Китообразные
Другие рефераты
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 час
| |  скачать работу |
Другие рефераты
| 
