Как известно, киты питаются, заглатывая огромное количество воды, чтобы поймать крошечных креветок. Но как им удается в процессе питания  не захлебнуться и утонуть? Исследователи обнаружили в горле некоторых видов китов особый орган, так называемую "ротовую пробку", которая при необходимости перекрывает дыхательные пути или пищевод.

Исследователи обнаружили у  некоторых видов китов, таких как финвал или синий кит, особый орган, так называемую "ротовую пробку", которая помогает животным, добывающим пищу выпадами не захлебнуться и утонуть. 1805/Depositphotos

 

Кормление выпадами - это особая стратегия, используемая некоторыми китообразными, в частности, горбатыми и синими китами. При этом животные плывут на большой скорости к большому скоплению планктона или криля, забирая как можно больше добычи в свой гигантский рот. Естественно, при этом захватывается огромное количество воды, которую животные выплевывают обратно, процеживая ее через китовые усы, расположенные перпендикулярно деснам.

Но как им удается справиться с этой задачей, не наполняя водой легкие и желудок, до сих пор оставалось загадкой. Казалось бы, наука уже должна это знать, но анатомия китов - довольно сложная тема, поскольку препарирование китов выполняется чрезвычайно редко.

В новом исследовании ученые обнаружили в задней части рта финвалов мясистый выступ, который действует как ротовая пробка. Когда животное дышит, эта ротовая пробка располагается внизу за языком, позволяя воздуху проходить из носового канала в нижние дыхательные пути, не давая при этом воздуху попасть в рот.

Если же кит хочет проглотить свой обед, эта пробка перемещается вверх и назад, перекрывая носовые дыхательные каналы и открывая доступ из ротовой полости в пищевод. В то же время хрящевая структура перекрывает вход в гортань и нижние дыхательные пути, не позволяя пище или воде попасть в легкие.

"Такой защитный механизм мы больше не встречали ни у одних животных", - говорит доктор Келси Гил, ведущий автор исследования. "Большая часть наших знаний о китах и дельфинах получена от зубатых китов, у которых полностью разделены дыхательные пути, поэтому подобные гипотезы были сделаны и в отношении китов, кормящихся выпадами".

(A) Во время дыхания гортань сдвигается интраназально, при этом надгортанник упирается в мягкое нёбо. Входное отверстие гортани открывается, чтобы обеспечить поток воздуха.

(B) Во время глотания мягкое нёбо поднимается дорсо-каудально, смещая ротовую пробку от ротоглоточного воздуховода. Ротовую пробку уже невозможно отличить от мягкого нёба, так как ткань деформируется и смещается дорсо-каудально. Мягкое нёбо соприкасается с задней мышцей глотки, полностью перекрывая верхние дыхательные пути и эффективно убирая носоглотку как свободное глоточное пространство. Входное отверстие гортани закрывается, а гортанный мешок выталкивается вверх в крикотрахеальную область, закрывая крикотрахеальную область и защищая нижние дыхательные пути. Мышцы, составляющие гортанный мешок, не изображены на этой схеме, но они должны быть свернуты и закрывать просвет этого мешка. Термин "vomer" является синонимом твердого нёба. Illustration by Alex Boersma

 

Представители группы отмечают, что эта уникальная анатомия, вероятно и помогла китам вырасти до размеров самых крупных животных, когда-либо живших на Земле.

"Объемное фильтрационное питание стаями планктона является чрезвычайно эффективным и уникальным источником огромных запасов энергии, необходимых для существования столь крупных организмов", - сказал доктор Роберт Шэдвик, старший автор исследования. "Все это было бы невозможно без описанных нами анатомических особенностей этих животных".

Исследователи планируют более подробно изучить эти уникальные органы, что в перспективе поможет лучше понять этих животных, их эволюцию, а также и то как деятельность человека может повлиять на их пищевые привычки.

Источники:    
https://news.ubc.ca/2022/01/20/heres-why-whales-dont-drown-when-they-gulp-down-food-underwater/
https://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(21)01727-9