Введение

Структура кератина у китов, используемая для гибкого упрочнения

Усы – это система фильтрации пищи во рту усатых китов. Чтобы использовать усы, кит сначала открывает рот под водой, чтобы набрать воду. Затем кит выталкивает воду, и такие животные, как криль, фильтруются усами и остаются источником пищи для кита. Усы похожи на щетину и состоят из кератина, того же вещества, что и в человеческих ногтях, коже и волосах. Усы – это производное кожи. У некоторых китов, например, у гренландского кита, усы длиннее, чем у других. Другие киты, например, серый кит, используют только одну сторону своих усов. Эти щетинки из усов расположены пластинами на верхней челюсти китов. В зависимости от вида, пластина усов может быть длинной и весить до 300 кг. Их волосатые края называются волосами усов или китовым волосом. Их также называют щетинками усов, которые у сейвалов сильно кальцифицированы, а кальцификация способствует увеличению их жесткости. Пластины усов шире у линии десен (основания). Эти пластины сравнивают с ситами или венецианскими жалюзи. Как материал для различных нужд человека, усы обычно называют китовым костей, что является неверным названием.

Этимология

Слово "baleen" происходит от латинского *balaena*, связанного с греческим *phalaina* – оба слова означают "кит".

Эволюция

Самые старые известные настоящие ископаемые останки уса имеют возраст всего 15 миллионов лет, поскольку ус редко окаменевает, но ученые полагают, что он возник значительно раньше. Это указывает на наличие модификаций черепа, связанных с усом, обнаруженных в более древних ископаемых, включая костный выступ в верхней челюсти под глазами и свободно подвижные кости нижней челюсти в области подбородка. Считается, что ус эволюционировал около 30 миллионов лет назад, возможно, из твердой, деснеподобной верхней челюсти, как у морского свистуна Далла; он тесно похож на ус на микроскопическом уровне. Первоначальная эволюция и распространение пластин уса, предположительно, произошло в раннем олигоцене, когда Антарктида отделилась от Гондваны и сформировалось Антарктическое циркумполярное течение, что повысило продуктивность океанических сред. Это произошло потому, что течение отводило теплые океанические воды от территории, которая сейчас является Антарктидой, создавая резкие градиенты температуры, солености, освещенности и питательных веществ в зоне контакта теплой и холодной воды. Предполагается, что переход от зубов к усу происходил поэтапно: от зубов к промежуточной форме, а затем к усу. Известно, что современные усатые киты изначально имеют зубы, а затем в утробе матери развиваются зачатки пластин уса, но теряют зубы и приобретают только ус в юности и зрелом возрасте. Однако развивающиеся усатые киты не вырабатывают зубную эмаль, поскольку в какой-то момент эта черта эволюционировала в псевдоген. Вероятно, это произошло около 28 миллионов лет назад и доказывает, что наличие зубов является предковым признаком усатых китов. Использование принципа экономии (парсимонии) при изучении этого и других предковых признаков позволяет предположить, что общий предок этеоцетидов и беззубых усатых китов развил латеральные питательные отверстия, которые, как считается, обеспечивали кровеносные сосуды и нервы доступом к развивающемуся усу. Дальнейшие исследования показывают, что ус у этеоцета был расположен пучками между широко расставленными зубами. Если это так, то сочетание уса и зубов у этеоцета будет представлять собой переходное состояние между зубатыми и усатыми китами. Этот промежуточный этап подтверждается данными о других изменениях, произошедших в процессе эволюции уса, которые позволяют организмам выживать, используя фильтрационное питание, например, изменением структуры черепа и эластичности горла. Крайне маловероятно, что все эти изменения произошли одновременно. Поэтому предполагается, что олигоценовые этеоцетиды обладали как предковыми, так и производными признаками в отношении стратегий питания. Это делает их мозаичными таксонами, показывающими, что либо ус эволюционировал до того, как были потеряны зубы, либо признаки, необходимые для фильтрационного питания, изначально развились для других функций. Это также указывает на то, что эволюция могла происходить постепенно, поскольку предковое состояние первоначально сохранялось. Таким образом, мозаичные киты могли осваивать новые ресурсы, используя фильтрационное питание, не отказываясь от своих прежних стратегий охоты. Результат этого поэтапного перехода очевиден у современных усатых китов, благодаря наличию у них псевдогенов эмали, а также развитию и реабсорбции зубов в утробе матери. Характер образования трещин также различается в зависимости от поперечной и продольной ориентации. В поперечном направлении трещины перенаправляются вдоль канальцев, что повышает устойчивость уса к разрушению, и как только трещина попадает в каналец, она направляется вдоль более слабого интерфейса, а не проникает сквозь сам каналец или ламеллы.

Использование человеком

Люди ранее использовали ус (обычно называемый "китовой костью") для изготовления многочисленных предметов, где требовались гибкость и прочность, включая корзины, скребки для спины, поддерживающие планки для воротников, кнуты для экипажей, спицы для зонтиков, хлысты, кринолиновые подъюбники, фартингалы, буски и корсетные прутья, а также элементы доспехов. Его часто использовали для создания сгибов на бумаге, поскольку его гибкость предотвращала повреждение бумаги. Иногда он применялся и в луках с наложенным тросом. В настоящее время для подобных целей обычно используются синтетические материалы, особенно пластик и стекловолокно. Ус также использовался голландскими мастерами по изготовлению мебели для создания рельефных панно. В Соединенных Штатах в 1972 году был принят Закон о защите морских млекопитающих, который запрещает "любому лицу перевозить, приобретать, продавать, экспортировать или предлагать приобрести, продать или экспортировать морских млекопитающих или продукты, полученные из них".

Как место обитания

Балины служат средой обитания для некоторых видов брюхоногих моллюсков из семейств Pyropeltidae, Cocculinidae, Osteopeltidae и Neolepetopsidae.