ДЕЛЬФИНЫ. ЗАГАДКИ МОРСКИХ ИНТЕЛЛЕКТУАЛОВ

УДОСТОВЕРЕНИЕ ЛИЧНОСТИ:
Класс: Млекопитающие (Mammalia)
Отряд: Китообразные (Cetacea)
Подотряд: Зубатые киты (Odontoceti)
Семейство: Дельфиновые (Delphinidae)

Человек — существо изначально сухопутное. Поэтому, когда наши отдаленные предки начали осваивать водные просторы, море одновременно манило далью светлых горизонтов и пугало темной неизведанной глубиной под килем корабля. Среди множества населяющих морскую пучину существ, зачастую смертельно опасных, человек сразу выделил дельфина: доброе, умное животное, сопровождающее корабли и приходящее на помощь тонущим морякам. В мифологии многих древних народов дельфин символизирует не только морскую силу, свободу, благородство, но и является помощником светлых божеств в их борьбе с темными, враждебными человеку силами.

Особенно часто образ дельфина фигурирует в легендах Эллады. Юный сияющий Аполлон сразился со страшным змееобразным чудовищем Пифоном, порождением тьмы, уничтожавшим все живое. Убив Пифона, светлый златокудрый бог на месте поединка основал святилище и оракул, чтобы прорицать людям волю отца своего – Зевса. Место это назвали Священными Дельфами. Чтобы привлечь первых людей в святилище, бог обратился в быстрого морского зверя, настиг критский корабль и привел изумленных моряков в ближайшую к Дельфам гавань. С тех пор и называют люди это удивительное существо Дельфином. Именно дельфин спасает древнегреческого певца Ариона, выброшенного пиратами за борт.

Дельфин — одна из ипостасей верховного морского божества Посейдона. Ранить дельфина — страшный грех и знак несчастья. В индуизме дельфин является конем Камы. В христианской символике он связывается с Иисусом Христом, творцом и спасителем. Дельфин, пронзенный трезубцем — одна из аллегорий распятого богочеловека.

Кто же он, таинственный морской странник?

На протяжении своей истории наземные млекопитающие постоянно пытались штурмовать водную среду. От отряда Хищных (Cornivora) давно обособились тюлени и морские котики (отряд Ластоногие, Pinnipedia). В море устремились родственники слонов – дюгони и ламантины (отряд Сирены, Sirenia). В более поздние времена воду стали осваивать отдельные представители наземных отрядов млекопитающих: выдры и каланы (семейство куньих, Mustellidae, из отряда Хищных), бегемоты (семейство Hippopotamidae, из отряда парнокопытных, Atriodactyla), бобры, ондатры, нутрии (отряд Грызунов), выхухоли (отряд Насекомоядных) и многие другие.
Но раньше всех, около 70 миллионов лет назад, в морскую пучину устремились предки современных китообразных (Cetacea). За длительный период эволюции у них выработался идеальный комплекс адаптаций к водной среде. Благодаря редукции ушных раковин и задних конечностей, а также развитию хвостового плавника, тело приобрело обтекаемые торпедообразные контуры. Передние конечности преобразовались в грудные плавники. Лишенная волосяного покрова, идеально гладкая, толстая и упругая кожа не имеет ороговевающих покровов, не намокает и улучшает скольжение в упругой водной среде.
Толстый подкожный слой жира надежно защищает от переохлаждения. Наружные слуховые проходы заросли (чтобы при нырянии не попадала вода), а носовые отверстия (дыхала) переместились в верхнюю часть головы, что облегчило акт выдоха-вдоха при выныривании. Кольцевые мышцы-сфинктеры на дыхалах надежно предохраняют дыхательные пути от попадания воды на глубине. Трахеи и пищевод в глотке почти полностью обособлены, что позволяет животному заглатывать пищу под водой.

Утрата задних конечностей и редукция тазовых костей позволяют рожать самкам очень крупных и развитых детенышей (от 1/4 до 1/2 длины тела матери), сразу приспособленных к самостоятельным перемещениям в водной среде. Молоко самок кита в 10 раз питательней коровьего и впрыскивается в рот китенка под давлением особых мышц. Маленькие китята на таком питании растут очень быстро и за период лактации вырастают на 1/3—1/2 своего тела.

Благодаря идеально развитым системам навигации и ориентации (эхолокация и, видимо, магнитное чувство) киты живут в морской стихии, прекрасно находят добычу и совершают гигантские миграции, точно выходя к местам зимовки или летнего нагула, проходя по океанским просторам многие тысячи миль.

К отряду Китообразных принадлежат и дельфины. Более 40 видов дельфинов объединены в 23 рода, которые образуют два семейства: собственно дельфинов (Delphinidae) и речных дельфинов (Platanistidae). Эти два семейства вместе с кашалотами, нарвалами и клюворылами выделяются в отдельный подотряд Зубатых Китов (Odontoceti).

Итак, настоящие дельфины (Delphinidae) широко распространены по всем морям и океанам и питаются рыбой, реже головоногими моллюсками и плавающими ракообразными (креветками). Некоторые виды настоящих дельфинов заходят в сильно опресненные устья рек, поднимаются по их руслам вверх до тысячи километров и почти постоянно там обитают: амазонский дельфин, китайский белый дельфин, гвианский дельфин, иравадийский дельфин.
Большинство видов предпочитает воды тропических, экваториальных и умеренных широт, но некоторые проникают и в холодные арктические воды, например, белуха и косатка. Последняя является опасным морским хищником, поедающим не только рыбу, но и тюленей, морских котиков, водоплавающих птиц, а также других дельфинов и китов. Собираясь в крупные стаи, эти 6-метровые черно-белые, с высоким узким спинным плавником, морские разбойники устраивают настоящие загонные охоты и окружают большие стада своих жертв.
В арктических широтах круглый год живет и ближайший родственник дельфинов — нарвал или единорог. Это 5-6 метровый зубатый кит, живущий во льдах небольшими семьями. У самца один из клыков вытянулся вперед и, пройдя через кожу верхней губы, образовал острый, прямой, спирально закрученный шпиль длиной до двух-трех метров. Этим направленным вперед шпилем самец нарвала пробивает снизу ледовый панцирь, чтобы сделать полынью-отдушину, которой семья пользуется некоторое время.

Но это все экзотика, а читателям, наверное, наиболее знакомы дельфины-белобочки и афалины, встречающиеся у нас на Черном море. Несколько реже их можно встретить на Балтике. Веселые игривые существа, легко поддающиеся дрессировке, — они стали обычными обитателями дельфинариев. По сравнению с другими видами дельфинов они более неприхотливы и легче привыкают к условиям неволи. Но неприхотливость – понятие относительное: необходим правильный солевой состав воды, ее регулярная смена, оптимальный температурный режим без резких перепадов, сбалансированные корма и многое другое.

Дельфины на военной службе

Первыми пристальное внимание на дельфинов обратили военные, а точнее, военные моряки. В начале 60-х годов в Калифорнии был организован первый дельфинарий военно-морского ведомства США, а чуть позже, в 1966 году, такой же дельфинарий появился и у нас, на военно-морской базе в Севастополе. Военных, понятное дело, интересовали сугубо утилитарные вопросы: тщательное изучение феномена эхолокации, использование дрессированных дельфинов для поиска подводных объектов, обнаружения и уничтожения аквалангистов-диверсантов.

Выяснилось, что ультразвуковой эхолокатор дельфина — узкоспециализированный и очень совершенный орган, позволяющий ему «видеть» предметы на расстоянии до 1 км. Благодаря эхолокации дельфины могут не только охотиться в абсолютной темноте, но и распознавать предметы под слоем ила. Видят дельфины, кстати, весьма плохо: расположенные по краям головы глаза не дают эффекта бинокулярного зрения. Вылавливаемая рыба зачастую оказывается в слепой зоне перед носом.
Источником ультразвука являются носовые дыхательные мешки, соединенные с дыхалом. Перегоняя под давлением воздух из одного мешка в другой, дельфин создает высокочастотные звуковые колебания. Затем передняя, сферически вогнутая стенка черепной коробки отражает и направляет ультразвук вперед. Он проходит через находящуюся на лобной поверхности жировую линзу, которая, благодаря системе подкожных мышц, не только фокусирует узкий луч, но и быстро вращает его в разных направлениях, наподобие кругового радиолокатора. Мощность ультразвукового луча потрясающая: звуковое давление составляет до 1.2 кг на 1 кв. см.
Наружные слуховые проходы дельфинов закупорены, а жировые пробки в них исполняют роль резонаторов-усилителей ультразвукового эха. Среднее и внутреннее ухо изолированы от черепных костей жиро-воздушной пузырьковой прослойкой для того, чтобы гасить издаваемые в носовой полости звуки и слышать только эхо.

Сначала военные использовали удивительные способности дрессированных дельфинов для нахождения глубоководных мин и торпед, оставшихся на морском дне после войны. Чуть позже их стали дрессировать на поиск и уничтожение пловцов-диверсантов. И если американцы пытались путем дрессировки превратить изначально добродушных дельфинов в профессиональных убийц, уничтожающих врага мощными ударами рострума (так называют вытянутые в форме клюва челюсти дельфина), то наши военные отказались от этого (впрочем, отнюдь не из гуманных соображений), справедливо полагая, что, вырвавшись на свободу, такой зверь представляет прямую опасность для всех окружающих. В наших спецподразделениях дельфинов обучали слегка прикасаться носом к пловцу, а когда они выходили на боевое дежурство, на нос им крепили самовыстреливающий шприц с ядом и сжатым воздухом. Без боевого оружия зверь был совершенно миролюбив и не опасен.

Утришский дельфинарий

В Санкт-Петербурге на Крестовском острове в бассейне «Спартак» расположилось учреждение с интригующим названием – «Утришский Дельфинарий». Автор попросил старшего научного сотрудника Виталия Борисовича Кузнецова рассказать о нем и его подопечных. По его словам, в конце 70-х годов от военного Севастопольского дельфинария отделилась его гражданская, чисто научная часть. Новый дельфинарий обосновался в поселке Утриш под Геленджиком. Усилия сотрудников были сфокусированы на фундаментальных исследованиях биологии морских млекопитающих, а чуть позже – на шоу-представлениях дрессированных животных и лечебной деятельности.

За истекшее время был проделан гигантский труд. Дельфинарий разросся в огромную научную, коммерческую и лечебную организацию, имеющую 14 филиалов не только в городах России и ближнего зарубежья, таких как Москва, Санкт-Петербург, Ростов, Сочи, Краснодар, Ялта, Феодосия, Донецк и многие другие, но и в Египте, Объединенных Арабских Эмиратах, Турции, Вьетнаме и Китае.

Научные исследования

Помимо подробного изучения феномена эхолокации, ученые занимались исследованием ряда других интересных особенностей физиологии дельфинов. Например, их сон. Дельфины — существа чрезвычайно интеллектуальные, показатель отношения объема головного мозга к объему тела у них превышает человеческий! Как и у людей, в мозгу дельфинов сильно развиты ассоциативные участки, отвечающие за сложный анализ и рассудочную деятельность. Это необходимо как для анализа данных эхолокации, так и для общения дельфинов между собой, организации сложных загонных охот на рыбу, где каждый участник выполняет свою определенную роль. Дельфины много времени тратят на игры и общение.

Но высокоорганизованный мозг обязательно должен отдыхать! Как же спят дельфины, если, заснув в воде, млекопитающее может попросту захлебнуться и утонуть? Дело в том, что левое и правое полушария дельфина спят по очереди! Такой сон занимает около 6-7 часов в сутки. Вторая половина мозга при этом бодрствует и ориентирует животное в воде. Полуспящий дельфин может даже охотиться! А новорожденные дельфины вообще не спят первый месяц жизни.

Чрезвычайно интересна физиология дыхания дельфинов и других китов. Кашалот (такой же зубатый кит, как и дельфины), например, может находиться под водой до полутора часов. Во-первых, чрезвычайно большие эластичные легкие позволяют дельфинам обновлять газовый став крови на 80-90% за один вдох (человек — только на 15-18%). Во вторых, их кровь намного богаче гемоглобином, а в мышцах дельфинов чрезвычайно много миоглобина (белок, осуществляющий запасание молекулярного кислорода и передачу его окислительным системам клеток) — дополнительного депо кислорода, придающего их мышцам темно-бурый цвет.

В-третьих, в момент погружения дельфина под воду начинают работать специальные физиологические механизмы, экономящие расход кислорода: частота сердечных сокращений снижается, а ток крови перераспределяется так, что ею снабжаются в первую очередь мозг и сердечная мышца. Пониженная чувствительность дыхательного центра дельфинов к углекислоте позволяет им удлинять дыхательную паузу и использовать ее для плодотворной кормежки.

Много усилий нашими учеными было потрачено на исследование так называемого парадокса Грея. Этот американский исследователь пришел к выводу, что для того, чтобы развить свою поразительную скорость (а дельфины могут разгоняться до 55-60 км в час), дельфину необходима в 6 раз большая мышечная масса, чем у него есть. Дело в том, что с увеличением скорости поток воды образует завихрения вокруг движущегося тела, в результате чего сопротивление резко возрастает. Какие догадки только не строились! И особенные волнообразные сокращения кожи, предотвращающие возникновение завихрений, снижая тем самым силу трения, и многое другое. Но подтвердить свои гипотезы американцы не смогли.

По словам В.Б.Кузнецова, Грей не учел в своих расчетах тот факт, что не отдельные группы мышц хвостового плавника, а сразу все мышцы тела дельфина работают на хвостовой стебель, обеспечивая необходимые усилия для стремительного движения в воде. А сотрудник Утришского Дельфинария Е.В.Романенко все-таки сумел доказать гипотезу о том, что дельфины способны ламинизировать (успокаивать) поток воды вокруг тела, сглаживая турбулентные завихрения. За счет этого снижается трение и увеличивается скорость. Правда, механизм данного явления до конца еще не ясен.
Очень много внимания уделялось звуковому общению дельфинов: они способны издавать звуки в диапазоне частот от нескольких десятков герц до 200 килогерц. Учеными было исследовано разнообразие типов сигналов, передающих важную информацию и команды другим членам стаи или просто соответствующих определенному эмоциональному состоянию животных. Как и у человека, в «речи» дельфинов выделено 6 уровней организации: звук, слог, слово, простая фраза, сложная фраза, абзац.

Невероятное, но очевидное

Что же такое дельфинотерапия? Сотрудниками Утришского Дельфинария было установлено, что пребывание в бассейне с дельфинами и общение с ними дает огромный положительный эффект при лечении многих заболеваний. Например, у больных, страдающих заболеваниями центральной нервной системы (органические поражения головного мозга, детские церебральные параличи, последствия инсульта, синдром Дауна и такие расстройства психики, как аутизм), после дельфинотерапии в 70% случаев наблюдалось улучшение состояния. Среди прочих заболеваний чрезвычайно эффективно лечится женское бесплодие. В это трудно поверить, но накоплено большое количество фактов, проводились специальные эксперименты с контрольными группами.

Механизм воздействия дельфина на больных во многом еще не ясен. Строилось множество гипотез, вплоть до мощного воздействия биополя дельфина, которое якобы резонирует с человеческим. По мнению В.Б.Кузнецова, все дело в том, что любопытный дельфин, плавая вокруг больного, изучает и лоцирует его ультразвуком — получается живое УЗИ.

Вообще, ультразвук обладает мощным противовоспалительным действием, способствует рассасыванию рубцов, усиливает обменные процессы и многое другое. Только у дельфина, как мы писали выше, ультразвуковой пучок чрезвычайно мощный и узконаправленный, он активизирует жизненно важные точки на человеческом теле: получается эффект, сходный с иглоукалыванием.

Вместо заключения

Мы сидим на одной из верхних трибун дельфинария. Виталий Борисович увлеченно рассказывает о своих подопечных. Где-то внизу, в синеватой глубине бассейна скользят стремительные призраки: небольшие, темно-серые — афалины, и большие светлые — белухи. В дальнем углу на помост выбрался морской лев и, потоптавшись на месте, забавно чешется ластой. Периодически до нас доносятся голоса дельфинов и тюленей: жизнерадостное поросячье повизгивание и недовольное ворчание, задумчивое мяукание и грустные завывания. Жизнь у них идет своим чередом: кто-то общается с дрессировщиком, кто-то выуживает рыбу, а большинство — просто плещется от избытка сил. Наш разговор прерывается, раздается громкий хлопок о воду, и поднимается огромный фонтан брызг: над водой стремительно взлетает 5-тиметровое тело белухи. Задумчиво побалансировав на хвосте, могучий морской зверь с оглушительным плеском погружается в пучину. Да, захватывающее зрелище! Вслед за белухой из воды начинают выскакивать афалины: показывая чудеса эквилибристики, они явно работают на публику. Видимо, им нравится привлекать внимание, и, действительно, нельзя без радости смотреть на их изящные стремительные тела и лучезарно улыбающиеся мордочки.

Ей богу, не пожалейте времени — сходите в дельфинарий! Двуногие и хвостатые его сотрудники вам будут всегда рады!

Сергей Коузов
Антон Малышев