Киты удивляют нас своими размерами и загадочным образом жизни в открытом океане. Но как такие огромные существа, дышащие воздухом, умудряются спокойно спать под водой? Давайте разберемся!
Происхождение китов и их анатомические особенности
Современные киты произошли от древних парнокопытных, которые около 50 миллионов лет назад спустились в воду. У них сохранились легкие и необходимость периодически подниматься к поверхности за глотком воздуха. В то же время киты приспособились к водной стихии - у них обтекаемое тело, мощный хвост для передвижения и толстый слой жира для сохранения тепла.
Главное отличие дыхания китов от человека - его осознанность. В отличие от нас, у китов нет автоматического контроля дыхания во сне. Поэтому перед тем, как заснуть, им приходится "позаботиться о дыхании".
Как спят разные виды китов
Чтобы спокойно отдыхать под водой, киты и дельфины выработали интересные стратегии.
- Сон "одним полушарием". Дельфины и белухи умеют отключать на время одно полушарие мозга, оставляя второе бодрствующим. Таким образом они не теряют бдительности и помнят о необходимости всплыть подышать.
- Короткие "дремки". Кашалоты и некоторые другие киты засыпают полностью, но ненадолго - на 2-10 минут. За это время им удается набраться сил и снова всплыть за воздухом до следующей "дремки".
"Как спят киты" во многом зависит от их вида. Белухи спят до 30% суток, серые киты - до 40%, а вот могучие кашалоты - всего около 7%.
Позы для сна под водой
Чаще всего киты спят горизонтально, поддерживая себя у самой поверхности. Такое положение напоминает дрейфующее бревно. Но некоторые виды предпочитают спать вертикально, образуя под водой своеобразные "леса".
"Как спят киты" во многом зависит от их вида. Белухи спят до 30% суток, серые киты - до 40%, а вот могучие кашалоты - всего около 7%.
Опасно спать китам на большой глубине - там холодно, а до поверхности и спасительного воздуха далеко. Поэтому даже во сне киты стараются держаться поближе к "потолку" подводного мира.
Особенности сна китовых детенышей
Китята очень уязвимы и первые месяцы жизни не отплывают от матери ни на метр. Только будучи рядом с ней и старательно гребя ластами, малыш может удержаться на поверхности. Если мать остановится, китенок быстро пойдет ко дну из-за нехватки жира.
Поэтому первые недели жизни у малышей китов - сплошной сон под строгим присмотром заботливой мамы. Это единственное время, когда они могут позволить себе поспать обоими полушариями сразу.
| Белухи | 30% |
| Серые киты | 40% |
| Кашалоты | 7% |
В этой таблице представлена доля суточного времени, которую разные виды китов проводят во сне.
Как спят киты и видят ли они сны
Ученые зафиксировали у кашалотов в фазе сна так называемые "быстрые движения глаз". У людей это явление связано со сновидениями. Значит ли это, что и киты видят сны? К сожалению, мы пока не знаем наверняка.
Но таинственный мир этих гигантов полон загадок. И кто знает, может быть когда-нибудь нам удастся заглянуть в сны спящих китов и узнать, о чем они?
Киты способны к эхолокации во сне
Для ориентации в пространстве киты используют эхолокацию - посылают звуковые сигналы и анализируют их отражение. Интересно, что способность эхолоцировать сохраняется у китов и во время сна. Та часть мозга, которая отвечает за эту функцию, продолжает работать.
Возможно, эхолокационные сигналы помогают китам контролировать свое положение в толще воды и вовремя просыпаться для очередного всплытия к поверхности.
Опасности, подстерегающие спящего кита
Несмотря на все приспособления, сон под водой для кита не лишен рисков. Во-первых, существует опасность не успеть сделать очередной вдох воздуха из-за слишком глубокого погружения. Во-вторых, спящий кит может стать легкой добычей для хищников, например акул.
Чтобы минимизировать угрозы, многие киты спят группами, прикрывая друг друга. Сон в паре или небольшом стаде действительно безопаснее для этих морских гигантов.
Удивительные факты о сне китов
- Сердце кита во время сна замедляет свой ритм примерно вдвое по сравнению с бодрствованием.
- Мозг китов остается активным всего на 5-15% во время сна. Для сравнения, у человека этот показатель не опускается ниже 40%.
- Детеныши китов спят значительно больше взрослых особей - до 16 часов в сутки в первые месяцы жизни.
Исследования сна китообразных продолжаются
Несмотря на имеющиеся знания, точный механизм сна у китов и дельфинов до конца не ясен. Ученые продолжают свои наблюдения с применением передовых технологий.
В частности, с помощью спутникового мониторинга выяснилось, что полностью спящие кашалоты периодически всплывают к поверхности, чтобы сделать вдох. Было получено подтверждение гипотезы об их коротких "дремках" в 10-15 минут.
Остается надеяться, что новые открытия прольют свет на удивительный мир сна этих гигантов морей и океанов.
Влияние шумов на сон китов
К сожалению, активная хозяйственная деятельность человека негативно сказывается и на сне морских обитателей. Различные подводные шумы от судов, буровых платформ, военных кораблей, гидроакустических изысканий и пр. мешают китам нормально отдыхать.
Эти шумы вызывают беспокойство у китов, мешают им ориентироваться в пространстве и общаться между собой. В итоге животные не могут впасть в полноценный сон и находятся в стрессе.
Изучение мозговой активности во сне с помощью ЭЭГ
Для понимания механизмов сна ученые регистрируют мозговую активность китов с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Метод неинвазивный и позволяет оценить уровень возбуждения разных отделов мозга.
Было установлено, что во время медленноволнового сна у китов значительно снижается активность коры головного мозга. А вот подкорковые структуры, регулирующие жизненно важные функции, продолжают работать практически как в состоянии бодрствования.
Сон на ходу - особенности миграций
Во время сезонных миграций на сотни и тысячи километров китам тоже необходим отдых. Некоторые стадные виды выработали способность отдыхать "на ходу".
Во время перемещений часть особей спит, плывя в кильватере бодрствующих китов. Затем происходит их смена - теперь дремлют те, что ранее вели за собой группу. Так стадо китов кочует из одного региона океана в другой, не прекращая свое движение.
Загадки сна глубоководных китов
Большинство наших знаний о сне китов относится к менее глубоководным видам, которых легче изучать. А вот про жизнь на больших глубинах океана, в том числе про особенности сна, известно гораздо меньше.
Таинственный мир гигантского кашалота, спермацетового кита и других глубоководных обитателей еще ждет своих исследователей. Ждет новых удивительных открытий!
Изучение сна китов в неволе
Для более детального изучения особенностей сна китов ученые проводят эксперименты с животными в невольных условиях. К примеру, в океанариумах или морских лабораториях.
Так, в ходе одного из исследований датчики активности крепились к спинным плавникам белух во время их ночного отдыха. Анализ полученных данных подтвердил гипотезу об однополушарном сне этих животных.
Сон на льдинах у лахтака
Интересные наблюдения были проведены за лахтаками - китами, обитающими в северных полярных водах. Длительное время считалось, что они могут спать прямо на поверхности льдин, лежа на боку.
Однако детальные исследования показали, что на льду лахтаки скорее просто отдыхают и переваривают пищу. А вот полноценный сон все же происходит в воде обычным для китов способом.
Сон китообразных и человека: сходства и различия
Несмотря на внешние отличия, сон китов и людей имеет некоторые общие параметры. В частности, у обоих видов присутствуют медленноволновой и быстрый сон с характерными признаками.
В то же время, есть и существенные особенности. Это разделение сна между полушариями мозга, осознанное дыхание и необходимость периодически всплывать за глотком воздуха.
Перспективы изучения сна у других морских млекопитающих
Помимо китов, интерес вызывает изучение особенностей сна и у других водных млекопитающих - дельфинов, тюленей, морских львов, сивучей.
Сравнительные исследования помогут полнее оценить как общие закономерности, так и уникальные адаптации этих животных к отдыху в условиях водной стихии.
