Зубы кашалота (1) и косатки (2, 3, 4).

Мозг китов отличается своей шаровидной формой, большой шириной и довольно однообразным расположением многочисленных борозд и извилин. По сравнению со всей тушей кита он очень мал, и по отношению к общему весу туши кита составляет совсем мизерную величину. Так, у сельдяного кита весом почти 54 т мозг весил немногим более 6 кг, у горбатого кита весом 32 т мозг весил около 6 килограммов.В нижней части мозга располагается важная железа внутренней секреции — гипофиз; она выделяет в кровь особые вещества — гормоны, которые влияют на рост животного, на образование в млечных железах молока, на работу щитовидной железы, на углеводный и жировой обмен и так далее. У китов гипофиз развит очень сильно и можно думать, что именно это и обусловило гигантский рост китов.Спинной мозг китов также невелик, диаметр его равен примерно одному сантиметру.Теперь расскажем о приспособлении к питанию. Киты приспособились к жизни в водной среде. Понятно, что в воде жевание затруднительно, если вообще возможно. Поэтому даже у зубатых китов, еще сохранивших многочисленные зубы, весь жевательный аппарат с мускулами и нижней челюстью подвергся большому изменению. Челюсти стали удлиненными и исключительно хватательными; это тем более необходимо, что нужно хватать скользкую добычу — рыб, головоногих моллюсков. Поэтому зубы становятся простыми, коническими и служат только для схватывания и удержания добычи.Первобытные киты были хищниками, питавшимися рыбой и другими быстроплавающими животными. Большинство современных китообразных состоит из видов, еще имеющих зубы, но зубы эти, как мы уже говорили, упростились, представляя собою простые конусы. Число зубов обычно превышает сорок четыре — число исходное для плацентарных млекопитающих. У других же видов, например у клюворылов, число зубов значительно сократилось (до четырех).Переход на питание головоногими моллюсками почти всегда сопровождается атрофированием зубной системы. Так, у кашалотов, питающихся почти исключительно головоногими моллюсками (кальмарами, осьминогами), функционирующие зубы остались только в нижней челюсти, а у клюворылов мы находим только 2 — 4 нефункционирующих зуба у самого конца нижней челюсти. У некоторых китообразных, наоборот, число зубов значительно увеличивается, так что зубы напоминают зубы рептилий. Таковы зубы у китообразных, питающихся рыбой, например, у дельфинов.У многих китов зубы совершенно исчезли и их место занимает «фильтрующий аппарат» — китовый ус. Китовым усом называются роговые бахромчатые пластины, развивающиеся в слизистом эпителии нёба — ороговевшие полоски эпителия. Они спускаются вертикально к нижней челюсти и с внутренней стороны кончаются сплетением более или менее тонких волокон или волосков — бахромой, образующей нечто вроде сита.Палеонтологическая история клюворылов сравнительно хорошо изучена, и поэтому можно проследить путь, по которому шло отмирание зубов у этой группы. У одного из представителей этих китообразных — бутылконоса или тихоокеанского клюворыла и сейчас на нёбе имеются поперечно расположенные ороговевшие полоски эпителия.Эти ороговевшие полоски есть первое указание на то, как возникли роговые «усы» у беззубых китов. Другим указанием на путь возникновения «усов» служит то, что у некоторых клюворылов, как и у усатых китов, ветви нижней челюсти сильно выдаются сбоку из-за ветвей верхней.Усатые киты когда-то имели большое количество, свыше 200, зубов. Это мы знаем потому, что у эмбрионов усатых китов в первую половину их утробной жизни мы и сейчас находим остатки этих зубов.Это говорит о том, что предки усатых китов когда-то питались исключительно рыбой и головоногими моллюсками. Впрочем, и сейчас некоторые киты иногда питаются и головоногими моллюсками, и рыбой, хотя основным кормом для них являются планктонные ракообразные.Почти все полосатики и все настоящие киты, так называемые гладкие, питаются только мелкими планктонными ракообразными и моллюсками.Для ловли этой добычи служит необыкновенно широкая пасть, которая, например у гренландского кита, занимает почти треть тела. Их расширенная верхняя челюсть покрыта тесно друг к другу прилегающими пластинами китового уса, имеющего форму прямоугольного треугольника, который своим малым катетом сидит на стенках ротовой полости, а большим катетом обращен к губам, вернее к тому месту, где должны бы быть губы, так как у китов мягких губ нет. Край, соответствующий гипотенузе этих треугольников, размочален и ограничивает собой пространство, в которое вдвинут снизу приросший к нижней челюсти огромный язык. Китовый ус образует гигантский цедильный аппарат.Усатые киты плавают в водах, обильных планктонными организмами, с широко открытой пастью. Вода, содержащая тысячи планктонных рачков, втекая в открытый рот и вытекая при замыкании челюстей между пластин китового уса, как через сито, оставляет на бахроме уса множество мелких животных, которые прессуются и подъемом языка проталкиваются в глотку. При таком питании зубы становятся совершенно ненужными.Как известно, китенок при рождении имеет длину немногим менее половины длины матери. Питаясь материнским молоком около шести месяцев, он успевает за это время почти удвоить свои размеры, а к двум годам жизни достигает половой зрелости.Несомненно, что на такой быстрый рост и созревание должно иметь основное влияние материнское молоко. Подсчитано, что во время молочного кормления (лактационный период) сосунок, например синего кита, прибавляет в весе в среднем по 100 кг в сутки и так до семимесячного возраста. В нашей лаборатории на «Алеуте» мы исследовали молоко пяти видов китов и получили следующие результаты:

Средние данные(в процентах)

Общее количество молока у крупных самок синего кита и финвала 15 — 20 ведер.Как и все животные, киты нуждаются в отдыхе и сне, и спят, конечно, на поверхности воды или у поверхности, а не на дне, как думали некоторые биологи. Мы не раз наблюдали китов, подолгу неподвижно лежавших у самой поверхности воды и изредка пускавших небольшие фонтаны. Это мы наблюдали в дневные часы и в полярные белые ночи. К таким китам обычно легко подходить особенно если удастся избежать шума, так как киты хорошо слышат шум в воде и быстро на него реагируют, то есть просыпаются и начинают двигаться. Известны случаи, когда суда натыкались на спящих китов. Я уже рассказывал, как наша пловучая база «Алеут» наткнулась на кита при подходе к Панамскому каналу. Киту легко поддерживать свое громадное тело у поверхности воды, потому что его удельный вес почти равняется удельному весу воды (полосатики) или меньше его (кашалоты и гладкие киты).А теперь остановимся на движениях китов, связанных с нырянием и передвижениями. Главный локомоторный (двигательный) орган всех китообразных — хвостовая часть с лопастями — совершает движение не только вверх и вниз, но и вправо и влево. Кит способен двигаться и без всякого участия лопастей хвоста. Это особенно заметно в момент первого броска испуганного животного: кит движется всем телом, напряженный как струна, с горизонтально лежащими лопастями. Обычно же движения хвоста кита напоминают движения весла, когда шлюпку гонят при помощи одного кормового весла (юли-юли). У агонизирующих китов я наблюдал различные движения хвостовых лопастей: правая лопасть может изгибаться кверху, а левая вниз, или наоборот; иногда одна лопасть поднимается под углом 90°, а другая остается в горизонтальном положении и лихорадочно дрожит; в другом случае весь хвостовой стебель делал движения вправо и влево, а лопасти хвоста в это время были направлены одна вверх, а другая вниз. Были случаи, когда кит при горизонтальном положении тела одновременно поднимал концы только лопастей вверх и затем вниз, а в этих движениях хвостовой стебель не принимал участия.Мы часто наблюдали китов разных видов, двигавшихся по одному с нами курсу и в непосредственной близости от судна. При прямом движении были заметны движения и вверх, и вниз, и вправо, и влево, причем последние менее заметны и менее сильны. При поворотах же хвостовой стебель сильно изгибался вправо и влево.Английский исследователь Баркрофт приводит расчет энергетических затрат кита при движении на поверхности и в погруженном состоянии. Он принимает форму кита за идеальную, не образующую водоворотов, и получает, что при движении кита под водой для скорости в пять, десять и пятнадцать миль в час необходима затрата усилий, равная: при 5 милях — 7,54, при 10 — 53,46 и при 15 — 168,08 лошадиных сил. При движении на поверхности скорость в 5 миль дает затрату 12,2 л. с., при 10 — 243,4 и при 15 — 1775,0 лошадиных сил. Во втором случае, по моему мнению, Баркрофт ошибается, не учитывая, что кит на поверхности почти никогда не передвигается: он двигается у поверхности, и это движение требует меньше энергетических затрат. Но, как бы то ни было, бесспорен тот факт, что киты, особенно крупные синие и сельдяные, обладают огромной силой и способны буксировать мощные суда, работающие задним ходом, — вперед со скоростью 4 — 7 миль в час.Приспособление к водной среде должно было охватить не только внешние признаки, не только привести к образованию рыбообразной или торпедообразной формы тела, но и к функциональным изменениям в организме, позволяющим киту длительное время держаться под водой под большим давлением, не возобновляя запаса воздуха в легких. Кислородный запас в теле животного, по сравнению с запасами питательных веществ и воды, очень незначителен. Известно, что количество кислорода, поглощаемого одним литром крови, дает величину кислородной емкости крови. Для синих китов кислородная емкость равна 213 куб. см на 1 л крови; количество крови — 8 000 л, отсюда запас кислорода в крови составляет 1 700 литров. К этому нужно прибавить количество кислорода, находящегося в воздухе легких, которого там в 3 000 л воздуха содержится около 600 литров.Количество крови у китов относительно несколько меньше, чем у человека, а кислородная емкость примерно равна емкости крови человека, но нужно помнить, что кит не только способен задерживать дыхание на длительное время, но и производить при этом огромную механическую работу при передвижении своего гигантского тела, правда, почти идеально обтекаемого, и здесь важны не морфологические, а физиологические особенности водного животного.Большую роль играет, конечно, теплоизоляционный слой сала, окутывающий все тело кита как бы сплошной жировой рубашкой и сводящий к минимуму затраты энергии для поддержания постоянной температуры тела. Этот слой, как инертная ткань, поглощает относительно мало кислорода, и поэтому соотношение между количеством крови и активными тканями (мышцы, сердце, печень, почки и т. д.) у китов, вероятно, больше, чем у человека. Возможно, что и самый обмен у китов происходит иначе, чем у наземных животных. Здесь будет уместно еще раз отметить и сильное развитие легких у китов, что безусловно связано с водным образом жизни. Передние конечности перестали поддерживать тело кита, а это неизбежно ведет к большим изменениям в грудной клетке и к развитию дыхательной мускулатуры плечевого пояса. Еще раз замечу, что приспособление организма к среде не может ограничиваться только строением тела; со строением тела теснейшим образом связано функционирование органов, и поэтому физиологическая приспособленность организма должна быть не менее совершенной, чем приспособление анатомическое. Вполне понятно, конечно, что проследить за приспособленностью строения тела животных к среде обитания значительно легче, чем за физиологической приспособленностью.