Ви коли-небудь замислювалися, чи можуть кити відригувати, і чому вони не тонуть, коли ковтають галони води і криль? Нове дослідження UBC може просто дати відповідь.
Дослідники виявили, що у китів, які годуються випадом, у роті є «оральна пробка», м’ясиста цибулина, яка рухається назад, щоб закрити верхні дихальні шляхи під час годування, а їх гортань закривається, щоб перекрити нижні дихальні шляхи.
Згідно з документом, опублікованим 20 січня 2022 року, ця пробка запобігає потраплянню води в легені під час їжі. Current Biology. «Це схоже на те, коли язичок людини рухається назад, щоб заблокувати наші носові ходи, і наш дихальний отвор закривається під час ковтання їжі», - каже провідний автор доктор Келсі Гіл, докторант кафедри зоології.
Ви здогадалися, що кити, які годуються випадом, їдять повз, кидаючись на свою жертву, прискорюючись на великій швидкості й відкриваючи пащі, щоб поглинути воду та криль. Іноді ця кількість може бути більше, ніж їхнє власне тіло, каже доктор Гіл, що вражає, оскільки ця група включає горбатого та блакитного кита, найбільшу тварину на Землі. Потім вода зливається через їх вуса, залишаючи крихітний смачний криль, щоб його можна було проковтнути.
Дослідники спеціально досліджували финвалів, тип китів, які харчуються випадом, і виявили, що «оральна пробка», необхідна для переміщення, щоб їжа могла проходити в стравохід. Єдиний спосіб, яким це було, — у напрямку до потилиці і вгору, перекриваючи носові ходи, коли кит ковтає. Одночасно хрящ закривається біля входу в гортань, і гортанний мішок рухається вгору, щоб перекрити нижні дихальні шляхи, каже доктор Гіл. «Ми не бачили цього захисного механізму ні в інших тварин, ні в літературі. Значна частина наших знань про китів і дельфінів надходить від зубастих китів, у яких повністю відокремлені дихальні шляхи, тому подібні припущення були зроблені щодо китів, які годуються випадом».
Виявилося, що люди мають подібну систему ковтання їжі, не потрапляючи в легені: у нас є надгортанник і м’яке піднебіння, «кришка» з хряща та клапоть м’язів у нашому горлі та роті відповідно. Люди, ймовірно, також могли б їсти під водою, каже доктор Гіл, але це було б скоріше як пливти на великій швидкості до гамбургера і широко відкривати рот, коли ви наближаєтеся – важко не затопити легені.
Дослідники кажуть, що ротова пробка китів і гортань, що закривається, є центральними в тому, як розвивалося випадове харчування, що є ключовим компонентом величезних розмірів цих істот. «Об’ємне фільтрування роїв криля є високоефективним і єдиним способом забезпечити величезну кількість енергії, необхідної для підтримки такого великого розміру тіла. Це було б неможливо без особливих анатомічних особливостей, які ми описали», — каже старший автор доктор Роберт Шедвік, професор кафедри зоології UBC.
Дослідження анатомії китів часто включає в себе спроби розрізати китів, які загинули від висадки на мілину, що супроводжується такими проблемами, як спроба завершити роботу до підйому припливу. Однак для цього дослідження доктор Гіл та її колеги розібрали китів в Ісландії в 2018 році, відновивши тканини, які не використовувалися для їжі з комерційної китобійної станції. Працювати з китами в режимі реального часу було б чудово, каже вона, але може знадобитися певний прогрес у технологіях. «Було б цікаво кинути крихітну камеру в пащу кита, поки він живиться, щоб побачити, що відбувається, але нам потрібно переконатися, що вона безпечна для їжі та біологічно розкладається».
Команда продовжить досліджувати механізми, пов’язані з глоткою та невеликим стравоходом, який відповідає за швидке транспортування сотень кілограмів криля в шлунок менш ніж за хвилину. З огляду на багато впливів людини, які порушують харчові ланцюги, і знаючи, як кити харчуються і скільки вони їдять, добре знати якомога більше про цих тварин, щоб захистити їх і їх екосистеми, каже д-р Гіл.
І ще багато чого потрібно з’ясувати, зокрема, чи кашляють кити, гикають і, так, відрижка. «Горбаті кити видувають бульбашки з рота, але ми не точно знаємо, звідки береться повітря – для китів було б доцільніше і безпечніше відригувати зі своїх отворів».
Довідка: «Анатомічний механізм захисту дихальних шляхів у найбільших тварин на землі» Келсі Н. Гіл, А. Уейн Фогл та Роберт Е. Шедвік, 20 січня 2022 р., Current Biology.
DOI: 10.1016/j.cub.2021.12.040
