Спермацет
Спермацет / s p ɜː m ə ˈ s iː t i / — воскообразное вещество, встречающееся в полостях головы кашалота ( и, в меньших количествах, в жире других китов). Спермацет образуется в спермацетовом органе внутри головы кита. Этот орган может содержать до 1900 литров (500 галлонов США) спермацета. [1] Его добывали китобои с 17 века для использования человеком в косметике, текстиле и свечах.
Теории биологической функции органа спермацета предполагают, что он может контролировать плавучесть кита , действовать как фокусирующий аппарат для чувства эхолокации , или, возможно, и то, и другое. Конкретные доказательства подтверждают обе теории. [2] Теория плавучести утверждает, что кашалот способен нагревать спермацет, снижая его плотность и, таким образом, позволяя киту плавать; Чтобы кит снова затонул, он должен набрать в дыхало воду, которая охлаждает спермацет и превращает его в более плотное твердое вещество. Это утверждение было поставлено под сомнение недавними исследованиями, которые указывают на отсутствие биологических структур, поддерживающих этот теплообмен, а также на тот факт, что изменение плотности слишком мало, чтобы иметь смысл, пока орган не вырастет до огромных размеров. [3] Измерение доли эфиров воска, удерживаемых добытым кашалотом, точно описывает возраст и будущую продолжительность жизни данной особи. Уровень восковых эфиров в спермацетном органе увеличивается с возрастом кита: у телят 38–51%, у взрослых самок 58–87%, у взрослых самцов 71–94%. [4]
Воск спермацета извлекается из масла спермы путем кристаллизации при температуре 6 °C (43 °F) при обработке давлением и химическим раствором едкой щелочи . Спермацет образует блестящие белые кристаллы, твердые, но маслянистые на ощупь, лишенные вкуса и запаха, что делает его очень полезным в качестве ингредиента в косметике, кожевенном деле и смазочных материалах. Вещество также использовалось при изготовлении свечей стандартного фотометрического значения, при отделке тканей и в качестве фармацевтического вспомогательного вещества , особенно в цератах и мазях .
Китобойный промысел в 17-18 веках был развит для поиска, добычи и переработки содержимого головы кашалота. Экипажи в поисках спермацета регулярно отправлялись в трехлетние путешествия по нескольким океанам. Китовое ламповое масло было товаром, который принес много морских богатств. Свет, излучаемый единственным источником чистого спермацета (свечой), стал стандартным измерением «мощности свечи» еще на столетие. Мощность свечи , фотометрическая единица, определенная в Парламентском акте Соединенного Королевства «Закон о столичном газе» 1860 года и принятая на Международной электротехнической конференции 1883 года, была основана на свете, производимом свечой из чистого спермацета.
Этимология
[ редактировать ]Спермацет происходит от средневекового латинского «сперма ceti кита », что означает « сперма » (от латинского «сперма » , означающего « сперма » или «семя», и ceti , родительного падежа от слова «кит»). Первоначально предполагалось, что это вещество представляет собой сперму кита из-за его внешнего вида в свежем виде. Это вещество также является источником названия кашалота . [5] [6] [7]
Характеристики
[ редактировать ]
Сырой спермацет представляет собой жидкость в голове кашалота и, как говорят, имеет запах, похожий на сырое молоко. [8] Он состоит в основном из эфиров воска (главным образом цетилпальмитата ) и меньшей доли триглицеридов . [9] В отличие от других зубатых китов, большинство углеродных цепей в эфирах воска относительно длинные ( С 10 - С 22 ). [4] Ворванный жир кита примерно на 66% состоит из воска. [4] Когда он остывает до 30 °C или ниже, воски начинают затвердевать. [10] дельфина Скорость звука в спермацете составляет 2684 м/с (при 40 кГц, 36 °C), что делает его почти вдвое лучшим проводником звуков, чем масло в дыне . [11]
Спермацет нерастворим в воде, очень мало растворим в холодном этаноле , но легко растворяется в эфире , хлороформе , сероуглероде и кипящем этаноле. Спермацет состоит в основном из цетилпальмитата ( сложного эфира цетилового спирта и пальмитиновой кислоты ). С 15 Н 31 СООС 16 Н 33 . Также наблюдаются простые триглицериды.
Ботанической альтернативой спермацету является производное масла жожоба , эфиры жожоба . C 19 H 41 COOC 20 H 41 , твердый воск, который химически и физически очень похож на спермацет и может использоваться во многих тех же целях.
Биологическая функция
[ редактировать ]В настоящее время существуют разногласия относительно того, какой биологической цели или целям служит спермацет. Доля эфиров воска, удерживаемая средней (живой) головой кита, по-видимому, отражает плавучесть, находящуюся под воздействием тепла. Изменения плотности, вероятно, усиливают эхолокацию. кита Его можно использовать как средство регулирования плавучести , поскольку плотность спермацета меняется в зависимости от его фазы. [12] Другая гипотеза заключалась в том, что он используется в качестве подушки для защиты нежной морды кашалота во время ныряния. [13] [14]
Наиболее вероятной основной функцией органа спермацета является добавление внутреннего эха или щелчков резонатора к звуковым эхолокационным щелчкам, издаваемым органами дыхания. [15] Это позволяет киту чувствовать движение своей добычи и ее положение. Изменение расстояния до добычи влияет на временной интервал между возвращающимися щелчками, отражаемыми жертвой. Это могло бы объяснить низкую плотность и высокую сжимаемость спермацетов, которые усиливают резонанс за счет контраста акустических свойств морской воды и твердых тканей, окружающих спермацет.
Обработка спермацета
[ редактировать ]Убив кашалота, китобои тащили его труп к борту корабля, отрезали голову и вытаскивали на палубу. Затем они вырезали в нем дыру и высыпали находившееся внутри ведро. Собранное вещество, сырой спермацет, хранилось в бочках для дальнейшей переработки на суше. Большой кит может дать до 500 галлонов США (1900 л; 420 имп галлонов). Спермацет кипятили и очищали от примесей, чтобы он не прогоркл. На суше бочкам давали охладиться зимой, в результате чего спермацет застывал в губчатую и вязкую массу. Затем застывшее вещество загружали в шерстяные мешки и помещали в пресс для выдавливания жидкости. Эту жидкость разливали в бутылки и продавали как «масло спермы, процеженное зимой». Это был ценнейший продукт — масло, остававшееся жидким при морозной зимней температуре.
Позже, в теплое время года, оставшемуся твердому веществу давали частично расплавиться, а жидкость процеживали, чтобы получить полностью твердый воск. Этот воск коричневого цвета затем отбеливали и продавали как «воск спермацета». [16] [17] Спермацетовый воск белый и полупрозрачный. Он плавится при температуре около 50 °C (122 °F) и застывает при 45 °C (113 °F). [18]
Галерея
[ редактировать ]
Переработка спермацета
Иллюстрация 1864 года с подписью: «Удаление спермацета из головы кашлота, или кашалота ».
Китобой вытаскивает спермацет из отрубленной головы кашалота (иллюстрация 1874 года).
Банка сырого спермацета- » кашалота убивают, его спермацет выбрасывают, а жир разделывают и варят В этом отрывке из фильма 1922 года «Вниз в море на кораблях .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Норрис, Канзас; Харви, GW (январь 1972 г.). «Теория функции спермацетового органа кашалота (Physeter Catodon L.)» (PDF) . НАСА, Вашингтон. Ориентация и навигация животных . 262 : 397. Бибкод : 1972НАССП.262..397Н .
- ^ Кларк, Малком (1978). «Регулирование плавучести как функция спермацетового органа кашалота» . Журнал Морской биологической ассоциации Соединенного Королевства : 63–64 . Проверено 21 апреля 2024 г. - через Cambridge Core.
- ^ Уайтхед, Хэл (15 августа 2003 г.). Кашалоты: социальная эволюция в океане . ISBN 9780226895185 .
- ^ Jump up to: а б с Уильям Ф. Перрин, Бернд Вюрсиг, JGM Thewissen (2002). Энциклопедия морских млекопитающих . п. 1164
- ^ «Спермацет (сущ.)» . Интернет-словарь этимологии .
- ^ Вагнер, Эрик (декабрь 2011 г.). «Смертельный зов кашалота» . Смитсоновский журнал . Проверено 1 февраля 2022 г.
- ^ Беннетт, Макс (29 ноября 2021 г.). «Ода кашалоту» . В нашей природе . Проверено 1 февраля 2022 г.
- ^ Уильям М. Дэвис (1874). Нимрод Морской . Глава 6
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 1 июня 2013 г. Проверено 29 октября 2012 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Малкольм Р. Кларк (1978). Физические свойства масла спермацета у кашалотов. Журнал Ассоциации морской биологии Соединенного Королевства. Архивировано 17 декабря 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ Кеннет С. Норрис, Джордж В. Харви (1972). Теория функции спермацетового органа кашалота
- ^ Кларк, MR (ноябрь 1970 г.). «Функция спермацетового органа кашалота». Природа . 228 (5274): 873–874. Бибкод : 1970Natur.228..873C . дои : 10.1038/228873a0 . ПМИД 16058732 . S2CID 4197332 .
- ^ Кристофер Грейс. Ньютон. Название кашалотов, « [1] », последний доступ 2 октября 2010 г.
- ^ Дуг Леннокс, Dundurn Press, 2006, Теперь вы знаете: Книга ответов, « [2] », последний доступ 2 октября 2010 г.
- ^ Уайтхед, Хэл (2018). «Кашалот: Physeter macrocephalus» . Энциклопедия морских млекопитающих : 919–925. дои : 10.1016/B978-0-12-804327-1.00242-9 . Проверено 20 января 2023 г.
- ^ « Начнем с изготовления свечей. История Музея китобойного промысла». Историческая статья о Нантакете, предоставленная Исторической ассоциацией Нантакета . Нха.орг . Проверено 30 октября 2013 г.
- ^ Уилсон Хефлин (2004). Годы китобойного промысла Германа Мелвилла . стр. 232
- ^ «Практический трактат о трении, смазке, жирах и маслах, включая производство смазочных масел, масел для кожи, красочных масел, твердых смазок и смазок, способы испытаний масел и применение смазок» . Филадельфия, Бэрд. 1916.
- В эту статью включен текст из публикации, которая сейчас находится в свободном доступе : Чисхолм, Хью , изд. (1911). « Спермацет ». Британская энциклопедия (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Кэрриер, Дэвид Р.; Дебан, Стивен М.; Оттерстром, Джейсон (2002). «Лицо, затонувшее «Эссекс»: потенциальная функция спермацетового органа при агрессии» (PDF) . Журнал экспериментальной биологии . 205 (Часть 12): 1755–1763. дои : 10.1242/jeb.205.12.1755 . ПМИД 12042334 .
- Долин, Эрик Джей (2007). Левиафан, История китобойного промысла в Америке . WW Norton & Co. ISBN 978-0-393-06057-7 .