Сегодня в качестве отдельной науки выделена бионика. Она изучает «патенты» природы для использования их на благо человека. Именно бионика бьется сегодня над вопросом экономичности движения дельфинов — способности плавать быстро и с малой затратой энергии. Развивая высокие скорости, животные расходуют значительно меньше энергии, чем ее приходится затрачивать, буксируя с такой же скоростью жесткую модель дельфина, изготовленную человеком.
Какие еще механизмы, особенности анатомии позволяют дельфинам чувствовать себя в море так, как дома? Известно, что ни одному наземному животному не удается надолго приостановить дыхание. Человек например может сделать паузу между вдохами не более чем на 1–1,5 мин (ныряльщики-профессионалы — до 2–3 мин), а кашалот преспокойно может находиться под водой до полутора часов. Есть над чем поразмыслить!
Оказывается, в легких и органах кровообращения китообразных имеется множество специальных приспособлений. Во-первых, у китообразных большая кислородная емкость крови, т. е. гемоглобин их крови обладает большей по сравнению с другими млекопитающими способностью связывать кислород. В их крови есть и миоглобин — вещество, которое аккумулирует кислород примерно так же, как и гемоглобин нашей крови.
Кашалот перед погружением делает серию вдохов-выдохов, чтобы восполнить запасы кислорода, что позволяет длительное время пребывать под водой.
Дельфины обычно не ныряют так глубоко и надолго, как кашалоты, они погружаются под воду на 7—15 мин. Для смены воздуха в легких, как правило, не замедляя скорости плавания, они поднимаются к поверхности и, высунувшись из воды, менее чем за секунду совершают дыхательный акт.
Во время ныряния запасы кислорода крови расходуются очень экономно. Мышцы например в это время почти не получают его и довольствуются его запасами в миоглобине. Львиную долю кислорода получают жизненно важные органы, такие как сердце, головной мозг и органы чувств. Подобное распределение крови обеспечивается в основном за счет изменения просвета артерий, разносящих кровь по всем органам и частям тела. Стенки артерий сужаются, уменьшается диаметр сосуда, следовательно, органы снабжаются кислородом довольно длительное время.
Даже сердце под водой не работает с полной нагрузкой. Замечено, что частота сердцебиения резко замедляется, наступает, как говорят ученые, брадикардия. Например, у дельфина афалины при погружении частота пульса изменяется от 100–130 до 40–50 ударов в минуту. На поверхности, когда животное дышит, частота ударов сердца приходит в норму, просвет артерий увеличивается, организм вновь насыщается кислородом.
Дельфины подобно нам ориентируются в пространстве с помощью органов чувств. Ученые называют их анализаторами, поскольку с их помощью животное получает информацию о среде своего обитания.
Органы обоняния у дельфинов не развиты, а в коре головного мозга не обнаружены обонятельные центры (не удивительно, ведь речь только что шла о том, что под водой дельфины не дышат, их дыхательные пути перекрываются, да и в период короткого выныривания они им вряд ли необходимы). Однако установлено, что эти морские млекопитающие каким-то образом узнают о пребывании поблизости с ними «чужих», сами оставляют следы (не в виде испражнений и мочи, а в виде специфических химических веществ).
Было уже упомянуто о том, что долгое время ученые думали, что у дельфинов слабо развито зрение. Почему было сделано такое заключение, на основе каких исследований и опытов? Вероятно, исследователи основывались на том, что человек даже в чистейшей прозрачной воде не может видеть дальше 60 м, а во многих районах морей и океанов видимость снижается до 10 м. Правда, трудно предположить, что дельфины в воде руководствуются зрением.
Как же тогда им удается, двигаясь с такой высокой скоростью, избегать столкновений, опасностей на больших глубинах в условиях сумеречного освещения или полного отсутствия света?
Да и невозможно пройти мимо того, что глаза у животных достаточно развиты, сравнительно крупные, от них отходят крупные зрительные нервы. Высказывались и предположения, что глаза выполняют у дельфинов функцию восприятия давления воды. Увы, это не так. Глаза у них действительно служат для получения информации об окружающем мире, приспособлены к условиям резкой смены степеней освещенности, одинаково четко (с небольшого расстояния) различают одни и те же предметы как в воде, так и в воздухе.