Ответ зависит от вида. Среди всех млекопитающих наибольшие глубины погружения зарегистрированы у клюворыла Кювье (Ziphius cavirostris) — не у кашалота, как часто полагают, и тем более не у дельфинов.
Рекорды клюворыла Кювье: что зафиксировали учёные
В 2014 году в журнале PLOS ONE группа исследователей из Cascadia Research Collective опубликовала результаты первого долгосрочного наблюдения за поведением клюворылов Кювье. Восемь китов у берегов Южной Калифорнии были помечены спутниковыми метками с датчиками давления и ныряния. Данные накапливались от нескольких недель до трёх месяцев — принципиально больший масштаб, чем в предшествующих кратковременных наблюдениях.
Итог: 3732 часа данных о погружениях. Максимальная зарегистрированная глубина составила 2992 м — это новый рекорд для млекопитающих на момент публикации, превысивший прежний рекорд для этого же вида на 1104 м. Максимальная продолжительность погружения — 137,5 минут, что на 45% превышало предшествующий максимум для любого млекопитающего. Средняя глубина глубоких погружений по всей группе — 1401 м, средняя продолжительность — 67,4 минуты.
Важная оговорка: эти числа — зарегистрированные максимумы, а не физиологический предел вида. Рекорд описывает то, что было зафиксировано у конкретных восьми животных в конкретном регионе. Реальный потенциал вида может быть иным.
Для сравнения: рекорды глубины до этой публикации принадлежали южному морскому слону (Mirounga leonina) — около 2388 м. Кашалот (Physeter macrocephalus) способен погружаться до 1000–2000 м, точные рекорды для него менее надёжны. Сопоставлять этот результат со спортивными погружениями человека напрямую некорректно: у животных и людей различаются физиология, условия и способы регистрации рекордов.
Спутниковая метка измеряет давление воды и переводит его в глубину, а также фиксирует время погружения и всплытия. Она не показывает абсолютный предел возможностей вида. Поэтому корректнее говорить о самом глубоком зарегистрированном погружении в этой выборке, а не о точной границе, до которой способен опуститься любой клюворыл.
Как тело выдерживает такое давление
На глубине 3000 м давление воды превышает атмосферное примерно в 300 раз. Ныряющие млекопитающие выдерживают его благодаря комплексу физиологических адаптаций, развивавшихся десятки миллионов лет.
Кислородный запас. Значительная часть кислорода у ныряющих китообразных запасается в крови и мышцах; особенно важен миоглобин — белок, связывающий кислород в мышечной ткани. Вместе с другими адаптациями этот резерв позволяет долго обходиться без вдоха, но не означает, что любое животное способно повторить зарегистрированный максимум.
Брадикардия и перераспределение крови. При погружении частота сердечных сокращений резко падает — рефлекторная брадикардия ныряния. Кровоток перераспределяется: мозг и сердце получают приоритет, а снабжение части периферических тканей уменьшается. Одновременно снижаются энергозатраты, поэтому запас кислорода расходуется экономнее.
Спадание воздушных полостей. Грудная клетка и дыхательная система ныряющих китообразных приспособлены к сжатию на глубине. По мере погружения газ вытесняется из участвующих в газообмене участков лёгких в более жёсткие дыхательные пути. Это ограничивает дальнейшее поступление азота в кровь, хотя не делает животных полностью неуязвимыми для последствий быстрого изменения давления.
Восстановление. После долгого глубокого погружения клюворылы, по данным исследования, проводят у поверхности в среднем около 100 минут перед следующим глубоким нырком. Это восстановительный период — насыщение тканей кислородом и выведение продуктов метаболизма.
Военный сонар и выбросы клюворылов
Клюворыл Кювье — вид, чаще других связываемый с массовыми выбросами на берег совпадающими по времени с военными учениями с применением активного сонара средних частот (MFA sonar). Эта связь документируется научным сообществом давно, но механизм остаётся предметом исследований.
В исследовании 2014 года зафиксировано, что помеченные киты находились в пределах военного полигона SOAR у побережья Южной Калифорнии в 38% дней, когда поступали данные с меток. При этом полных записей об использовании сонара за период наблюдения не было, что не позволило провести прямой анализ зависимости поведения от конкретных случаев акустического воздействия.
Экспериментальные наблюдения других исследовательских групп фиксировали у клюворылов выраженные поведенческие реакции на имитацию сонара уже при уровнях около 89 дБ: удлинение погружения, прекращение эхолокационной охоты, быстрое удаление от источника. Одна из гипотез связывает выбросы на берег с нарушением нормального поведения при всплытии — резкое изменение траектории погружения может создавать риски, сопоставимые с декомпрессионной болезнью у человека.
Корректный вывод: исследования обнаруживают связь между определёнными сонарными учениями и изменением поведения или выбросами клюворылов в нескольких регионах мира. Это задокументированный риск, который принимается во внимание при планировании военно-морских учений. Утверждение, что сонар никак не вредит этим животным, противоречит имеющимся данным. Равно неверно и обратное — что любое применение сонара неизбежно приводит к гибели.
Читайте также: Почему киты и дельфины выбрасываются на берег и что делать очевидцу
Выбросы китов на берег — природное явление с множеством причин. Они случаются и без сонара, и применение антропоморфных объяснений («кит решил умереть») не соответствует тому, что известно о биологии этих животных.