Человек и дельфин - Лилли Джон Каннингам - Страница 30

30

В. ПОКРОВНЫЕ ТКАНИ

Одно из загадочных свойств дельфинов — это их способность развивать высокую скорость (более 30 узлов) при очень небольшой мощности (около двух лошадиных сил). Это можно объяснить отчасти строением кожи и подлежащих структур. Очень гладкая кожа чехлом покрывает все тело животного; вместе с подлежащим слоем сала она придает телу дельфина обтекаемую форму. Кроме того, кожа защищает животное от «обрастания» мелкими морскими организмами и исключает возникновение в воде вокруг животного завихрений.

В отличие от кожи других млекопитающих кожа дельфина лишена волос; это снижает ее сопротивление току воды. Однако на опрнделенной стадии развития зародыша можно видеть по 6 щетинок с каждой стороны морды; вскоре после рождения эти щетинки исчезают.

Как у большинства морских хищников, кожа дельфина на спине темная, а на брюхе светлая.

По-видимому, в море такая окраска является защитной: животное не бросается в глаза.

Темная спина освещена сильнее, чем светлое брюхо, так что животное как бы сливается с морем, особенно при наличии в воде большого количества рассеянного света. У Tursiops truncatus в окраске спины обычно имеются все оттенки от серого до черного, а брюхо — чисто белое или розовое.

Кожа дельфинов черезвычайно гладкая. Тем не менее она совершенно не обрастает морскими организмами — ни морскими желудями, ни водорослями, ни другими организмами, которые можно найти на различных соору жениях, возводимых в морях. Мне удалось выявить один из механизмов, поддерживающих такую гладкость кожи. Животное завернули в белую ткань и оставили в аквариуме на два дня. Сняв ткань, мы обнаружили, что она покрыта тонким слоем слущенной кожи — черной кожи со стороны спины животного и белой со стороны брюха. По-видимому, у дельфинов вырабатывается очень много эпидермиса, который постепенно слущивается в море, унося с собой все прилипшие к дельфину организмы.

На ощупь кожа дельфинов напоминает резину. Очевидно, это свойство придают ей сплетения коллагеновых волокон в подкожной жировой клетчатке. По-видимому, благодаря эластичности кожи, лежащей на жировой подушке, в непосредственно соприкасающихся с ней слоях воды не возникает завихрений, что способствует снижению сопротивления воды при плавании [6,19].

Ламинарный поток около вентральной поверхности тела сохраняется, очевидно, также за счет мышц, расположенных внутри подкожного слоя сала. Эти, по-види мому, богато иннервированные мышцы расходятся во всех направлениях. Можно предположить, что существуют локальные рефлекторные пути, идущие от кожных рецепторов (концевых органов) давления и вибрационной чувствительности. Благодаря рефлекторным сокращениям мышц соответствующим образом изменяется форма подкожного слоя сала и покрывающей его кожи и тем самым поддерживается ламинарность потока. Таким образом, роль подкожного сала и покрывающей его эластичной кожи нельзя считать чисто пассивной.

Прокалывая кожу иглами самых различных размеров (например, диаметром 3–4 миллиметра), удалось выявить еще одно свойство покровных тканей: они участвуют в остановке кровотечения. Сало, лежащее под кожей, заполняет сделанное иглой отверстие и закупоривает его, останавливая кровотечение. Это можно наблюдать также при ранении животного — сначала начинается кровотечение, а затем из раны выделяется белое вещество.

(Я видел, как одна рыбешка объела сало вокруг раны и оставила только маленькую пробку.)

После этого кожа разрастается, сдавливает пробку и окончательно затягивает отверстие.

Кожа придает гладкую поверхность и плавникам дельфина; на задних краях хвостового и грудных плавников она черезвычайно тонкая. В этих местах под кожей расположена только сеть коллагеновых волокон, благодаря чему достигается прекрасная обтекаемость плавников.

Как хвостовой, так и грудные плавники имеют характерную упругость. Если их согнуть рукой, они вновь выпрямляются, принимая свою обычную уплощенную форму. Однако плавники очень легко повреждаются при соприкосновении с твердыми предметами, например с натянутой сетью.

Спинной, грудные и хвостовой плавники принимают участие в теплообмене [49]. Кроме того, спинной плавник служит килем, который создает боковое сопротивление и с помощью которого животное может совершать в воде резкие повороты.

Г. ДЫХАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Подобно всем млекопитающим, дельфины дышат воздухом. Воздух входит и выходит в основном через дыхало, расположенное в верхней части головы. Мы не видели ни одного животного, которое дышало бы ртом. Однако мы получили данные, что дельфины могут выпускать воздух из легких через рот и даже издавать при этом звуки ртом в воздушной среде.

Путь воздуха от дыхала к легким довольно сложен. Дыхало расположено непосредственно перед лбом животного. Впереди дыхала находится большой лобный выступ, лежащий на верхней челюсти и состоящий из сети коллагеновых волокон, заполненной жировой тканью.

Таким образом, истинный лоб животного скрыт за дыхалом и расположен далеко позади выступающего внешнего «лба». (Ф. Дж. Вуд высказал предположение, что лобный выступ может функционировать как звуковая линза.[18])

Дыхало дельфина соответствует носу человека, с той разницей, что оно сдвинуто по направлению ко лбу и повернуто отверстием вверх. У края дыхала имеется язык ("носовой" клапан) и своя передняя наружная «губа», движением которых животное управляет примерно так же, как мы управляем движениями наших губ и языка. В самом дыхале ниже первых двух воздушных мешков, над нижними воздушными мешками, расположены две внутренние «губы», регулирующие просвет дыхательных путей; особенно широко они открыты во время выдоха и вдоха. Функция воздушных мешков и «губ», по-видимому, состоит в том, чтобы:

1) собирать воду, входящую через открытое дыхало в конце вдоха,

2) изгонять эту воду при закрытых нижележащих сфинктерах,

3) хранить запас воздуха и перегонять его из мешка в мешок, чтобы издавать звуки в воде или в воздушиой среде.

Когда животное хочет издать звуки в воздушной среде, оно может выдуть воздух через дыхало, пропуская его между «языком» и наружной «губой». Оно может также открыть наружный клапан дыхала и «губу» и использовать внутренние «губы» — при этом возникают громкие звуки, напоминающие вой сирены и крики толпы на стадионе. Очевидно, оно может также использовать мешки и «губы» для свиста.

Во время вдоха и выдоха вся эта система широко открыта выше того места, где воздухоносные пути разделяются надвое костной перегородкой. Во время вдоха носоглоточный сфинктер, по-видимому, удерживает гортань (однако это еще не доказано).

Сама гортань открывается, а черпаловидные хрящи отходят друг от друга. Тем самым создается канал для прохождения воздуха через глотку в трахею. Черпаловидные хрящи гортани могут перекрывать воздухоносные пути, отделяя трахею от верхнего носового хода.

Гортань может быть полностью отделена и от носоглотки при помощи мышц глотки, прикрепляющихся к подъязычной кости. При этом она будет опускаться и изгонять воду из верхних отделов бронхиального дерева и трахеи в рот.[19] Однако обычно при дыхании и фонации гортань соединяется с носоглоткой.

Что происходит с гортанью во время глотания, пока не известно. Считают, что ее продолжает удерживать носоглоточный сфинктер. Я же предполагаю, что гортань освобождается из сфинктера и лежит, уплощенная, на дне глотки в течение всего акта глотания.[20] Черпаловидные хрящи очень велики и имеют длинные отростки, которые соприкасаются друг с другом по средней линии. Может быть, именно эти отростки черпаловидных хрящей обусловливают короткие звуки дельфиньего сонара, напоминающие скрип двери, а также «человекоподобные» звуки. Однако это еще надлежит выяснить.

вернуться

18

В настоящее время это предположение можно считать доказанным. Воздушные мешки представляют собой основной генератор разнообразных звуков, издаваемых дельфинами, передняя стенка черепа — рефлектор, а лобный выступ — своеобразная акустическая линза. Поэтому у зубатых китов голову можно сравнить с "акусти ческнм прожектором". Это сложное устройство служит передающей частью гидролокатора дельфина. Прим. перев.

вернуться

19

Обычно у дельфинов вода не попадает в дыхательные пути вследствие того, что при погружении животного в воду дыхало рефлекторно закрывается и открывается только на воздухе. Отдельные капли воды могут попасть в дыхало при вдохе, но это не вывовет описываемого автором процесса. Прим. перев.

вернуться

20

Это предположение автора лишено каких-либо оснований. Гортань и трахея состоят из плотной хрящевой ткани и расположены друг по отношению к другу под тупым углом. Поэтому гортань не может «уплощаться», а при предполагаемом перемещении ее на дно глотки из-за жесткого соединения с трахеей должен приподниматься задний расширенный ее конец, который практически перекроет пищевод.

Пищевод и дыхательные пути у зубатых китов постоянно разобщены. Это показано работами нашей лаборатории. В стенках глотки сбоку от гортани существуют специальные легко растяжимые участки, обильно снабженные железами, которые выделяют много слизи. Именно за счет их растяжения и проходит крупная рыба и т. п. Прим. перев.