Чем больше добыча, тем сложнее охота. Почему киты не могут стать бесконечно огромными

Самым крупным животным в мире и одновременно самым большим млекопитающим является синий кит. Да и в целом размер китов поражает, причем они стали столь огромными в последние пять миллионов лет. Американские ученые изучили, как киты выросли до таких размеров и будут ли расти дальше.

Переезд в воду

В статье, которую исследователи подготовили для онлайн-журнала Science Alert, они объяснили, что первые киты на Земле имели четыре конечности и больше напоминали крупных собак. Жили прародители современных китов не только в воде, но и на суше. Их потомкам понадобилось около 10 миллионов лет, чтобы навсегда остаться в воде.

Перебравшись в воду, киты разделились на тех, кто питается водорослями, планктоном и мелкими рыбками с помощью усов, и зубатых, которые охотились за рыбами с помощью эхолокации. Одновременно с этим в океане усиливалось явление, которое известно как апвеллинг. Это подъем глубинных вод в морях и океанах, вызывающий значительное охлаждение поверхности моря. В результате апвеллинга на поверхность поднимаются воды из глубокого океана, богатые питательными веществами.

Усиление апвеллинга создало подходящие условия для добычи китами рыбы, которая стала сосредотачиваться плотными участками вдоль береговой линии. Эти условия способствовали тому, что киты стали активно расти.

Активный рост

Почему животные становятся больше? Авторы заметили, что тут работает простая математика: если существо набирает больше калорий, чем тратит, оно растет. Несмотря на то, что этот принцип очень простой, доказать это в случае с китами оказалось сложной задачей.

Исследователи с помощью присосок прикрепили к китам устройства, которые позволяли отслеживать их передвижения. Так ученые получили данные о том, как часто киты всплывают к поверхности океана и питаются там, когда ныряют в глубину и сколько времени в ней проводят. С помощью этих данных исследователи попытались установить примерное соотношение получаемых калорий к энергетическим затратам на передвижения и поиск пищи. В анализе участвовали 300 зубатых и усатых китов, которых заметили за едой более 50 тысяч раз.

Ключевым открытием стало то, что усатые киты, которые заглатывали рыбу большими рывками, получали более крупный улов. По мере того, как киты росли, затраты на каждый такой рывок становились больше, но также рос и объем глотка. Получается, что чем больше усатые киты поглощали рыбы, тем они становились энергоэффективнее. Верхний предел их размера, считают ученые, был определен плотностью и сезонной устойчивостью их добычи.

Крупные зубатые киты, например, кашалоты, питаются крупной добычей, включая легендарного гигантского кальмара. Но найти и поймать этого кальмара сложно. Поэтому кашалотам приходится довольствоваться добычей и среднего размера. Из-за нехватки крупной добычи, как поняли ученые, энергетическая эффективность зубатых китов уменьшается с ростом тела, в отличие от усатых. Необходимость гоняться за своей пищей по океану не позволила зубатым китам вырасти совсем огромными.

Вопросы

Ученые заметили, что им еще предстоит выяснить другие явления, которые ограничивают китов в их размерах. Например, недавно измерения частоты сердечных сокращений синего кита показало, что они близки к максимальным даже во время обычного поведения при поиске пищи, а это означает определенный физиологический предел. Но этот вопрос еще нужно выяснить.

Кроме того, пока не понятно, как размеры китов влияют на других крупных животных, например, акул и скатов, и как деятельность человека может изменить запасы еды китов.