Биология Исследовательская работа Тема: «ПОЧЕМУ КИТЫ И ДЕЛЬФИНЫ ВЫБРАСЫВАЮТСЯ НА СУШУ?»

КИТООБРАЗНЫЕПрезентацию подготовилаУченица 7А классаМБОУ СОШ №1Ситухо Анастасия ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:Установление причин массовой гибели китообразных и выявление возможностей их устранения. Задачи работы:Выявление факторов, влекущих гибель животных; установление закономерностей их возникновения. Методология:Изучение особенностей физиологического строения китообразных; изучение научных гипотез о массовой гибели китообразных; анализ, классификация и сопоставление научных гипотез. Актуальность исследования:Пределы умственных возможностей китообразных до сих пор загадка для ученых, поэтому актуальным является вопрос о причинах массовой гибели китообразных. В какой плоскости лежит решение проблемы: увеличение роли человека в использовании океана, технические новшества, болезни и социализация китообразных? Наша гипотеза:Причина массовой гибели китообразных на суше является оглушительный гул субмарин и работа гидролокаторов, используемых человеком. ОСОБЕННОСТИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СТРОЕНИЯ, ИЗУЧАЕМЫЕ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИКитообра́зные (лат. Cetacea) — отряд млекопитающих, полностью приспособленных к жизни в воде. Около 70 млн лет назад прародители китообразных покинули сушу, оставив в наследство свои потомкам лишь многокамерный желудок и некоторые черты, типичные для наземных позвоночных. По данным палеонтологии все основные виды китов и дельфинов сформировались приблизительно 20 млн лет назад. Кожа китообразных отличается большой упругостью, эластичностью и несмачиваемостью, что уменьшает трение при быстром плавании. Наружных ноздрей 2 у усатых китов и 1 у зубатых китов. Они смещены на верх головы и снабжены особыми клапанами, рефлекторно запирающими дыхательные пути при нырянии и отпирающими при выныривании. Во время погружения пульс у китообразных замедляется более чем в 2 раза, и ток крови перераспределяется так, что кислородом снабжаются в первую очередь мозг и сердечная мышца. Зрение у многих видов монокулярное, без общего поля зрения. Органы слуха сильно видоизменены. Ушная раковина отсутствует. Слуховой проход сужен и открывается позади глаза маленьким отверстием; видимо, служит отдельным чувствующим органом, воспринимающим изменение давления. Звук для водных организмов — важнейший источник информации, так как в воде звуковые колебания распространяются в 5 раз быстрее, чем в воздухе. Китообразные издают звуковые сигналы в тех же частотах, которые воспринимают сами. Большинство видов — стадные животные; держатся группами от нескольких сотен до тысяч голов. Преимущественно моногамны. Большинство видов размножается 1 раз в 2 года, только некоторые дельфины плодятся ежегодно, спариваясь вскоре после родов. 1. Климатические изменения. Согласно этой версии, гибель китов объясняется изменением океанских течений, приносящих более холодную воду из Антарктики. Киты плывут на мелководье, чтобы согреться. Обессилевшее животное может не справиться с волнами и позволить им отнести себя на берег. Еще одним правдоподобным объяснением является то, что в результате изменения климатических циклов основная пища китов – рыба – могла поменять направление движения. Таким образом, слишком близко подплывшие к берегу животные могли оказаться на суше в результате отлива или просто броситься за рыбой. 2. Загрязнение Мирового океанаДолгое время главенствующее место занимала «экологическая» гипотеза. В публикациях на очень модные экологические темы утверждалось, что глобальное загрязнение океана приводит к тому, что морские животные начинают гибнуть, и первыми жертвами становятся наиболее крупные из них. Сторонники этой версии заявляют, что в органах дыхания многих китов, выбросившихся на берег, были обнаружены нефтепродукты и даже полиэтилен. Противники этой гипотезы возражают, что очень многие киты-самоубийцы имели чистые органы дыхания, да и вода в местах их «самоубийства» не содержала нефтепродуктов. Радиации в зоне выброса китов тоже отмечено не было. 3. Болезни. В последнее время ученые, особенно австралийские, уделяют самое пристальное внимание инфекционной теории самоубийств морских млекопитающих. Дело в том, что некоторые вирусы поражают слуховой аппарат животных, что ведет к энцефалиту, менингиту и отказу эхолокационной системы. Потеряв ориентацию в пространстве, животное не может двигаться и начинает задыхаться. Возможно, выбрасываясь на берег, китообразные стремятся облегчить себе дыхание, и, в таком случае, возвращение их в родную стихию — лишь усугубление ситуации.Ранее считалось, что эти вирусы, передаваемые паразитами, не способны заражать морских млекопитающих. Однако последние исследования показали, что южные морские тюлени, проживающие на острове Маккуори в 2000 км к югу от Австралии, могут заражаться и переносить заболевание. А от них вполне могут заражаться как питающиеся тюленями касатки, так и другие китообразные. 4. Взаимовыручка. Киты всегда выручают сородича из своей стаи. Если один из китов по ошибке забрел на мелководье, он тут же начинает подавать сигналы сородичам, и те кидаются на помощь. Увы, киты, вместо того, чтобы спасти товарища, сами попадают в беду. 5. САМОРЕГУЛЯЦИЯ ЧИСЛЕННОСТИ.Японские ученые предложили такую версию: среди причин массовой гибели китов называют саморегуляцию численности. Когда поголовье китов становится слишком многочисленным, киты самоуничтожаются. Благодаря такой саморегуляции, поголовье китов всегда остается в рамках, заданных самой природой. Однако многие экологи выступают категорически против этой версии, считая, что популяризация этой гипотезы может привести к разрешению возобновления промысла китов. Количество этих животных не настолько велико – и с каждым годом сокращается, – чтобы можно было говорить о каком-либо перенаселении. 6. Поломка компаса. Киты отлично ориентируются в океане, поэтому биологи говорят, что в мозгу у них магнитный компас, благодаря чему эти морские обитатели могут ориентироваться по магнитному полю Земли. Если перед китами возникает геомагнитное препятствие, их внутренний компас выходит из строя, и они начинают плыть неверным путем. Известно, что спасенные киты нередко вновь выбрасываются на берег. Возможно, это как раз и объясняется поломкой компаса – киты вернулись в воду, но сориентироваться не могут.Самой старой, пожалуй, и обоснованной версией считается теория Маргарет Клиновски. Киты ежегодно мигрируют в теплые воды для того, чтобы спариться и родить детенышей, а потом вернуться назад. И так из года в год. Пути миграций этих животных зависят от магнитных полей нашей планеты, служащих ориентиром в долгом и нелегком пути. В районах со слабым магнитным полем, под влиянием солнечной активности киты могут теряться, сбиваться с пути и выплывать на мелководье. Случаи массовых самоубийств китообразных часто отмечаются после вспышек солнечной активности, искажающих магнитные линии, по которым следуют киты. Магнитные линии обычно идут параллельно берегу и могут искажаться ландшафтом, островами или впадинами. Да и древние карты миграций китов не совпадают с постепенно меняющимися очертаниями материков. Потерявшись, киты вполне могут неожиданно для себя оказаться на мелководье. 7. МАГНИТНЫЕ ЛОВУШКИКандидатом наук Виктором Головко была высказана гипотеза о причинах «самоубийства», которую можно назвать магнитной. Суть её такова. Киты, попадая в зоны аномалий магнитного поля соответствующей конфигурации, никак не могут выбраться из такой «ловушки» и, обессилев, выбрасываются на берег. Однако, если предполагать, что обычные киты обладают магниточувствительностью и используют это свойство для ориентации в пространстве, то такое свойство вовсе необязательно для гринд. Да и обычных китов довольно много видов (зубатых и усатых), и они сильно различаются. Ни у кого из этих различающихся животных надёжно не выявлен механизм магнитной ориентации. Это вполне понятно – очень непросто проводить экспериментальные исследования с такими «подопытными», ведь размеры китов могут достигать 30 м. А во время экспериментов их ещё и кормить надо. Получаются слишком уж дорогие исследования.Всё, что выявлено учёными, – это некоторое вещество в мозге китов, обладающее магнитными свойствами. 8. Шум. Эта теория сегодня наиболее популярна. Ученые заявляют, что китов и дельфинов губит оглушительный гул субмарин. Теряя слух, киты перестают ориентироваться и выбрасываются на берег. Сильный шум под водой пугает китов. Напугать китов могут эхолоты, радары, гидролокаторы, ракеты, субмарины. Эта версия подтверждается фактами – есть несколько примеров того, что выброс китов происходил в момент осуществления военных учений с использованием сонаров.Согласно исследованиям ученых, подобные устройства негативно сказываются на здоровье и поведении животных. 9. ЭХОЛОКАЦИЯ. Ещё одна гипотеза связана с эхолокацией. У китообразных имеются органы излучения и приёма звука. Учёные решили, что это звуковые локаторы. И используются они для различных целей. Во-первых, для поиска пищи – косяков рыб (сейчас и человек использует гидролокаторы для этого). Во-вторых, для выявления препятствий. В-третьих, для ориентирования относительно дна (определения глубины). Конечно, всё написанное – это человеческие предположения. Киты могут пользоваться выявленными органами излучения и приёма звука для каких-либо иных, неизвестных нам, целей, например, для разговоров между собой. Морские животные негативно реагируют на деятельность гидролокаторов. Так, в 2000 году во время использования этого устройства на Багамах в течение 1,5 суток на берегу были найдены 17 особей, принадлежащих разным видам, от зубатых китов, до пятнистых дельфинов.Доктор Ван Хилл предположил, что киты перестают ориентироваться из-за нарушений работы этих локаторов . Действительно, в прибрежных водах эхолокаторы (в том числе и сделанные человеком) работают плохо. Их работе мешают различные «ложные» отражения и шумы. 10. КЕССОННАЯ БОЛЕЗНЬ.В июле 2006 г. в последних известиях «Радио России» рассказывалось о китах-«самоубийцах», выбросившихся на берег в Великобритании и на Канарских островах. Журналисты радостно сообщали, что проблема наконец-то решена. Специалистами было проведено посмертное изучение 14 китов. Причиной гибели они назвали кессонную болезнь.Кессонная болезнь, или эмболия, возникает из-за следующих причин. Когда человек дышит воздухом, находящимся при повышенном давлении, в его крови растворяется азот, который в отличие от кислорода не используется организмом. Если в условия привычного давления возвращаться достаточно медленно (не обгоняя выпускаемых пузырьков воздуха), то азот успевает выделиться из крови в лёгкие, и никакой болезни не возникает. Если же подниматься быстро, то азот выделяется непосредственно в кровеносных сосудах, образуя пузырьки и закупоривая эти сосуды (embolus в переводе на русский – пробка). В результате то там, то там возникает резкая боль. Если человека сразу же не поместить в барокамеру, то всё может закончиться весьма печально.Киты ныряют, делая только один вдох. Кислород из этого «вдоха» они используют полностью. Человек, как известно, при обычном дыхании из 20–21% кислорода использует лишь около 4%. После полного использования воздух китам просто не нужен – они могут его выпустить, а их организм переходит на бескислородное окисление. Этот вид окисления менее эффективен, но его достаточно для снабжения организма энергией. Вот какой хитрый механизм придумала природа.Получается, что азот у китов не высвобождается в переносимой крови и не может вызвать кессонную болезнь. Да и как-то трудно себе представить закупорку сосудов. Например, спинная артерия у крупного кита может достигать полуметра в диаметре. 11. ПАРАЗИТЫ.Ученые исследовали реакцию кожного покрова китов на повреждения, которые причиняют им различные пара¬зиты, поселяющиеся на морских гигантах. Эти паразиты наносят коже китов довольно существенные травмы: одни, так называ¬емые китовые вши, разгрызают кожу вплоть до того, что наружу выступают ка¬пельки крови; другие, обладающие рако-винами, внедряются в кожу еще будучи личинками и используют ее как среду оби¬тания. Рост этих паразитов приводит к об¬разованию на теле кита обширных колоний, и на этом участке наружный кожный по¬кров может быть уничтожен совсем. Естественные защитные си¬лы организма в какой-то мере восстанав¬ливают кожный покров, но недостаточно, особенно там, где находятся паразиты в раковинах. К тому же там поселяется множество микроорганизмов, жизнедея¬тельность которых усугубляет разрушение кожи. Все это беспокоит животное и оно, стремясь избавиться от паразитов, устремляется в опресненные воды — мел¬кие лагуны, устья рек и т. п. Китовые вши тут покидают кожу, но раковины, естест¬венно, остаются. И вот в этих мелководных заливах — из-за отлива, сильного наката, шторма — киты могут «обсохнуть» на бе¬регу и потерять способность вернуться в море. 12. ОТРАВЛЕНИЕ ТОКСИНАМИ.По мнению ученых из Смитсоновского университета, исследовавших останки китов на так называемом «кладбище китов» рядом с Панамериканским шоссе в Чили, образовавшемся более 5 млн лет назад, самым вероятным объяснением смерти животных является отравление токсинами, которые генерируются некоторыми видами цветущих водорослей. Даже сегодня эти так называемые «красные приливы» являются самой распространенной причиной массового выбрасывания морских млекопитающих на берег. Возможно, киты потребляли большое количество загрязненной этими водорослями добычи, а может просто вдыхали водоросли – смерть наступала достаточно быстро. Ученые нашли крошечные зерна окислившегося железа на останках: в современных морях повышенная концентрация этого металла стимулирует размножение некоторых вредоносных водорослей. 13. ФАНТАСТИЧЕСКАЯ ГИПОТЕЗА.Эта гипотеза нашла отражение в фантастическом романе Чингиза Айтматова «Тавро Кассандры (из ересей ХХ века)». По мнению автора романа, киты выбрасываются на берег в предчувствии чего-то очень страшного, в предчувствии большой беды.«Киты, выбросившиеся на берег, издыхали на мелководье мучительно и страшно, тараща выпученные глаза. Их туши валялись в разных местах, как обуглившиеся от пожара горы. И кружила Земля вокруг Солнца… Два дня спустя состоялись похороны Роберта Борка. На кладбище было покойно. Осень. Чистое небо. В минуты прощальной молитвы Энтони Юнгер глянул ввысь и подумал о том, что оба они, выбравшие путь истины, заняли предначертанные им места: один — в космических пространствах, в потоках бесконечности, другой — в недрах земли, в сгустке вечности... И с ними Истина...». заключение:Изучив особенности физиологического строения китообразных, их образа существования, а также особенности их поведения в случае гибели или болезни кого-либо из сородичей, воздействия болезней и паразитов на организм китообразных, возможности влияния деятельности человека, считаем обоснованным вывод о том, что главенствующей гипотезы о причинах массовой гибели китообразных в настоящий момент не существует, либо она не нашла еще свое твердое доказательство.К сожалению, самоуничтожение китов по-прежнему остается загадкой. Однако ученые продолжают проводить исследования и, возможно, скоро они найдут ответ на этот мучительный для многих защитников природы вопрос: «Почему киты выбрасываются на берег?». 1.Белькович В.М. и др. Наш друг – дельфин. – М.: Молодая гвардия, 1967.2.Головко В. «Самоубийства китов»: попытка разгадки.//Спутник (дайджест советской прессы), 1991, № 4.3.Жорж Блон. «Великие кочевья».– М.: Мысль, 1975.4.Чижевский А.Л. «Земное эхо солнечных бурь». – М.: Мысль, 1973.5.Степанюк И.А. «Магнитные бури». – Физика-ПС, 2007, № 5.6.Ч. Айтматов «Тавро кассандры». - Избранные произведения. «ЭКСМО», 1995.ЛИТЕРАТУРА