Как же природа решила проблему глубоководного ныряния у китообразных? Каким образом кашалот, испытывающий давление в 150 — 200 атм — давление, которое не в состоянии выдержать даже стальная обшивка подводных лодок, не превращается в лепешку? Почему кит не подвержен кессонной болезни? Как удается морскому великану так долго находиться на больших глубинах, не возобновляя запасов воздуха в легких? Чтобы ответить на все эти волосы, давайте посмотрим, что происходит с организмом кашалота, когда он погружается в море.
100, 300, 500, 1000, 1500 м... Погружаясь все глубже и глубже в океанские воды, тело кита испытывает все большее и большее гидростатическое давление. Но увеличивающееся в десятки и даже в сотни раз (по сравнению с атмосферным) давление не страшно тканям тела млекопитающего, ибо живая ткань кита (как, впрочем, и человека) на 95% состоит из воды, а вода, как известно, несжимаема. Невредимыми остаются и все внутренние органы кашалота (не расплющивается, например, его грудная полость, хотя легкие и проводящие пути — трахеи, бронхи, альвеолы — наполнены не водой, а воздухом). И вовсе не потому, как еще недавно предполагали ученые, что во время ныряния внутренние органы кита каким-то образом оказываются защищенными от давления окружающей среды. Все дело в том, пишет кандидат биологических наук А. Яблоков, что в полости тела кашалота и во всех его внутренних органах во время ныряния устанавливается давление, равное гидростатическому. Лучшим доказательством этого служит тот факт, что кашалот питается донными рыбами и глубоководными кальмарами. Ведь если кашалот проглотит добычу, тело которой испытывает гидростатическое давление, то и в желудке и в кишечнике кита давление, естественно, должно быть точно таким же. В противном случае пойманные кашалотом рыбы или кальмары разрывались бы у него в пищеводе и желудке подобно пневматическим бомбам. Но этого не происходит, и на большой глубине тело кита остается целым и невредимым.
Огромное давление, которое испытывает тело кита, не мешает нормальному функционированию его внутренних органов. Силой сокращения сердечной мышцы кровь движется по сосудам на любой глубине точно так же, как и на поверхности. Не изменяются и процессы фильтрации мочи в почках, всасывания в кишечнике, газообмена в альвеолах легких и т. д.
В дополнение к сказанному остается еще отметить, что кит не испытывает никаких неудобств и затруднений от сжатой на глубине грудной полости, так как, в отличие от ныряльщика-аквалангиста, он уходит под воду с одной порцией воздуха в легких. На глубине он не дышит, и, следовательно, отпадает необходимость в расширении и сжатии грудной клетки. Кроме того, поскольку запас воздуха не возобновляется, значит, в организме не накапливается коварный азот, закупоривающий при подъеме на поверхность мелкие кровеносные сосуды.
Большой интерес для решения проблемы глубоководного погружения представляет устройство энергетического хозяйства китообразных. Находясь на поверхности воды, кит запасает кислород не только в легких, но и непосредственно в тканях тела, главным образом (3/4 всего запаса) в мышцах, где он связывается дыхательным пигментом — миоглобином (поэтому мышцы кашалота имеют почти черный цвет). Перед нырянием кит как бы выключает кровообращение. Таким образом, многие работающие органы животного оказываются на "голодном пайке". Во время погружения и перерыва в дыхании происходит резкое уменьшение числа сердечных сокращений (брадикардия), замедление циркуляции крови в организме (к мышцам уже не требуется доставлять новые порции кислорода). Драгоценным газом, запасенным в легких, непрерывно снабжаются лишь мозг да сердце кашалота. Почки, печень, мышцы переходят на новый режим работы. Все это позволяет киту экономить под водой чуть ли не 1/2 общего количества кислорода легких, растекающегося вместе с кровью (при нормальном дыхании кита на одну лишь работу его мышц расходуется 41% потребляемого кислорода), дает возможность животному подолгу охотиться за донными рыбами и кальмарами без возобновления запасов воздуха и позволяет стремительно выныривать с тысячеметровых глубин. После выныривания, когда в мышцах кита возобновляется нормальная циркуляция крови, немедленно происходит насыщение ее молочной кислотой — продуктом работы мышц.