Млекопитающие

   Китообразные – это группа водных млекопитающих, которая резко отклонилась от остальных видов. Эти животные внешне похожи на рыб, но отличаются от них теплокровностью, легочным дыханием, внутриутробным развитием и вскармливанием детенышей молоком. 

   Около 70 миллионов лет назад предки китообразных, которые жили на земле, постепенно переселились в воду. Сначала они освоили мелководье, а потом отошли от берега и полностью утратили связь с сушей. Так как сопротивление воды гораздо больше, чем воздуха, то у китообразных тело приобрело хорошо обтекаемую форму в виде торпеды и исчезло все, что мешало передвижению в воде – задние конечности, меховой покров, ушные раковины.    

   Преодолевать сопротивление трения при быстром плавании в воде китообразным помогла голая неороговевшая кожа – в особенности ее эластичность, большая упругость и несмачиваемость водой. Передние конечности постепенно трансформировались в грудные плавники – уплощенные и достаточно жесткие. Они стали играть роль своеобразных рулевых приспособлений для облегчения передвижения в воде – с их помощью китообразные поворачивают и тормозят, погружаются на определенную глубину и могут двигаться назад. Хвостовая часть этих животных мускулистая и сжатая с боков, очень подвижная и гибкая, заканчивается широкими горизонтальными плавниками. У многих видов китообразных появился спинной плавник, который придает телу большую устойчивость в воде. Все плавники – спинной, грудной и особенно хвостовой плавник, могут менять упругость в зависимости от скорости передвижения. Она регулируется специальными комплексными кровеносными сосудами. Можно считать гидроупругий регулируемый эффект в плавниках важнейшим приспособлением к разному режиму плавания. 

    При быстром движении тело в воде перегревается, поэтому плавники служат еще и своеобразным терморегулятором – через них отдается излишек тепла. Сальных и потовых желез у китообразных нет. Хорошо развитый слой подкожного жира используется как энергетический запас в период сезонной голодовки и защищает тело животного от переохлаждения. Его толщина изменяется по сезонам.  

   Китообразные бывают разной окраски – однотонные, с противотеневым эффектом (светлые снизу и темные сверху), расчленяющей (с четкими светлыми участками кажи и с расположенными на них пятнами). У китов губчатый пропитанный жиром скелет. Позвоночник состоит из разного количества позвонков – от 41 до 98, которые образуют четыре отдела. Шейный отдел достаточно короткий, состоящий из семи срощенных или свободных позвонков, грудной, поясничный, хвостовой. В грудном отделе от 10 до 17 пар ребер, из них первые 2 или 8 пар сочленены с грудиной. Хорошую подвижность позвоночнику, особенно хвостовой части, придают межпозвоночные диски. Китообразные утратили задние конечности, крестцовый отдел позвоночника и таз, это увеличило свободу движения хвостового стебля и дало возможность китам рожать достаточно крупных и отлично развитых детенышей. Короткая плечевая кость поддерживает плоские грудные плавники, короткие кости предплечья и многочисленные кости кисти (в ней бывает 4 или 5 пальцев и увеличенное число фаланг). Ключица отсутствует, а лопатка имеет веерообразную форму.    

    У китообразных череп приспособлен для осуществления дыхания путем выставления из воды ноздрей, которые смещены на темя, без выгибания шеи. У китообразных хорошо развиты многочисленные одновершинные зубы, а у некоторых видов «китовый ус» (своеобразный цедильный аппарат). В связи с этим все верхнечелюстные, межчелюстные и нижнечелюстные кости удлинены. Напротив, носовые кости уменьшены, а кости темени смещены в бока таким образом, что верхнезатылочная кость соприкасается с лобными костями. Одно или два наружных носовых отверстий, которые называются «дыхалом», располагаются на верхней части головы и открываются только в момент вдоха или выдоха сразу же после всплытия из воды.  

   Воздухоносный путь отделен от пищевого пути благодаря особому строению гортани. Эта особенность дает китообразным возможность дышать даже тогда, когда в ротовой полости есть пища или вода. У большей части видов носовой канал соединяется со специальными воздушными мешками и выступает в роли звукосигнального органа. У китообразных легкие приспособлены к очень быстрому расширению или сжатию, они эластичны и упруги. Такая их особенность позволяет почти на 90% обновить воздух за один очень короткий вдох/выдох, у человека такое обновление проходит не больше чем на 15%. В самих легких сильно развиты хрящевые кольца даже в небольших бронхах и мускулатура альвеол, а у дельфинов даже в бронхиолах. 

   Все китообразные способны достаточно долго пребывать под водой с запасом воздуха одного вдоха – бутылконосы и кашалоты почти полтора часа. Большой объем легких и повышенное содержание мышечного гемоглобина дает возможность сделать огромный запас кислорода, который очень экономно расходуется – во время погружения частота пульса сокращается больше чем наполовину, а ток крови перераспределяется таким образом, что кислород поступает в первую очередь к сердечной мышце и мозгу.