Как киты едят в воде и не захлебываются?
Все китообразные произошли от наземных парнокопытных. Их дальние современные родственники — бегемоты. Эту родственную связь подтвердили и ископаемые формы, и молекулярные исследования [1]. Но океан потребовал от потомков сухопутных животных серьезной переделки: ноздри переместились вверх, тело стало обтекаемым, передние конечности превратились в ласты, задние в хвост, а дыхание пришлось строго отделить от кормления.
Открыть рот можно, вдохнуть — нельзя
«На самом деле человек тоже может открыть рот под водой, но только возле поверхности; на большой глубине это опасно из-за высокого давления, — объясняет преподаватель биологии Мария Крюк. — Когда мы глотаем, надгортанник — тонкий эластичный хрящ — закрывает путь в трахею. Следовательно, захлебнуться, открыв рот под водой, человек не может. Это случится только в том случае, если он попытается вдохнуть. А при потере контроля над собой из-за паники или недостатка кислорода именно это обязательно произойдет — рефлекторно».
У человека нос, рот и глотка образуют общий перекресток. Воздух проходит через нос или рот, затем через гортань и трахею в легкие. Еда идет через рот и глотку в пищевод. Пути пересекаются, и потому нам приходится на мгновение прекращать дыхание, когда мы глотаем. Еще и речь потребовала особой подвижности гортани: человеку важно не только дышать и есть, но и говорить. Плата за разговорчивость состоит в некотором риске поперхнуться.
А как у киообразных?
У китообразных все выглядит иначе. Их ноздри переехали на верхнюю часть головы и превратились в дыхало. У усатых китов это две наружные ноздри, у зубатых, к которым относятся дельфины и кашалоты, обычно одна наружная дыхательная щель. Дыхало соединяется с носовыми ходами и далее с гортанью. Рот для вдоха киту не нужен вообще. То есть пищевод и воздухоносные пути у китообразных — это две разные системы и никак не сообщаются между собой. Следовательно, кит может беспрепятственно открывать рот под водой и не захлебываться.
Такое же строение глотки характерно для всех родственников китов — дельфинов и кашалотов.
Ластоногим проще, чем человеку, но они не киты
Тюлени, морские львы и моржи тоже едят в воде и дышат атмосферным воздухом. Их объединяют в группу ластоногих, но близкими родственниками китов они не приходятся. Ластоногие связаны с хищными млекопитающими: в эволюционном смысле тюлень ближе к медведю и кунице, чем к дельфину.
У тюленей есть приспособления для ныряния, задержки дыхания и кормления под водой. Они могут закрывать ноздри, а их гортань и глотка хорошо защищают дыхательные пути. Но их анатомия не копирует китовую. Дыхательное отверстие у них осталось на передней части морды, а не уехало на макушку. Поэтому говорить, что у всех водных млекопитающих пищеварительный и дыхательный пути разделены одинаково, нельзя.
Выдры, например, нередко едят на поверхности, лежа на спине. Морские львы могут ловить рыбу под водой, но дышат, как и тюлени, через нос. Бобр способен нырнуть с веткой в зубах, однако не превращается от этого в миниатюрного кита.
Рыбы устроены удобнее всего
«Меньше всего проблем с глотанием под водой у костных рыб (осетров, лососей, карасей, окуней, щук и др. — всего более 20 000 видов), говорит Мария Крюк. Строение их жабр позволяет воде с растворенным кислородом проникать через жаберные крышки к жаберным лепесткам, где происходит газообмен, а затем вода тем же путем удаляется из организма. У хрящевых рыб, например акул и скатов, жабры представляют собой прорези глотки, выходящие наружу, чтобы дышать. Поэтому они постоянно заглатывают воду и выбрасывают ее через жаберные щели.
И если костные рыбы могут долго держать рот закрытым, хрящевые даже еду в пасти удерживать не могут — вынуждены отрывать и проглатывать кусок как можно быстрее. Но если у рыбы или водного млекопитающего нет аномалий в строении глотки, она никогда не захлебнется».
Материал впервые опубликован в 2018 году, обновлен в 2026.
