Анализаторы

Судьба анализаторов

В связи с глубоким погружением китообразных сразу же возникает вопрос, как они ориентируются и ловят добычу в малопрозрачной водной толще, а иногда и в царстве вечной тьмы, ночью и днем, при далеких миграциях, как определяют путь и точно выходят к цели, отдаленной на тысячи километров? Каковы механизмы этой изумительной подводной ориентации и навигации?
Каждому ясно, что в этом им помогает высокоразвитая нервная система. Деятельность мозга невозможна без непрерывного притока информации из окружающей внешней и внутренней среды. Этот приток поступает в организм через органы чувств (анализаторы), которые справедливо называют «окнами в мир». Без органов чувств, доставляющих информацию о сезонных и суточных изменениях окружающей обстановки и о многих других внешних раздражителях, не было бы у китообразных ни великолепной ориентировки в пространстве, ни правильных миграций, ни случаев возвращения в одни и те же бухты после грандиозных странствий.
В новой среде понадобилось коренное переустройство всех анализаторов, полученных в наследство от наземных предков. Одни анализаторы приобретали первостепенное значение, другие — второстепенное, третьи — исчезали.
Редукции у китообразных подверглось обоняние — ощущение запахов посредством органа, расположенного в носу. Сама по себе жизнь в воде еще не ведет к исчезновению органа обоняния. Вспомним хотя бы акул, которые идут на запах крови с далеких расстояний, и у них сильно развиты обонятельные доли переднего мозга. У рыб орган обоняния все время развивался и приспосабливался к улавливанию запахов в воде, а у наземных предков китообразных запахи проникали через ноздри вместе с вдыхаемым атмосферным воздухом. С переходом в воду потомки этих предков утратили обоняние, так как молекулы пахучих веществ могли проникать в носовой канал лишь в момент очень короткого вдоха, после длительной дыхательной паузы, проводимой под водой с закрытыми ноздрями. Воздух над океаном был чистым, и запахи в нем потеряли всякое значение для живущих в воде китов. Поэтому обонятельные луковицы мозга, обонятельные нервы и обонятельный эпителий в решетчатораковинном отделе черепа либо полностью исчезли (зубатые киты), либо сохранились лишь в зачаточном виде, притом лучше у зародышей (усатые киты). Растворенные же в воде химические вещества, в том числе и запахи пищи, кала и мочи сородичей, стали раздражителями другого органа чувств — вкуса.
Вкусу китов считали слабо развитым или даже исчезнувшим на основании тонкого вкусового нерва и находок в их желудках несъедобных предметов (булыжники, галька, куски дерева и многое другое). Но камни, по-видимому, заглатываются для перетирания пищи и потому не могут свидетельствовать о слабом развитии вкуса. Другие инородные предметы заглатываются случайно при процеживании цедильным аппаратом всего, что попадает в сферу фильтрации, когда невозможно отделять съедобное от несъедобного. Ученые, например Э. И. Черный и А. В. Яблоков, полагают, что китообразные способны тонко различать разную соленость воды и обнаруживать своих сородичей по их «химическим следам» — по моче и фекалиям. Опресненные устья рек посещают многие морские свиньи, белухи, дельфины-соталии, орцеллы, малые полосатики, а серые киты находят полупресные лагуны, чтобы очищать кожу от вшей, погибающих от опресненной воды.
Далеко не все китообразные могут долго пребывать, в пресной воде. Некоторые океанские дельфины тяжело переносят недостаточную соленость воды: они заболевают прыщами, рожистыми воспалениями, грибковыми поражениями кожи и погибают, как это было с косаткой Моби-Долл. Калифорнийские зоологи Сибеналер, Мельба и Давид Колдуэллы описали, как в Мексиканском заливе афалины по нескольку недель остаются в опресненных заливчиках, кормясь сельдевыми рыбами, которые здесь мечут икру. В это время на коже дельфинов выступает сыпь. Соленость Черного моря вдвое меньше, чем океана. Не этим ли объясняется отсутствие здесь китов и некоторых видов дельфинов, встречающихся в Средиземном море? Лишь три вида дельфинов смогли приспособиться к жизни в Черном море, обособившись в самостоятельные подвиды: дельфин-белобочка, афалина и морская свинья. Первый заселил зону открытого моря, вторая и третья — прибрежную зону, причем морская свинья заняла также мелководное и наиболее опресненное Азовское море (11‰). Черноморские дельфины, приспособившись к условиям пониженной солености (18‰), вероятно, не выходят через проливы и не общаются со средиземноморскими популяциями, а средиземноморские китообразные, привыкшие к океанской солености (35‰), не заходят в Черное море.
Физиолог США Джон Лилли описал случай, как одна афалина, находясь в бассейне его лаборатории на Вирджинских островах, пришла в сильнейшее возбуждение, когда вблизи проплывала стайка сородичей. Ученый полагает, что дельфин узнал о близости стайки по «вкусу» (химическому составу) той воды, которая по шлюзу вливалась из моря в бассейн. Вкусовые ощущения, по-видимому, воспринимаются валиковидными сосочками, расположенными по краю языка. Вообще орган вкуса у китообразных изучен еще очень слабо. За последние годы в этой области сделаны интересные находки.
Советский морфолог А. В. Яблоков в 1956 году нашел у корня языка белухи, а потом и у других видов зубатых китов несколько ямок, покрытых призматическим эпителием. Этот исследователь связал функцию ямок с хеморецепцией, специализированным восприятием вкусовых ощущений (лишь недавно в этих ямках морфолог Л. И. Суховская у дельфина-белобочки обнаружила и вкусовые луковицы). Московские морфологи В. Е. Соколов и О. В. Волкова также считают, что ямки на языке дельфинов несут сенсорно-вкусовую функцию, а обильные здесь слизистые железы выносят из организма китообразных соли, попадающие в их пищеварительный тракт вместе с морской водой. Сотрудник Московского университета В. Б. Кузнецов экспериментально показал разную реакцию на разные вещества в растворе, которым промывали ротовую полость подопытных дельфинов-белобочек и морских свиней. Ответственными за эту хеморецепцию считают упомянутые выше ямки на языке дельфинов.
Осязание китообразных, как показывают наблюдения над живыми особями, развито достаточно хорошо. Кожа играет важнейшую роль в восприятии раздражений, поступающих из внешнего мира. Она не ороговевает сверху (роговой слой быстро слущивается), и это способствует сохранению высокой кожной чувствительности. Кожные рецепторы (тактильные, температурные, болевые) сигнализируют животному о прикосновениях к телу, о температуре среды, о болевых ощущениях, о меняющемся давлении воды. Водная среда с ее сравнительно стабильными окружающими условиями как будто мало способствует развитию высокой кожной чувствительности китообразных. Однако данные показывают другое. Киевская группа исследователей (проф. Г. Б. Агарков с сотрудниками) нашла в коже дельфинов (особенно на голове) богатые пучки нервных волокон с их окончаниями, сложные клубочковые рецепторы и инкапсулированные чувствительные аппараты типа колб Краузе и фатер-пачиниевых телец. Чувствительные окончания этих нервных структур осуществляют, по мнению ученых, трофо-, баро- и механорецепцию и служат рецепторами-датчиками, которые выполняют прямую и обратную связь с мозгом. Возможно, что очень высокие сосочки дермы, помимо выполнения своей демпферной функции, предотвращающей развитие вихревых потоков, играют также роль тактильных органов.
Редукция волосяного покрова, потовых и сальных желез не притупила у китообразных кожной чувствительности. Смена среды, ощущаемая при их выныривании, служит им сигналом для открывания дыхала и дыхательного акта (поэтому к лобному выступу дельфинов, выставляющемуся из воды первым, подходит толстый чувствующий нерв). В ответ на легкое прикосновение к коже дельфины открывают и закрывают глаза. Хорошо иннервированная кожа китообразных способна управлять пограничным слоем воды с помощью тонких двигательных механизмов, тесно связанных с тактильной чувствительностью наружного покрова. Двигательные реакции кожи способствуют сохранению обтекаемых потоков вокруг тела быстро передвигающихся дельфинов. Высокая тактильная чувствительность их кожи смогла развиться при жизни в условиях относительной невесомости погруженного в воду животного. Присутствие на морде усатых китов десятков волосков, луковицы которых богато оплетены нервными окончаниями, показывает высокую кожную чувствительность в этой части тела. Такие волоски — своеобразные вибриссы: при прикосновении к ним они действуют, видимо, как рычаги, увеличивающие силу внешнего раздражения на нервные окончания. Усатые киты, наталкиваясь в воде на крошечных рачков, легко определяют густоту скопления корма при любом освещении и часто кормятся ночью.

ЧИТАЙТЕ ДАЛЕЕ

Отзывы и трекбеки отключены.

Отзывы временно отключены.

Яндекс.Метрика