А. Б. Киладзе, О. Ф. Чернова

Биология и промысловый потенциал китообразных

Учебное пособие

---

ebooks@prospekt.org

Информация о книге

УДК 599.51/.53(075.8)

ББК 28.693.36я73

К39

Авторы:
Киладзе А. Б., кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории морфологических адаптаций позвоночных Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН;
Чернова О. Ф., доктор биологических наук, заведующая лабораторией морфологических адаптаций позвоночных Института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН.

Рецензенты:
Бабенко В. Г., доктор биологических наук, профессор кафедры зоологии и экологии Московского государственного педагогического университета;
Буневич К. Г., кандидат экономических наук, доцент, заведующий кафедрой «Финансы и кредит» Московского университета им. С. Ю. Витте;
Морузи И. В., доктор биологических наук, профессор, заведующая кафедрой биологии, биоресурсов и аквакультуры Новосибирского государственного аграрного университета;
Пищенко Е. В., доктор биологических наук, профессор кафедры биологии, биоресурсов и аквакультуры Новосибирского государственного аграрного университета.

В учебном пособии приведена морфобиологическая и экологическая характеристика зубатых (белуха, нарвал, косатка и кашалот) и усатых (серый кит, гренландский кит) китов. Показаны ключевые морфофизиологические адаптации этих видов к водным условиям обитания и их происхождение. Собраны сведения, касающиеся истории китобойного промысла, а также использования животного сырья, получаемого от китов. Представлена повидовая сводка, отражающая основные биологические особенности китов. Приведены оригинальные данные о зубной системе нарвала и кашалота. 

Пособие включает контрольные вопросы и практикум. Оно предназначено для студентов, обучающихся по следующим направлениям: 06.03.01 «Биология»; 35.03.08 «Водные биоресурсы и аквакультура»; 19.03.03 «Продукты питания животного происхождения»; 38.03.07 «Товароведение». Мы надеемся, что предлагаемая книга заинтересует не только специалистов, но и широкий круг читателей.

Изображение на обложке Willyam Bradberry / shutterstock.com

УДК 599.51/.53(075.8)

ББК 28.693.36я73

© Киладзе А. Б., Чернова О. Ф., 2019

© ООО «Проспект», 2019

Введение

Исследование китообразных представляет собой актуальное направление в области фундаментальной биологии, постановке которого способствуют не только особый эволюционный уровень и глубокие морфологические адаптации морских млекопитающих, но и сложность получения исходного материала по причине природоохранного статуса многих видов китов, находящихся под защитой международных конвенций и соглашений, а также национальных нормативно-правовых актов. Кроме того, эти сложности усугубляются трудоемкостью проведения исследований столь крупных и редких обитателей Мирового океана.

Китообразные в глобальном масштабе уже много десятков лет находятся под защитой Международной китобойной комиссии (International Whaling Commission — IWC), учрежденной еще в 1946 г. На сегодняшний день эта организация выработала эффективные запретительные механизмы, не допускающие коммерческий китобойный промысел, который до 1986 г. процветал во всем мире. Важной задачей также является установление квот по аборигенному промыслу, который разрешен для коренных народов Крайнего Севера, а также по лимитированной добыче китов в научно-исследовательских целях. Многие виды китов входят не только в Красную книгу Российской Федерации, издание которой курирует Министерство природных ресурсов и экологии РФ, но и в Красную книгу Международного союза охраны природы (МСОП) — IUCN Red List.

С учетом сказанного учебное пособие, посвященное некоторым видам китов, обитающих в водах России, актуально как с точки зрения фундаментального образования по ключевым анатомическим, функциональным и биологическим аспектам, так и с практической стороны — экологического мониторинга, охраны природы, рационального природопользования, а также использования различных видов животного сырья, получаемого от китов. Кроме того, прикладная значимость данной работы обусловлена возрождением китобойного промысла в некоторых странах. Так, в Японии в рамках своих территориальных вод с июля 2019 г. официально возобновляется коммерческий китобойный промысел, так как страна вышла из IWC (Japan whale hunting, 2018).

Композиционно работа состоит из введения, трех основных глав, практикума и заключения. В первой главе приведены общая биологическая характеристика китообразных, а также история китобойного промысла. Во второй главе даны общие биологические описания и история промысла некоторых видов зубатых китов (белуха, нарвал, косатка и кашалот). В третьей главе представлены биологические сведения и промысловые данные о таких усатых китах, как серый и гренландский.

Учебное пособие дополнено контрольными вопросами и практическими заданиями, которые можно использовать в рамках семинаров и практикумов по зоологии. Полагаем, что приведенные задания будут способствовать лучшему закреплению полученных теоретических знаний, что поможет студентам усвоить ряд профессиональных компетенций.

В заключение отметим, что создание подобных пособий необходимо для организации успешного учебного процесса по биологическим специальностям, по прикладным сопутствующим дисциплинам, связанным с водными биоресурсами, а также по товароведению продовольственных и непродовольственных товаров. Это учебное пособие может быть востребованным в рамках следующих федеральных государственных образовательных стандартов высшего образования (уровень бакалавриата): 1) 06.03.01 Биология; 2) 35.03.08 Водные биоресурсы и аквакультура; 3) 19.03.03 Продукты питания животного происхождения; 4) 38.03.07 Товароведение.

Глава 1.
Общая характеристика китообразных

Глава содержит самую общую биологическую характеристику китообразных с учетом их особенностей адаптации к водным условиям обитания, а также некоторые сведения из палеонтологии и экологии отряда. Приведены данные по истории китобойного промысла, и перечислено важнейшее животное сырье, которое можно получать от китов.

Происхождение и морфофункциональные адаптации китообразных

Китообразные как вторичноводные млекопитающие в процессе эволюции приобрели ряд морфологических адаптаций, определяющих структурно-функциональную специализацию органов и тканей, позволяющую им успешно освоить воды Мирового океана. Облик китообразных претерпел колоссальную трансформацию, обусловленную конвергентным сценарием эволюционного процесса — сменой сухопутного образа жизни у предковых форм на водный (длившейся примерно 8 млн. лет), что существенным образом приблизило габитус китов к рыбообразности. Об этом свидетельствует развитие целого комплекса аналогичных органов у китообразных и рыб. Вместе с тем локомоторика китов имеет функциональные «отголоски» таковой у млекопитающих, у которых пояса конечностей располагаются в вертикальной плоскости. Вот почему движение хвостового плавника китов в толще воды осуществляется в вертикальном направлении, а не в горизонтальном, как у рыб или крокодилов (Mead, 2017; Лопатин, 2018).

Ключевыми морфологическими адаптациями китов к водным условиям обитания являются следующие особенности:

1) торпедообразная конфигурация тела;

2) ластовидные передние конечности, обеспечивающие эффективное руление;

3) редукция задних конечностей, о чем свидетельствует присутствие рудиментарного таза;

4) развитый хвостовой стебель с горизонтально ориентированными хвостовыми лопастями на конце;

5) наличие стабилизирующих движение спинного плавника и килей на хвостовом стебле;

6) губчатая структура костей, содержащих большое количество жировых веществ, что важно для уменьшения удельной гравиметрической нагрузки;

7) неоволошенная (кроме сенсорных волосков-вибрисс у некоторых усатых китов) гладкая кожа, уменьшающая сопротивление воды за счет своей обтекаемости, что существенно повышает скорость движения в потоке воды;

8) гипертрофированное развитие подкожно-жировой клетчатки в виде толстого слоя сала, способствующего эффективной термоизоляции (Слепцов, 1955; Бурдин и др., 2009).

Очевидно, что большая часть перечисленных адаптационных комплексов имеет первостепенное значение для локомоторной функции китов в условиях их пелагического образа жизни (Слепцов, 1955).

Найденные остеологические фрагменты и окаменелости (рис. 1 и 2), позволяют говорить о достаточно древнем происхождении китообразных, которые согласно палеонтологическим данным сформировались уже 48 млн. лет назад, то есть в раннем эоцене (рис. 3). Обнаруженные эоценовые окаменелости отражают пограничный переход в системе земля-вода, характерный для пакицетовых китообразных размером с лисицу (Ichthyolestes pinfoldi) или волка (Pakicetus attocki) (Thewissen et al., 2001). Кроме того, китообразные могли произойти от индохиусов (Indohyus), относящихся к вымершим парнокопытным (Thewissen et al., 2007).

Рис. 1. Верхняя челюсть белухи (Delphinapterus leucas). Плейстоцен. Западная Сибирь. Палеонтологический музей им. Ю. А. Орлова, г. Москва

Согласно последним данным, наиболее древним предком китообразных палеонтологи считают внешне напоминающего крокодила амбулоцета (Ambulocetus natans), появившегося 49 млн. лет назад. Необходимо отметить, что возраст наиболее древних представителей семейства амбулоцетид составляет 53,5 млн. лет (Лопатин, 2018).

Рис. 2. Ископаемый китовый ус в породе. Миоцен. Западная Камчатка. Палеонтологический музей им. Ю. А. Орлова, г. Москва

Рис. 3. Пакицет (Pakicetus inachus Gingerich et Russell, 1981) — один из наиболее примитивных и ранних представителей китообразных, обитавших на территории Пакистана в раннем эоцене (Gingerich, Russell, 1981). Вероятно, этот зверь питался в воде, что свидетельствует о его физиологических адаптациях. Реконструкция внешнего вида.
Рисунок. Палеонтологический музей им. Ю. А. Орлова

По данным определителей, отряд китообразных Cetacea подразделяется на два подотряда — зубатые киты Odontoceti, включающий 67 видов, и усатые киты Mysticeti, представленный 11 видами (Бурдин и др., 2009).

В современных условиях китообразные оказывают достаточно заметное влияние на глобальную морскую и океаническую экосистему, являясь одним из ключевых сочленов, участвующих в трофических связях, что важно с точки зрения формирования баланса биологических ресурсов Мирового океана (Моисеев, 1989). Известно, что киты преимущественно потребляют криль; при этом миграционные пути китов именно пересекают скопления зоопланктона, формирующего основу их кормовой базы (Моисеев, 1989).

Говоря о промысловом потенциале китообразных, необходимо указать, что за период 1868–1966 гг. мировая добыча составила более 2 млн. голов (Моисеев, 1989), что существенно подорвало их естественные популяции, поскольку активная промышленная система добычи китов сформировалась уже в первой половине XIX века (Вахрин, 1988). В настоящее время китобойный промысел практически во всех странах мира прекращен, так как в 1986 г. Международной китобойной комиссией был введен мораторий на добычу китов. Однако локальный промысел, обоснованный научными исследованиями, проводится до сих пор в Японии, Норвегии и Исландии (Горбачева, Щербакова, 2014).

История китобойного промысла

На определенном этапе использования человеком природных ресурсов заметное место занимала добыча морских млекопитающих, в частности китообразных. Следствием неконтролируемой хищнической эксплуатации этого ценнейшего природного ресурса стала практически полная остановка китобойного промысла, хотя еще относительно недавно эта отрасль занимала достойное место в системе пищевой промышленности и технической индустрии.

Цель настоящего раздела — проанализировать исторические факты о становлении, развитии и упадке китобойного промысла.

Ранняя история китобойного промысла начинается с III тыс. до н. э., когда эскимосы и другие народы северной части Атлантического и Тихого океанов начали практиковать добычу китов (рис. 4).

Рис. 4. Изображение примитивной формы добычи китов чукчами и эскимосами. Морской музей Эстонии, г. Таллин

Известно, что инуиты, алеуты и японцы в качестве примитивных средств добычи использовали сети, отравленные копья или гарпуны.

В I тыс. до н. э. баски освоили промысел северного гладкого кита (Eubalaena glacialis), размножение которого проходило в Бискайском заливе (Jackson, 2017). В XVII веке на о. Амстердам (архипелаг Шпицберген) была основана голландско-датская китобойная станция в пос. Смеренбург, которая просуществовала с 1619 по 1657 г. В этом поселении работало 150 человек, обслуживающих китобоев, добывавших китов в Северном Ледовитом океане. В Смеренбурге было сооружено несколько медных печей для вытапливания ворвани ― жира китов, имеющего жидкую консистенцию. Однако в середине 1650-х гг. из-за кратковременного похолодания (малый ледниковый период), не позволившего вести добычу китов, производство ценного жира было прекращено (Jackson, 2017).

В середине XIX века с помощью тихоходных судов была освоена добыча кашалота (Physeter macrocephalus) и четырех видов гладких китов Balaenidae (Jackson, 2017). Китобойный промысел успешно освоили американцы. Промысловые суда дислоцировались в порте Нью-

...