Почему кашалоты спят вверх головой: ученые все-таки разгадали секрет хищных китов

Сон кашалотов давно считается одной из самых интригующих загадок морской биологии. Эти хищные киты регулярно отдыхают в толще воды, принимая почти вертикальное положение с головой, направленной вверх. Исследователи неоднократно наблюдали такое поведение, однако долгое время оставалось непонятно, животные выбирают именно такую позу и что помогает им не всплывать к поверхности во время столь короткого сна.

Ускользающая загадка

Кашалоты отдыхают совсем не так, как большинство морских млекопитающих. Их сон продолжается недолго, обычно от 10 до 15 минут. Все это время животные находятся примерно в 25 метрах под поверхностью воды. Такая глубина позволяет избежать воздействия волн, но при необходимости дает возможность быстро подняться за новой порцией воздуха.



Именно положение тела долго оставалось главной загадкой. Голова кашалота составляет почти треть длины всего тела. Внутри нее находятся масло, воск и воздух. Эти вещества делают переднюю часть тела более плавучей, поэтому с точки зрения физики кит должен постепенно подниматься вверх.

Однако многолетние наблюдения показывали совсем другую картину. Даже находясь в состоянии покоя, животные не всплывали бесконтрольно и сохраняли устойчивое положение в воде. Это означало, что существует механизм, который компенсирует действие плавучести во время сна.

Ответить на этот вопрос попытались Ноэми Фреймонд из университета Невшателя (Швейцария), а также Алек Бёрслем и Патрик Миллер из университета Сент-Эндрюс (Великобритания). Исследователи решили собрать данные непосредственно во время отдыха кашалотов, чтобы проследить, какие процессы сопровождают их сон.

Слежка за спящими китами

Обычные наблюдения с поверхности не позволяют увидеть все детали поведения животных под водой. Поэтому ученые использовали специальные регистраторы, которые закреплялись на теле кашалотов при помощи присосок. Эти устройства одновременно записывали несколько параметров, необходимых для анализа.

Приборы фиксировали звук пузырей, выходящих через дыхало, определяли глубину нахождения животного и положение его тела. Благодаря сочетанию этих данных исследователи могли восстановить события, происходившие во время отдыха.

Работа проводилась у Лофотенских островов (северное побережье Норвегии). Всего регистраторы были установлены на 42 кашалотах. После завершения наблюдений устройства самостоятельно отделялись от животных, всплывали на поверхность, после чего исследователи забирали их для изучения записанной информации.



К моменту начала исследования ученые уже знали, что кашалоты отдыхают тремя разными способами. В одном случае животное сначала опускает голову вниз и начинает медленно погружаться, после чего более плавучая передняя часть тела постепенно разворачивает его головой вверх. В другом кашалот спокойно оседает в воде хвостом вниз, смещаясь примерно на 8 метров. Третий вариант отдыха происходит во время подъема после глубоких погружений с глубины более 200 метров.

Сопоставление всех записей позволило сравнить особенности каждого варианта отдыха. Именно после обработки собранных данных исследователи обнаружили закономерность, которая помогла объяснить необычное поведение животных.

«Чудесные» пузырьки

Выяснилось, что количество пузырьков напрямую связано с условиями отдыха. Если кашалоты дремали ближе к поверхности, за один короткий сон они выпускали воздух через дыхало примерно 11 раз.

Во время отдыха после подъема с глубины более 200 метров картина была совсем иной. В этом случае приборы обычно фиксировали только три или четыре серии пузырьков за весь период отдыха.

Исследователи объяснили различия условиями, в которых находятся животные. После глубокого погружения кашалотам требуется большой запас кислорода, однако давление воды сильно сжимает воздух в легких. Из-за этого тело становится менее плавучим, поэтому дополнительное уменьшение плавучести требуется значительно реже.

Когда отдых проходит ближе к поверхности, воздух в легких постепенно начинает сильнее выталкивать животное вверх. Выпуская часть воздуха в виде пузырей, кашалот уменьшает собственную плавучесть и тем самым сохраняет нужную глубину, не прерывая сон.



Полученные результаты показывают, что выпуск пузырей связан не со случайным поведением, а с поддержанием устойчивого положения тела во время отдыха. Такой способ позволяет животным компенсировать изменения плавучести, возникающие на разных глубинах.

При этом исследование не отвечает на все вопросы о сне кашалотов. Авторы отмечают, что обнаруженный механизм объясняет, каким образом животные удерживаются на нужной глубине, однако особенности самого сна по-прежнему требуют дальнейшего изучения.