К морскому образу жизни предки китообразных перешли не менее 70 млн лет назад и в конце концов полностью утратили связь с сушей. В связи с изменением образа жизни у них полностью изменилась форма тела. Трудно сейчас представить более несхожих животных, чем коза и дельфин. В водной среде у всех китообразных развилась торпедообразная, обтекаемая форма тела. Передние ноги потеряли все признаки копыт и превратились в плоские и очень жесткие грудные плавники. При плавании они выполняют функцию своеобразных "рулей" высоты, поворотов и торможения, используемых для балансирования во время плавания и крутых поворотов и разворотов, которые так любят дельфины. Задние ноги исчезли полностью, вместе с поддерживающим их тазом и крестцовым отделом позвоночника. Все что осталось от этого великолепия – маленькие косточки в мускулатуре по обе стороны от очень гибкого позвоночника. Как же они двигаются, если конечностей нет? Главным органом передвижения дельфинов стал хвост – мускулистый, сжатый с боков, который, кажется, занимает почти половину тела. На самом деле это не так, спереди он незаметно переходит в вытянутое туловище, а сзади логично завершается широким треугольным хвостовым плавником. Кроме хвостового на спине большинства китообразных развит спинной плавник. Его функцию долго не могли определить, но в последнее время решили, что именно он придает устойчивость телу при движении в воде.
Все плавники выполняют у китообразных роль терморегуляторов. Это вполне логично, так как волосяной покров у них исчез практически полностью, и именно через плавник в первую очередь отдается избыток тепла при перегреве тела.
Кожа у китообразных упругая и гладкая, полностью лишена волос а также потовых и сальных желез. Но от холода спасаться все-таки надо, и под кожей развился мощный пласт жира. Кроме теплоизоляции организма он служит своеобразным вещмешком, в котором спрятан запас энергии на случай голодовок. Под слоем жира в задней части тела у дельфинов расположены две молочные железы с одним соском каждая. В течение всего года соски скрыты в двух продольных карманах, расположенных снизу и по бокам дельфина. Только у кормящих самок их можно заметить, так как они частично выступают наружу.
Окраска тела у дельфинов самая разнообразная. У одних видов она служит своеобразной маскировкой, скрывающей дельфина в толще воды от всевозможных опасностей, а у других (например, у афалин) – имеет сигнально-опознавательное значение. Броские, ярко-белые пятна на теле дельфина в первую очередь важны для сородичей, чтобы не наскакивать на них во время гона, игр, стремительного плавания в стайках. Учитывая характер дельфинов, их суетливость и проказливый характер, это немаловажно.
У многих китообразных окраска меняется с возрастом: одни, как, например, довольно известная белуха, родятся темными, затем постепенно сереют, затем становятся голубыми, и, наконец, белыми. Другие, как менее известный пятнистый дельфин, появляются на свет серыми, а потом начинают постепенно покрываться белыми пятнами. Как редкое вообще для млекопитающих явление, у китообразных встречаются меланизм и альбинизм. Что это такое? Альбинизм – это когда у родителей с нормальной (серой, темной, но уж никак не белой) окраской рождается альбинос – чисто белый дельфиненок, да еще и с красными глазами. В дальнейшем этот потомок ведет не совсем обычную жизнь, так как зачастую подвергается гонениям со стороны родичей, но если все проходит хорошо, рождает нормально окрашенного для данного вида детеныша. В случае меланизма у нечерных родителей рождается совершенно черный детеныш – меланист. Его образ жизни обычным также не назовешь, хотя меланистов почему-то обижают меньше. Впоследствии дельфин-меланист рождает тоже меланиста. Такую черную самку белокрылого дельфина поймали японцы. С ней был черный самец с белым пятном на морде и абсолютно черный детеныш.
Скелет китов пористый, напоминает большую губку, пропитанную жиром. В позвоночнике от 41 до 98 позвонков, образующих 4 отдела: шейный (очень короткий), грудной, поясничный и хвостовой. В грудном отделе 10–17 пар ребер, из которых только первые 2–8 пар сочленяются с грудиной, обычно такие ребра называют истинными, а остальные, не сочленяющиеся с грудиной, ложными. Позвоночник у всех китообразных очень подвижный. Такую подвижность ему придают межпозвоночные диски – огромные хрящевые прокладки. Особенно подвижен хвостовой отдел позвоночника, что и понятно, так как именно он отвечает за движение. Утрата задних конечностей, крестцового отдела позвоночника и таза не только увеличивает свободу движения хвоста, но и позволяет рождать очень крупных и развитых детенышей. Нелишне вспомнить, что в человеческой эволюции особенности строения таза также играли немаловажную роль. Плоские грудные плавники поддерживает плечевая кость, которая укоротилась до невероятных размеров, кроме того в поддержании участвуют 2 короткие косточки предплечья и многочисленные косточки кисти. У всех китообразных 4–5 пальцев с увеличенным числом фаланг (до 10). Ключица исчезает полностью, а лопатка приобретает весьма специфичную веерообразную форму. Голова китообразных не обособлена от туловища, и спина как бы продолжается до самого "носа". Ноздрей у дельфинов все-таки две, вот только открываются они на темени одним отверстием. Зато у их сородичей усатых китов ноздрей на самом деле две, даже внешних. Это отверстие у всех китообразных называется дыхалом. Дыхало у дельфинов постоянно закрыто специальными мышцами и открывается лишь на момент короткого дыхательного акта – слитного вдоха-выдоха. Регулируется дыхательный акт рефлексами выныривания. Звучит довольно сложно, но на самом деле механизм очень простой. Когда дельфин просто плывет, его спина находится под слоем воды, и дыхало закрыто. Стоит же ему приподняться и высунуть спину, как рефлекторно мышцы раскрывают ноздрю, и кислород поступает в легкие. Люди намучались с этими рефлексами, когда встал вопрос о транспортировке дельфинов на дальние расстояния, но об этом чуть позже.
Дельфинов можно обучить всасывать воду в носовой канал через дыхало и выбрасывать ее на 1–2 м сильной струей или в виде распыленного фонтана. Этим пользуются многие устроители аттракционов. Считается, что для животного это безопасно, но все-таки вспомните свои неприятные ощущения, когда вода или пища попадает "не в то горло". А дельфинам приходится выполнять подобное действо по сотне раз на день. Когда воздух прохладный, то при выдохе взлетает над поверхностью моря конденсированный пар – фонтан; иногда в нем заметны и распыленные брызги случайно попавшей или засосанной в ноздри воды. Это в свое время очень подвело китообразных. По форме фонтана опытные китобои безошибочно различают виды китов на расстоянии в несколько километров и направляют китобойное судно к месту предполагаемой локации китов. Вот так в свое время их почти всех чуть не истребили, да и сейчас в некоторых странах подобный промысел разрешен. Легкие дельфинов очень упругие и эластичные; сама легочная ткань приспособлена к быстрому сжатию и расширению. Все направлено на экономный и быстрый акт вдоха-выдоха и позволяет обновлять воздух за одно дыхание на 80–90 % (для сравнения, у человека за вдох-выдох обновляется лишь 15 % воздуха). Кроме этого, в легких сильно развиты хрящевые кольца, даже в их мельчайших ответвлениях – бронхах. Хрящевые кольца замыкаются мощными мускулами (опять же ради экономии!).
Китообразные могут очень долго (до 1,5 ч) находиться под водой. Самое уникальное, что все это время запас воздуха у них не меняется: большая емкость легких и богатое содержание мышечного гемоглобина позволяет уносить с поверхности очень большое количество кислорода. А уж расходуется он очень экономно. Во время ныряния деятельность сердца замедляется в 2–3 раза, ток крови перераспределяется так, что кислородом снабжаются в первую очередь жизненно важные органы (мозг и сердечная мышца). Остальные чувствительные к кислородному голоданию ткани (особенно мышцы) переводятся на "голодный паек". У дельфинов наблюдается пониженная чувствительность к накоплению углекислого газа в крови, что позволяет китообразным удлинять дыхательную паузу. Нужно им это в первую очередь для кормежки – ведь рыбам дышать воздухом не надо, вот они и не выныривают, приходится нырять самим дельфином. А не сможешь долго охотиться под водой – останешься голодным.
Добычу китообразные всегда заглатывают целиком, без пережевывания, причем предпочитают живую. Способ питания их резко различен, в зависимости от этого отряд делится на два подотряда: зубатые киты и усатые киты. Первые хватают каждую рыбку или головоногого моллюска по одному, удерживают ее зубами а затем глотают. Кроме того, они могут с помощью движения языка всасывать несколько рыб в момент открывания рта. Усатые киты на мелочевку не размениваются и ловят рачков или рыб сразу большими партиями в местах массовых их скоплений. Для того чтобы захватить сразу много добычи, они процеживают пищу своим цедильным аппаратом – китовым усом. Все дельфины относятся к подотряду зубатых китов.