Kaszalot przebija radzieckie okręty. Wszystko dzięki jednej substancji

Kaszalot to jeden z największych wielorybów - co prawda nie dorównuje rozmiarami płetwalowi błękitnemu, ale największej istocie w dziejach Ziemi nie jest w stanie sprostać gabarytami nikt, żaden inny waleń. Kaszaloty jednak ze swoimi 20 metrami długości znajdują się w czołówce gigantów.

Jak każdy waleń jest ssakiem całkowicie przystosowanym do życia w wodzie - to znaczy, że nie wychodzi na ląd i nie jest z nim związany tak jak jego przodkowie. W zasadzie należałoby powiedzieć, że niemal całkowicie, bowiem waleniom pozostał jeden istotny aspekt, który oddziela je od głębin morza na stałe - konieczność oddychania powietrzem atmosferycznym.

Walenie zatem muszą co chwilę wynurzać się, by go zaczerpnąć, a zatem siłą rzeczy nie mogą być trwale związane z głębinami i trzymają się raczej obszarów mórz bliżej powierzchni. Kaszalot jest jednak wyjątkiem. Nie potrafi żyć w głębinach na stałe, ale jego zdolności nurkowe są wręcz porażające.

Kiedy podczas drugiej wojny światowej niemieckie U-booty paraliżowały żeglugę na wodach i oceanach od Arktyki po Karaiby, brzegi Afryki i Ocean Indyjski, mogły się zanurzać maksymalnie na 100-200 metrów. Książka i film "Okręt" opisują dramatyczną akcję ratunkową U-96, który opadł na marokańskie dno położone na głębokości 280 metrów. Jakimś cudem kadłub to wytrzymał.

W epoce napędu atomowego okręty podwodne zaczęły schodzić coraz głębiej, ale były to głębokości rzędu kilkuset metrów. Amerykańskie atomowe okręty podwodne klasy Virginia schodzą testowo na 600 metrów, chociaż operują najczęściej na 200-300. Rosyjskie okręty klasy Oscar, do której należał "Kursk", osiągają 820 metrów. Rekordową konstrukcją pod tym względem miały być znane z "Polowania na Czerwony Październik" okręty podwodne klasy Alfa, niegdyś duma radzieckiej marynarki. O zdolnościach ich zanurzania krążyły w NATO legendy, szacowano ją nawet na 900 metrów, ale dzisiaj uważa się, że to liczby przesadzone. W każdym razie Rosjanie musieli zastosować stopy niezwykle wytrzymałego metalu, jakim jest tytan - on pozwalał schodzić głęboko, ale był trudny w spawaniu i eksploatacji oraz bardzo drogi, co sprawia, że od 1996 roku w służbie nie pozostała już żadna Alfa.

Aby zejść na kilkaset metrów, ludzie musieli zatem zastosować specjalne materiały do budowy kadłubów swych okrętów podwodnych. Batyskaf "Trieste", w którym Szwajcar Jacques Piccard oraz Amerykanin Don Walsh zeszli na dno Rowu Mariańskiego, miał specjalny stalowy kadłub wzmocniony elastyczną pianką o grubości do 15 cm.

Tymczasem kaszalot z zapasem powietrza w płucach zaczyna nurkować - 100 metrów, 200, 500, 900, 1000, 1500...

Nie jest do końca jasne, jak głęboko potrafią zejść pod wodę te wieloryby. Na pewno na 1134 metry, bo z takiej głębokości wydobyto niegdyś kaszalota wraz z kablem transatlantyckim, o który zaczepił żuchwą, gdy płynął wzdłuż dna oceanu. To jednak z pewnością nie jest kres możliwości tych ssaków. Zanurzający się z prędkością 170 metrów na minutę wieloryb potrafi zejść w dziesięć minut na głębokość 1500 metrów, a szacunki mówią o tym, że kaszaloty nurkują na 2 czy 3 tysiące metrów, a może i głębiej. Wszystko na jednym wdechu, gdy przebywają bez zaczerpnięcia powietrza pod wodą przez ponad godzinę. To dostatecznie dużo czasu, by zanurkować bardzo głęboko i spędzić jeszcze nieco czasu pod wodą. Po co?

Wiemy, że przysmakiem kaszalotów są głowonogi, w tym te największe - kałamarnice olbrzymie zwane kalmarcami, a także kałamarnice kolosalne. Te mięczaki są największymi bezkręgowcami świata i jednymi z największych zwierząt na kuli ziemskiej. Kałamarnica kolosalna wyłowiona w 2008 roku u brzegów Nowej Zelandii miała 15 metrów długości, a zatem niewiele ustępowała rozmiarami kaszalotowi. Kalmarce mogą osiągać jeszcze więcej, nawet 18 metrów.

Te giganty żyją na bardzo dużych głębokościach i rzadko pojawiają się na powierzchni, np. wyrzucone na brzeg morza. Sporo wiemy o nich właśnie dzięki kaszalotom, bowiem resztki wielkich głowonogów znajdowano w ich żołądkach czy paszczach, a skóry wielorybów pokrywają blizny. To nasunęło teorię, że kaszaloty staczają w głębinach wielkie bitwy z kałamarnicami, z których nie zawsze wychodzą zwycięsko.

Nie wiemy, czy tak się dzieje, ale blizny i odciski macek świadczą o tym, że kałamarnice tanio skóry nie sprzedają. Kaszalot w polowaniu na nie musi być niezwykle skuteczny i precyzyjny, bowiem poluje w całkowitych ciemnościach, jakie panują w głębinach morza przy użyciu echolokacji, a być może innych sposobów, których jeszcze nie znamy. No i mają ograniczony czas, bowiem sporo go tracą na zejście tak głęboko.

Zobacz także: Oceany są kluczowe w zatrzymaniu zmian klimatu

Nie można tego robić zbyt gwałtownie, aby nie narazić się na chorobę dekompresyjną. Prowadzi ona do powstania pęcherzyków obojętnego gazu we krwi (najczęściej to azot). Gdy dostaje się on do mózgu, prowadzi do śmierci. Kaszalot ma na to sposób.

Jego mięśnie potrafią gromadzić tlen, który w związku z tym wcale nie musi zalegać w płucach. Przeciwnie, przed nurkowaniem kaszalot wypuszcza powietrze z płuc, zamiast je zmagazynować. To zmniejsza siłę jego wyporu, przez co zwierzę łatwiej się zanurza. Korzysta z tlenu w mięśniach, a resztki powietrza z płuc wypycha w stronę tchawicy, przez co nie wpada ono do układu krwionośnego. Zapobiega to chorobie kesonowej. Górne drogi oddechowe wieloryba są mocno rozbudowane względem płuc, więc gdy na dużej głębokości płuca się zapadają pod wpływem ciśnienia, to właśnie tchawica i górne drogi oddechowe odgrywają główną rolę. Dopływ krwi do płuc zostaje niemal odcięty, a azot i inne gazy obojętne nie dostają się do krwioobiegu.

To znakomity sposób na przetrwanie na ogromnych głębokościach. Ale niezależnie od niego zbyt raptowne wynurzenie się z dwóch czy trzech tysięcy metrów mogłoby zabić kaszalota jak każdy inny organizm z powierzchni. Zwierzę musi więc wychodzić z głębin oceanu stopniowo i przezornie. Zauważono, że robi to znacznie wolniej niż się zanurza, a pomaga mu w przetrwaniu tej trudnej chwili inna tajemnica budowy ich ciał.

Tą tajemnicą sprawnego nurkowania kaszalota na tak duże głębokości, której nie posiedli ludzie, jest niezwykła substancja, której barwa i konsystencja przypomina spermę. Nie ma ona z nią jednak nic wspólnego i nie służy do rozmnażania się, ale do regulowania balastu ciała. Ta substancja z uwagi na podobieństwo do spermy nazywana jest spermacetem. Inna nazwa to olbrot.

Lepka, biała substancja to głównie alkohol cetylowy oraz estry kwasu palmitynowego, znanego chociażby z oleju palmowego. Dorosły kaszalot ma około dwóch ton spermacetu, który magazynuje... w głowie. To dlatego głowy tych wielorybów są takie dziwaczne i wydłużone, nadając ciałom tych zwierząt kształt wielkich butelek.

Kaszalot trzyma w głowie masę olbrotu w formie płynnej, ale tylko pod podgrzaniu. Substancja jest żelowata jedynie w ciele wieloryba, przy temperaturze jego ciała. Bez niej zastyga.

Zobacz także: Wieloryby uczą się pieśni od swoich dalekich kuzynów

To spermacet odpowiada w ciele wieloryba za siłę wyporu, a zatem spełnia rolę balastu okrętu podwodnego. Przy temperaturze około 30 stopni spermacet jest wciąż półpłynny, ale gdy ona spada, zastyga. Z każdym pokonanym metrem w głąb oceanu temperatura wody się obniża, więc kaszalot przepuszcza ją przez kanały nosowe. Chłodna woda obniża ciepłotę substancji, ta tężeje, ciężar głowy kaszalota wtedy się zwiększa, co ułatwia zanurzanie. Podczas wychodzenia na powierzchnię proces zostaje odwrócony, a wieloryby przepływem wody przez swoją głowę potrafią to całkiem dobrze wyregulować. Zupełnie jak kapitan okrętu podwodnego i jego załoga.

A rekordy kaszalotów wyrównuje, a może i poprawia inny waleń zwany zyfią gęsiogłową. W 2014 roku zaobserwowano jej zejście na głębokość 2992 metrów. Pod wodą przebywała 222 minuty. Jak zyfia to robi, nie wiadomo.