Морские львы и котики - Мужчинкин Вадим Федорович (читать книги без регистрации полные .txt) 📗
Любопытен выбор каждой из групп ластоногих своего варианта, а всеми вместе опробование всех возможных вариантов, а также то, что независимо от места и способа подключения к магистрали топография нижних ветвей дерева не меняется, т. е. для переключения нужны перестройки не во всей конструкции, а лишь в ее маленьком участке. Впрочем, не менее удивительным может показаться и то, что все эти легко наблюдаемые анатомические детали были опубликованы лишь лет десять-пятнадцать назад.
Ступни и кисти всех ластоногих сильно увеличены по сравнению, например, с медведем той же величины и преобразованы в ласты, но отарииды среди них самые ластоногие. Каждый палец ушастого тюленя за ногтевой (последней) костной фалангой надставлен ее хрящевым продолжением, т. е. когти отодвинуты далеко от края ступни и кисти. Сами когтевые фаланги окостеневают лишь на последних месяцах эмбриональной жизни, сильно отставая от хода окостенений при обычном маммальном [7] типе кисти и ступни (у человека окостенения в ногтевых фалангах появляются на первых месяцах эмбриональной жизни). Т. е., как и при переключении подвздошных стволов, в строго ограниченной краевой зоне кисти и ступни отариид можно видеть сохраненными черты эмбриональные для наземных зверей. Отариидный вариант передних и задних ластов отличен не только от кистей и ступней неластоногих наземных и «ласторуких» водных (морских коров и китообразных), но и от скелета ластов других ластоногих. Хрящевые надставки у моржей короче при сохранении общего с ушастыми тюленями плана. У настоящих же тюленей надставлены хрящом лишь большие пальцы и мизинцы задних ластов. Напротив, голеностопный сустав сильнее изменен у настоящих тюленей, для которых нормально то положение ступни, которое она занимает при полностью выпрямленном положении (недостижимом даже у пальцеходящих зверей) и которое полностью исключает стопохождение. У отариид и моржей сохранен вполне обычный для стопоходящих вариант (рис. 6).
Стопохождение получается при этом похожим на бег в мешках или на корточках со связанными лодыжками. Тем не менее громадные морские львы и крупные коты, несмотря на некоторую скованность, подвижны на суше, при бросках достигают скоростей бегущего человека, легко вылезают из воды на скользкие и почти отвесные скалы. Четырехмесячные щенки северного морского кота перелезали через двухметровую сетку, ограждавшую вольеру, распираясь ластами в месте схождения двух стенок, т. е. используя известный альпинистский прием. Без особого принуждения отарииды осваивают в неволе хождение на руках, т. е. на передних ластах (я видел щенка, делавшего это по своей инициативе и по непонятным соображениям). Получаются эффектные цирковые трюки, когда калифорнийские морские львы поднимаются вверх по ступенькам, а трехсоткилограммовая сивучиха держит стойку на одном переднем ласте. Это зрелище еще меньше вяжется с анатомическими особенностями зверя, чем стоящий на одной ноге индийский слон, и еще раз показывает, насколько потенциальные возможности конструкции шире реализуемых.
Рис. 6. Различные способы передвижения ушастых тюленей на суше и в воде
Внизу справа видна вполне четвероногая походка северного морского кота (молодой самец); слева — громадная туша сивуча, спрыгнувшего со скалы, куда он перед этим благополучно влез на своих ластах, почти без всплеска входит в воду. Вверху слева — секачи северного морского кота в территориальной схватке. Три рисунка плывущих некрупных северных морских котов: высоко выставленная из воды голова, спокойно спящий на плаву зверь и уходящий от погони на максимальной скорости, позволяющей подобно дельфину высоко выпрыгивать из воды
В воде ушастые тюлени достигают скоростей до 25 км в час, что сравнимо со скоростями китообразных и превосходит возможности не только моржей, но и настоящих тюленей. При этом способ плавания ушастых и настоящих тюленей оказывается диаметрально противоположным. У одних — совокупная работа гибкого позвоночного столба (длинная шея вытянута вперед) с выведенными максимально назад задними ластами и больших гребущих передних ластов. При этом длинный и гибкий хребет дает добавочный импульс на работающую как аналог хвостового плавника пару задних ластов, а передние ласты дают добавочный гребок и компенсируют вихляния из стороны в сторону. У других — такой же аналог хвостового плавника (вынесенные назад и увеличенные ступни) работает при уменьшении подвижности хребта, втянутой в плечи шее и прижатых к бокам передних ластах. Получается монолитная торпеда с единственным движителем сзади. Первые (ушастые тюлени) выигрывают в скорости и маневренности, вторые (настоящие тюлени), вероятно, в экономичности, позволяющей нырять глубоко и надолго. Во всяком случае, их рекорд — нырок тюленя Уэдделла на шестисотметровую глубину и сорокатрехминутное пребывание под водой — не идет в сравнение с возможностями отариидного рекордсмена — сивуча, достигшего двухсотметровой глубины.
Для отариид остается поверхностный слой океана и возможность частых погружений на глубины в несколько десятков метров на несколько минут, не намного превышающих и по длительности, и по глубине возможности тренированных людей — ныряльщиков (сегодняшний человеческий рекорд — глубина сто метров и пять минут под водой на одном дыхании). Высокое содержание мышечного гемоглобина, окрашивающего мясо китов и тюленей в характерный темный цвет, и особенности крови, вероятно, обеспечивают морским львам и котам большую работоспособность мускулатуры при погружении и более быстрое восстановление запасов кислорода после выныривания, чем у рекордсмена Жака Майоля, у которого активная работа мышц сокращает время задержки дыхания наполовину (с почти 5 до 2 минут) и соответственно ограничивает глубину погружения по сравнению с экономным погружением за счет 5–6 кг груза. Но доступные глубины для специализированного ластоногого и обобщенного наземного млекопитающих (если говорить только об отариидном варианте) оказываются теми же. А раз так, то в наших попытках освоить и обжить океан нам полезнее знать о достижениях мало перестроенного наземного зверя — морского льва, чем о столь непохожем на нас кашалоте (хотя и знания о ныряющем на километровую глубину кашалоте явно не помешают).
Человеку под силу нырнуть почти как морской кот, но никакому рекордсмену не просидеть в воде, не вылезая, и нескольких суток (достаточно вспомнить меры против переохлаждения участников марафонских заплывов). Четырехмесячный же командорский котик уходит со своего родного лежбища в открытый океан не меньше чем на год. Переохлаждения в воде успешно избегают и покрытые густым непромокаемым мехом морские коты, и промокающие до кожи редкошерстые морские львы. Слой подкожного сала увеличен и у тех и у других. Уже тридцатикилограммовый зверь имеет 5 кг сала, но до нерпы и морского слона отариидам далеко, а в придачу они должны избавляться от потерь тепла в воде с увеличенных голых и без подкожного сала ластов, что не осложняет жизнь настоящих тюленей.
Проблема с ластами отчасти снимается простым усовершенствованием теплообменника: венозные сосуды, несущие кровь из конечностей, плотно охватывают артериальные стволы, подающие кровь в конечности. В результате охлажденная в ластах кровь по пути в глубь тела остужает подаваемую на ее место и нагревается сама, тепло, уже, было, вынесенное наружу, возвращается внутрь. Ласты переохлаждаются, но остальное тело избегает переохлаждения. Этот простой теплообменник на противотоках, описанный четверть века назад П. Шоландером, широко распространен у птиц (голая лапа гуся на снегу) и зверей (голый хвост бобра), показывая еще один способ расчленения единой конструкции на отчасти независимые куски (один переохлажден, а соседний с ним — нет).
Но кроме ситуации с ластами, хорошо бы понять, как морским львам удается сидеть между двумя стульями: утратив мех-теплоизолятор и не получив нерпичьего панциря из сала. Каким образом оказываются одинаково уверенными в холодной воде Берингова моря сходные по размерам морской кот-секач и самка сивуча? Сходны они и по количеству сала, но первый носит непромокаемую меховую шубу, а вторая вполне обходится без нее.
