Глубоководные погружения клюворылов: что скрывается во тьме, куда они спускаются каждый день

На глубине около двух тысяч метров царят условия, которые для человека оказались бы смертельными. Здесь нет света, температура едва выше нуля, а давление таково, что человеческое тело не выдержало бы и мгновения.

Фото: Generated by AI (DALL·E 3 by OpenAI) is licensed under Free for commercial use (OpenAI License)

Подводный кит

Исследовать такие глубины сложнее, чем выходить в космос: отсутствие света и чудовищное давление делают океанскую бездну практически недоступной.

Однако одна группа морских млекопитающих регулярно совершает путешествия в этот мир — клюворыловые, или клюворылые киты (Ziphiidae). Эти животные преодолевают километры толщины воды, оставаясь в кромешной тьме почти час, и делают это многократно в течение суток.

Рекордсмены среди ныряльщиков

Многие морские млекопитающие обладают феноменальными возможностями к погружению. Морские слоны, например, способны опускаться более чем на 1500 метров и оставаться под водой несколько часов. Но абсолютным чемпионом глубин считаются киты семейства клюворыловых, особенно — клюворыл Кювье.

Исследования, подтвердившие невероятные данные

В 2014 году в журнале PLOS ONE была опубликована работа, в рамках которой спутниковыми метками отслеживали восемь китов у побережья Южной Калифорнии. Самое глубокое зафиксированное погружение достигло 2992 метров, а самое продолжительное — 137 минут. Это абсолютный рекорд среди всех известных ныряющих млекопитающих.

Позднее пятилетнее исследование почти 3700 погружений 23 китов показало, что:

• половина охотничьих погружений длилась не менее часа,
• около 5% — более 77 минут,
• одна особь совершила два сверхдлительных погружения — на 173 и 222 минуты.

Учёные считают, что такие показатели близки к физиологическому пределу вида.

Почему изучать этих китов так трудно

Клюворылые киты избегают судов и почти всю жизнь проводят в глубоких прибрежных водах. Из-за этого их поведение остаётся малоизученным. Чтобы наблюдать за ними, исследователям приходится часами ждать подходящих условий, чтобы прикрепить метку под спинным плавником.

Но эти усилия окупаются. Записи глубины и длительности погружений показывают: клюворылые киты ищут пищу там, где её много, — в глубоководных слоях, населённых кальмарами и рыбой.

Доктор Саша Хукер из Университета Сент-Эндрюс подчёркивает: "Клюворылые киты — удивительные животные. Мы видим не просто редкие погружения на глубину, а многократные погружения на глубину в течение дня. При этом эти животные маленькие по сравнению, например, с кашалотом — так как же они это делают?"

Главные испытания: давление и нехватка воздуха

Чтобы совершить глубокое погружение, киту нужно решить две физиологические задачи:

1. выдержать увеличивающееся давление,
2. обеспечить организм кислородом на весь период охоты.

Опасная зона давления

На глубине примерно 200 метров лёгкие человека и кита спадаются — воздух в них сжимается под давлением. Как только лёгкие полностью смыкаются, газы перестают поступать в кровь. На меньших глубинах ситуация опаснее: азот начинает активно растворяться в тканях.

У людей это приводит к риску кессонной болезни: при подъёме пузырьки азота расширяются и могут вызывать тяжёлые последствия.

Клюворылы ныряют значительно глубже и поднимаются быстрее, но при этом, судя по всему, не страдают от декомпрессионных нарушений, и до конца непонятно — почему.

Одна из гипотез гласит: у морских млекопитающих воздух во время погружения вытесняется из альвеол — тех самых маленьких структур, через которые газы переходят в кровь. Это снижает попадание азота в ткани.

Но остаётся вопрос: если лёгкие перестают участвовать в газообмене — как киты получают кислород?

Запас кислорода — в крови и мышцах, а не в лёгких

Именно здесь проявляется одна из самых впечатляющих адаптаций этих животных.

В отличие от людей, киты накапливают кислород не в лёгких, а в:

• крови;
• мышцах.

Их ткани буквально насыщены белками гемоглобином и миоглобином — в гораздо больших концентрациях, чем у человека. Из-за этого кровь и мышцы клюворылов имеют почти чёрный оттенок.

Эти запасы позволяют поддерживать метаболизм даже при длительном отсутствии дыхания.

Кроме того, во время глубокого погружения киты:

• замедляют сердцебиение;
• перекрывают кровоток к менее важным органам;
• направляют кислород к мозгу и мышцам, обеспечивая выживание.

Доктор Хукер отмечает: "У этих животных необычная физиология, которая помогает им нырять так долго и на такую глубину".

Совершенная форма для движения в глубине

Помимо физиологии, клюворылые киты обладают и уникальными анатомическими особенностями. Их тело напоминает торпеду, а ласты могут частично фиксироваться в особых углублениях по бокам, уменьшая сопротивление воды.

"Обтекаемая форма тела помогает им плавать, а зачастую и парить в воде, прилагая минимум усилий и максимально долго сохраняя запасы кислорода", — объясняет Хукер.

Именно сочетание:

• рациональной гидродинамики;
• экстремальных кислородных запасов;
• умения выдерживать давление;
• и специализированного распределения кровотока

делает этих китов чемпионами глубины.

Зачем киты уходят так далеко вниз

По данным исследований, глубокие слои океана — это идеальное место для охоты. Здесь обитают кальмары, мелкая рыба и другие организмы, недоступные хищникам, которые не могут погружаться столь глубоко.

Раз за разом клюворылые киты спускаются в темноту, перемещаются по подводным каньонам и используют эхолокацию, чтобы найти добычу там, где свет не проходит вообще.

Существа, которых мы всё ещё почти не знаем

Несмотря на огромные достижения океанологии, клюворылые киты остаются одними из наименее изученных млекопитающих планеты. Они проводят почти всю жизнь вдали от поверхности, избегают контактов с людьми и исчезают в глубине так же незаметно, как появляются.

Их уникальные способности — результат миллионов лет эволюции, позволивших им стать идеальными охотниками тьмы.