Кашалот

Кашало́т[1] (Latin: Physéter macrocéphalus) — морское млекопитающее, единственный современный представитель семейства кашалотовых[1], родственного карликовым кашалотам. Крупнейший из зубатых китов. Взрослые самцы достигают 20 м длины и массы 50 тонн, а самки 15 м длины и массы 20 тонн. Это одно из немногих китообразных, у которых хорошо выражен половой диморфизм: самки значительно меньше самцов по размерам, достигая длины лишь 15 м, и отличаются также телосложением, количеством зубов, размерами и формой головы и т. д. Внешний вид кашалота очень характерен: у этого кита огромная прямоугольная голова, в которой помещается так называемый спермацетовый мешок. Кашалот выделяется среди прочих крупных китов рядом других уникальных анатомических особенностей.
Кашалот — стадное животное, живущее большими группами, достигающими иногда сотен и даже тысяч голов. Он распространён по всему Мировому океану за исключением полярных областей. Питается кашалот в основном головоногими моллюсками, в том числе гигантскими кальмарами, достигающими длины 14—18 м; рыба занимает обычно не больше 5 % в его рационе. В поисках добычи кит совершает самые глубокие погружения среди всех морских млекопитающих, до глубины свыше 2 км, оставаясь под водой до полутора часов. Добычу кашалот разыскивает с помощью ультразвуковой эхолокации, в которой важную роль играет спермацетовый мешок, используемый как акустическая линза. Спермацетовый орган также помогает обеспечивать требуемый уровень плавучести кита при погружениях.
В природе у кашалота практически нет врагов, за исключением разве что косаток, представляющих значительную угрозу для самок и молодняка. Но человек издавна охотился на кашалота — в прошлом этот кит был важнейшим объектом китобойного промысла. От кашалота получали ворвань и такие ценные продукты как спермацет и амбру. Из-за хищнической добычи, прекратившейся только к 1980-м годам, поголовье кашалотов сильно снизилось, но сохранилось лучше, чем поголовье усатых китов. Сейчас оно медленно восстанавливается, хотя этому несколько препятствуют антропогенные факторы (загрязнение морей, интенсивное рыболовство и др.). Современное количество кашалотов в мире трудно поддаётся оценке, наиболее вероятное число — 300—400 тысяч голов.
Кашалот считается весьма опасным животным. Будучи раненым, он проявляет большую агрессивность, в связи с чем охота на него была сопряжена с известным риском. Разъярённые кашалоты погубили множество моряков-китобоев и даже потопили несколько китобойных судов.
Кашалот часто привлекал внимание писателей из-за уникального облика, свирепого нрава и сложного поведения. Описания кашалота встречаются у известных авторов. Существенна также роль кашалота в культуре многих приморских народов.
Происхождение названия
Слово «кашалот» заимствовано, по-видимому, из португальского языка. В свою очередь, португальское cachalote, предположительно, происходит от cachola, «большая голова»[2]. В толковом словаре Ушакова (1935—1940 гг.), однако, указывается на французское происхождение слова[3]. Во всяком случае, в большинстве романских языков используются различные варианты слова cachalote (French: cachalot, Spanish: cachalote, Portuguese: cachalote, Catalan: catxalot, Romanian: cașalot).
Кашалот был в числе видов, классифицированных Карлом Линнеем в труде «Система природы» в 1758 году[4]. Линней дал кашалоту родовое наименование Physeter, что являлось названием этого кита на латыни. Это слово упоминалось ещё в трактате Плиния Старшего «Естественная история», что свидетельствует о знакомстве римлян с кашалотом[5][6]:

Линней привёл в своей работе два вида рода Physeter: catodon и macrocephalus[4]. Сомнений в том, что название macrocephalus относилось именно к кашалоту, нет, однако неясности описания вида catodon породили в среде исследователей споры[7][8]. Вероятно, эти названия относятся к одному виду, и в этом случае приоритет имеет macrocephalus[7]. Тем не менее, сегодня в разных источниках можно встретить оба названия[8][9][10][11][12].
Облик
Внешний вид

Внешний вид кашалота очень характерен, поэтому его трудно спутать с другими китообразными. Огромная голова составляет у старых самцов до трети общей длины тела (иногда даже больше, до 35 % длины[13]); у самок она несколько меньше и тоньше, но тем не менее занимает около четверти длины. Передний край массивной головы при взгляде сбоку представляет собой прямую линию, слабо наклонённую вниз и назад, так что голова в профиль имеет вид прямоугольника, равного по ширине телу (на жаргоне американских китобоев голова кашалота называлась «товарный вагон», English: boxcar[14]). Большая часть объёма головы занята так называемым спермацетовым мешком, расположенным над верхней челюстью, — губчатой массой фиброзной ткани, пропитанной спермацетом, жировоском сложного состава. Вес «спермацетового мешка» достигает 6 тонн[15] и даже 11 тонн[16]. Голова кашалота сильно сжата с боков и заострена, напоминая судовой форштевень, причём голова самок и молодых китов сжата и заострена значительно сильнее, чем у взрослых самцов.
Пасть кашалота расположена в выемке снизу головы. Длинная и узкая нижняя челюсть усажена крупными зубами, которых обычно 20—26 пар[13][14], причём каждый зуб при закрытой пасти входит в отдельную выемку в верхней челюсти. Зубов часто бывает и меньше, даже 8 пар. Зубы кашалота не дифференцированы; они все одинаковой конической формы, весят около 1 килограмма каждый и не имеют эмали[11]. На верхней челюсти зубов всего 1—3 пары, а часто нет вообще, или они не показываются из дёсен[17]. У самок зубов всегда меньше, чем у самцов[18].
Нижняя челюсть может открываться вниз отвесно, на 90 градусов[19]. Полость пасти выстлана шершавым эпителием, который препятствует выскальзыванию добычи[11].
Эмоциональное, но точное описание внешности кашалота дал известный американский писатель Герман Мелвилл, сам бывший одно время китобоем и не раз видевший кашалотов вблизи:

Глаза кашалота находятся далеко от рыла, ближе к углам пасти. Дыхало смещено в левый передний угол головы, и имеет форму вытянутой латинской буквы S — его образует только левая ноздря кита.
Глаза кашалота сравнительно большие для китообразных — диаметр глазного яблока 15—17 см, длина глазной щели 6—12 см. Позади и несколько ниже глаз расположены небольшие, лишь около 1 см длиной, серповидные ушные отверстия[20].

За головой тело кашалота расширяется и в середине становится толстым, практически круглым в сечении. Затем оно снова сужается и постепенно переходит в хвостовой стебель. Хвостовой плавник кашалота — шириной до 5 м[21], он имеет глубокую V-образную выемку. На спине кашалота — один плавник, имеющий вид низкого горба, за которым обычно идут один-два (редко больше) горба поменьше. Позади плавников идёт неровная бугорчатая кожистая складка. На нижней стороне хвостового стебля имеется продольный киль. Грудные плавники кашалота короткие, широкие, тупо закруглённые; при максимальной длине 1,8 м их ширина — 91 см[22]. С возрастом головной отдел тела кашалота относительно увеличивается, а хвостовой, соответственно, укорачивается[23].
Кашалот при выдохе даёт фонтан, направленный косо вперёд и вверх под углом примерно в 45 градусов. Форма фонтана очень характерна и не позволяет спутать его с фонтаном других китов, у которых фонтан вертикальный[14]. Всплывший кашалот дышит очень часто, фонтан появляется через каждые 5—6 секунд (кашалот, находясь на поверхности в промежутке между погружениями около 10 минут, делает до 60 вдохов-выдохов)[24]. В это время кит лежит почти на одном месте, лишь немного продвигаясь вперёд, и, находясь в горизонтальном положении, ритмично погружается в воду, пуская фонтан[25].
Шкура кашалота и её окраска
Шкура кашалота морщинистая и складчатая, в связи с чем среди англоязычных китобоев в прошлом бытовало её жаргонное название «чернослив» (English: prune)[26]. За исключением головы, всё тело кита выглядит морщинистым, хотя и на голове имеется несколько глубоких параллельных морщин. На горле находятся 10—40 бороздок глубиной до 1 см и длиной от 5 до 50 см. Предполагают, что бороздки помогают глотке расширяться при заглатывании крупной добычи[27], то есть играют ту же роль, что и борозды на глотке усатых китов-полосатиков. Кроме того, шкура кашалота, особенно у старых особей, покрыта множеством царапин и шрамов от присосок гигантских кальмаров, служащих кашалоту пищей, а также от зубов сородичей, что придаёт окраске кита «мраморность», особенно заметную на голове. Шкура толстая, под ней залегает слой жира, достигающий у крупных кашалотов 50 см толщины и особенно развитый на брюхе[11][23].
Цвет шкуры кашалота обычно тёмно-серый разных оттенков, нередко с голубым отливом. Часто в окраске присутствуют коричневые тона (особенно заметные при ярком солнечном свете), встречаются бурые и даже почти чёрные кашалоты[19]. Как и у большинства китообразных, его окраска противотеневая — спина тёмная, нижняя часть тела заметно светлее. Брюхо кашалота того же цвета, что и спина и бока, но светлее, а вокруг пасти и у пупка окраска становится грязно-белой. У некоторых самцов возле плавника бывают белые или желтоватые пятна. Регистрировались и белые киты-альбиносы[28].
Есть предположение, что белый цвет шкуры вокруг пасти кашалота имеет важное значение для питания кита. Возможно, белый цвет (особенно если учесть, что на белых участках шкуры могут поселяться бактерии, светящиеся в темноте), привлекает кальмаров, охотно плывущих на белое и светящееся[29].
Размеры

Кашалот — гигант среди зубатых китов, все другие зубатые киты намного уступают ему по размерам. Кашалоты растут всю жизнь, поэтому чем старше кит, тем он, как правило, крупнее; при этом самцы крупнее самок почти вдвое. Длина самцов 18—20 м, более крупные особи весьма редки. Вес взрослых самцов — в среднем около 40 тонн (например, точно измеренный 13-метровый самец весил 39 тонн[30]), но часто крупные кашалоты весят больше, даже до 70 тонн[31]; указывается также средний вес в 45—57 тонн[28]. В прошлом, когда кашалоты были многочисленнее, изредка встречались экземпляры, вес которых приближался к 100 тоннам[16][32].
Самки вырастают только до 11, редко 13 м и веса 15 тонн[13]. Различие в размерах самца и самки у кашалота — самое большое среди всех китообразных[33].
Анатомические особенности
При разделке 16-метрового кашалота были получены следующие данные: его сердце весило 160 кг, лёгкие — 376 кг, почки — 400 кг, печень — около 1 т, мозг — 6,5 кг, длина всего пищеварительного тракта равна 256 м при весе около 800 кг[20]. У 13-метрового кита сердце весило 126 кг, печень — 420[24].

Мозг кашалота — самый крупный во всём животном мире (абсолютно, но не относительно размеров тела), он весит до 7,8 кг[13]. Размеры сердца среднего кашалота — метр в высоту и ширину. Сердце отличается сильным развитием мышечной ткани, что необходимо для перекачивания большого объёма крови кита, который относительно намного больше, чем у наземных животных. Кишечник кашалота — самый длинный во всём животном мире[16], и в отношении к длине тела кишечник кашалота также один из самых длинных среди животных. Его длина больше длины тела в 15—16 раз, больше только у некоторых дельфинов. Это одна из загадок, связанных с этим китом, поскольку у хищных животных кишечник никогда не бывает столь длинен. Желудок кашалота, как и у всех зубатых китов, многокамерный[11].
В позвоночнике кашалота 7 шейных позвонков, 11 грудных, 8—9 поясничных и 20—24 хвостовых. В отличие от других китообразных у кашалотов первый позвонок (атлант) остаётся свободным, а остальные 6 шейных позвонков срастаются между собой[27]. В передней конечности, превращённой в плавник, пять пальцев; плечевая кость иногда срастается с локтевой и лучевой. Узкая лопатка (в отличие от усатых китов, у которых лопатка веерообразная) имеет большой коракоидный отросток. Рёбер до 11 пар, из которых только 3 соединены с грудиной[22].
Дыхало кашалота (как у всех зубатых китов) образовано только одним левым носовым проходом, правый же скрыт под кожей, на его конце внутри рыла находится огромное мешковидное расширение. Внутри вход в правую ноздрю закрыт клапаном. В мешковидное расширение правого носового прохода кашалот набирает запас воздуха, который использует при нырянии[34].
Спермацетовый мешок

Спермацетовый мешок (называемый иначе спермацетовой, или жировой подушкой) — уникальное образование в мире китообразных, имеющееся только у кашалотовых (он есть также у карликовых кашалотов, но далеко не так развит, как у обыкновенного кашалота). Он размещается в голове кашалота на своего рода ложе, образованном костями верхней челюсти и черепа, и на него приходится до 90 % веса головы кита[35].
Детальные исследования спермацетового мешка[36] показывают, что этот орган кашалота имеет довольно сложную структуру. Он состоит из двух основных частей, заполненных спермацетом. Первая, верхняя часть, представляет собой подобие перевёрнутого корыта, ограниченного с боков и сверху очень толстым (у 14-метрового кашалота — более 11 см) и прочным слоем соединительной ткани, поверх которой — слой мышц, жир и шкура. Под этой, верхней, частью находится вторая, представляющая собой группу изолированных узких камер, расположенных одна за другой. Камеры при виде спереди имеют форму расширяющейся кверху трапеции, а сбоку — удлинённого вертикального прямоугольника. Они заполнены губчатой тканью, пропитанной спермацетом. Спереди спермацетовый мешок конически заостряется, будучи ограничен воздушными камерами. Сама соединительная ткань, пропитанная спермацетом, имеет вид пористой массы с очень тонкими стенками пор; она содержит до 98 % спермацета по массе[36].
Одно из важнейших назначений спермацетовой подушки, согласно новым исследованиям, — видимо, придание направления звуковым волнам при эхолокации[15][28]. Но у этого органа явно имеются и другие функции. Иногда считают, что спермацетовый орган может служить для охлаждения, то есть отвода части тепла из тела кашалота[37].
Ещё в 1970-е годы появились исследования, согласно которым спермацетовый орган регулирует плавучесть кашалота при нырянии и подъёме из глубины[36]. Эти предположения были подтверждены и современными наблюдениями[29]. Кит, регулируя приток крови к голове через густую сеть капилляров, может изменять температуру в спермацетовом мешке. Если приток крови повышается, то спермацет, температура плавления которого невелика, при 37  полностью переходит в жидкое состояние. Его плотность при этом понижается, облегчая киту всплытие, — и наоборот, затвердевший спермацет помогает нырять[29]. Однако как жидкий, так и твёрдый спермацет существенно легче воды — его плотность при 30 °C около 0,857 г/см³, 0,852 при 37 °C и 0,850 при 40 °C[38]. Чтобы обеспечивать нулевую плавучесть тела на всех глубинах до 200 м кашалоту достаточно изменять температуру спермацетового мешка в пределах всего 3 градуса, что легко достигается изменениями притока крови[38].
Похожую функцию выполняет жир у морского веслоногого рачка Calanoides acutus[39].
Вещества, входящие в состав спермацета, содержат такие жирные кислоты, длина молекулярных цепей и степень ненасыщенности которых обеспечивают оптимальную для такой функции температуру плавления спермацета. Благодаря этому животное, не прибегая к дополнительным усилиям, может кормиться на больших глубинах, затрачивая при этом минимум энергии[35].
Возможно также[29], что заполненная спермацетом голова используется китами для амортизации ударов. Действительно, самцы-кашалоты в схватках друг с другом в период спаривания или при атаке врагов наносят удары прежде всего головой. Однако спермацетовый мешок есть и у самок, так что этот вопрос полностью не решён.
Голос и слух
Голосовые сигналы кашалота в целом близки к сигналам других китов. Это три типа звуков — стонущие звуки, щелчки и быстрый треск, похожий на звук механической пишущей машинки, и скрип[16]. Кашалоты, попавшие на мель, громко ревут[11]. Голос кашалота, как, впрочем, и у всех крупных китов, очень громкий — некоторые издаваемые кашалотом звуки могут достигать буквально фантастической громкости — до 236 децибел на микропаскаль на метр, что даёт абсолютную громкость около 116 децибел (это уже сравнимо с шумом двигателей крупного авиалайнера, который достигает 160 децибел). Таким образом, голос кашалота является одним из, если не самым громким звуком в живой природе (впрочем, у синего кита крик может превышать 188 децибел[40]). Даже новорождённый детёныш кашалота издаёт звуки до 162 децибел. Такой уровень громкости свойственен коротким «щелчкам»[41]. Интересно, что голосовые сигналы молодых кашалотов очень сильно отличаются от голоса взрослых как по набору звуков, так и по акустической частоте[42]. Согласно недавним исследованиям[42], кашалоты обладают лучшей чувствительностью к звукам низкой частоты, в том числе инфразвукам, чем усатые киты. Соответственно, и голосовые сигналы кашалота обычно имеют в среднем более низкую частоту — в среднем около  по сравнению с 10 кГц у китов-полосатиков. Учёные допускают, что с помощью громких «щелчков» кашалот способен оглушать добычу[18], но некоторые исследователи сомневаются в этом[41].
Ареал
Кашалот имеет один из самых больших ареалов во всём животном мире. Он распространён во всём Мировом океане, кроме самых северных и южных холодных районов — его ареал в основном находится между 60 градусом северной и 60 градусом южной широты[13]. При этом киты держатся в основном вдали от берегов, в районах, где глубины превышают 200 м. Близко к берегу они подходят только в местах подводных каньонов и резких свалов глубин[15]. Для обитания кашалотов важную роль играет наличие значительного количества крупных головоногих моллюсков, основного корма этого кита. Поэтому кашалоты предпочитают держаться там, где водятся такие моллюски[37]. Сезонные миграции у кашалотов выражены хорошо, что, видимо, связано именно с перемещением масс головоногих моллюсков[11]. Самцы встречаются на более широком ареале, чем самки, и именно взрослые самцы (только они) регулярно появляются в приполярных водах[42]. Самцы также мигрируют дальше самок.
В тёплых водах кашалоты встречаются чаще, чем в холодных. По выражению американских специалистов, «штаб-квартира кашалотов находится в тропиках», а в каждом полушарии летом ареал кашалотов расширяется в направлении полярных широт, а зимой, когда киты возвращаются к экватору, — сужается снова[43].
В Северном полушарии кашалотов бывает больше у берегов Африки, у Азорских островов и в водах Восточной Азии. У атлантических берегов Северной Америки их несколько меньше. В Атлантике из-за влияния Гольфстрима заходы кашалотов на север бывают дальше, чем в северной части Тихого океана. В Южном полушарии наибольшие скопления сосредоточены в водах Чили, Перу и у индоокеанского побережья Южной Африки[11].

Подвиды и обособленные популяции кашалотов
Иногда кашалотов, на основании различия в биоритмах и вследствие некоторых морфологических отличий, делят на два подвида — северный кашалот (