https://frosthead.com

Днешните китове са огромни, но защо не са големи?

Живеем в епоха на гиганти. Това може да звучи странно, като се има предвид липсата на огромни динозаври или гигантски земни лениви, които се движат наоколо. Но е истина: Синият кит, балаеноптера мускулест, е най-голямото животно, което някога е живяло, простира се на дължина над 100 фута и тежи около 100 тона. И този гигант не е някакво задържане от древна епоха.

Свързано съдържание

  • Защо китовете станаха толкова масови?
  • Колко голям може да получи сухоземно животно?

Днешните огромни китове са резултат от сравнително скорошен еволюционен прираст.

Лесно е да се приеме необятността на много китове за даденост, но от гледна точка на еволюционния учен, фактът, че те са еволюирали толкова гаргантски, изглежда доста малко вероятно. Никълъс Пиенсън, уредникът на изкопаемите морски бозайници от Националния природонаучен музей на Смитсониан, от десетилетия проследява дългата опашка на развитието на китовете - от пустини, заливащи кости, до самите морета.

Част от историята в новата му книга „ Шпиониране върху китовете “ е документиране на това как днешните океански гиганти станаха толкова гигантски.

„Китовете имат геоложка история, обхващаща повече от 50 милиона години“, казва Пиенсън, „но те наистина не са достигнали титанични размери до последните няколко милиона години.“ Това, което знаем за фосилната история на китовете, прави китоподобните над 200 000 паунда - като днешните сини, перки, лък и десни китове - сравнително нови. И така, как се случи това?

На първо място, не е така, сякаш само една рода китове стана голяма по право. „От гледна точка на родословното дърво на големите китове знаем, че много различни родове независимо достигат изключително големи размери“, казва Пиенсън. Но има модел в случаите, когато тези различни китове се свръхразмери. Изключително големи китове се развиха през последните 4, 5 милиона години, съвпадайки с изливането и протичането на Ледниковите епохи.

Условията в ледниковата епоха са благодат за филтриране на хранене на китове, което означава, че появата на ледникова епоха обикновено предвещава приток на растеж. „Увеличаването на изтичането на хранителни вещества по бреговете създава свръх плячка в по-топлите сезони, “ казва Пиенсън, „което е нещо, което виждаме днес извън Аляска, Калифорния или Мейн.“ Това не само предлагаше усмивка за китове, но и даде китове причина да мигрират на дълги разстояния, за да се възползват от сезонните награди. „Моретата от ледниковия период направиха големите китове още по-големи.“

Чуйте този епизод на Sidedoor, подкаста на Smithsonian, който се впуска дълбоко в някога агресивно ловувания и смятан за почти изчезнал, сив кит. Те отскочиха, за да станат един от най-разпространените видове китове в Северния Тихи океан. Какво се промени?

С увеличаването на размера костите на китовете ставали все по-порести. Ето, изображение от 1885 г. на половината и скелет на Джоузеф Палмър на гърбав кит, малко след като е инсталиран в Националния музей (сега сградата на изкуствата и индустриите). С увеличаването на размера костите на китовете ставали все по-порести. Ето, изображение от 1885 г. на полукълбата на Джоузеф Палмър и скелет на гърбав кит, малко след като е инсталиран в Националния музей (сега сградата на изкуствата и индустриите). (Архив на институциите Smithsonian)

И освен морските промени, настъпили по време на плиоцена и плейстоцена, спецификата на живот в морската сфера позволи на някои китове да достигнат размери, нечувани за сухопътните животни. „Напълно водни животни живеят в почти неутрална жизнена среда, “ анатомистът на Мон Синай Джой Райденберг казва, „затова теглото им е без значение.“ Ето защо кит е далеч по-тежък от динозавъра със същия размер; Суперсавърът, изчислен на приблизително същата дължина като най-големия син кит, е тежал по-малко от половината. Това е и причината, поради която котките на китовете бързо се оказват в опасност: На сушата по-голямата част от кита уврежда мускулите им и отделя опасни количества протеин, наречен миоглобин, който може да доведе до отказ на бъбреците им.

И все пак това не означава, че анатомично всичко отива в океана. „Може да си представите, че китовете могат просто да се развиват по-големи и по-големи размери без ограничения“, казва Пиенсън, „но има много факти от живота им, които представляват биологични граници“.

По-рано, казва Райденберг, земноводните бозайници, предшестващи днешните китове, прекарвали времето си между брега и плитката вода. Имаха нужда от плътни кости, които да действат като баласт, за да им помогнат да се поддържат неутрално плаващи, а също и да се поддържат, докато са в отпуск на брега.

Тъй като китовете стават по-воднисти и придобиват огромни размери, моделът обаче се обърна. Съвременните китове, казва Райденберг, "имат порести кости, които в комбинация с мастните отлагания ги правят по-леки." Това помага на китовете да стоят на повърхността и да дишат въздух, и, посочва Райденберг, балансът на тежки и леки органи вътре в китовете им позволява да променят колко са плаващи чрез разширяване или свиване на въздушни пространства в органи като белите дробове и ларинкса. Когато китовете издухват въздух (и сополи) от духалките си, те контролират плаваемостта си.

Тези скорошни, екстремни адаптации поставят въпрос за това как китоподобните могат да продължат да се променят. С най-големия кит за всички времена, който все още плува моретата, може ли гигантските китове да станат още по-големи?

Въпреки че е мъчително да мислите за още по-големи левиатани, има няколко неща, които не позволяват на китовете да бъдат по-масивни. Китовете дишат въздух, точно както техните предци-амфибии са правили още в еоцена, което прави дробовете им критичен хардуер за животни, които трябва да се справят с огромни разлики в океанското налягане. Но има ограничения за това колко ефикасно дихателните системи могат да осигурят достатъчно кислород за по-големи и по-големи тела, отбелязва Пийнсън, „и това може да е една от причините да няма, да речем, китове с дължина 300 фута в океаните днес“.

Физиката на водния живот също влиза в игра. Китовете имат опростени тела, за да помогнат за намаляване на влаченето (силата, която се съпротивлява на движението на кит през водата), но няма начин да го елиминират изцяло. А методите на хранене на най-големите китове - поглъщането на огромни глътки малки морчета от водата - работят само ако китовете са в състояние да преодолеят този проблем, докато буквално влачат челюстите си през водата.

Проучване през 2012 г. на това поведение при хранене установи, че с дължина от 110 фута, китките няма да могат да преодолеят влаченето, за да затворят устите си достатъчно бързо, за да уловят бягаща плячка. „Най-големите китове, измерени някога, на 109 фута, изтласкват теоретичната граница на най-големите китове за хранене, които могат да съществуват.“ С други думи, китовете вероятно няма да могат да станат много по-големи без основен ремонт на начина, по който храни с най-големи видове.

Preview thumbnail for 'Spying on Whales: The Past, Present, and Future of Earth's Most Awesome Creatures

Шпиониране на китовете: миналото, настоящето и бъдещето на най-страхотните същества на Земята

Гмуркане в тайния живот на китовете, от тяхното еволюционно минало до днешния край на науката.

Купува

Човешката история също играе роля. „Индустриалният китолов добави друг селективен натиск върху популациите на китовете“, казва Райденберг. Той добавя, че както съвременните, така и историческите китолони редовно се насочват към най-големите китове, които биха могли да намерят, което означава, че „по-малки китове, които могат да се възпроизвеждат с по-малък размер, са изкуствено подбрани [за].“ Ловните китове може би са свили популациите на китовете, които са успели да оцелеят, и за бавноразмножаващите се видове дори ограниченият китолов може да има драматични ефекти.

Какво е бъдещето на китовете, тогава - както и на толкова голяма част от нашата планета - зависи много от това как нашият вид решава да действа.

Животът на Земята е изправен пред голяма криза на изчезване и, изтъква Пийнсън, изследванията на рисковите фактори за изчезване при бозайници често сочат големият размер на тялото като отговорност. Това важи както за китовете, така и за слоновете и отдавна изгубените видове, като утробите с размерите на малките коли. Северният Атлантически десен кит например достига над 50 фута дължина и е един от най-застрашените китоподобни на планетата.

Как ще играе това за други китове, не е сигурно, но Пиенсън отбелязва, че има много рискове отвъд китолова. „Стотици хиляди умират от нетни заплитания, прилов на риболов, отравяне от замърсяване или от удари с кораб“, казва Пиенсън, който не трябва да споменава нецензурните нива на микропластично замърсяване в океаните. Как огромното количество пластмасов боклук влияе върху здравето на китовете, които се хранят с филтри, не е известно, казва Пиенсън и това е притеснително, тъй като изследователите се опитват да победят изчезването.

Някои гиганти са успели да отскочат назад, като гърбаци и сиви китове на Западното крайбрежие. Но заплахите, с които се сблъскват много китоподобни - от мъничката, силно затворена вакуита до самия син кит - изискват изследователите да копаят през вкаменели дънери, както и да пресеят моретата, за да разберат по-добре как да спасят китоподобните в нестабилни океани. Вкаменелости показаха, когато китовете станаха големи, а биологията разкри как са поставили горната граница за размера на животните, но фантастичните китове на бъдещите морета ще съществуват само ако полагаме усилия да ги спасим сега.

Днешните китове са огромни, но защо не са големи?