Часть вторая. Прописка на суше еще сохраняется

Глава I. Увальни на тверди, скороходы в море...

Илл. ко второй части

К ним относится систематически оформленный отряд ластоногих. Ластоногие еще сохранили связь с сушей. Здесь они спариваются, щенятся, кормят детенышей, отдыхают и линяют. Полуводный образ жизни отразился на их строении и поведении. Тело их заключено в кожному скульный мешок веретеновидно-обтекаемой формы. Голова округлая, несколько уплощенная, хвост короткий, не выступает за длину задних конечностей в вытянутом положении. Пятипалые конечности преобразовались в ласты, необходимые для плавания и для передвижения по суше. Для плавания используются главным образом задние, а для ползания по суше - передние конечности. В воде эти животные неутомимы, стремительны, очень подвижны, развивают скорость до 30 км/ч, а на суше неповоротливы и неуклюжи. У одних ласты короткие, так как из кожно-мускульного мешка выступают лишь кисть и стопа, неподгибающаяся под туловище (настоящие тюлени; при передвижении по суше они волочат свое тело), а у других относительно длинные, и стопа с частью голени выступает так, что может подгибаться под туловище; поэтому животные могут принимать сидячую позу (ушатые тюлени, моржи).

В сравнении с наземными животными у ластоногих кисть и стопа удлинены, а плечо с предплечьем и голень с бедром - укорочены. Пальцы не расчленены или связаны эластичной кожной перепонкой, причем в передних ластах самые длинные - первый и второй, а в задних - первый и пятый пальцы. Когти развиты в разной степени: у котиков на передних ластах отсутствуют, на задних слабо заметны; у тюленей - сильные на обеих парах конечностей, у моржей - умеренно развиты и отодвинуты от края ластов.

Волосяной покров короткий, относительно редкий, толстый и блестящий, у большинства слабо дифференцирован по внешнему виду на ость и подпушь (пуховые волоски всегда располагаются позади остевых). Лишь у котиков число пуховых волосков в 30-40 раз больше, чем остевых, а у моржей тех и других поровну и к старости все выпадают. Воздух между волосками у ластоногих, за исключением котиков, в воде не удерживается. Основные функции волосяного покрова - механическая защита, скольжение по льду, а возможно и демпфирование при плавании. Волосяной покров с возрастом меняется: гораздо гуще он у молодых особей и в этом случае выполняет теплозащитную роль в воздушной среде. У многих видов тюленей, щенящихся на льду, новорожденные покрыты мягким, пушистым белым мехом и называются бельками. В этой стадии они пребывают около 2-3 недель или до 2 месяцев, как байкальский тюлень, а после линьки приобретают короткий, жесткий серый мех (стадия серки).

Некоторые ластоногие перелинивают еще в зародышевом состоянии (морские зайцы, обыкновенные тюлени). Поскольку зародыш пьет околоплодную жидкость, попадающие с ней волоски иногда образуют в кишечнике новорожденных волосяную пробку. На льдах, где происходят роды, часто можно видеть большие коричнево-желтые пятна с разбросанными многочисленными волосками, свидетельствующими о внутриутробной линьке.

Млечные железы тонкие, широкие, располагаются на брюхе: сосков - одна или две пары, во внелактационный период втянуты либо скрыты в складках кожи и плохо заметны.

Под кожей ластоногих залегает слой жира толщиной до 6-8 см, называемый ворванью. Жир выполняет роль энергетических запасов в организме и защищает тело от холода. У мелких видов тюленей относительный вес подкожного жира больше, чем у крупных (например, у кольчатой нерпы составляет свыше половины веса тела, а у сивуча и моржа - лишь 20- 25%).

Зубная система ластоногих по сравнению с отрядом хищных упростилась в связи с заглатыванием пищи без пережевывания и выполняет лишь функции схватывания и удерживания добычи. Клыки обычно конической формы, хорошо развиты; ложнокоренные и коренные зубы уплощены с боков, у многих видов они трехвершинные с дополнительными зубцами. Хищный зуб не выражен. Общее количество зубов варьирует от 18 (у моржа) до 38 (ушатые тюлени). Сокращению подвержены в первую очередь резцы и коренные зубы.

Ластоногие - эврифаги: диапазон их питания весьма широк. Так, котики используют в пищу около 30 видов, морской заяц - 50, кольчатая нерпа - 75. Это рыба, моллюски, ракообразные. Лишь у немногих из ластоногих наблюдаются черты кормовой специализации. Кругополярно распространенный в Антарктике тюлень-крабоед, живущий у кромки льдов, питается массовыми рачками, а хищный морской леопард явно предпочитает теплокровных животных - птиц (пингвины, бакланы, буревестники), тюленей с детенышами, а также мясо убитых китов: В меню серого тюленя преобладает рыба, и все его зубы почти конической формы. Моржи потребляют главным образом донных моллюсков и очень редко нападают на нерп и белух. Суточный объем поедаемой пищи у ластоногих в среднем достигает 1/20 - 1/15 веса их тела.

Пища проходит весь тракт за 6-14 ч у обыкновенного тюленя и за 12-38 ч у калифорнийского морского льва. Самый короткий кишечник имеют тюлени-монахи (в 5 раз длиннее тела), а длиннейший - сивучи и морские львы (в 38-42 раза больше длины тела). Желудок ластоногих простой. Часто в нем обнаруживают камни (до 10 кг у морских львов). Значение заглоченных камней спорно: одни считают их гастролитами, перетирающими пищу, другие - балластом, необходимым для быстрого погружения, третьи - средством подавления ощущения голода в периоды длительных голодовок. Некоторые ластоногие, особенно в лежбищный период, могут обходиться без корма несколько месяцев. Тюлень-монах в неволе голодал 4 месяца. По месяцу обычно голодают секачи котиков, возглавляющие гаремы.

Воду ластоногие не пьют, получая ее лишь с пищей. За 20 лет содержания в неволе обыкновенного тюленя ни разу не видели пьющим. Голодающие тюлени жажду утоляют главным образом за счет метаболической воды. В 1961 г. группа американских исследователей (X. Мюрдаух, Б. Шмидт, Дж. Вууд, У. Митчелл) установила, что на время ныряния у ластоногих сжимаются ренальные артерии и в многодольчатых почках прекращаются кровообращение, фильтрация мочи через клубочки и ее выделение. После ныряния все приходит в норму, в том числе содержание в моче и крови гиппуровой кислоты, синтезируемой в почках.

Чтобы добывать пищу, ластоногие должны быстро плавать, отлично нырять и долго находиться под водой.

Внешнее дыхание этих животных сильно перестроилось в связи с нырянием: изменились ритм, дыхательные паузы и структура самих органов дыхания. Ноздри их эластичные, располагаются на конце морды в виде двух более или менее вертикальных щелей, плотно запирающихся во время дыхательной паузы (при нырянии). При выдохе ноздри едва приоткрываются, а при вдохе расширяются в овально-вытянутое отверстие (при возбуждении раскрываются в 2-3 раза шире, чем обычно). Трахея поддерживается хрящевыми кольцами либо полными (у обыкновенных и серых тюленей), либо не замыкающимися на спинной стороне (монах, ушатые тюлени). Легкие дольчатого строения, внешне сильно варьируют и несколько превышают относительный размер легких наземных хищников. По наблюдениям американских ученых С. Риджуэя и Г. Куймана, большинство ластоногих (морские слоны, обыкновенные тюлени, и др.) ныряют после выдоха, а калифорнийские морские львы - после неполного вдоха, но могут выпускать воздух, опускаясь вглубь.

В ритмике дыхания ластоногих наиболее характерно резкое сокращение частоты дыхательных актов, с весьма неравномерными дыхательными паузами. При этом на суше дыхательные паузы бывают короче, чем в воде, так как во время ныряния подключаются дополнительные механизмы, позволяющие экономно расходовать кислород. В спокойном состоянии среднее число дыханий на суше в одну минуту составляет: у морского котика - 5, у сивуча-секача - 4 (у новорожденного - 7), у ларги и островного тюленя - 4, а у их щенков - 11- 12. У глубоко ныряющих ластоногих дыхательные паузы бывают гораздо длиннее.

Котики, судя по попаданию на рыболовные крючья, погружались в море на 108-144 м, а сивучи - до 182 м. Исследователи США Форрест Вууд, Самюэль Риджуэй и Вильям Эванс обучали нырять калифорнийских морских львов на глубину до 160-225 м. Серый тюлень опускался на 140 м и оставался под водой 20 мин.

Рекорд по глубине погружения поставил тюлень Уэдделла в специальных экспериментах Геральда Куймана в 1966-1969 гг. в проливе Мак-Мердо (Антарктика): тюленя с датчиками глубины запускали в лаз (ледяной колодец). Из тысячи ныряний достигнута наибольшая глубина в 600 м за 43 мин. Максимальный срок ныряния - 1ч - тюлень показал в другом погружении и на меньшую глубину. Это время перекрыла байкальская нерпа: в 1969 г. зоолог В. Д. Пастухов в мелком бассейне не позволял этой нерпе выставиться из воды в течение 68 мин; при каждой попытке вынырнуть он пугал ее, взмахивая тряпкой над ее головой (рис. 8).

Что позволяет ластоногим нырять на столь длительный срок? Каков тот механизм, который создает резервы кислорода в организме и дает возможность экономно расходовать драгоценный газ под водой? Прежде всего это дыхательный пигмент в мышцах - миоглобин, который придает темный цвет мясу морских млекопитающих. Он на 30- 40% увеличивает запас кислорода, захватываемого гемоглобином крови. Кислородная емкость гемоглобина крови у тюленя несколько выше, чем у человека, и заметно больше объем крови: у белька на каждый килограмм веса приходится 117 г крови, у ребенка - 80, а у взрослого человека - 70 г. Относительный вес легких у ластоногих больше, чем у наземных хищников, например, у кольчатой нерпы - 2,8% от массы тела, а у песца - 1,8%.

Запасенный перед нырянием кислород расходуется экономно и очень полно и лишь в ничтожном количестве выдыхается обратно. Этому способствует пониженная чувствительность дыхательного центра к накоплению углекислоты в крови. У наземных же млекопитающих акт дыхания возбуждается даже ничтожным накоплением углекислоты в крови, и они совершают выдох при значительном количестве кислорода в легочном воздухе.

Во время ныряния у ластоногих в 10-20 раз замедляется пульс (число ударов сердца в минуту уменьшается с 55-180 до 4-15), суживаются периферические сосуды, уменьшается пропускная способность сосудов мышц и перераспределяется ток крови. Система клапанов, и в первую очередь крупнейший мускульный сфинктер печеночного синуса полой вены (вблизи сердца), регулирует поток крови. Кровь начинает двигаться медленнее, и ткани, малочувствительные к асфиксии (задыханию), получают кислород в уменьшенном количестве. Благодаря такому перераспределению тока кровь снабжает кислородом в первую очередь головной и спинной мозг и сердечную мышцу, т. е. самые чувствительные к кислородному голоданию органы. Среди механизмов, обеспечивающих бесперебойное снабжение мозга кислородом, важную роль играет "чудесная сеть" - тонкое сплетение артериовенозных сосудиков, служащих хранилищем крови, богатой кислородом. (Интересно, что у беременных самок тюленя Уздделла замечена бесперебойность кровоснабжения и матки: кровоток в маточной артерии оставался постоянным, несмотря на резкое уменьшение пульса, когда кровоток в почечной артерии уменьшался в 10 раз. Это предотвращает задыхание зародыша.)

Рис. 8. Байкальский тюлень в возрасте одного года

Кровь ластоногих легко свертывается, что способствует быстрому заживлению ран, наносимых акулами, косатками или сородичами во время брачных игр. Многочисленные шрамы такого рода находят на спине и брюхе тюленей-крабоедов.

Средняя температура тела ластоногих 36-37°, но может меняться в зависимости от активности их поведения. Мак Гиннис и Саутсуэрт в 1968 г. исследовали внутреннюю температуру тела молодой самки северного морского слона с помощью телеметрического датчика, скармливаемого вместе с рыбой, в разные часы суток. Датчик давал информацию на суше с расстояния до 7 м и под водой до 30 м. Максимальная температура (40,6°) отмечена у животного на солнцепеке после 2-часовой активности, а минимальная (34,6°) - после 10-часового бездействия ночью. Колебания температуры тела замечены и у других видов ластоногих.

Какими же способами ластоногие регулируют температуру своего тела в воде и на суше?