Wieloryby i delfiny Anna Maćkowiak

Systematyka Rząd: Walenie Cetacea Podrząd: fiszbinowce Mysticeti Płetwal błękitny Balaenoptera musculus Finwal Balaenoptera physalus Sejwal Balaenoptera borealis Długopłetwiec, humbak Megaptera novaeangliae

Płetwal błękitny Finwal sejwal Humbak

Podrząd: zębowce (Odontoceti) Delfin białonosy Lagenorhynchus albirostris Wal dwuzębny Mesoplodon bidens Morświn Phocoena phocoena Butlonos, afalina Tursiops truncatus

Przed conajmniej 70milionami lat przodkowie waleni, żyjący wtedy jeszcze na lądzie rozpoczęli zasiedlanie wód, by na koniec całkowicie utracić związek z lądem Zarówno w budowie jak i w trybie życia zaszły daleko idące zmiany Ciało ma kształt torpedowy Kończyny przednie w postaci płaskich płetw piersiowych Kończyny tylne oraz podtrzymujące je kości miednicy i krzyżowego odcinka kręgosłupa uległy zanikowi Głównym narządem ruchu stał się ogon kończący sie trójkątna płetwą U większości waleni na grzbiecie występuje płetwa grzbietowa (zwiększa stateczność) Gruba warstwa tkanki tłuszczowej pod skórą (do 0,5m u wieloryba grenlandzkiego) Barwa ciała dla jednych ma znaczenie maskujące, dla innych sygnalizacyjno-rozpoznawcze

Nozdrza mają wylot w postaci jednego otworu u zębowców, a dwóch u fiszbinowców Otwory te rozwierane są za pomocą specjalnych mięśni tylko na czas trwania aktu oddechowego (na zasadzie odruchu przy wynurzeniu). Woda nie może również przedostać się do dróg oddechowych przez jamę gębową (dzięki budowie krtani) Płuca są sprężyste i elastyczne Walenie są bardzo żarłoczne, mają wielokomorowy (3-9), rozciągliwy żołądek (płetwal błękitny może zmieścić porcje pożywienia w postaci do 1,5 tony skorupiaków, grindwal do 1, sejwal do 0,5. Potomstwo wydają średnio co 2 lata, samica rodzi 1 młode (jego długość wynosi od 1/4 do ½ długości ciała matki) Dojrzałość płciową osiągają po 3-6 latach

Morscy sprinterzy Delfiny płynące przy dziobie szybkobieżnych kutrów mogą poruszać się z prędkością 65km/h Pływając samodzielnie: Delfin malajski: 40,6km/h Grindwal: 40-48km/h Orki w przeciągu 20 minut od 38 do 55km/h Według teoretycznych obliczeń hydrodynamików delfin nie powinien rozwijać prędkości 30 km/h

Kształt ciała Muskulatura Wyraźna redukcja w układzie mięśniowych: mają 112 mięśni zamiast 170 występujących u ssaków naziemnych (jest to związane z przejęcie funkcji lokomotorycznej przez ogon) Powiększenie 2 par zespołów mięśniowych: mięśnie najdłuższe grzbietu i mięśni podosiowe (1/6 ciężaru wszystkich mięśni). Efektywność tych mięśni jest zwiększona dzięki długim wyrostkom ościstym kręgów

Właściwości skóry – sprężystej, elastycznej i niezwilżanej Zewnętrzna warstwa ulega ciągłemu złuszczaniu się Warstwa zewnętrzna skóry ugina się i sprężynuje pod ciśnieniem wody Samoregulacja amortyzowania za pośrednictwem układu naczyń krwionośnych i nerwów w warstwach skóry oraz złożonego systemu brodawek osadzonych na wałeczkach skórnych, tzw. grzebyki skórne Kierunek ułożenia grzebyków jest zgodny z kierunkiem strumieni wodnych wokół walenia Przez zwiększanie/zmniejszanie światła naczyń krwionośnych przy różnych prędkościach pływania, sprężystość brodawek może ulec odpowiedniej zmianie Powstają warunki do wygaszania turbulentnych pulsacji odpowiednio do prędkości poruszania się (odbywa się to na zasadzie odruchu)

Zdobywcy morskich głębin Wieloryby fiszbinowe do 100m Delfin długonosy Steno bredanensis (żywiący się pelagicznymi rybami) do 30m Delfin bultonosy Tursiops truncatus do 400-500 Kaszalot Physeter catodon nawet do 2500m, potrafią 1,5 wstrzymać oddech

Przystosowania do nurkowania Zmniejszona wrażliwość ośrodka oddechowego na nagromadzenie w krwi dwutlenku węgla, a czynność oddechowa jest pobudzana przez zwiększający się niedobór tlenu. Sprężyste płuca są przystosowane do szybkiego kurczenia i rozkurczania, przez co powietrze w płucach jest wymieniane w ok. 80-90% (u człowieka 15%) Wysoki poziom hemoglobiny w mięśniach (mioglobiny) – w 1g mięśni kaszalota jest jej 8-9 razy więcej niż w 1g mięśni byka. Mioglobina dostarcza tleny przede wszystkim pracującym mięśniom.

W czasie nurkowania dwukrotnie zmniejsza się częstość skurczów serca, zmniejsza się przepustowość naczyń krwionośnych w mięśniach i ustaje na pewnych odcinkach przepływ krwi, czemu sprzyjają liczne zwieracze w żyłach – krew jest dostarczana głównie do mózgu, rdzenia kręgowego i mięśnia sercowego. Pojemność tlenowa krwi jest u waleni o 1/4-1/3 większa niż u ludzi Tzw. sieć dziwna pełniąca role magazynu tlenu oplata ściany jamy piersiwej i okolicy szyi, szczególnie silnie rozwinięta wokół mózgu i rdzenia kręgowego. U delfinów bak dużych tętnic doprowadzających krew do mózgu. Sieć ta może szybko napełniać się krwią i opróżnić, regulując ciśnienie krwi w czasie nurkowania i wynurzania.

Znaczenie analizatorów W nowym środowisku doszło u waleni do przebudowy wszystkich analizatorów odziedziczonych po lądowych przodkach. Redukcji uległ węch Smak: przypuszcza się, że są zdolne do subtelnego rozróżniania stopnia zasolenia wody i do identyfikowania swych współplemieńców na podstawie śladów chemicznych: moczu i fekaliów.

Czucie dotyku Powierzchnia skóry praktycznie nie rogowacieje, co sprzyja zachowaniu wysokiego stopnia wrażliwości. W powłoce skórnej rozmieszczone są wiązki włókien nerwowych i ich zakończenia, złożone receptory kłębkowe oraz otorbione narządy czuciowe w rodzaju kolb Krauzego i ciałek Vater-Paciniego spełniające funkcje termo-, baro- i mechanoreceptorów. Być może brodawki w skórze pełnią też role analizatorów dotykowych. U delfinów gruby nerw czuciowy dochodzi do uwypuklenia na czole - zmiana środowiska przy wynurzeniu jest bodźcem do otwarcia nozdrzy

Występujące na pyskach fiszbinowców włoski, których cebulki gęsto oplecione są zakończeniami nerwowymi pozwalają na określenie gęstości skupień skorupiaków Zębowce tracą włoski czuciowe jeszcze w łonie matki – nie są im potrzebne przy szukaniu pokarmu. W miejscach po włoskach pozostają bardzo bogato unerwione jamki. Tylko delfiny słodkowodne przeszukujące w poszukiwaniu pokarmu muliste dno zachowują włoski przez całe życie

Wzrok Gałka oczna spłaszczona z przodu, szpara oczna przykryta bezrzęsymi powiekami. Gruczołów śluzowych brak, powierzchnia oka jest namaszczana przezroczystą, gęstą, białkowośluzową wydzieliną gruczołu Hardera (chroni oko przed szkodliwym działaniem wody morskiej) Dzięki specjalnej błonce odbijają promienie świetlne (duża liczba kryształków guaniny) oczy delfinów świecą w nocy Posiadają zróżnicowaną zdolność oka do załamywania promieni świetlnych, dzięki czemu mogą one dobrze widzieć zarówno w wodzie, jak i w powietrzu Orki, kaszaloty, fałdowce i pływacze rozglądają się, unosząc głowę nad wodą; w niewoli delfiny obserwują lot rzucanej im ryby i kierują się tam, gdzie powinna spaść, niekiedy chwytają ją w locie

Delfin gangesowy, suzu, suzuka Delfin chiński Wzrok waleni jest głównie monokularny (jednooczny), wyj. delfiny o bardzo małym pysku widzą częściiowo steroskopowo. U waleni nocnych, którym wzrok nie pomaga w poszukiwaniu pokarmu, uległ on redukcji

Narząd słuchu i narząd hydrolokacji Narząd hydrolokacji: walenie najpierw wydają dźwięki, następnie wychwytują echo owych fal dźwiękowych, odbijających się od przedmiotów Narząd do hydrolokacji składa się z: Nadajnika: 3 pary worków powietrznych połączonych kanałem nosowym, krtań, poduszka tłuszczowa oraz “reflektor” utworzony przez przednią wklęsłą powierzchnie czaszki Odbiornika: narząd słuchu, szczęka dolna i być może mechanoreceptory znajdujące się w głowie.

Dźwiękowa wiązka lokacyjna wytworzona przez worki powietrzne a następnie odbita od kości czaszki i załamana przez poduszkę tłuszczową spotyka na swojej drodze np. rybę Odbite fale powracają do ucha delfina przez skórę do najcieńszej części szczęki dolnej – do błony kostnej, stąd do wewnątrzszczękowego ciała tłuszczowego i wreszcie – do ucha

Zakres odbierania częstotliwości wynosi od kilkudziesięciu herców do 196kHz (10 raz więcej niż górna granica u człowieka) Są zdolne do odbierania infradźwięków, np. odgłosów nadciągającego sztormu. Odpowiednio do dobrego rozwoju słuchu, doskonale ukształtował się u waleni aparat głosowy i bogata sygnalizacja dźwiękowa Dźwięki podzielono na 3 kategorie Ciągłe świsty:od 4 do 18-20kHz Ultradźwięki: do 170kHz O złożonym widmie: słyszane przez człowieka jako krakanie, miauczenie, szczekanie, wycie, ryk itp.

Akustyczne oczy delfinów Rozróżniają z odległości 60-120cm dwie metalowe kule o średnicy 5 i 6,2cm. Delfiny potrafią rozróżnic jednakowe pod względem powierzchni płyty: miedzianą, aluminiową i mosiężną Mogą też rozróżniać figury geometryczne umieszczone wewnątrz płóciennych worków Echolokacja jest głównym sposobem rozróżniania obiektów zanurzonych w wodzie, jednak przy bezwietrznej pogodzie i w słoneczne częściej posługują się wzrokiem