Delfíni

Původ delfínů

Delfíni se poprvé objevili v miocénu (tj. asi před 25 mil. let). Jejich předchůdci jsou prakytovci (Archeoceti), kteří obývali naši planetu v eocénu (tj. před 60 mil. let). Dosud se archeologům nepodařil nalézt mezičlánek mezi prakytovci a pravými kytovci. Prakytovci nejspíše vznikli z primitivních savců v období křídy před 100 mil. let. Během této dlouhé doby prošli delfíni složitými změnami. Původní prakytovci měli oddělené nozdry na konci horní čelisti. Dnešní kytovci mají praktičtější dýchací otvor na vrcholu hlavy. To jim umožňuje snadnější dýchání. Zuby dnešních delfínů jsou prakticky všechny stejné. Mají kónický tvar. Stejný tvar zubů měli prakytovci pouze v přední části čelisti. Ostatní zuby po stranách čelisti byly oploštělé. Jejich tvar svědčí o tom, že sloužily k rozdělování potravy na jednotlivá sousta.

Dalším vývojem prošla kostra, hlavně lebka, kostra končetin, ale také osová kostra. Vědci se domnívají, že z původních primitivních savců se vyvinul společný předek, z něhož potom vznikly prakytovci (Archeoceti), kytovci ozubení (Odontoceti) a kytovci kosticonosní (Mysticeti). Velkým vývojem prošel i mozek. U zubatého prakytovce rodu Prozeuglodon byla kapacita mozkovny asi 800ccm, při délce těla 20m. Předchůdce člověka Australopithekus, který se vyvinul asi o 50 mil. let později, měl kapacitu mozku o 200ccm menší (tj.600ccm). Velikost mozkovny dnešního vorvaně Physter catodon je okolo 9000ccm,při téže délce těla (20 m).



Zařazení delfína

Řád kytovci (Cetaceae) se skládá ze dvou podřádů: kosticoví (Mysticeti) a ozubení (Odontoceti). Ozubení se dále dělí na čeledě narvalovití, vorvaňovcovití, vorvaňovití, delfínovcovití, delfínovití. Do čeledě delfínovitých patří běluhy, delfín obecný (Delphius delphis) a delfín skákavý (Tursiops truncatus), který se nejvíce hodí k vědeckým účelům. Jeho latinský název je poněkud humorný. Tursiops truncatus totiž v překladu znamná nosaté mořské prase. Zřejmě proto se v češtině nepoužívají překlady latinských názvů, ale speciální česká jména živočichů.


Anatomie delfínů

Tělo delfínů má stavbu těla téměř shodnou s obecnou stavbou savců, ale má hydrodynamický tvar, což mu umožňuje jednoduchý pohyb ve vodě. To delfína oproti nám ve stavbě těla zvýhodňuje, ale má také určité nevýhody, např. nemůže pomocí končetin držet předměty.



KOSTERNÍ SOUSTAVA

Kosterní soustava kytovců se v základních rysech velmi podobá kostře suchozemských savců, až na některé vyjímky, jako je např. kostra končetin.

Na lebce delfínů nalezneme dlouhé zobákovité čelisti, které mají asi 100 zubů. Spodní čelist je delší než horní a delfín ji používá k útokům proti žralokům, nebo kytovcům jiného druhu. Proto mají také delfíni zesílené čelní kosti ležící za dýchacím otvorem a čelistními kostmi až na tloušťku 4cm.

Na žraloky delfíni útočí tak, že pevně semknou čelisti, které do sebe přesně zapadají. Potom vyvinou přiměřeně velkou rychlost, přičemž do protivníka narazí právě předsunutou spodní čelistí. Tím žraloka usmrtí.

Kostra krku je tvořena sedmi relativně tenkými obratli, ale je podporována mohutnými svaly, které přispívají k hydrodynamickému tvaru těla, takže z vnějšího pohledu ani nejde rozlišit předěl hlavy, krku a ostatního trupu.

Ploutve delfína jsou vlastně přeměněné přední končetiny. Kostra ploutve se skládá (stejně jako kostra naší ruky) z kostí pěti prstů, zápěstních, předloketních a pažních kostí. Jediný rozdíl je pouze v pohyblivosti jednotlivých kloubů. Kosti prstů nejsou pohyblivé vůbec, ostatní klouby, kromě kulovitého, jsou pohyblivé jen mírně. Kulovitý kloub spojující končetinu k lopatce je z nich nejpohyblivější a všechny pohyby ploutve vycházejí vlastně z něho. Jinak se ploutev pohybuje jako jediný celek.

Kostra zadní končetiny je potlačena úplně. Jediným zbytkem jsou dvě malé zakrslé kosti v pánevní oblasti, ale nemají žádný praktický význam. U některých jedinců se mohou výjimečně vyskytnout z vnějšku patrné výstupky (podobně jako ušní boltce), což dokazuje suchozemského předchůdce.

Hřbetní ploutev nemá kostěný základ, ocasní má středovou kost, tvořenou ocasními obratli, které slouží k uchycení mohutného svalstva sloužícího k pohybu celého delfína.

Osovou kostru tvoří 64 páteřních obratlů (7 krčních, 13 hrudních, 17 bederních a 27 ocasních).




SVALOVÁ SOUSTAVA

Nejmohutnějším svalem lebky delfína je sval čelistní. Jeho zvláštností je, že začíná hluboko v duté spodní čelisti. Upíná se na vlastní lebce. Dalšími důležitými svaly jsou velice jemné svaly v okolí dýchacího otvoru, podobné našim hlasivkám. Slouží také k uzavírání dýchacího otvoru.

Hrudní ploutev je ovládána jako celek svaly hrudního končetinového pásma, které řídí směr plavání. V \"loketní\" části je končetina pohyblivá jen velmi málo, svaly v této části téměř úplně zanikají.

Svaly trupu jsou velice mohutné, probíhají od hlavy až po ocas. Jsou rozděleny na čtyři snopy - na každé straně těla jeden pár. Na každé straně těla se sval upíná pomocí šlach až 3cm silných k horní a spodní části pravého a levého křídla ocasní ploutve. Střídavými stahy horních a dolních takto mohutných svalů dosahuje delfín své vysoké rychlosti a zrychlení. Prudkými stahy bočních svalů - ůdery ocasu dosahuje velice účinné obrany. Mírnými, pak reguluje směr pohybu.



KOŽNÍ SOUSTAVA

Výkon pohybových svalů delfína odpovídá asi dvěma koňským silám, přesto může plavat rychlostí přes 40km.h-1. Tajemství se především skrývá v kůži.

Především tuková vrstva zakrývá nerovnosti trupu a dodává delfínovi přirozený hladký proudnicový tvar. Pružnost kůže způsobená kolagenními vlákny pomáhá bránit turbulentnímu proudění, které představuje až 60% tření. Tato ochrana před turbulencí se nazývá pasivní.

Existuje však i aktivní ochrana, která se uplatňuje především při rychlostech vyšších než 40km.h-1. Podstatou aktivní ochrany je vytváření tzv. běžící vlny pomocí vznikajících kožních záhybů, které mění turbulentní proudění v laminární. V tukové vrstvě je uloženo velké množství svalů. Existují reflexní spoje mezi těmito svaly a nervovými zakončeními na povrchu pokožky, které určují povahu proudění.

Ochranná funkce pokožky je také velice dobře vyvinuta. Dokonalá hladkost je důsledkem neustálého obnovování svrchní vrstvy. Stará kůže se stále odlupuje, a proto se na pokožce delfína nemohou zachytit žádné mořské organismy, jako jsou řasy.

Zbarvení delfína je také velice výhodné. Shora je delfín šedý, zespodu bílý. To ho dělá proti tmavému dnu a světlé hladině téměř neviditelným.

Při zranění se elastická pokožka delfína stáhne kolem rány a zbytek vyplní tuk. Potom se kůže obnovuje až se rána úplně zahojí. Takže ani při zranění neztrácí delfín svůj hydrodynamický tvar.




DÝCHACÍ SOUSTAVA

Delfín, stejně jako ostatní savci, dýchá plícemi. I když žije pod vodou, dýchá vzduch. K tomu potřebuje orgány, které ostatní savci nemají. Jsou to například záklopky, které brání průniku vody do dýchací soustavy, vzduchové váčky, které zadržují vdechnutou vodu, ale slouží také jako zásobárna kyslíku. Pomocí těchto orgánů a speciálního \"jazyku\" umí vydávat zvuky, jako je pískání, vrzání, štěkání, mlaskání, atd. Pod vodou používají dýchacího otvoru, který je umístěn těsně před čelní krajinou, na vzduchu dokážou vydávat vrzavé zvuky ústní dutinou.

Byl dokonce zaznamenán případ, kdy se delfín pokoušel vyslovit anglická slova, ale naše řeč má pro ně velice nízké zvuky.



TRÁVICÍ SOUSTAVA

Jestliže máme delfína zařadit podle typu potravy, bude se určitě jednat o dravého masožravce.

Svou kořist nejprve chytí podélně, potom si ji zuby a jazykem zpracuje do válcovitého tvaru. Ryba putuje do jícnu, předtím je z ní však vymačkána slaná voda. Odtud plyne záhada, odkud delfíni vodu získávají. Teorií je několik. Nejpravděpodobnější asi bude, že někdy přece jenom mořskou vodu polknou, nebo ji nabývají při metabolických procesech při trávení ryb.

Dále potrava jde přes dvě rozšířené části (pozůstatek po přežvýkavcích), které mají funkci předtrávení, ale potrava už není, jako u přežvýkavců vrácena zpět do ústní dutiny.

Dalším orgánem je třetí žaludek, fungující stejně jako náš, a do čtvrtého žaludku ústí slinivka břišní a žlučník, takže odpovídá našemu dvanáctníku.

Odtud již pokračuje střevo, poměrně tenké, na konci se rozšiřuje. U samic ústí do kloaky. Slepé střevo chybí úplně.



VYLUČOVACÍ SOUSTAVA

Ledviny delfínů jsou nadměrně velké a velice složité. Jsou daleko složitější než naše. Dělí se na mnoho samostatných kanálků. Jejich složitost je především způsobena tím, že delfíni potřebují vylučovat velké množství solí, získaných z mořské vody, nebo z ryb.



POHLAVNÍ SOUSTAVA

Kytovci jsou gonochoristé a mají vnitřní oplození. Vývoj mláděte v děloze matky trvá asi 10 měsíců. Mládě bývá většinou jen jedno, dvojčata jsou výjimečná.

Po deseti měsících březosti probíhá porod. Nejdříve se samice vzdálí od ostatních delfínů a porodí. Pupeční šňůra se ihned přetrhne. Matka potom své mládě strká hlavou na hladinu. V tomto okamžiku připlavou ostatní samice a pomáhají ji mládě na hladinu dotlačit. Jakmile se tam dostane, hned se poprvé nadechne. Potom se samice starají o zesláblou matku a malé mládě. V prvních dnech je krmeno asi co 26 minut, ale za šest až sedm měsíců je mládě schopno ulovit si vlastní rybu.

Mateřský pud je silnější než pud sebezáchovy. Je-li uloveno mládě, matka přestane prchat, ba naopak se snaží dostat k lovcům. Tento pud není mnoha vědci považován pouze za pud, ale spíše za cit.




NERVOVÁ SOUSTAVA

Touto soustavou se budu zabývat z hlediska možnosti budoucí komunikace člověka s delfínem.

Jestliže hledáme živočicha, se kterým bzchom mohli navázat kontakt, musí mít podobnou stavbu těla, hlavně nervové soustavy jako my. Bylo experimentálně ověřeno, že živočichové dokážou uvažovat a mají svou logiku. Pokus o komunikaci s např. žížalou by byl jistě marný, protože my nepochopíme logiku její, ani ona naši.

Mozek delfína skákavého váží asi 1700g, což je o 450g více, než je hmotnost lidského mozku (1250g), a asi o 1350g více, než šimpanze (350g). Důležitý je ale poměr mezi hmotností mozku a délkou těla, který udává nepřímo úměrně vytíženost mozku ovládáním tělesných pochodů (čím je toto číslo vyšší, tím více hmotnosti mozku zbývá na myšlení). U člověka je to asi 220 a u delfína 200! Šimpanz se nedá vůbec srovnávat s delfínem, jeho poměr mozek/tělo je menší než 100. Přitom hustota neuronů a rýhování mozku je téměř stejné.

Dalším požadavkem je spojení mozku s vnějším prostředím. To znamená musí mít vlastní řeč, kterou samozřejmě delfíni mají, ale je pro nás zatím velmi složitá a těžce pochopitelná, avšak základní poznatky o ní už máme, např. víme, že se delfíni volají zvuky typickými pro každého jedince, přičemž se část \"jména\" dědí po matce. Připadá nám, že se delfíni naučí některý z našich jazyků daleko lépe, než my jejich. Pokud bychom měli učinit krok k překladu našich jazyků do řeči delfína, asi bychom to řešili překládacím zvukovým přístrojem. Druhý směr spojení mozku s prostředím je sluch. Ten mají delfíni velice dobrý. Jsou schopni slyšet zvukové frekvence 400Hz-200kHz (člověk slyší zvuk o frekvencích 16Hz-16kHz).

Má-li se živočich naučit používat jakoukoliv řeč, musí být po dlouhou dobu (nejlépe od mládí) vystaven jejímu neustálému používání a musí mít dobrou motivaci. Tento problém by se mohl řešit pomocí metody odměna-trest, přičemž trestem zpravidla bývá nezískání odměny. Tato metoda se úspěšně praktikuje při výcviku delfínů v delfináriích. Zde se používá jako odměna nějaká pochoutka, která vyvolává příjemný pocit dobré chuti. Na tom je založena nová metoda, při níž se využívají mikroelektrody zavedené do mozku zvířete. Ta je pak schopna vyvolávat příjemné pocity bez ohledu na to, jestli je zvíře najezené, nebo ne. Tato metoda se ukázala při výzkumu šimpanzů jako daleko účinnější, než metoda chutné potravy.

Nesmíme ale zapomenout na ještě jedno velmi důležité kriterium, jako je životní prostředí. Delfín musí mít zajištěny co nejlepší podmínky, podobné přirozenému prostředí, aby se mohl plně soustředit na výuku řeči a nemusel se starat o holé přežití.