Чому кити такі великі
Ми живемо у часи гігантів. Кити є як найбільшими живими тваринами, так і, якщо говорити про блакитних китів завдовжки 110 футів, найбільшими тваринами, які коли-небудь були живими на планеті.
Але кити не завжди були гігантськими. До приблизно 3 мільйонів років тому, викопні дані показують, що середня довжина китів була лише близько 20 футів. Вони були великі, але ні великий . Зростання - і зростання - родів, що породили горбатих, плавників та інших махін, сталося, в еволюційний час, за одну ніч.
Отже, чому кити великі - і чому кити такі великі зараз ?
Біологи припускають, що ця зміна відбулася через їжу. Зрештою, 3 мільйони років тому океани також породили велику кількість здобичі, якою великі вусаті кити чудово підходять для відпочинку.
Але як щодо зубчастих китів, які повинні зануритися, щоб знайти висококалорійну здобич, як тюлені та кальмари? Чи однаково визначається їх розмір, який, як правило, менший за вусатих китів, за винятком кашалотів, від їх їжі?
Зараз дослідники, які проаналізували дані про події годування десятка різних видів китів, вважають, що вони мають математичне підтвердження. Написання в Наука на цьому тижні вони кажуть, що вусаті кити, які стають більш енергоефективними в міру зростання, отримують вигоду від величі, оскільки це дозволяє їм мігрувати до джерел їжі, які з'являються та зникають у різних точках земної кулі.
Тим часом, кажуть вони, глибоко заглиблені кити-зубасті обмежені наявністю великої здобичі. Найбільші зубаті кити, кашалоти, які можуть процвітати на дієті гігантських кальмарів, працюють на граничній енергоефективності, оскільки їм легше полювати на менш поживних, але більш рясних кальмарів середнього розміру.
Співавтор дослідження Джеремі Голдбоген, морський біолог з морської станції Хопкінса Стенфордського університету, пояснює тонкий баланс енергії та розміру для ссавців-гігантів, і чому величина є таким переконливим біологічним питанням.
Подальше читання
Сегментувати гостей
Джеремі Голдбоген - доцент кафедри біології в Стенфордському університеті Хопкінса на морській станції в Тихому океані, штат Каліфорнія.
Розшифровка сегмента
ІРА КВІТ: Це наукова п’ятниця. Я Іра Флатос - Флатов, я неправильно ввів своє ім’я. Чому кити такі великі? Я маю на увазі, коли-небудь замислюватися над цим? Однак це серйозне наукове питання. Чому тварині повинен бути певний розмір, а чи є він великим, варто витрат на їжу та енергію? Я маю на увазі, що вашому 100-футовому синьому китові в середньому потрібно 100000 фунтів, щоб утримувати багато клітин, що живляться, зволожуються, киснються і є теплими. Крім того, вам доведеться перемістити всю цю масу навколо океану. Отже, щоб бути великим, потрібно працювати.
І все ж ми живемо в епоху морських гігантів. У вас є ваш блакитний кит до міні, все більше, ніж найбільша жива наземна тварина. Чому ці кити такі великі? І добре, якщо вони такі великі, чому вони не більші? Ну, десятки вчених працюють майже 10 років, і вони обчислюють одне з можливих пояснень. І це пов’язано з джерелами їжі. А в новому дослідженні, опублікованому цього тижня в Science, вони припускають, що для вусатих китів отримання великих розмірів було найкращим способом скористатися величезними скупченнями крихітного криля в океані. Тим часом у зубних китів, які пірнають та полюють на окремих тварин, є більш точний баланс між введеними та виведеними калоріями, що може пояснити, чому вони, як правило, менші.
Тут докладніше про біологію великого є доктор Джеремі Голдбоген, доцент кафедри біології морської лабораторії Хопкінса Стенфордського університету. Він приєднується до нас зі студій KAZU в Монтереї, штат Каліфорнія. Ласкаво просимо до Science Friday.
ДЖЕРЕМІ ГОЛДБОГЕН: Привіт, Іра. Щасливий бути тут.
ІРА КВІТ: Приємно з вами. Тож чи можете ви відповісти за мене, що робить, чому така велика тварина, наукове питання, а не лише філософське?
ДЖЕРЕМІ ГОЛДБОГЕН: Так, фізіологи давно захоплюються великими вусатими китами, головним чином тому, що вони такі великі, і як порівняльний фізіолог, якого цікавить, як тварини функціонують, як вони працюють, як вони взаємодіють із навколишнім середовищем, блакитні кити справді створюють почуття дива, намагаючись зрозуміти, як функціонує життя у верхній палаті будинку, мрія про масу тіла. Який темп життя і як це бути таким великим?
IRA FLATOW: Чи був час в історії китів, коли вони були не такими великими, і з часом вони переросли у більших істот?
ДЖЕРЕМІ ГОЛДБОГЕН: Так, це - і я багато розповідаю про це своїм студентам, це те, що ми живемо у часи гігантів. Отже, якщо ви подивитесь на викопні дані, ви дійсно не побачите нічого, що було б більшим за сучасних вусатих китів. І що насправді цікаво, вони стали великими зовсім недавно, лише за останні близько 5 мільйонів років. І ось вони пройшли приблизно від максимального розміру близько 10 метрів у довжину до океанських велетнів, яких ми сьогодні бачимо для горбатих китів, плавників та блакитних китів. І це принаймні подвоєння довжини, але пам’ятайте, що подвоєння довжини насправді призводить до величезного збільшення ваги.
А особливо для чогось на зразок горбатого кита, який дуже оздоблений на одиницю довжини. Це велика маса тіла, яку ці тварини еволюціонували зовсім недавно.
ІРА КВІТ: І навіть меншим китам нема на що чхати, так. Кіти-минки досить великі.
ДЖЕРЕМІ ГОЛДБОГЕН: О, так, звичайно. Це, безумовно, розмір слона, якщо не трохи більший.
IRA FLATOW: Добре, давайте поговоримо про те, як вони стали великими, чому вони великі, чи можуть вони стати більшими? Почнемо з теорії про те, що їжа та вартість придбання. Це може бути відповіддю на те, як кити стали такими великими. Ви досліджували цю теорію роками, так?
ДЖЕРЕМІ ГОЛДБОГЕН: Так, це ще одне захоплююче, що ці тварини такі великі, що їх не можна мати в лабораторії. Багато з них трапляються в цих офшорних середовищах. Тож вони справді уникли нашої здатності вимірювати майже все. Тож у наших знаннях є багато прогалин. Ми просто не розуміємо основних аспектів їх біології. Але це поле, яке зараз справді вийшло на сцену як поле, яке ми зараз називаємо біологічним забиванням.
Отже, у нас є ці маленькі комп’ютери, які ми прикріплюємо до китів за допомогою присосок. Тому вони неінвазивні, вони дають нам справді багате уявлення про те, що ці кити роблять під водою. Ми знаємо, коли і де вони харчуються. Ми знаємо, як часто вони годують. Зараз у нас є камери в цих тегах. Тож це як перегляд телевізора з китами, це справді захоплююче.
Тому я люблю називати ці щоденники. Отже, це свого роду цифрова форма природничої історії, і це справді дивовижний інструмент, не лише для того, щоб ділитися з нею публікою, але також дозволяє нам перевірити безліч вікових питань, наприклад, чому кити великі і чому вони не більші.
IRA FLATOW: Ну, я хочу дійти до цього за хвилину. Але я хочу поговорити про те, про що ви говорили, і в цьому полягає величезна різниця між китами, які мають зуби, та фільтруючими живильниками, як сині кити. Дайте нам уявлення про те, скільки енергії - чому вони харчувалися різними речами і як це дозволяє їм вижити?
ДЖЕРЕМІ ЗОЛОТИЙ БОГЕН: Так, так що дві великі китоподібні китоподібні кити, які в нашому дослідженні ми позначили даними дуже маленької морської морської свині, яку ви могли б в значній мірі тримати на руках, звичайно, до кашалотів. найбільший зубний кит. І харчуються поодинокою здобиччю. Отже, по одному предмету видобутку за допомогою ехолокації. І це контрастує з вусатими китами, звичайно, у яких немає зубів. Вони використовують фільтр всередині рота. Використовуючи ці пластини та бахрому на внутрішній стороні пластин, які діють як фільтр для фільтрування об’ємів води, у яких дуже мала здобич, як Криль, підвішена в цій товщі води.