Swimming
Szybkość i czas trwania pływania są ściśle powiązane: pływanie z dużą prędkością trwa prawdopodobnie tylko sekundy, podczas gdy pływanie z małą prędkością może trwać przez długie okresy czasu.
Delfiny bottlenose rutynowo pływają z prędkością od 4,6 do 10,2 stóp na sekundę (3,14 do 6,95 mil/godzinę; 5,04 do 11,19 km/godzinę) ze średnią prędkością 4,9 do 5,6 f/s (3,34 do 3.82 mil/h; 5,4 do 6,14 km/h).
- Maksymalna zaobserwowana prędkość delfina butlonosego pływającego obok łodzi wynosiła 26,7 stóp/sekundę (18,20 mil/h; 29,30 km/h).
- Maksymalna zaobserwowana prędkość delfina płynącego w górę przed skokiem pionowym wynosiła 36,8 f/s (25,09 mil/godz.; 40,38 km/godz.). Oba te skoki były wykonywane w bardzo krótkim czasie.
- Maksymalna prędkość pływania, jaką można było zaobserwować u dzikich delfinów wynosiła 18,3 f/s (12,47 mil/godz.; 20,08 km/godz.).
Delfiny są jednymi z najbardziej efektywnych pływaków na świecie.
- Charakterystyczny kształt delfina jest bardzo energooszczędny podczas pływania. W porównaniu z innymi kształtami ciała, kształt ten wytwarza mniejszy opór (siła przeciwna, którą generuje obiekt podczas przemieszczania się przez wodę). Pęcherz wygładza kontury delfina i przyczynia się do jego gładkiego kształtu.
Delfiny butlonose czasami „morświnią” na powierzchni; pływają wystarczająco szybko, aby uwolnić się od wody, wylatując i wynurzając się, a następnie wracając pod wodę w jednym ciągłym ruchu, który zazwyczaj powtarzają. Porpoising zużywa mniej energii niż szybkie pływanie na powierzchni.
Niektóre wieloryby zębate, takie jak delfiny butlonose, czasami pływają na falach oceanicznych lub na dziobie lub rufie łodzi. Jadąc na fali lub falach, delfin może płynąć prawie dwa razy szybciej przy tym samym koszcie energii.
Oddech
Delfin oddycha przez pojedynczy otwór wydmuchowy na górnej powierzchni głowy. Otwór jest pokryty mięśniową klapą, która zapewnia wodoszczelne zamknięcie.
- Delfin wstrzymuje oddech, gdy znajduje się pod wodą.
- Delfin otwiera swój otwór oddechowy i zaczyna wydychać tuż przed osiągnięciem powierzchni wody. Aby otworzyć otwór wydmuchowy, delfin kurczy klapę mięśniową.
- Na powierzchni delfin szybko wykonuje wdech i rozluźnia klapę mięśniową, aby zamknąć otwór wydmuchowy.
Podczas każdego oddechu delfin wymienia 80% lub więcej powietrza w płucach. Jest to o wiele bardziej wydajne niż u ludzi, którzy wymieniają tylko około 17% powietrza w płucach przy każdym oddechu.
Wdech i wydech trwa około 0,3 sekundy. Częstotliwość oddechu delfina butlonosego wynosi około 1,5 do 4 oddechów na minutę.
Widoczna strużka wody, która często unosi się z otworu wydmuchowego delfina, nie pochodzi z płuc, które (tak jak nasze) nie tolerują wody.
- Woda, która znajduje się na szczycie otworu wydmuchowego, kiedy rozpoczyna się potężny wydech, jest wypychana w górę wraz z wydychanymi gazami oddechowymi.
- Szczególnie w chłodnym powietrzu, może tworzyć się mgła; jest to para wodna skraplająca się w miarę rozszerzania się gazów oddechowych na otwartym powietrzu.
Nurkowanie
Delfiny butlonose generalnie nie muszą nurkować bardzo głęboko, aby złapać pokarm.
- Zależnie od siedliska, większość delfinów butlonosych regularnie nurkuje na głębokość od 3 do 46 m (10 do 150 stóp). Średni czas nurkowania przybrzeżnych delfinów butlonosych waha się od 20 do 40 sekund. Średni czas trwania nurkowania 25,8 sekundy.
- Jest zdolny do nurkowania na większe głębokości. W warunkach eksperymentalnych jeden delfin butlonosy zanurkował na głębokość 390 m (1280 stóp). W innym badaniu samica delfina butlonosego zanurkowała na głębokość 492+ m (1,614 stóp).
Przeciętnie nurkowanie może trwać do 10 minut. Maksymalna zdolność delfina butlonosego do wstrzymania oddechu wynosi około 12 minut.
- Maksymalny dobrowolny czas wstrzymania oddechu zarejestrowany u przybrzeżnego delfina butlonosego wynosił 7 minut 15 sekund Maksymalny czas wstrzymania oddechu zarejestrowany u oznakowanego delfina butlonosego off-shore wynosił 14 minut.
Wszystkie ssaki morskie mają specjalne fizjologiczne przystosowania do nurkowania. Przystosowania te pozwalają delfinowi zachować tlen.
- Delfiny, podobnie jak inne ssaki morskie, mają wolniejsze tętno podczas nurkowania. Podczas nurkowania krew jest odprowadzana z tkanek tolerujących niski poziom tlenu w kierunku serca i mózgu, które wymagają stałego dopływu tlenu.
- Cząsteczki białka – hemoglobina i mioglobina – magazynują tlen w tkankach ciała.
- Hemoglobina występuje w czerwonych krwinkach. Ssaki długo nurkujące mają większą objętość krwi (jako procent masy ciała) niż ssaki płytko nurkujące.
- Mioglobina występuje w tkance mięśniowej. Mięśnie wielorybów mają wyższe stężenie mioglobiny niż mięśnie ssaków lądowych.
Zarówno ludzie jak i walenie mogą doświadczyć negatywnych skutków fizjologicznych nurkowania.
- Jak ciśnienie wzrasta wraz z głębokością, ilość gazu, który przechodzi do roztworu we krwi i tkankach ciała nurka również wzrasta. Przy ciśnieniu ok. 2 atmosfer (ok. 18 m lub 60 stóp) tkanki są nasycone. Jeśli człowiek nurkujący zbyt szybko wraca na powierzchnię, gazy, zwłaszcza azot, wychodzą z roztworu i tworzą pęcherzyki w mięśniach i krwi. Ten bolesny i czasami śmiertelny stan nazywany jest „zakrętami.”
- Zakręty są najczęściej spotykane u nurków, ale nurkowie z zatrzymanym oddechem mogą również dostać zakręty od głębokiego nurkowania. Pod wpływem ciśnienia, oskrzela człowieka zapadają się. Powietrze z płuc wtłaczane jest do pęcherzyków płucnych: licznych, maleńkich obszarów płuc, w których odbywa się wymiana gazowa. Tutaj gazy są wchłaniane pod ciśnieniem.
- W przeciwieństwie do ludzi nurkujących, delfin nie oddycha powietrzem pod ciśnieniem. Wdycha je tylko na powierzchni. Ponadto, u nurkujących ssaków, pęcherzyki płucne zapadają się przy ciśnieniu około 3 atmosfer (około; 27 m, lub 90 stóp), zmuszając powietrze do oskrzeli (sztywnych dróg oddechowych), regionu, w którym gazy nie są wymieniane.
Termoregulacja
Podobnie jak inne ssaki, delfiny utrzymują stałą temperaturę ciała. Temperatura ciała delfina wynosi około 36° do 37°C (96,8° do 98,6°F), mniej więcej tyle samo, co u człowieka.
Delfiny mają kilka strategii termoregulacji, aby zatrzymać lub uwolnić ciepło.
- Zmniejszony stosunek powierzchni do objętości.
- Wyraźny kształt ciała delfina i zredukowany rozmiar kończyn zmniejszają ilość powierzchni wystawionej na działanie środowiska zewnętrznego. Pomaga to delfinom zachować ciepło ciała. Delfiny przystosowane do chłodniejszych, głębszych wód mają zazwyczaj większe ciała i mniejsze płetwy niż delfiny przybrzeżne, co jeszcze bardziej zmniejsza stosunek powierzchni do całkowitej masy ciała.
- Zwiększona izolacja.
- Delfiny odkładają większość swojego tłuszczu w grubej warstwie tranu. Ta warstwa izoluje delfina, pomagając mu zachować ciepło ciała. Blubber różni się od tłuszczu tym, że oprócz komórek tłuszczowych zawiera włóknistą sieć tkanki łącznej. Tłuszcz w ciele delfina butlonosego stanowi około 18% do 20% jego masy ciała.
- System wymiany ciepła. Układ krążenia delfina butlonosego dostosowuje się do zachowania lub rozproszenia ciepła ciała i utrzymania temperatury ciała.
- Arterie w płetwach, płetwach grzbietowych i płetwie grzbietowej są otoczone przez żyły. W ten sposób część ciepła z krwi przemieszczającej się przez tętnice jest przenoszona do krwi żylnej, a nie do środowiska. Ta przeciwprądowa wymiana ciepła pomaga delfinom w zachowaniu ciepłoty ciała.
- W zimnej wodzie krążenie może zmniejszyć się w naczyniach krwionośnych przy powierzchni płetw, kostek i płetwy grzbietowej, a zwiększyć w naczyniach krwionośnych krążących do rdzenia ciała, zachowując w ten sposób ciepłotę ciała.
- Podczas długotrwałych ćwiczeń lub w ciepłej wodzie delfin może potrzebować zrzucić nadmiar ciepła. W tym przypadku krążenie zwiększa się do naczyń krwionośnych przy powierzchni płetw, płetw grzbietowych i płetwy grzbietowej, a zmniejsza się do naczyń krwionośnych krążących do rdzenia ciała. Nadmiar ciepła jest wyrzucany do środowiska zewnętrznego
Ogólnie delfiny butlonose mają wyższe tempo przemiany materii niż ssaki lądowe o podobnej wielkości. Ten zwiększony metabolizm generuje dużą ilość ciepła w organizmie.
Smaki tracą ciepło ciała podczas wydechu. Ale delfiny zachowują znaczną ilość ciepła, ponieważ oddychają rzadziej niż ssaki lądowe.
Sen
Badając sen u delfinów butlonosych, naukowcy odkryli, że delfiny spędzają około 33% każdego dnia śpiąc.
Badacze wykazali, zarówno poprzez obserwacje, jak i badania elektrofizjologiczne, że głęboki sen u delfinów butlonosych i innych wielorybów może występować tylko w jednej półkuli mózgu na raz.
Badania wykazały, że delfiny spędzają około 33% każdego dnia.