 38 минут, две остались в живых; одна из них впоследствии принесла потомство.

Ученые считают, что при наличии специального устройства, поддерживающего газообмен с воздушной средой на период абсорбции остатков жидкости из альвеол и бронхиол, переход от водного дыхания к воздушному, очевидно, должен протекать без потерь.

Д. А. Кульстра. Млекопитающие способны дышать водой. - "Sea Frontiers", 1964, 10, № 4.