Kitovi (red Cetacea), bilo koji pripadnik potpuno vodene skupine sisavaca obično poznatijih kao kitovi, delfini i ribe. Stari Grci prepoznali su da kitovi dišu zrak, rađaju mlade živote, proizvode mlijeko i imaju dlaku - sve osobine sisavaca. Međutim, zbog svog tjelesnog oblika, kitovi su se grupirali s ribama. Kitovi su u potpunosti mesožderi, iako su pripadnici reda Sirenije (manate, dugong i Stellerova morska krava) nekoć nazvani „biljojedi vrsta kitova“. U prošlosti su kitovi bili važni resursi (vidi kitolov), ali do kraja 20. stoljeća njihov je gospodarski značaj gotovo isključivo posljedica promatranja kitova, turističkih aktivnosti i glavnog izvora prihoda u određenim obalnim regijama mnogih zemalja.
Oblik i funkcija
Osnovne značajke
Površina tijela
Dlakavi pokrov koji je uobičajen za sisavce drastično je smanjen kod kitova, vjerojatno zato što je dlaka loš izolator kada je mokra i povećava povlačenje tijekom plivanja. Dlake na kitovima su ograničene na glavi, s izoliranim folikulima koji se javljaju na donjoj čeljusti i njušci. Smatra se da su to ostaci osjetilnih šapica (vibrissae). Vanjska pigmentacija važna je mnogim životinjama kao podloga za pojedinačno prepoznavanje i prepoznavanje vrsta. Kosa definira uzorak boje većine sisavaca, ali, pošto kitovi imaju vrlo malo dlaka, vanjski sloj kože (epidermis) daje svoje oznake, najčešće u nijansama crne i bijele. Na izgled nekih kitova utječu različiti organizmi koji žive na ili u koži. Primjeri uključuju žute alge koje obojavaju donju površinu tijela plavih kitova (Balaenoptera musculus) i raznolikost bjelkastih organizama koji žive na tijelima sivih kitova (Eschrichtius robustus) i desnih kitova (obitelj Balaenidae).
Prilagodbe lokomotora
Najočitija prilagodba kitova na život u vodi je njihov lokomotivni sustav. Budući da se kitovi spuštaju od sisavaca koji su im premještali udove u vertikalnoj ravnini, a ne u vodoravnoj ravnini, prilikom plivanja koriste vertikalne poteze, umjesto horizontalnih poteza poput krokodila ili ribe. Kitovi su evoluirali od četveronožnih (četveronožnih) kopnenih životinja, za koje su udovi igrali primarnu ulogu u pokretima, u gotovo bezoblična vodena bića koja žive u okruženju u kojem su mišići leđa važniji. Prednje udove i dalje su prisutne, ali svode se na peraje slične perajama koje imaju skraćene kosti ruku i nemaju pojedinačne prste. Zadnji udovi su u potpunosti izgubljeni; samo vestigijski elementi ponekad ostaju iznutra. Ostaci zdjelice nalaze se u svim cetaceama, osim patuljaka i patuljastih spermija. Papuče pomažu u upravljanju, dok mišići leđa, koji su vrlo veliki, pokreću rep kako bi pokrenuli životinju. Kitovi su razvili vodoravne pahulje koje povećavaju pogonsku površinu kojom upravljaju mišići leđa. Poput ribe, gotovo svi kitovi posjeduju dorzalnu peraju koja služi kao kobilica. Dorzalna peraja i pahulja sastoje se od vezivnog tkiva, a ne od kostiju. Ostalo vezivno tkivo, poput vanjskih ušiju, izgubljeno je, a muške genitalije su se kretale iznutra.
Disanje
Kitovi obično dišu dok se kreću kroz vodu i provode samo kratko vrijeme na površini, gdje izdahnu u eksplozivnoj ventilaciji koja se naziva udarcem. Udarac se izbaci na silu i može se usporediti s kašljem. Kitovi troše do 80 posto svog plućnog volumena u jednom dahu, za razliku od ljudi koji koriste samo 20 posto. Udarac je vidljiv zbog kondenzacije vode i čestica sluznice; udarci plavih kitova često su visoki više od 6 metara. Kad zemaljski sisavac izgubi svijest, refleksno diše, ali kod kitova disanje nije refleks. Dakle, kad kitovac izgubi svijest, ne diše i brzo umire. Iz tog razloga, veterinari su morali usavršiti respirator prije nego što bi se dupini mogli uspješno anestezirati.
Kruženje i termoregulacija
Kitovi, kao i svi sisavci, imaju četvero-komotno srce s uparenim klijetima i sluznicama. Obrazac cirkulacije sličan je onom kod ostalih sisavaca, s izuzetkom niza dobro razvijenih rezervoara za krv s kisikom koji se nazivaju rete mirabile, za "čudesnu mrežu". Oni pružaju zaobilaznice koje omogućuju kitovima da izoliraju cirkulaciju skeletnih mišića tijekom ronjenja, koristeći kisik pohranjen u preostaloj krvi za održavanje srca i mozga - dva organa o kojima ovisi stalna opskrba kisikom.
Voda provodi toplinu mnogo brže od zraka i hladnija je od tjelesne temperature sisavaca od oko 37 ° C (98,6 ° F). Kitova evolucija suprotstavila je ovom problemu na tri načina: smanjenjem vanjskih dodataka koji gube toplinu, razvijanjem izolacijskog sloja mjehurića i razvojem protustrujne cirkulacije kako bi se minimizirali gubici topline. Smanjenje raznih dodataka, kako je gore spomenuto, također olakšava kretanje u vodi.
Kod kitova se sloj kože (dermis) razvio u pokrivač mulja koja je izuzetno bogata mastima i uljima i zbog toga slabo provodi toplinu. Ovo pokrivač pokriva cijelo tijelo i debeo je do 30 cm (12 inča) u velikim kitovima, što čini značajan dio težine životinje. Prinos nafte od plavog kita, na primjer, iznosio je do 50 tona.
Najvažniji mehanizam tertegulacije kitova jest razvoj protustrujne razmjene krvi, prilagodba koja omogućuje životinji da sačuva ili rasipa toplinu po potrebi. Krv koja istječe s površine kože ohlađena je bliskim kontaktom s vanjskim okruženjem, a ona se može vratiti u srce kitova dva različita puta. Ako se vrati perifernim putem, krvotok se vraća u srce kroz površne vene, gdje nastavlja gubiti toplinu i dolazi do srca. To odbacuje životinju višak topline u okoliš. Takvo izlijevanje topline posebno je važno velikim kitovima zbog njihova ogromnog omjera površina i volumen. Ako je, međutim, tjelesna temperatura kita već hladna, venska krv sa smanjenim kisikom može se umjesto toga vratiti u srce kroz posude omotane oko arterija koje nose toplu krv do periferije životinje. Duž ovog puta venska krv zagrijava arterijsku krv i stiže u srce toplo. Arterijska krv, prenoseći svoju toplinu u vensku krv, a ne iz okoliša, stiže prethodno ohlađena na površinu kože.
Prilagodbe hranjenja
Prije nego su kitovi evoluirali vodene prilagodbe, imali su potpuno diferencirani skup zuba (heterodontna denticija), uključujući sjekutiće, očnjake, premolare i kutnjake. Kako su se životinje prilagodile vodenoj lokomociji i izgubile sposobnost manipulacije hranom prednjim udovima, počele su hvatati hranu i gutati je cijelom. Kod nazubljenih kitova (podred Odontoceti), heterodontna denticija je odbijena i zamijenjena je homodontskom denticijom u kojoj je svaki zub jednostavan stožac. Broj zuba varira od nazubljenih kitova, od dva u kljunovima kitova (obitelj Ziphiidae [Hyperoodontidae u nekim klasifikacijama]) do 242 u dupinu rijeke La Plata (Pontoporia blainvillei) kako bi se omogućio efikasan ulov plijena. Baleni kitovi (suborder Mysticeti), s druge strane, izgubili su sve zube u obje čeljusti, a umjesto toga imaju dva reda pločica baleena samo u gornjoj čeljusti. Ovaj uređaj omogućuje kitovima da u jednom ustima pojedu ogromne količine malog plijena.
Općenito, kitovi imaju relativno velika usta. Usta odraslog luka, ili grenlandskog desnog kita (Balaena mysticetus), dugačka su pet metara i široka tri metra i najveća su usna šupljina na svijetu. Želudac kod kitova sastoji se od četiri odjeljka: šumoma, glavnog želuca, vezne komore i piloričnog želuca. Forestomach je zapravo dilatacija jednjaka i obložen je jednostavnim epitelom (slojevima spljoštenih stanica). Djeluje samo kao komora za držanje i stoga nije pravi želudac. Glavni želudac obložen aktivnim epitelom želuca prvi je pravi probavni odjeljak, a slijede ga male spojne komore i pilorični želudac. Odatle hrana ulazi u tanko crijevo kroz pilorični sfinkter i ampulu dvanaesnika. Većina kitova nema cecum ili dodatak, a u većini nema anatomske razlike između tankog i debelog crijeva.
Čula
Senzorni sustav svake životinje može se podijeliti na neka estetska čula - ona koja se odnose na cijelo tijelo - i posebna osjetila povezana s određenim organima kao što su oči i uši. Neka se estetska osjetila razgrađuju na ekstroceptivne (pokreću podražaji izvan tijela), proprioceptivne (pokreću se unutar tijela, određuju orijentaciju dijelova tijela jedan prema drugom i orijentaciju tijela u prostoru) i visceralne (obično iz unutarnjih organa i obično bolan). Kitovi su, koliko je poznato, podvrgnuti poznatim eksteroceptivnim senzacijama. Na primjer, zarobljene i nasukane životinje reagiraju na podražaje dodira, boli i vrućine. Budući da je precizna procjena ostalih nekih estetskih modaliteta (proprioceptivnih i visceralnih) teška, znanstvenici su jednostavno pretpostavili njihovu prisutnost.
Posebna osjetila reagiraju na podražaje registrirane od strane specijaliziranih organa ili tkiva. Jedan od načina za kvantificiranje prisutnosti posebnog čula u životinji je razmatranje organa koji su uključeni.
Miris
Osjećaj mirisa može se definirati kao onaj osjećaj koji nosi olfaktorni živac od nosa do mozga. Zuboliki kitovi izgubili su olfaktorni živac, pa su po definiciji nesposobni da mirišu. S druge strane, oni koriste "kvazi olfakciju" (vidi dolje). Balenski kitovi zadržali su ovaj živac i imaju ograničeno područje za miris u nosnom prolazu, ali taj je osjećaj aktivan samo dok životinja diše na površini.
Ukus
Zarobljeni dupini (obitelj Delphinidae) obično vrše diskriminaciju okusa hrane koja je usporediva s ljudskom sposobnošću, usprkos činjenici da nije dokazana prisutnost okusnih pupoljaka u kitova. Bez obzira na to, pokazalo se da su dupini osjetljivi na standardna četiri ukusa: slatkog, slanog, kiselog i gorkog. Utvrđeno je da delfin s grmljem (Tursiops truncatus) ima vrlo djelotvoran osjećaj, nazvan kvazi olfakcija, koji djeluje kroz jame u stražnjem dijelu jezika. Ovaj osjećaj dopušta dupinima da dožive ono što bi bilo klasificirano kao miris, ali kvazi olfakcija ne uključuje nosne prolaze.
vid
Kitovi imaju dobro razvijene oči i dobar vid. Popularno shvaćanje da kitovi imaju smanjen vid vjerojatno se temelji na relativnoj veličini njihovih očiju, ali ova je pretpostavka funkcionalno netočna. Vizija i vode i zraka eksperimentalno je procijenjena na zatočeničkim dupinima i pokazalo se da je izvrsna. Imaju binokularni vid barem na dijelu vidnog polja, ali uglavnom su neosjetljivi na boju. U jednom rodu riječnog dupina (Platanista blatne rijeke Ganges i Indus) oči se svode na organe koji mogu otkriti samo razliku između svijetlog i tamnog. Vanjski otvor za oko dugačak je samo 2–3 cm (oko inča).
sluha
Kitovi i dupini već odavno imaju akutni sluh. Kad su se približili kitovima, kitovi su prigušili vesla kako bi spriječili da ih životinje čuju. Istraživanje provedeno na životinjama u zatočeništvu pedesetih godina prošlog stoljeća kvantitativno je pokazalo da dupini proizvode i osjetljivi na zvukove u ultrazvučnom rasponu. Otkriveno je da dupini i ribe imaju mogućnost dobivanja informacija o svom okruženju slušajući odjeke zvukova koje proizvode (eholokacija). Količina podataka dobivenih elocirajućim dupinima slična je količini dobivenoj očima vidnog čovjeka.
Zvučna osjetljivost dupina opada blizu dna ljudskog akustičkog spektra (40–50 hertza), ali ovo je početak raspona koji koriste velike kitove bale. Fitovi kitova (Balaenoptera physalus) i plavi kitovi zabilježeni su kako proizvode subsonične zvukove oko 10 herca i sposobni su na tim frekvencijama stvarati izuzetno glasne zvukove. Snaga ovih vokalizacija omogućila je jednom plavom kitu da slijedi fiksne hidrofonske nizove na dnu oceana tokom 43 dana u dužini od 2700 km (1.700 milja).
