Доклад: Китообразные
ПЛАН РЕФЕРАТА.
1. Введение.
2. Кожный покров.
З. Нервная система.
4. Слух и локация.
5. Пищеварительная система.
6. Отличия дельфинов от усатых китов.
7. Кровеносная система.
а) Характеристика крови.
б) Особенности кровообращения.
8. Некоторые черты адаптации китообразных к погружению длительному пребыванию
под водой.
9. Дыхательная система
10. Заключение.
ВВЕДЕНИЕ.
Китообразные исключительно водные млекопитающие. Они живут, рожают детенышей,
вскармливают их молоком, дышат атмосферным воздухом и, когда приходит время,
умирают в водной стихии.
Форма тела дельфинов вытянутая, хорошо обтекаемая. Задние конечности исчезли
и лишь изредка встречаются в виде рудиментарных образований, а передние
превратились в веслообразные грудные плавники - рули глубины, поворотов и
тормоза,
Окраска тела китообразных варьирует от аспидно-черной до чисто-белой, с
различными видовыми вариациями в соотношении темных и светлых участков,
образующих пятна, полосы, разводы, что создает характерную для вида окраску.
Видоспецифический рисунок является не только опознавательным вплоть до
семейных группировок у дельфинов, но выполняет защитную, маскирующую функцию
и, наоборот, демонстративно-ошеломляющую. У некоторых видов окраска меняется
с возрастом животного (белуха, продельфин). Постоянное обитание в водной
среде наложило резкие отпечатки на внешний облик китообразных и повлекло за
собой значительные морфо-функциональные адаптации.
Дельфины относятся к подотряду зубатых китов.
КОЖНЫЙ ПОКРОВ.
В ходе эволюции у китообразных, передвигающихся в плотной водной среде,
образовались легко обтекаемая форма тела, упругий кожный покров, способный
задерживать появление турбулентных пульсаций в пограничном слое воды,
сформировался особый локомоторный орган - хвостовой плавник - эффективный
машущий движитель. приводимый в движение сильной мускулатурой,
Однако проблема передвижения китообразных с высокой скоростью была решена
природой только тогда, когда появились два важнейших приспособления -
саморегуляция гидроупругости плавников и самонастройка кожи к быстрому
плаванию путем демпфирования. Саморегуляция плавников - не известное ранее
явление - была открыта советскими учеными в 1968 году на основа
разносторонних исследование проведенных на пяти видах дельфинов. Эти
исследователи установили, что у китообразных происходит автоматическое
(рефлекторное) регулирование упругости плавников, особенно хвостового, в
зависимости от скорости плаванья при помощи специфических комплексных
артерио-венозных сосудов, общего распределительного узла кровеносной системы
и особой структуры покровных тканей хвостового плавника, включающих покрытие
из сухожильных тяжей.
Саморегуляция гидроупругости плавников позволяет китообразным двигаться с
огромно скоростью и догонять морских, скоростных рыб и головоногих моллюсков,
обеспечивает высокую маневренность, возможность совершать высокие прыжки,
внезапные рывки, мгновенные остановки при стремительном ходе и т.п.
Экстремальный режим плаванья китообразных создал необходимость изменения и
регулирования упругих свойств плавников, и прежде всего хвостового плавника.
Во время самого быстрого движения плавники дельфина имеют наибольшую
упругость, при отдыхе они расслабляются. Открытие явления саморегуляции
гидроупругости плавников китообразных создает возможность технического
моделирования разных устройств и конструкций с регулируемой упругостью и
жесткостью их некоторых частей.
Другой секрет дельфина - переменное демпфирование его кожи на различных
скоростях плаванья, что является главной адаптацией кожных покровов
китообразных и быстроходности. Демпфирование кожи у дельфинов осуществляется
в основном сосочковым слоем, обильно снабженным кровеносными сосудами и
нервами. Каждый сосочек кожи благодаря увеличению или уменьшению просвета
кровеносных сосудов на различных скоростях плаванья обладает переменной
упругостью. В целом, по всей коже это создает оптимальные условия
демпфирования в соответствии с той или иной. скоростью плаванья. Такое
регулирование переменного демпфирования совершается животными рефлекторно.
Дельфин при движении тонко использует в различных сочетаниях средства
уменьшения гидродинамического сопротивления воды и управления пограничным
слоем на поверхности своего тела., Он может улавливать гидродинамическое
давление поля движущихся судов.
НЕРВНАЯ СИСТЕМА.
Строение мозга китообразных подтверждает мнение о том, что киты являются
наиболее атипичными и специализированными представителями млекопитающих.
Для всех видов дельфинов показано, что они для ориентировки пользуются
принципом эхолокации посредством ультразвукового сонара. Соответственно этим
наблюдениям в их мозге выделяются сильно развитые слуховые нервы,
трапециевидное тело, медиальное коленчатое тело. Все эти образования являются
центральными образованиям слухового анализатора.
Уже макроскопически заметные количественные различия отдельных отрезков
акустической системы у разных видов китов, по видимому, связаны с
установленными биоакустическими различиями сонограмм.
В мозговом стволе китов продолговатый мозг, мост, средний мозг обнаруживаются
на типичных для них местах. Нижние оливы у всех китов развиты очень сильно. У
большинства видов китообразных мозжечок развит сильнее, чем у наземных
млекопитающих. У дельфинов мозжечок почти совсем прикрывается большим
передним мозгом. По относительному весу мозжечка речные дельфины выделяются
среди остальных зубатых китов - 6,7-11,8 % общего веса мозга; у остальных -
15-19%. Кора полушарий богата бороздами и хорошо выражена.
СЛУХ И ЛОКАЦИЯ.
Китообразные издают многочисленные и разнообразные звуки, которые в
описательном плане могут быть охарактеризованы, как рев, стон, мычание, визг,
треск, трель, скрип, удар, грохот, выстрел и т.д. К настоящему времени можно
считать установленным, что все виды китообразных издают звуки, но полнота их
изученности у разных видов, родов и семейств неодинакова. Лучше всего
исследованы сигналы дельфинов.
Звуки зубатых китов охватывают необычайно широкий спектр частот - от
нескольких герц до почти трехсот килогерц, эти сигналы можно разделить на
импульсные и непрерывные. Импульсные сигналы (щелчки) состоят из отдельных
посылок широкой полосы (с максимумом интенсивности от 20 до 50 Кгц) с очень
крутым передним фронтом, длительностью порядка 0,1 мсек. Частота посылок
таких импульсов в секунду может изменяться от единиц до сотен, и на слух они
сливаются в щебет, скрип, лай. Длительность каждого сигнала может изменяться
от щелчка к щелчку и обычно уменьшается при возрастании числа импульсов в
секунду, а так же в бассейне по сравнению с морем.
Сигнал типа щелчка у зубатых китов по своей спектральной композиции может
быть описан, как белый шум, поскольку в нем присутствуют частоты очень
широкого диапазона. Полоса частот в щелчке варьирует у животного в
зависимости от обстоятельств. Для распознавания обычно используют более
высокие частоты, а для ориентации - более низкие и продолжительные (в
несколько миллисекунд). Эти сигналы могут возбуждать сильное эхо. У афалины
щелчки двойные, каждый длительностью 0,4-0,7 мсек. и с интервалом около 1
мсек, косатка излучает серии щелчков, по 10-15 в каждой, с малой частотой
повторения. Типичная серия начинается с более высоких частот и заканчивается
низкими (500-350 Гц). Продолжительность отдельного щелчка косатки 10-35
мсек. Импульсные сигналы обычно сопутствуют локации.
Другой большой класс звуков китов представляют сигналы, называемые
непрерывными. Часть их воспринимаются на слух. как свисты, почти
монохроматические, амплитудно- и частотно-модулированные, длительностью 0,1-
3,6 секунд, частого 4-30 Кгц. Другие звуки этого класса имеют более сложный
спектральный состав и воспринимаются как рев, вой, трубные звуки и т.п. Для
них характерна комплексность свиста и импульсов. Свисты обычно относят к
коммуникативным сигналам, хотя и не исключено их использование и для
локации.
В 1957 году зоологи из США, описывая новый вид, морской . свиньи из Калифорнии,
заметили, что лобная поверхность ее черепа подобна форме параболического
зеркала, а мягкие части над челюстными костями напоминают линзу. Возникла
мысль, что голова морской г свиньи может концентрировать звуки,
излученные воздушными мешками, как рефлектор и фокусирующий аппарат. Так
зародилась гипотеза звукового прожектора и акустической линзы дельфинов,
красиво объясняющая точность, прицельностъ и дальность эхолокации. В
дальнейшей разработке этой гипотезы принимали участие как американские, так и
советские ученые.
Тот факт, что эхолоцирующий дельфин, приближаясь к добыче, покачивает
головой-, как бы нацеливаясь на рыбу своим звуковым лучом, указывает, что
звуковые волны дельфины посылают направленно.
Наши исследователи показали, что череп и мягкие ткани головы дельфинов
действительно концентрируют звуковые колебания и играют роль акустического
прожектора и звуковой • линзы. Испытания показали, как изменяется
направленность звуков, формируемая черепом и целой головой дельфина в
зависимости от частоты акустического изучения. Оказалось, что с увеличением
частоты от 10 до 180 Кгц направленность звуков, обусловливаемая вогнутой
передней поверхностью мозговой части черепа и мягкими тканями голова, четко
возрастает, и звуковое поле суживается.
Основную роль концентратора звука выполняет череп, а дополнительную - мягкие
ткани головы.
Зубатые киты - это адаптивно измененные локаторщики, чей череп с мягкими
частями, звукосигнальный аппарат и орган слуха приспособились для генерации
звуков, их посылки, восприятия эха и анализа. Все это наложило глубоки
отпечаток на особенности биологии, анатомии и физиологии группы.
ПИЩЕВАРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
Пищеварительная система млекопитающих - одна из наиболее доступных для
убедительной функциональной трактовки, строение ее у китообразных имеет
глубокие черты сходства с таковой у других млекопитающих, но в то же время
показывает некоторые важные, глубокие отличия, в разной степени характерные
для разных представителей отряда китообразных.
Ротовое отверстие ограничено со стороны верхней челюсти плотными складками
кожного покрова, лишенными собственной мускулатуры и покрытыми многослойным
ороговевшим эпителием. Таким образом, можно сказать, что у китообразных нет
типичных губ, характерных для млекопитающих, равно как нет и щек. Однако с
анатомической точки зрения эти плотные кожные складки являются губами,
определяющими границы ротовой полости.
Большая поверхность ротовой полости лишена каких бы то ни было желез. Язык
менее подвижный, чем у наземных млекопитающих.
У китообразных функции ротовой полости как переднего отдела пищеварительного
тракта многообразны. Добыча у зубатых китов схватывается, умерщвляется и
удерживается зубами и твердыми губами. Ориентация добычи и начало
проталкивания ее в глотку осуществляется разнообразными движениями языка. В
аборальной части ротовой полости дельфинов проталкивается пища и начинает
обволакиваться секретом слизисто-белковых желез, что облегчает ее дальнейшее
проталкивание.
Со дна глотки, там, где у наземных животных находится вход в гортань, у
зубатых китов поднимаются два черпаловидных хряща и надгортанник, образуя
твердую хрящевую трубку, перегораживающую полость глотки в ее центральное
части поперек, тем самым разделяя пути пищи и воздуха.
Для всех китообразных характерно сложное многокамерное строение желудка.
Общее число отделов желудка колеблется от трех до тринадцати у разных видов
китообразных. Первый отдел желудка служит в основном для механической
обработки пищи. Однако механическая обработка пищи не была бы так
эффективна, если бы в этом не участвовал секрет желудка из второго отдела.
Интересно, что в начале желудка китообразных нет кардиального сфинктера,
препятствующего у многих млекопитающих выбрасыванию пищи в пищевод.
Очевидно, киты способны легко извергать из желудка остатки пищи. Прямые
наблюдения в природе и в неволе подтверждают, что испуганный зверь может
срыгивать пищу.
В строении тонкого и толстого кишечника особенностью является отсутствие у
большинства дельфинов слепой, кишки. Также у дельфинов отсутствует желчный
пузырь.
ОТЛИЧИЯ ДЕЛЬФИНОВ ОТ УСАТЫХ КИТОВ.
У зубатых китов наружное дыхательное отверстие одно, у усатых - два; у
дельфинов имеется сложная система воздушных мешков, связанная с наружным
носовым проходом, надгортанники и черпаловидные хрящи удлинены в гортанную
Страницы: 1, 2
|