В.Б. Это и пелагическая часть океана, потому что там ловят мног
о рыбы…
А.Г. 400 миллионов Ц это огромная популяция.
А.С. Ну, на весь мировой океан это не так много.
А.Г. Для млекопитающих это огромная цифра.
В.Б. Насекомых намного больше. Но крупным китам, как вы знаете, к
рупно не повезло. Потому что их основательно добили до такого уровня, что
с 86 года кроме японцев и норвежцев все прекратили промысел. Постепенно чи
сленность ряда видов восстанавливаются, конечно, но в экосистеме океана
странные вещи происходят. Потому что экосистема сразу отреагировала на
исчезновение китов. Например, в Антарктике. Там вдруг резко увеличилась
численность тюленей, которые стали питаться пингвинами. Киты там уже пла
вают группами, в которые входят несколько разных видов Ц они должны коо
перироваться, чтобы обеспечить себе прокорм, понимаете.
А.Г. Но если стада разных видов могут кооперироваться, это знач
ит, что коммуникация между ними происходит по системе (не будем это языко
м, может быть, называть) сигналов, которая доступна разным видам.
А.С. Трудно сказать насчёт того, насколько универсальны языки.
Не будем говорить «языки» Ц системы звукового общения. В принципе, они м
огут быть достаточно разные, вплоть до того, что разные группы, разные ста
да одного и того же вида имеют статистически достоверно различающиеся с
истемы звуковых сигналов. Американцы этим долго занимались, вели наблюд
ения десятки лет. Показали вроде достаточно неплохо.
В.Б. Но это не разные системы, там диалекты разные.
А.С. Совершенно верно. Наверное, можно сказать так. Это правиль
ный, наверное, термин. Разный диалект. Я как раз и хотел сказать, что это не з
начит то, что они общаются внутри группы на разных звуковых системах, диа
лектах, как хотите называйте. Не значит, что они не могут понимать друг дру
га.
А.Г. Превращение вполне земных млекопитающих в вид, больше нап
оминающий рыбу, разумеется, привело к огромному количеству изменений жи
зненных систем дельфинов. Расскажите, пожалуйста, об особенностях дыхан
ия дельфина. Ведь это же всё равно лёгкие.
В.Б. Да, лёгкие. Но имеют целый ряд интереснейших адаптаций. Ита
к, на поверхности делать нечего, кроме как получить свежую порцию воздух
а. Пища в воде на разной глубине. У кого-то в поверхностном слое, у кого-то н
а глубине в сотни метров. Кашалоту надо нырять на километр, на 500, на 700 метров
. Вот, будьте любезны приспособить свою дыхательную систему к этому. Перв
ый механизм Ц это разделение от активного снабжения кислородом двигат
ельного аппарата и центральной нервной системы. Центральная нервная си
стема получает от лёгких по малому кругу нормальное кровоснабжение. Мыш
цы обходятся тем, что есть в меоглобине, меоглобина очень много. Мышцы чёр
ного цвета. И они работают сами на себя без свежего кровотока, в них накапл
ивается молочная кислота. Но она не поступает никуда и ничего не отравля
ет.
А.Г. А куда же она девается?
В.Б. Она там блокирована, пока он ныряет. И есть клапаны на сосуд
ах, перераспределяющие кровоток, есть клапаны в лёгких, которые закрываю
т альвеолы, и так далее, и так далее. И главное, что это одна порция воздуха.

А.Г. А какой объём лёгких?
В.Б. Опять же, это по-разному Ц от 300 литров у крупного кита до 6Ц 8
литров у дельфинов.
А.Г. Я говорю о тех дельфинах, которые сопоставимы с человеком
по размеру.
В.Б. С человеком сопоставимы по размеру? Это 6Ц 8 литров.
А.С. Но тут важно-то что? Как используются эти 6Ц 8 литров у нас. У
хорошего спортсмена тоже может быть 5Ц 6 литров, но вообще-то при нормальн
ом дыхании, когда мы с вами сейчас здесь беседуем, мы при каждом вдохе обме
ниваем, дай Бог, процентов 20 того воздуха, который заполняет…
В.Б. Не воздух, а кислород.
А.С. О кислороде особый разговор. Сначала просто об объёме возд
уха. Дельфин при этом мощном коротком быстром выдохе-вдохе за секунду-дв
е обменивает примерно 80 процентов объёма.
А.Г. То есть, он выдыхает 80 процентов и загоняет новые.
А.С. Дальше. То, о чём говорит Всеволод Михайлович. Когда мы дыши
м в нормальном не очень душном воздухе, где кислорода 20 процентов, в возду
хе, который мы выдыхаем, его остаётся ещё 16 примерно.
То есть, мы используем только пятую часть воздуха, который мы вдыхаем, он в
полне пригоден для дыхания другим существом, что, кстати, используют вра
чи, спасатели, когда делают изо рта в рот искусственное дыхание. Дельфин и
з этого объёма высасывает тоже порядка 80% того кислорода, который там соде
ржится. Тут ещё просто обстоятельства помогают, потому что когда он уход
ит на глубину, внешним давлением грудная клетка обжимается, давление в л
ёгких повышается соответственно, повышается растворимость газа в кров
и. И этот кислород буквально выжимается.
В.Б. Там ещё, конечно, повышенная поглотительная способность э
ритроцитов и плазмы крови и так далее…
А.С. А дальше вступает в действие то, о чём Всеволод Михайлович
только что сказал Ц огромный эритроцитный резерв, резерв кислорода, кот
орый может храниться в самом гемоглобине крови, в миоглобине мышц и плюс
ещё экономное его расходование. То есть, в первую очередь Ц жизненно важ
ные органы, во вторую очередь Ц всё остальное, что может подождать. И вот
так, что называется «с миру по нитке» сэкономили здесь, рационально обош
лись с воздухом или с кислородом на этом этапе. Этап за этапом Ц вот и пол
учается, что мы чувствуем удушье через минуту, наверное, после того как за
держиваем дыхание. Дельфины могут уходить на глубину на десятки минут. О
ни ходят до 500 метров вглубь и там пасутся. Это какое время нужно, чтобы догр
ести туда, там найти пищу, тоже его там не ждёт накрытый стол, это ж тоже над
о потрудиться, расходовать энергию на активные движения и подняться обр
атно. Это такой вот дельфинчик.
А.Г. Ну, а тут возникает вопрос уже не о кислороде, а об азоте. Это
ж надо нырнуть на 500 метров, а потом подняться на поверхность.
А.С. А в этом-то вся прелесть. Когда водолаз опускается на глуби
ну, его снабжают воздухом в изобилии из баллона или от компрессора по шла
нгу, вместе с кислородом, который он использует для дыхания, он получает н
еограниченное количество азота.
В.Б. А там не важно Ц азот или гелий, это совершенно безразличн
о, какой наполнитель идёт. Он всё равно получает больше, чем надо.
А.С. Будем говорить о простейшем случае, о дыхании воздухом, зн
ачит, азот. Следствие то, которое мы, наверное, все знаем Ц это опасность д
екомпрессионной болезни. Если давление сразу сбросить, растворённый в к
рови азот вскипает и Ц самые трагические последствия. Но дельфин-то ныр
яет с небольшим запасом воздуха, только с тем однократным запасом воздух
а, которым он наполнил свои лёгкие. Этот азот, он тоже, как и кислород, естес
твенно, практически полностью растворяется в крови. Но этого объёма прос
то недостаточно для того, чтобы даже при резком сбросе давления произошл
о вскипание крови. То есть, он может спокойно стрелой на поверхность выле
теть, ему это совершенно ничем не грозит.
А.Г. Но всё равно ведь разница в давлении существует колоссаль
ная Ц между внутренним давлением дельфина и внешним, на глубине 500 метров
.
В.Б. Нет, давление во всех тканях проникающее. Поэтому адмиралы
не верили: «Как же это кашалот может у вас нырять на полтора километра, ба
тенька? Нашу лодку на 400 метрах раздавливает». Объясняешь, что давление пр
оникающее. Ткани тела кита Ц на 95% вода, а если есть полости, то там существ
уют механизмы для выравнивания давления.
А.С. Эластичные ткани полностью передают давление.
В.Б. Вода передаёт, она не сжимается, везде давление одинаковое
.
А.С. Воздух выжимается практически…
В.Б. Есть места, где мощная кость. Как быть? Создаётся кровеносн
ое сплетение сосудов, которые заполняют эту полость. Давление в сосудах
везде повышается, сплетение раздувается и заполняет всю полость, чтобы н
е было баротравмы. Точно так же такие же сосудистые сплетения есть в кост
ях, где надо. Везде всё есть, и всё под компрессией находится. Давление пер
едаётся, это сообщающиеся сосуды, давление везде одинаковое.
А.Г. Феноменальное устройство. Скорость, с которой плавают дел
ьфины. Там тоже всё, по-моему, не очень подчиняется физическим, биологичес
ким законам, насколько я понял.
А.С. Наверное, всё-таки подчиняются. Только если эти законы гра
мотно используются. Тогда и возник этот знаменитый парадокс Грея, которы
й в течение многих лет обсуждался Ц то ли он вообще существует, то ли он н
е существует. В принципе, где мог лежать ключ к решению этого парадокса, бы
ло ясно с самого начала. Нужно каким-то способом организовать обтекание
тела дельфина водой так, чтобы оно было не вихревым, как обычно происходи
т, когда большое достаточно тело обтекается с достаточно большой скорос
тью. Мы это называем ламинарным, когда струи потока плавненько, не завихр
яясь, обтекает тело. Тогда сопротивление резко падает и нужно не слишком
много энергии для того, чтобы оно двигалось. Но дело в том, что подсчитыват
ь этот энергетический баланс Ц это, в общем, дело такое мутное, скользкое
. Сколько на самом деле энергии тратится в данный момент, сколько её запас
ается, сколько берётся из запасников. Поэтому долгое время это всё было н
еясно, и потом вообще решили бросить, решили, что вообще никакого парадок
са Грея нет, что всё это ерунда. Но наш со Всеволодом Михайловичем добрый з
накомый, зовут его профессор Романенко, подошёл к этому делу немножко по-
другому. Он не подсчитывал, сколько дельфин съел и сколько кислорода про
глотил, чтобы таким образом его энергию подсчитать. Просто он снимал с по
мощью камеры кинематику движения животного, а зная кинематику движител
я хвостового плавника, по известной формуле можно подсчитать, какая энер
гия тратится, какая энергия этим движителем переводится в механическое
движение, какое тяговое усилие и так далее.
Очевидно, каким-то способом дельфин умудряется снижать эти завихрения н
а своём теле. Каким способом, вот тут существуют разные идеи. И, скорее все
го, несколько механизмов тут работает. Это может быть и упругость кожи, ко
торая в зародыше давит зарождающиеся на поверхности вихри, и таким образ
ом завихрение, конечно, возникает, но позже, при большей скорости и на боле
е дальней точке тела. Это может быть особенность работы самого хвостовог
о плавника, который отталкивает воду назад, но в то же время отсасывает во
ду спереди, создавая перепад давления и таким образом отсасывая эти вихр
и и тоже увеличивая ту часть тела, которая обтекается ещё до того, как появ
ились завихрения. То есть, хотя дельфины могут двигаться с достаточно вы
сокой скоростью, порядка 50 километров в час, для воды это очень высокая ск
орость, но, конечно, не очень долгое время, или оседлывая волны, создаваемы
е кораблями.
В.Б. Это совершенно разные вещи Ц оседлывание волны или самос
тоятельное плавание.
А.С. Об этом я и говорил, что, конечно, такие рекорды есть, но это н
емножко другое, это не имеет отношения уже к вопросу об экономии энергии,
но в целом иногда получаются достаточно рекордные результаты.
А.Г. Есть ещё один физиологический феномен, насколько я понял,
это зрение дельфина. Он одинаково хорошо видит и в воздушной, и в водяной с
реде. Как это достигается, какими механизмами?
А.С. Это целая детективная история. Действительно, любой плове
ц знает, что если он ныряет под воду, если не надета специальная маска, то с
разу всё становится нечётким, нерезким, не сфокусированным. И совершенно
понятно почему. Основную, так сказать, функцию фокусирующей линзы в наше
м глазу играет выпуклая сферическая поверхность роговицы глаза. А в воде
, когда перед роговицей оказывается не воздух, а вода, эта линза перестаёт
работать. У дельфина всё наоборот. У него под водой роговица не работает, к
ак линза, так же как и у нас. Потому что оптические свойства ткани за рогов
ицей практически такие же, как оптические свойства воды перед ней. Значи
т, этой границы как бы не существует. Но зато у него есть очень мощный круг
лый, практически как шарик, хрусталик, который обеспечивает под водой но
рмальное зрение. Но тогда он должен был Ц по всем прикидкам, по всем расчё
там Ц быть катастрофически близоруким на воздухе. Потому что, как тольк
о он поднимает голову над водой, появляется эта сферическая поверхность
, дополнительная линза, и она создаёт рефракцию примерно ещё в 25 диоптрий.
То есть, он должен быть близорук на 25 диоптрий. Что такое близорукость на 25
диоптрий объяснять не надо любому, кто носит очки.
Для того чтобы глаз одинаково работал и под водой, и на воздухе, поверхнос
ть должна быть плоской. Вот как у фотоаппарата для подводной съёмки. У нег
о не выпуклая линза передняя, а обязательное плоское стёклышко. Пловец, к
оторый ныряет под воду, надевает маску с плоским стеклом, тогда граница р
аздела между водой и воздухом всегда плоская и это не создаёт дополнител
ьного преломления, не меняет оптики глаза. Но дело-то в том, что роговица г
лаза не может быть плоской, не имеет права быть плоской. Потому что форма г
лаза поддерживается внутри избыточным глазным давлением. Глаз не имеет
внутри скелета, который бы поддерживал форму. Форму надо поддерживать ст
рого, иначе фокусировка нарушится.
Значит, механизм воздушного шарика. Глаз наш слегка поддут избыточным да
влением. И этим его форма строго выдерживается. Но раз он поддут, значит, э
ластичная роговица не может быть плоской. Она обязательно прогибается, о
на обязательно сферическая. Как обеспечить плоскую поверхность, котора
я всё-таки нужна для того, чтобы глаз видел одинаково и в воде, и в воздухе?
Для этого пришлось весь глаз переконструировать полностью. Начиная от о
птики и кончая световоспринимающей оболочкой сетчатки. Штука в том, что
ведь самое важное Ц это обеспечивать фокусировку не на всей сетчатке, а
на той её части (она относительно небольшая), которая обладает наибольше
й разрешающей способностью. У нас с вами это, в общем, достаточно небольша
я часть сетчатки, небольшой участочек поля зрения. Если вы сосредоточите
взор на моём правом ухе, то левое ухо уже будет видно неотчётливо, потому
что его изображение уже не попадает на эту центральную ямку. И оказалось,
что у дельфина эта область высокого разрешения, где, собственно, и обеспе
чивается острое зрение, во-первых, не одна, как у всех нормальных зверей, а
две. Эти две области разъехались на края сетчатки. Для чего всё это нужно?
Вся сетчатка имеет форму почти неправильной полусферы. В центре этой пол
усферы Ц хрусталик, практически сферический. И свет падает на эти боков
ые части сетчатки через центр хрусталика. Не через центр роговицы, а чере
з её края. А края роговицы пришиты к плотной белковой оболочке и имеют кри
визну намного меньшую, чем центр. Это показано было Белом Долсаном прямы
ми измерениями. И плюс к этому ещё зрачок у него, соответственно, оказался
реконструируемым. То есть, вместо одного отверстия у него при ярком осве
щении зрачок перекрывается таким образом, что распадается на два отверс
тия, которые через две крайние точки роговицы наперекрёст пропускают св
ет к двум противолежащим точкам высокого разрешения.
А.Г. Детективная история, действительно.
А.С. Да вот такая получилась история.
А.Г. Тут огромное количество вопросов приходит по поводу дель
финов. Первый из них касается семейных отношений. Существуют ли семьи у д
ельфинов?
В.Б. Да. Опять же надо говорить о конкретном совершенно виде. Ес
ть отличия у разных видов. Но вот, скажем, можно сказать несколько слов о н
аших арктических дельфинах, которые белухи называются. У них существует
матриархат. То есть, линия материнская развивается, она доминирует. Все о
соби женского пола остаются с мамой на протяжении всей жизни. А самцы по м
ере достижения половой зрелости уходят, так сказать, в самостоятельное п
лавание. Но они остаются все в рамках одного стада. То есть, одна семья, дру
гая семья, энная семья Ц все вместе они образует одно локальное стадо. И в
ся популяция состоит из таких локальных стад, которые внутри связаны тес
нейшими родственными отношениями. Они все друг друга знают. Связаны опре
делёнными, иерархическими законами. В обычной ситуации ничего не заметн
о, но в критической ситуации Ц кто там главный Ц сразу понятно. Кто кого
защищает, кто берёт на себя ответственность за принятие решения.
Они воспитывают детей. Вот как раз летом в репродуктивных скоплениях, ко
гда они имеют возможность все вместе собраться.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39