Как синие киты стали самыми крупными животными на Земле?

Синие киты — самые крупные животные за всю историю нашей планеты. Даже самый крупный динозавр в прошлом весил где-то около 75 тонн, тогда как обычный кит может весить вдвое больше. Но как им удалось стать такими огромными? Портал popsci.com разобрался в проблеме.

На суше максимальный размер, до которого могут вырасти млекопитающие, ограничен гравитацией. У крупных наземных млекопитающих соответственно крупные кости, огромные кровеносные сосуды и мощные ноги, без которых было бы невозможно выдержать вес столь массивного тела. Но у крупных животных масса увеличивается гораздо быстрее, чем прочность их костей. При достижении определенного порога дополнительное увеличение массы тела привело бы к разрушению костей ног животного – они просто не выдержали бы нагрузки.

Но в воде гравитация оказывает другой эффект. Плавучесть воды помогает поддерживать массу морских млекопитающих — и это стало ключевым фактором гигантских размеров китов. По мнению некоторых экспертов, вода не только снижает действие гравитации, но и побуждает теплокровных млекопитающих расти в размерах.

Дело в том, что вода отводит тепло от тела гораздо быстрее, чем воздух. По этой причине морские млекопитающие должны быть крупнее, чтобы поддерживать температуру своего тела. Но в то же время, чем крупнее они становятся, тем больше энергии им требуется для поддержания метаболизма. Идеальный размер обеспечивает баланс между потреблением энергии и скоростью подачи. Другими словами, морское млекопитающее может стать огромным только в том случае, если будет есть достаточно пищи, чтобы удовлетворить энергетические потребности большого организма.

Если говорить о синих китах, то такой пищей является криль — мелкие морские ракообразные, которые передвигаются по воде медленными, плотно сбитыми стаями. Чтобы максимально эффективно использовать это, киты в ходе эволюции обзавелись огромными ртами и широкими подкожными мешками в гортани, что позволяет им заглатывать большие объемы криля за один раз. Одним махом синий кит может съесть до 360 кг ракообразных — примерно столько же весит 16 торговых автоматов. А сумка, образованная глубокими складками кожи от челюсти до пупка, как раз и помогает в проглатывании добычи.

Проблема в том, что активная охота на добычу требует много энергии. Поэтому такая стратегия оправдана только для животных огромных размеров. Один «глоток» криля может дать синему киту в 200 раз больше энергии, чем он потратил на маневр – довольно выгодное соотношение.

Гигантские размеры китов также помогают им преодолевать большие расстояния. Криль встречается в больших количествах только в изолированных частях океана, поэтому синим китам приходится преодолевать тысячи километров между местами нагула и размножения. Масса их тела позволяет им хранить значительное количество энергии в виде жира даже без еды. Поэтому, хотя они и тратят больше энергии, чем более мелкие животные, киты тратят ее медленнее по сравнению с их размером. Результатом является превосходная выносливость, которая хорошо сочетается с обтекаемой формой туловища.

Стоит помнить, что синие киты не всегда были такими большими. Летопись окаменелостей показывает, что их предки, Pakicetus, были наземными млекопитающими, размерами похожими на волков. Вероятно, они жили на суше, но охотились на мелководье. А первые морские киты, появившиеся около 40 миллионов лет назад, были относительно компактными. Например, один из самых ранних китов, Mystacodon selenensis, достигал всего четырех метров в длину — как дельфины.

Но три миллиона лет назад океаны изменились. По поверхности планеты распространились огромные ледяные шапки, температура упала, а ветры усилились. Мощные ветры заставили богатые питательными веществами воды подняться из глубин океана. Это, в свою очередь, побудило криль скапливаться вдоль побережья, что было выгодно животным, которые обильно питались и путешествовали на большие расстояния.

Могут ли синие киты вырасти еще больше? Да, но ненамного — они близки к своему естественному пределу. Чем крупнее животное, тем сложнее его сердцу перекачивать кровь к конечностям, ухудшается насыщение организма кислородом, замедляется репродуктивная активность. Например, исследование 2019 года показало, что при глубоком погружении пульс синих китов может замедляться до двух ударов в минуту — абсолютного минимума, необходимого для поддержания жизненно важных органов.