В китовых мышцах содержится огромное количество дыхательного пигмента миоглобина. Он-то и придает им черный цвет. Кислород связывается в молекулах миоглобина и по мере надобности поступает во все органы животного. Что касается углекислого газа, выделяющегося в процессе дыхания, то он до поры до времени — пока кит плавает под водой — «консервируется» в крови, не попадая в мозговые центры.
Исполины океана — киты изучаются ныне учеными очень настойчиво. Нельзя сказать, что уже полностью известно, почему могут они так долго путешествовать под водой. Однако исследователи называют ряд причин. Первое — это безотказная система мощных регуляторов и клапанов, препятствующих выжиманию воздуха из легких, как бы глубоко ни нырнул кит. После такого нырка отработанный воздух, который выдыхает животное, почти лишен кислорода.
Но, пожалуй, самое изумительное, поистине «фантастическое» свойство кита — это умение запасать кислород в мышцах. Особенно замечательны в этом отношении зубатые киты, например кашалоты.
Когда кашалот показывается на поверхности, шумное дыхание его слышно за сотни метров. Это он вентилирует свои легкие. Не только в старину, но даже совсем недавно, когда еще не было гидролокаторов, «сопенье» кашалотов, как надежный ориентир, помогало китобоям выслеживать добычу в темноте и в тумане.
Кит делает пятнадцать-двадцать глубоких «затяжек» свежим морским воздухом, вдыхая зараз до десяти тысяч литров воздуха, и одновременно выдыхает скопившиеся в легких и крови продукты распада — углекислый газ и водяные пары.
Кислород, когда кит дышит атмосферным воздухом, накапливается не только в легких и в мышцах, но и в крови животного. Миоглобин «запасает» живительный газ, а по мере надобности отдает его работающим органам. И чем больше миоглобина содержится в тканях, чем тщательнее продуты легкие, тем оказываются богаче кислородом мускульные «закрома» и тем длительнее путешествие под водой совершает кит.
Может ли кашалот помочь людям проникнуть в подводный мир?
Вот что говорят о чудесных способностях китов и о возможности глубоководных погружений человека без каких-либо аппаратов советские ученые.
— Как создать в организме человека условия, близкие к китовым? Здесь нам придется вступить в область научных прогнозов, — высказывает свое мнение инженер В. Волков.
Прежде всего необходимо сохранить воздух в легких. Не дать глубинам сжать грудную клетку. В принципе это осуществимо при помощи устройств, напоминающих легочный автомат акваланга, которые можно вмонтировать, ну хотя бы в специальную маску. Вторая проблема — это такое насыщение организма кислородом, которое обеспечило бы бесперебойную работу внутренних органов в течение длительного времени.
Так что научная идея создания в человеческом организме условий для долговременного пребывания на больших глубинах уже существует… Биологам предстоит решить важнейшие задачи: понизить чувствительность дыхательного центра в мозгу к накапливающейся в процессе работы организма углекислоте или же найти способы, позволяющие улучшить ее выведение из организма; кроме того, еще неясно, как решать проблему быстрого погружения и всплытия. В общем дел предстоит еще немало. Наука сегодняшнего дня вступила лишь в первое соприкосновение с замечательной и многообещающей тайной природы…
— Представьте себе, — продолжают ученые-«кашалотоведы» Сергей Клейненберг, Всеволод Белькович и Алексей Яблоков, — что вы находитесь на берегу моря лет этак через десять-пятнадцать. Вот к воде подходит человек и, проглотив какие-то таблетки и запив их чем-то из стакана, начинает размеренно дышать. За его плечами нет акваланга, только на лицо надета маска. Через несколько минут он погружается в море. Проходит пять, десять, пятнадцать минут — его все нет. Наконец, когда вы уже теряете терпение и поглядываете, не бежать ли за помощью, чтобы вытаскивать утонувшего, человек выходит из воды и ложится отдохнуть на песок.
Фантазия? Сегодня — да, но завтра — реальность! В самом деле, создание веществ, способных помочь нашим тканям запасать кислород из воздуха в несколько большем количестве, чем это происходит обычно, вещь вполне допустимая и возможная.
Но способность аккумулировать газ в организме была отлично известна еще за несколько десятилетий до того, как люди разгадали тайну зубатых китов. Какое же существо, подобно кашалоту, могло устраивать в живых тканях склады газа? Это… сам человек.
К сожалению, человек пока что мало выиграл от этой в общем-то замечательной способности. Азот, растворенный в живых тканях, при быстром уменьшении давления снова становится свободным газом, угрожая кессонной болезнью.
Интересно, что, кроме китов, кислород в мышцах «откладывают» и другие млекопитающие — обитатели моря, а также морские черепахи и даже обыкновенные водоплавающие птицы — дикие гуси и утки. Охотясь под водой, они вынуждены надолго задерживать дыхание. Мясо этих птиц из-за обилия миоглобина довольно темное, хотя и не такое, как у китов. Да и сам миоглобин их отличен от миоглобина морских гигантов. Это и понятно: дыхательный пигмент китов связывает значительно больше кислорода.
Отталкивающий вид, специфический запах и привкус, а кроме того, жесткость — все это до недавнего времени совершенно обесценивало китовое мясо. Охотников привлекал знаменитый китовый жир. Мясо морских исполинов считалось несъедобным и при разделке туш его попросту выбрасывали за борт. Позднее горы китового мяса начали перерабатывать на корм домашнему скоту. А недавно люди включили его и в свой рацион. По мнению одесских ученых из Украинского научно-исследовательского института консервной промышленности, китовое мясо не хуже говядины. Весь секрет в том, как его приготовить. На помощь пришла химия. Если к китовому мясу добавить некоторое количество ортофосфата и соевой муки, исчезнет специфический запах и мясо становится мягким. Вкус улучшают и небольшие добавки глютаминнатрия. Чтобы избавиться от неприятного цвета, мясо подвергают своего рода химчистке — отбеливанию. В институте разработано более десятка различных видов китовых консервов. Вы еще не пробовали их? Обязательно попробуйте, не пожалеете.
И все же было трудно примириться с мыслью, что кашалоты, так долго плавая под водой — отдельные «рекордсмены» — по часу-полтора, — довольствуются лишь тем кислородом, который они припасают в крови и мышцах, усердно вентилируя свои легкие.
— Не имеют ли кашалоты какой-либо дополнительный источник энергии? — задали себе вопрос китологи.
Оказалось, да. Многочисленные опыты и долгие наблюдения позволили сделать такой вывод:
— У китов есть еще один источник энергии — бескислородное, или анаэробное, окисление. Главным источником энергии служат углеводы. Энергия получается за счет их распада на простые соединения. Процесс окисления очень сложен. Первая фаза может идти без участия кислорода. На глубине при задержке дыхания рано или поздно должен наступить момент, когда запасы кислорода в мышцах, в крови и в легких будут израсходованы. Тогда и вступает в действие бескислородное дыхание, говорят ученые. Пища, которую добывает кит, сразу же начинает с огромной скоростью перевариваться и растворяться желудочными соками. Питательный раствор немедленно всасывается стенками кишечника. Кровь разносит эту подкормку — огромное количество глюкозы и других питательных веществ — по всем мышцам, по всему организму. Так высококалорийное питание в глубинах моря заменяет дыхание. И чем больше трофеев — кальмаров и рыбы добудет кашалот, охотясь в глубинах, тем дольше сможет он пробыть под водой, не возобновляя запасов кислорода.