Сколько может находится под водой морской котик

Интересные факты о морских котиках

Когда-то почти вымершие, эти остроухие пловцы вернулись королями морей и океанов.

Существует девять видов морских котиков

Девять отдельных видов морских котиков составляют роды Arctocephalus и Callorhinus. В то время как восемь из них относятся к роду Artocephalus и обитают в южных морях, девятый вид принадлежит роду Callorhinus и населяет северную часть Тихого океана. Все девять видов – ластоногие млекопитающие с четырьмя шипованными придатками.

На крупного северного морского котика, обитающего в холодных северных водах, в XIX веке охотились почти до исчезновения. Этих млекопитающих стали защищать на законодательном уровне с 1911 года, и позже их численность увеличилась до 1,3 миллиона особей!

В число южных морских котиков входят южноамериканский, новозеландский, субтропический (амстердамский), галапагосский, кергеленский, гуадалупский, фернандесский и капский (южноафриканский) виды. Все они меньше своих северных собратьев.

Отличительная черта морского котика – мягкий пушистый подшерсток

В былые времена эта особенность делала этих животных очень привлекательными для охотников, которые могли продать мех по очень высокой цене. Мехом покрыто все тело, кроме ласт. Эти большие участки без шерсти помогают морским котикам сохранять прохладу в жаркую погоду.

Морские котики быстро передвигаются по суше

У них сильные конечности. Морские котики могут ходить по суше благодаря своей способности поворачивать задние ласты вперед, превращая их в полезные «ноги». Кроме того, на передних ластах есть маленькие шипы, которыми они цепляются за поверхность.

Морские котики могут развивать скорость до 20 км/ч на суше. Они способны развивать более высокую скорость во время плавания.

Отличные пловцы

Хотя морские котики дышат воздухом, они лучше чувствуют себя в воде. Часто они остаются в море по несколько месяцев. Многие виды морских котиков могут оставаться под водой без всплытия более 10 минут. Некоторые особи ныряют на глубину до 245 метров. Однако в среднем эти млекопитающие ныряют примерно на 30-метровую глубину. Люди могут нырять без акваланга только на 6-12 метров.

У морских котиков под кожей толстый слой жира, помогающий им плавать. Он также действует как изоляция. Наряду с мехом, он защищает их от низких температур океана.

Несмотря на свои большие размеры, морские котики могут плавать со скоростью до 24 км/ч. Для сравнения, максимальная скорость олимпийского чемпиона по плаванию Майкла Фелпса составляет около 10 км/ч.

Их размеры впечатляют

Самцы некоторых видов морских котиков могут в пять раз превышать размеры самок. Самцы весят до 320 кг, самки – от 46 до 100 кг. Самцы морского котика могут достигать 3 метров в длину, а самки – от 1,2 до 1,5 метров.

Фото: Nareeta Martin

Кроме того, самцы и самки некоторых видов имеют разные физические характеристики. Например, у них мех разного цвета. Эти гендерные различия называются диморфизмом.

Большинство детенышей морского котика при рождении имеют темно-коричневый окрас. Они линяют в течение нескольких месяцев, после чего появляется мех более светлого коричневого цвета. У самок северных морских котиков красновато-коричневая грудь покрыта пятном серого меха, а спина серебристо-серого оттенка. Самцы этого вида коричневые или черные.

Жители южных широт и крайнего севера

Восемь видов морских котиков населяют прибрежные районы Южного полушария. Их среда обитания охватывает Южную Австралию, Галапагосские острова, Новую Зеландию, Африку, Южную Америку и Антарктиду.

Остальные виды обитают в районе Тихоокеанского побережья. Самая южная среда обитания северных видов – Южная Калифорния. Их ареал простирается к северу до Берингова моря, небольшие популяции встречаются в морях к северу от Японии.

Эти морские млекопитающие обитают в основном в океанах. Однако во время сезона размножения они проводят большую часть своего времени на скалистых берегах.

Фото: Simon Infanger

Это плотоядные животные

Они наслаждаются разнообразной пищей в зависимости от того, что доступно в их среде обитания. Они едят рыбу, кальмаров, птиц, пингвинов и криль. Криль составляет около 95% рациона морского котика. Крупные самцы съедают около тонны криля в год.

Самцы обычно прекращают есть во время размножения. Они слишком заняты спариванием и защитой своей территории от других самцов. В результате они часто теряют 1-1,5 кг в день.

Шумный и агрессивный сезон размножения

Когда наступает период размножения, морские котики собираются на берегу в очень больших количествах. Сильные самцы собирают гаремы до 100 самок, сражаясь со своими соперниками за господство. Бои могут быть очень агрессивными, а некоторые столкновения заканчиваются смертельным исходом. В течение брачного сезона береговые линии наполнены ревом и рычанием самцов.

В следующем году самки вернутся на лежбище, чтобы родить одного детеныша после почти годичной беременности. Примерно через неделю после родов они снова готовы к спариванию.

Детеныши весят 5-6 кг. Матери обычно кормят их грудью около 4 месяцев. Самки некоторых видов, например, северного морского котика, могут найти своих детенышей среди сотен других по голосу.

После того, как молодняк научится плавать, он обычно остается в море несколько лет, пока не достигнет половой зрелости, после чего молодые особи, наконец, возвращаются на сушу, чтобы присоединиться к другим в брачный период.

У морских котиков мало естественных хищников

На морских котиков охотятся акулы и косатки, а детеныши уязвимы для других видов тюленей. Самые опасные из них – морской леопард и серый тюлень.

Долгое время наибольшую угрозу для популяций морских котиков представлял человек. Хотя сегодня существуют законы, защищающие морских котиков от охотников, это не означает, что они свободны от рисков. Изменение климата и потепление океанов угрожают их естественной среде обитания, а коммерческие рыболовные сети по-прежнему каждый год непреднамеренно наносят вред многим особям.

Источник

Как водные млекопитающие дышат под водой

Средний объём лёгких человека составляет 2500 миллилитров. При спокойном вдохе поглощается 500 миллилитров воздуха, из которых 140 остаётся в так называемом «вредном пространстве», а 360 поступает в лёгкие. Значит, альвеолярный воздух вентилируется всего лишь на одну седьмую часть (360/2500).

Водные млекопитающие киты за одно дыхательное движение обновляют содержимое лёгких на 90 процентов! Подвижная грудная клетка, мощные дыхательные мускулы, развитая мускулатура в лёгочной ткани – всё это приспособлено для того, чтобы сделать глубокий выдох – вытолкнуть бесполезный, отдавший кислород воздух и как можно быстрее заменить его новой порцией чистого атмосферного воздуха. С каждым дыхательным движением в лёгкие кита поступает в 4-5 раз больше кислорода, чем в лёгкие человека.

Кашалот перед длительным погружением делает 60-70 вдохов; можно представить себе, как основательно он «заряжает» свой организм кислородом.

У водных млекопитающих повышена так называемая кислородная ёмкость крови. Известно, что кислород по организму разносит особый, содержащийся в красных кровяных тельцах (эритроцитах) пигмент – гемоглобин. Проходя через лёгкие, гемоглобин присоединяет кислород и в виде оксигемоглобина устремляется по артериям во все уголки организма.

Один грамм гемоглобина крови человека связывает 1,23 кубических сантиметра кислорода, а тюленя – 1,78. К этому надо добавить, что процесс связывания кислорода гемоглобином идёт у ныряющих млекопитающих очень быстро.

Водные млекопитающие отличаются экономным расходованием кислорода во время ныряния. Так, у обыкновенного тюленя расход кислорода в течение одной минуты после погружения снижался в 15 раз! Эта экономия обеспечивается различными способами. Замедляется обмен веществ в организме зверя, уменьшается количество вырабатываемого тепла, происходят резкие изменения в кровообращении и характере кровоснабжения различных тканей.

У морского льва, например, уже через 10 секунд после начала ныряния количество сокращений сердца падает от 130-140 до 30-40 в минуту, а у серого кита – со 100 до 10 ударов. Но особенно отличается в этом отношении нутрия. У неё частота сердцебиений при погружении в воду уменьшается с 216 до 4! Разница колоссальная. У северного морского слона частота сокращений сердца в конце 40 – минутного ныряния также падала до 4, но исходный уровень у этого вида гораздо ниже, чем у нутрии: 60 ударов в минуту.

Специальные измерения показали, что при нырянии давление крови в магистральных сосудах сохраняется в норме. Зато в малых артериях оно уменьшается до уровня венозного, а иногда и вовсе сходит на нет, то есть пульс перестаёт прощупываться.

Перераспределение кровопотока имеет огромнейшее значение для зверя. В любых условиях его головной мозг нормально омывается кровью, в достатке снабжается кислородом. Болезненно реагирует головной мозг на недостаток кислорода: 4-5 минут – и в нежных клетках наступают необратимые изменения. «Оживление» организма становится невозможным. Другие органы могут побыть и на голодной диете, они гораздо выносливее и неприхотливы.

Нервные клетки дыхательного центра животных находятся в передней трети продолговатого мозга. Водные млекопитающие очень чувствительны к концентрации углекислого газа в крови. Чуть содержание его превышает норму – дыхательный центр даёт «команду» усилить вентиляцию лёгких, увеличить приток кислорода, улучшить вывод углекислоты из крови. И здоровый организм выполняет эти команды, дыхание становится глубоким, нормальный состав газов крови восстанавливается. Но вот что удивительно – дыхательный центр головного мозга водных млекопитающих чрезвычайно устойчив к повышению концентрации в крови углекислого газа.

Поразмыслив, учёные поняли в чём суть дела: сохранение у этих зверей свойственной для наземных млекопитающих чувствительности к углекислоте могло позволить дыхательному центру сыграть злую шутку со своим хозяином – заставить его усилить «вентиляцию» лёгких в самый неподходящий момент, во время ныряния. Конечно, вдох под водой был бы для зверя последним…

Перераспределение кровяного потока, усиленное питание головного мозга, когда зверь находится под водой, — эти механизмы обнаружены не только у водных млекопитающих – они есть у бобра, ондатры и некоторых других зверей.

Гемоглобин есть не только в крови, но и в форме миоглобина присутствует в мышечной ткани животных. Миоглобин запасает кислород и отдаёт его по мере надобности. У водных млекопитающих этого пигмента очень много, у дельфинов, например, его столько же, сколько и гемоглобина. В мышцах сердца и головы дельфинов миоглобина в 4-5 раз больше, чем у кролика или морской свинки, а в спинных и брюшных мышцах – в 15 раз!

Учёные установили, что запас кислорода в организме человека составляет в среднем 2640 миллилитров, из них в лёгких – 900, в крови – 1160, тканевой жидкости – 245, в миоглобине – 335 миллилитров — одна седьмая часть общего запаса. У тюленя же из 5400 миллилитров кислорода миоглобин удерживает свыше 2500, то есть почти половину!

Итак, получить больше свежего воздуха, полнее использовать содержащийся в нём кислород, доставить тканям быстрее, лучше «выгрузить» его, создать резервы воздуха и кислорода при нырянии, экономнее расходовать драгоценный газ в погруженном состоянии, обеспечивать им в первую очередь жизненно важные центры – вот к чему сводятся, в сущности, все сложнейшие морфологические и физиологические приспособления, выработавшиеся у водных млекопитающих в процессе великого обратного пути с суши в воду.

Некоторые водные млекопитающие достигли высокой степени совершенства, другие же обладают менее яркими и полными приспособлениями, но принцип для всех общий. А это для нас главное.

Источник

Почему тюлени могут долго находиться под водой?

Подводная среда враждебна к млекопитающим. Без акваланга человек может продержаться под водой не более шести минут, тогда как некоторые тюлени могут погружаться на период до получаса.

Кессонная (декомпрессионная) болезнь (известная как болезнь водолазов), вызывающая потерю сознания на глубине 100 м, отравление кислородом, вызывающее конвульсии, сильная гипоксия, из-за которой темнеет в глазах — все это проблемы, связанные с погружением на большую глубину. Чтобы избежать этих опасностей, тюлени прошли долгое эволюционное развитие и выработали целый ряд совершенных приспособлений.

Многие млекопитающие кормятся в воде или около нее, но только два отряда — китообразные и сирены — приспособлены полностью к водному образу жизни. Тюлени, морские котики и морские львы, принадлежащие к отряду ластоногих, большую часть своей жизни проводит в воде, лишь на короткий срок покидая ее.

Итак, все эти животные хорошо приспособлены к подводной жизни, но, оставаясь воздуходышащими, они вынуждены возвращаться к поверхности воды, чтобы пополнить запас кислорода.

Первым шагом для ныряющих тюленей стало выдыхание большей части воздуха из легких. После погружения под давлением воды легкие сжимаются, и воздух выталкивается в бронхи, а затем выходит через рот и нос. Этот механизм сжатия легких приводит к тому, что на глубине около 60 м в теле животного не остается свободного газа, что помогает избежать воздушной эмболии — явления, когда пузырьки свободного газа под давлением на большой глубине растворяются в крови, а при поднятии на поверхность вскипают в сосудах ныряльщика.

На первый взгляд, идея сжатия легких — не самая удачная. Но эта способность стала необходимой для тюленей, ныряющих на значительную глубину. Когда легкие сжимаются, длительность погружения зависит от количества кислорода, запасенного в теле.

Ныряя, все млекопитающие нуждается в запасе кислорода, поскольку обмен веществ не прекращается во время погружения. Их кровеносная система хорошо приспособлена к тому, чтобы снабжение мозга кислородом не прекращалось. Кровь тюленей содержит большое количество красных кровяных телец и много гемоглобина, который связывает кислород и разносит его по всему телу. Значительную часть кислорода тюлени запасают в мышцах, используя миоглобин (кислородосвязывающий белок).

Другая ключевая адаптация — это ограничение потребляющих кислород тканей путем уменьшения или остановки циркуляции крови в конечностях и органах, не имеющих жизненно важных функций. Этот эффект достигается путем сжатия кровеносных сосудов и снижения частоты сердечных сокращений. В некоторых случаях сердце во время погружения совершает до 4 ударов в минуту вместо обычных 60-80. У беременных самок даже сердечный ритм эмбрионов замедляется одновременно с материнским.

Все эти физиологические изменения позволяют млекопитающим совершать экстраординарные погружения. Чемпионами считаются морские слоны, хотя их достижения меркнут перед способностями клюворылов и кашалотов. Самцы морских слонов ныряют в среднем на 30-40 минут, восстанавливая кислородный дефицит за пару минут на поверхности воды. В море, где они проводят 10 месяцев в году, 90% времени морской слон находится под водой. При необходимости он увеличивает длительность погружения до часа, что позволяет ему ловить рыбу на значительной глубине. Обычно морские слоны кормятся в 300-600 метрах от поверхности воды, но в случае необходимости они опускаются на глубину около 900 метров.

Ныряя на длительное время, тюлени нуждается в продолжительном отдыхе: 45 минут, проведенные под водой, требуют отдыха в течение часа на поверхности. Однако морские слоны способны совершать несколько погружений подряд, отдыхая на воздухе всего пару минут.

Морским слоном помогает значительная масса, позволяющая снизить метаболические затраты при нырянии в расчете на единицу массы. Поскольку количество запасаемого кислорода напрямую зависит от массы, у крупных млекопитающих запас больше как в абсолютных величинах, так и относительно к их потребностям. Но даже самцы морских котиков, чья масса тела сравнима с массой собаки, способны погружаться на глубину свыше 200 метров более чем на 5 минут.

Ученые долго спорили о том, каким образом животные, чья анатомия и физиология столь схожи с таковой у большинства наземных млекопитающих, могут совершать такие длительные погружения. Ныряющие млекопитающие использовали всю пластичность своего строения, позволившую им получить доступ к богатым кормовым ресурсам океана. Предел их возможностей определяется в основном количеством кислорода, которое можно запасти в теле. Кроме того, мы знаем, что некоторые животные обладают режимом анаэробного метаболизма, который зависит от окислительно-восстановительных буферных свойств крови и мышц в условиях быстрого накопления молочной кислоты как продукта такого метаболизма.

Морские млекопитающие более устойчивы к высоким концентрациям молочной кислоты, чем люди. Анаэробный метаболизм в 18 раз мене эффективен, чем аэробный, и обычно требует длительного восстановительного периода, так что может быть использован только в крайнем случае. С другой стороны, он необходим, чтобы обеспечить ныряльщику доступ к богатым пищевым ресурсом, что уравновешивает относительно высокую энергетическую ценность процесса погружения в толщу воды.

Источник