55. Отряды Ластоногие и Китообразные

Определения и обозначения

Ластоногие — водные млекопитающие, конечности которых превращены в ласты. Они помогают животным плавать, а поскольку сохраняют строение конечностей наземных предков, некоторым ластоногим удаётся передвигаться и по суше. К этой группе относятся животные, связанные с берегом и водой.

Китообразные — полностью водные млекопитающие с обтекаемым телом и передними конечностями-ластами. К ним относятся киты и дельфины; их тело приспособлено к плаванию, а наружных задних конечностей нет. Это отличает их от ластоногих, у которых сохраняются четыре конечности.

Дыхало — наружное отверстие дыхательных путей китообразных, расположенное на верхней стороне головы. Через него животное вдыхает воздух, поднявшись к поверхности. Такое расположение помогает быстро сделать вдох, не поднимая голову целиком из воды.

Китовый ус — роговые пластинки во рту усатых китов. Между пластинками проходит вода, а мелкая добыча задерживается и попадает в рот. Это приспособление позволяет питаться мелкими организмами, не хватая каждую добычу по отдельности.

Как это устроено

Тело ластоногих и китообразных имеет обтекаемую форму, потому что при движении вода создаёт сопротивление. Чем меньше выступов и резких переходов у тела, тем легче ему рассекать воду и плыть. Под кожей находится слой жира: он удерживает тепло и защищает животное от охлаждения в воде. Для водных млекопитающих это особенно важно, поскольку вода отводит тепло от тела.

У ластоногих и передние, и задние конечности превратились в ласты, но сохраняют связь с конечностями наземных предков. Поэтому животные могут грести ими в воде, а строение конечностей у некоторых видов помогает опираться на берегу. Такое сочетание полезно для животных, которые используют и водную среду, и сушу. Передвижение по земле обычно менее ловкое, чем плавание.

У китообразных передние конечности стали ластами, а задние конечности снаружи исчезли. Это уменьшает сопротивление воды и соответствует постоянной жизни в ней. Хвостовой плавник расположен горизонтально: движения хвоста вверх и вниз продвигают тело вперёд. Благодаря этому китообразные эффективно плавают, не используя конечности как обычные ноги.

Ластоногие и китообразные дышат лёгкими, а не жабрами, поэтому им необходим атмосферный воздух. В воде животные могут задерживать дыхание, но затем должны всплыть и вдохнуть. У китообразных дыхало находится на верхней стороне головы, что позволяет сделать вдох у поверхности. Выдыхая перед вдохом, кит может выпустить облако воздуха и водяных капель, которое заметно издалека.

Способ добывания пищи зависит от устройства ротового аппарата. У усатых китов роговые пластинки образуют фильтр: вода проходит через него, а мелкие организмы задерживаются. Зубатые китообразные используют зубы, чтобы схватить добычу. Такое различие связано с тем, какую пищу животные ловят и каким способом её удобнее получить.

Сравнение отрядов Ластоногие и Китообразные

Сначала сравните признаки в каждой строке, а затем найдите, какие из них помогают отличить группы. Одна только обтекаемая форма не позволяет определить отряд: она есть у обеих групп. Надёжнее учитывать строение конечностей, связь с сушей и способ дыхания.

Разбор задач

Задача 1. По описанию определите группу: животное имеет четыре ласта, может выходить на сушу и дышит лёгкими. Нужно сопоставить признаки и не принять водный образ жизни за указание на принадлежность к рыбам. Обе сравниваемые группы — млекопитающие, поэтому отдельно учитываем конечности и связь с берегом.

1. Отмечаем, что дыхание лёгкими характерно для млекопитающих и само по себе не отделяет ластоногих от китообразных. Значит, этот признак подтверждает группу животных, но не решает задачу.

2. Учитываем четыре ласта: это указывает на сохранение передних и задних конечностей, преобразованных в ласты. У китообразных наружных задних конечностей нет.

3. Проверяем признак выхода на сушу. Он согласуется с особенностями ластоногих, тогда как китообразные полностью водные.

Ответ: это ластоногое млекопитающее. Решение основано на сочетании четырёх ласт и возможности выходить на берег, а не только на дыхании лёгкими.

Задача 2. Объясните, почему кит всплывает на поверхность, хотя постоянно живёт в воде. Важно различать место обитания и способ получения кислорода. Жизнь в воде не означает, что животное дышит растворённым в воде кислородом.

1. Определяем, чем дышит кит: как млекопитающее, он использует лёгкие и атмосферный воздух. Жабр у него нет.

2. Связываем лёгочное дыхание с необходимостью выйти к воздуху. Под водой кит не может вдохнуть, поэтому должен периодически подниматься к поверхности.

3. Учитываем расположение дыхала на верхней стороне головы: через него кит делает вдох у поверхности. Так животное получает воздух, оставаясь почти полностью в воде.

Ответ: кит всплывает, чтобы вдохнуть атмосферный воздух через дыхало. Постоянная жизнь в воде не отменяет потребности дышать лёгкими.

Задача 3. У двух водных млекопитающих одно процеживает добычу через роговые пластинки, а другое схватывает её зубами. Определите их группы и объясните различие. Здесь нужно обратить внимание не на место обитания, общее для обоих животных, а на устройство ротового аппарата.

1. Находим признак фильтрации: роговые пластинки задерживают мелкую пищу при прохождении воды. Эти пластинки называются китовым усом.

2. Определяем животное с таким приспособлением как усатого кита. Его способ питания подходит для добычи мелких организмов из воды.

3. Сопоставляем второй способ: добычу схватывают зубами. Это признак зубатых китообразных, которые используют зубы для ловли добычи.

Ответ: первое животное — усатый кит, второе — зубатое китообразное. Различие в питании связано с тем, что у них разные ротовые приспособления: фильтрующие пластинки или зубы.

Типичные ошибки

Китов и дельфинов иногда считают рыбами из-за их формы и жизни в воде. Такое сходство связано с приспособлением к плаванию, но не определяет группу животного. Проверьте себя: кит дышит лёгкими и выкармливает детёнышей молоком, значит, это млекопитающее.

Фонтан над китом принимают за воду, выбрасываемую из дыхала. Обычно заметное облако образуют выдыхаемый воздух и водяные капли у поверхности. Чтобы проверить объяснение, вспомните: дыхало является частью дыхательных путей, через него кит вдыхает и выдыхает воздух.

Можно ошибочно представить, что у китообразных есть обычные наружные задние конечности. На самом деле они утрачены, хотя внутри тела сохраняются отдельные остатки тазового пояса. Проверьте себя по внешнему строению: у китообразных видны передние ласты и хвостовой плавник, но нет задних ног.

Ластоногих путают с китообразными, потому что у обеих групп есть ласты. Однако у ластоногих четыре преобразованные конечности, а у китообразных снаружи отсутствуют задние конечности. Для проверки сравните не просто наличие ласт, а то, сколько конечностей преобразовано и могут ли животные выходить на сушу.

Связь с другими темами

Чтобы понять особенности ластоногих и китообразных, пригодятся знания об основных признаках млекопитающих: дыхании лёгкими, теплокровности, живорождении и вскармливании детёнышей молоком. Эти признаки помогают отличить их от рыб, даже если форма тела и среда обитания похожи.

Тема также связана с изучением приспособлений животных к разным средам. Сравнивая строение конечностей, форму тела и способы передвижения, можно понять, как условия обитания влияют на организм. Эти знания пригодятся при сравнении позвоночных и изучении их эволюции.

Что запомнить

• Ластоногие и китообразные — млекопитающие, приспособленные к жизни в воде.
• Обе группы дышат атмосферным воздухом лёгкими.
• У ластоногих четыре конечности, преобразованные в ласты.
• У китообразных передние конечности превращены в ласты, а задние снаружи отсутствуют.
• Дыхало китообразных находится на верхней стороне головы.
• Усатые киты процеживают пищу китовым усом, зубатые китообразные ловят добычу зубами.