Вертикальный отдых кашалотов: физиологические особенности и эволюционная загадка

Вертикальное положение во время отдыха, избираемое кашалотами (Physeter macrocephalus), представляет собой значительный пример адаптации этих морских гигантов, который ставит под вопрос устоявшиеся представления о поведении водных млекопитающих. В отличие от горизонтального плавания, характерного для многих других видов, эти киты предпочитают замирать строго вертикально в толще воды, что является объектом пристального изучения биологов. Кашалоты, являющиеся крупнейшими из зубатых китов и единственными современными представителями семейства кашалотовых, обладают одним из самых массивных мозгов среди всех млекопитающих; средняя масса мозга у взрослых самцов достигает 7,8 килограмма.

Уникальный режим сна кашалотов, впервые детально изученный учеными в 2008 году, включает периоды глубокого, непрерывного отдыха, что отличает их от более мелких сородичей. Исследования, проведенные, в частности, командой под руководством Люка Ренделла из британского Университета Сент-Эндрюс, зафиксировали это необычное поведение у северного побережья Чили. Во время такого сна, который может длиться около 10 минут, животные зависают с носом, устремленным к поверхности, демонстрируя почти полную неподвижность. Примечательно, что в отличие от большинства других китообразных, у спящих кашалотов прекращают активность одновременно оба полушария мозга, что позволяет им достигать состояния полного расслабления. Это состояние синхронного отдыха обоих полушарий является уникальным для китообразных и, вероятно, связано с их способностью к экстремальным глубоководным погружениям.

Кашалоты могут проводить под водой значительное время, задерживая дыхание, а их сон часто происходит на глубине от 10 до 15 метров. Они могут отдыхать группами, состоящими из 5–6 особей, оставаясь в таком положении до двух часов между вдохами, что, по мнению исследователей, может быть связано с ощущением безопасности. В целом, кашалоты претендуют на звание млекопитающих, тратящих наименьшее количество времени на сон, проводя в нем всего около 7% своего существования, что значительно меньше, чем у человека (около 30%). Такая экономия времени сна может быть критически важна для их образа жизни, включающего охоту на глубоководных кальмаров, о чем свидетельствуют характерные шрамы от присосок на их коже.

Физиологические механизмы, обеспечивающие такое поведение, вызывают научный интерес, особенно в контексте их способности погружаться на глубину более 2 километров. Считается, что спермацетовый мешок, содержащий воскоподобное вещество цетилпальмитат, играет роль балласта. Регулируя температуру этого вещества путем изменения потоков крови, кашалот может изменять свою плотность: нагрев спермацета до 37ºС делает его жидким и облегчает подъем, а охлаждение — затвердевает и увеличивает вес для погружения. Эта сложная система терморегуляции и балластировки необходима для навигации в условиях полного отсутствия освещения на больших глубинах, где они активно используют высокочастотную эхолокацию.

Социальная структура кашалотов также заслуживает внимания: они ведут стадный образ жизни, организуясь в матриархальные группы, где взрослые самки воспитывают и защищают молодняк, в то время как самцы уходят в одиночное плавание или собираются в небольшие стада, возвращаясь к самкам только в брачный период. Их сложная система общения, включающая звуковые сигналы и даже «диалекты» у разных групп, подчеркивает высокий уровень когнитивных способностей, которые проявляются и в таком необычном режиме отдыха. Эти гиганты, достигающие 20 метров в длину и весящие до 50 тонн, демонстрируют сочетание физической мощи и тонкой поведенческой организации.