Зубы паку • Алёна Шурпицкая • Научная картинка дня на «Элементах» • Ихтиология

На фото — рыба паку (Piaractus sp.) из семейства пираньевых (Serrasalmidae), растительноядный родственник знаменитых амазонских хищниц. Своими зубами, напоминающими человеческие, паку раскалывает орехи. Но не пытайтесь повторить этот трюк — он выполнен профессионалом. Мало того что зубы паку расположены в два ряда и на верхней, и на нижней челюсти, так они еще и усилены железом. И меняет паку зубы многократно, да не по одному, а сразу на всей половине челюсти.

В русскоязычной литературе название «паку» используют для четырех видов из двух родов — красного паку (Piaractus brachypomus), паку реки Парана (P. mesopotamicus), паку реки Ориноко (P. orinoquensis) и бурого паку (Colossoma macropomum). Это самые крупные представители семейства пираньевых (которое включает 17 родов рыб). Они обитают в пресных водах тропической Южной Америки и вырастают длиной до метра. Взрослые особи Piaractus

 sp. отличаются друг от друга размером тела и количеством и размером боковых чешуек, поэтому вид на главном фото определить затруднительно.

В англоязычной литературе термин «паку» включает все рода семейства пираньевых, которые не относятся к пираньям. Такое деление изначально опиралось на строение зубного аппарата, но позже было скорректировано генетическими исследованиями.

Общий предок всех пираньевых был, судя по всему, травоядным. Позже пираньевые поделили между собой кормовую базу, адаптировав под нее свои зубы и анатомию челюстей. У паку так и осталось два ряда зубов на каждой челюсти, схожих с нашими резцами и молярами. Во внутреннем ряду их всегда меньше. У некоторых видов, в том числе Piaractus sp., нижняя челюсть короче верхней, но толстая нижняя губа скрывает специфику прикуса. У других видов тоже есть особенности челюстного аппарата, которые зависят от рациона. Кроме любителей орехов есть еще фанаты планктона, поклонники водных растений или насекомых, а также мастера по соскребанию фитомассы с камней.

Пираньи оставили себе один ряд треугольных зубов с острыми краями и приспособились к хищничеству. Хотя растительная пища в небольшом количестве всё равно входит в их рацион. Впрочем, среди них встречаются и узкие специалисты. Например, вымпельная пиранья (Catoprion mento) — лепидофаг (см. Lepidophagy), то есть поедает рыбью чешую (торпедирует жертв снизу и выкусывает чешую), а пиранья Serrasalmus elongatus питается хвостами и плавниками.

Примечательно, что разница в строении челюстного аппарата у хищных и травоядных рыб семейства пираньевых и у хищных и травоядных млекопитающих аналогична. Это касается длины нижней челюсти, анатомии и крепления приводящих мышц, стратегии укуса. У хищников эти различия направлены на увеличение силы укуса для удержания добычи. Челюсти смыкаются по принципу ножниц: от заднего края к переднему. У травоядных короче височная мышца и зубная кость, а следовательно, и сами челюсти. Такое строение способствует более быстрому смыканию челюстей по типу тисков: верхние и нижние зубные ряды касаются пищи одновременно.

Сильная жевательная мышца крепится к скуловой дуге и на боковой стороне нижней челюсти. Это ограничивает угол раскрытия рта, и, соответственно, размер возможной добычи. Поэтому щелкать орехи могут только взрослые паку родов Piaractus и Colossoma — это одни из самых крупных рыб на Амазонке.

Чемпионом по силе укуса среди пираньевых была ископаемая мегапиранья Megapiranha paranensis, жившая в миоцене, переходный вид от травоядного предка к современным таксонам. Сила ее укуса с поправкой на размер была даже больше, чем у древних рыб плакодерм. Форма зубов могла помогать мегапираньям крушить панцири черепах и кольчужных сомов (которые уже жили в миоцене). Однако точных данных о диете этих хищниц пока нет. Сила укуса современного чемпиона среди позвоночных — ромбовидной пираньи (

Serrasalmus rhombeus) — в четыре раза уступает мегапиранье, однако превышает в 30 раз вес самой рыбы, что с поправкой на размер мощнее, чем у любой другой современной рыбы или миссисипского аллигатора.

Укус паку не такой сильный, как у ромбовидной пираньи. И всё же, чтобы раскалывать орехи, нужны очень прочные зубы и мощные мышцы челюстей. Как и у млекопитающих, зубы паку состоят из пульпы и дентина, а также эмалоида (аналога эмали у хрящевых и костистых рыб и земноводных), но, в отличие от них, сверху покрыты кутикулой — еще одним твердым слоем. В составе и кутикулы, и эмалоида очень велика доля гидроксиапатита. Часть ионов кальция в нем замещена на ионы железа, поэтому кромка зубов желтая, оранжевая или коричневая, а сами зубы более устойчивы к истиранию и появлению трещин от твердой пищи.

Кроме того, зубы паку сцеплены между собой по всей стороне зубного ряда. Это равномерно распределяет нагрузку на все зубы с одной стороны, поэтому давление на каждый отдельный зуб в сцепке меньше, чем в случае свободных зубов. У пираний зубы тоже сцеплены, но по другому механизму. Он направлен на то, чтобы предотвратить травму отдельного зуба при удержании добычи.

Зубы нужны не только крепкие, но и острые. Поэтому у пираньевых они часто сменяются, причем из-за сцепления — одновременно сразу все на одной стороне челюсти. Новые образуются в лакунах костной ткани. По мере их увеличения и движения наверх пульпа функционального зуба рассасывается, и новый зуб входит в образовавшуюся полость. Смена происходит поочередно на правой и на левой стороне. Новые зубы растут параллельно c обеих сторон, но асинхронно: с одной стороны они больше по размеру и сильнее минерализованы, поэтому вылезают раньше. Первый и второй ряд заменяются одновременно. Пока новые зубы не выросли достаточно, рыбы едят одной стороной зубного ряда. Это длится 5–7 дней, после чего зубы должны прослужить рыбе 65–130 дней в зависимости от вида и рациона.

Паку из родов Piaractus и Colossoma примечательны не только своим размером и зубной системой. Эти рыбы — важный элемент экосистемы: поедая фрукты, орехи и/или семена пальм, они распространяют те виды, за которые не возьмутся более мелкие рыбы.

Дело в том, что часть семян умудряется проскочить через желудочно-кишечный тракт неповрежденными, да еще и увеличить всхожесть (возможно, это происходит под действием ферментов, нарушающих фазу покоя). Ихтиохория хороша тем, что во время миграции рыбы увеличивают ареал растений, перенося посевной материал на большие расстояния, причем не только вниз, но и вверх по течению. Плюс это один из немногих способов распространения прибрежных видов с тяжелыми, тонущими семенами.

Снижение числа крупных паку из-за перевылова (местные жители вылавливают их для еды и как трофей в спортивной рыбалке) может ограничить распространение некоторых растений на берегах Амазонки. Например, гевеи Hevea spruceana, пальмы Astrocaryum jauari

с большой коммерческой ценностью и еще более 40 видов фруктовых деревьев.

Паку находят пищу, реагируя на шум падающих плодов, а возможно, и на запах фруктов. Да, у рыб отличное обоняние (см. детский вопрос Почему нет обоняния у рыбы?), присмотритесь к главному фото: круглые отверстия рядом с глазами ближе к центру — это ноздри. Они разделены кожистым клапаном на два отверстия, через одно вода входит, через другое — выходит, омывая обонятельный мешок. Рацион паку зависит от сезона; кроме плодов они могут питаться водными растениями, улитками, мелкими ракообразными. Питание молоди зависит еще и от стадии развития, но, в любом случае, орехи им пока не по размеру.

Кстати о молоди. Интересно, что молодые особи красного паку по окрасу напоминают обыкновенных пираний (

Pygocentrus nattereri). Очевидно, это спасает их от некоторых хищников, в том числе от самих пираний, зато не спасает от аквариумистов, которые покупают паку как «травоядных пираний». Однако габариты этих рыб (их длина до 88 см) создают серьезную и неожиданную проблему для домашнего содержания. Нередко из аквариумов паку отправляются в природные водоемы вне своего ареала, представляя угрозу для экосистем в странах с теплым климатом.

Фото © Yuma Sun, Jacob Lopez с сайта nationalgeographic.com, штат Аризона, США, июнь 2006 года.

Алёна Шурпицкая

Хищные рыбы пираньи меняют зубы целыми блоками. Но зачем?

Услышав словосочетание «хищная рыба», многие люди сразу же вспоминают про огромных и кровожадных акул. Но опасность для многих живых существ также представляют крошечные пираньи, которые могут напасть на какое-либо животное целой стаей и загрызть его своими выпирающими во все стороны зубами. Про этот вид рыб ученым уже известно довольно много, но одна особенность их организма всегда оставалась для них загадкой. Дело в том, что пираньи меняют свои зубы не по одному, а целыми блоками. Оказалось, что этому есть весомая причина.

Фильмы о пираньях твердят, что они очень опасны. Но так ли это на самом деле?

Насколько опасны пираньи для людей?

Для начала стоит развеять один распространенный миф о пираньях — они практически безобидны для людей. Как известно, длина их тела составляет максимум 50 сантиметров, поэтому ввиду своих крошечных размеров они не рискуют нападать на крупную добычу. Пугливость пираний была доказана экспертом по тропическим рыбам Гербертом Аксельдорфом. Однажды он заполнил огромный бассейн пираньями и нырнул в воду в одних плавках. Хищные рыбы не притрагивались к нему даже тогда, когда он опустил в воду кусок сырого мяса.

Из этого следует, что фильмы ужасов вроде «Пираньи 3D», где хищные рыбы пожирают людей — сплошная ложь. Читайте наш материал о том, как нас обманывают создатели фильмов.

К тому же, в мире существует огромное количество травоядных пираний, вроде рыбы-паку (Colossoma macropomum). Внешне они очень похожи на своих хищных собратьев, однако сильно отличаются образом жизни. В частности, речь идет об одиночной охоте и поедании планктона, насекомых и всевозможных водорослей. Известно, что силы их челюстей хватает на раскалывание орехов.

Пираньи вида Colossoma macropomum не едят мясо

Чем интересны зубы пираньи?

Режиссеры фильмов ужасов пытаются напугать нас тем, что у пираний большие рты со множеством торчащих во все стороны зубов.

Бесспорно, выглядит все это устрашающе, но людям эти челюсти едва ли могут навредить. Зато у этих зубов есть одна странная и весьма интересная особенность — постарев, они заменяются новыми целыми блоками. О том, зачем хищным рыбам нужна такая особенность челюсти, было рассказано в научной статье журнала Evolution and Development.

Так выглядит скелет пираньи

Поиском ответа на этот вопрос занялись ученые из американского штата Вашингтон. Команда во главе с профессором Мэтью Колманном изучила 93 скелета хищных и травоядных видов пираний. Компьютерная томография, позволяющая заглянуть под кожу любого живого организма, показала интересную особенность строения тела известных рыб.

Зубы пираний

Ученые обнаружили, что блочная система обновления зубов встречается у всех видов пираний. Это значит, что эта особенность никак не связана с хищным образом жизни и досталась рыбам от далеких предков. Зубы обновляются несколько раз за жизнь, причем во время роста новых, старые остаются на них в виде «шапок».

Когда новые зубы вырастают полностью, блок старых зубов полностью отпадает.

Узнали ли вы что-нибудь новое о пираньях? Если вы знаете и другие интересные факты об этих рыбах, делитесь в комментариях или в нашем Telegram-чате. Будем благодарны!

Зубы пираний не могут выпасть по отдельности, потому что они прочно сцеплены между собой. Исследователи считают, что такое необычное строение зубов необходимо для равномерной нагрузки. Таким образом они изнашиваются примерно в одно и то же время. Когда старые зубы выпадают, во рту пираний уже есть новые. Это позволяет им всегда быть готовыми к охоте и защищает от голода.

Почему у пираний всегда такие острые как бритва зубы

Множество фантастических и нереальных историй окружает небольших рыбок с названием пираньи, из-за чего у большинства они вызывают сплошной ужас. Вместе с тем, несмотря на то, что эти рыбки считаются агрессивными хищниками, они очень пугливые создания. Пиранья даже может потерять сознание от страха. Живя в одиночку в аквариуме, они часто впадают в обморочное состояние от обычного хлопка в ладоши. Обитают эти рыбы только в пресной воде. Вес взрослой особи не более 1 килограмма. Нападают на жертву они только большими группами.

Стая пираний молниеносно обгладывает тело крупного животного. Это происходит благодаря мощным челюстям с развитой мускулатурой, способным перекусывать орехи и крепкие кости. Сила укуса этих рыбок превышает их вес в три раза. Вот только их острые зубы весьма быстро изнашиваются, в результате чего они регулярно меняются на новые.

С помощью современной компьютерной томографии профессор биологии Адамс Саммерс изучил механизм смены зубов пираньи. Как выяснилось, зубы этой рыбы состоят из двух блоков, один из которых выполняет свои функции, пока другой меняется. Иными словами, новые острые словно сабли челюсти начинают расти еще под старыми. Таким образом, эти существа никогда не остаются без своего главного средства добычи пропитания. Биологам давно хотелось разгадать загадку смены зубов у пираньи, но различные гипотезы не получали подтверждения. Адамс Саммерс же сумел найти доказательства своей теории.

При нападении агрессивное поведение пираний зависит от многих факторов: температуры воды, времени года, приливов и отливов, а также степени голода. Сытыми подводные обитатели никогда не нападают. Эти удивительные создания имеют невероятное чутье, каплю крови они могут почувствовать за сотни метров.

Пираньи имеют огромное значение для экосистемы. Они очищают водоемы от разлагающейся плоти и падали. Незаменимые санитары рек не раз помогали природе при различных эпидемиях, не давая умершим и погибшим животным распространить инфекцию в воде.

Поделись с друзьями:

😮 Самая большая пиранья в мире, фото самых страшных пираней

Пиранью относят к виду хищных рыб. Она по праву считается одной из самых опасных в мире. И встретить ее можно в бассейнах рек Амазонка, Парагвай, Парана и Эссекибо. Обыкновенная пиранья вырастает в среднем до 20 сантиметров. Масса особи – до одного килограмма, не больше, но бывают и исключения. Страху нагоняют крупные черты головы, а так же выпирающие зубы, которые, собственно, и представляют угрозу. Зубы острые, словно бритва. Каждый имеет длину не больше одного сантиметра, но обычно до 5 миллиметров. Ими рыбина моментально вонзается в кожу своей жертве, причем, для пираньи не важно, человек перед ней или животное. Своими зубками взрослому человеку хищница может запросто откусить палец. Между собой рыба слегка отличается расцветкой. Как правило, бока у пираньи серебристые или темные, а сама окраска оливково-зеленая или синевато-черная.

Небольшие рыбки живут стаями и большую часть своего времени проводят в поисках пищи. Пираньи прожорливы, поэтому их часто можно встретить в водоемах, где на самом деле много добычи. Причем, иногда хищницу можно встретить не только в реках, но и в морях, но только не во время нереста. К слову, пиранью иногда находили и в несвойственных климатических условиях – холодных реках.

Пиранья в аквариуме Как правило, жертву рыба поджидает в укрытии. И мгновенно нападают на добычу. Последняя даже не успевает осознать, как и что произошло. А когда хищница охотится на стаю рыб и жертвы бросаются врассыпную, пираньи отлавливают их поодиночке, а потом глотают целиком или отгрызают куски мяса. Ученые установили, что у зубастых рыбок очень чувствительное обоняние, поэтому они замечают любой запах, который исходит от потенциального обеда. И лучше всего пираньи чувствуют кровь. Говорят, что стая взрослых особей способно уничтожить все на своем пути, не пожалев даже подводные растения. И единственные, кто не боится прожорливых рыбок, так это сом рода Hoplosternum. А почему, специалисты до сих пор не могут понять.

Есть много историй, в которых речь идет о нападении этих агрессивных хищников на человек. Но на самом деле, большинство баек являются выдуманными. Впрочем, случаи, когда рыбы на самом деле нападали на человека не единичны.

Гигантский зубастик

Самая большая пиранья, которую когда-либо встречал человек, выросла до 80 сантиметров в длину. Весом она около 2 килограммов. Такую даже в российских водоемах встретить можно. К примеру, один экземпляр попал в обычные сети рыбаков в Казахстане (около села Муткенова Павлодарской области). Но на самом деле рыбинка водится в Южной Америке и, говорят ученые, жизнь наших погодных условиях для нее неприемлема. Ихтиологи утверждают, что пиранью могли выпустить из частного аквариума (и это не единичный случай), и рыба адаптировалась в непривычно низкой температуре воды. В этом случае поражает живучесть пираньи.

Еще одно чудовище было поймано британским путешественником и рыболовом Джереми Уэйдом. Он чудо природы поймал в Африке, во время своей экспедиции по Конго. Его улов вырос до полутора метров в длину, а в гигантской пасти находилось ровно 32 огромных острых зуба. По размеру они были сходны с зубами белой акулы.

Обычный размер пираньи — 20 см

Впрочем, специалисты утверждают, что это тигровая рыба Голиаф, которая является одной из самых страшных пресноводных рыб в мире. Смертоносная и более крупная версия пираньи. Со своим набором зубов она может нападать даже на крокодилов.

Всего известно пять видов тигровой рыбы, но, самая большая обитает исключительно в бассейне реки Конго. Хищница вырастает до 180-ти сантиметров в длину, а вес набирает до 50 килограммов. Питается Голиаф разной рыбой меньших размеров, иногда на обед поедает небольших животных, которые попали в воду, может напасть и на человека.

Поймать такую рыбешку довольно сложно. Своими острыми зубами она способна перекусить леску любой толщины. Поэтому для охоты на Голиафа изготавливают специальные стальные поводки повышенной прочности.

Гигантская пиранья опасна для человека

Впрочем, вопреки всеобщему мнению, 50-килограмовые Голиафы, которые встречаются в некоторых африканских реках, на самом деле не относятся к пираньевым.

Сила укуса

Насколько сильна пиранья и насколько страшны ее зубы. На этот вопрос ответила международная группа ученых из Египта, Бразилии и США. Специалисты провели целое исследование, которое было направлено на то, чтобы измерить силу укуса обычной ромбовидной пираньи. Почему выбрана именно такая особь? Потому что она самая большая пиранья в мире, до сорока сантиметров в длину и весом более килограмма.

Ради эксперимента ученые выловили из реки Амазонка несколько крупных видов рыб и стали травить их динамометрами. Во время этого исследования, кстати, специалисты, сильно рисковали собственными пальцами, поскольку хищники могли свободно откусить конечности человека, вместо прибора.

Всё о пираньях Так или иначе, пираньи с охотой приняли участие в специальном эксперименте. И кусали исключительно предложенный динамометр. И результат исследования оказался впечатляющим. Самый мощный укус составил триста двадцать ньютонов. И эта цифра оказалась самой высокой среди животных. То есть пиранья кусает всех мощнее среди всех животных, которые сейчас живут или когда-то жили на Земле.

По данным ученых, даже знаменитый тиранозавр, который жил много миллионов лет назад, обладал не таким сильным укусом. И единственный, кто мог сравниться по силе укуса с пираньей – ее прямой предок, который жил во времена Юрского периода. Он был на порядок больше нынешней рыбы. Длина его была один метр и тридцать сантиметров. Весила рыбина более семидесяти килограммов.

И сила укуса у этого предка составляла примерно четыре с половиной тысячи ньютонов. Если вернуться к тиранозавру, то сила его укуса была сильнее в три раза, но это при учете колоссальной разницы в весе (тиранозавр достигал десяти тонн). Поэтому пальма первенства по силе укуса принадлежит только пиранье.

Пираньи

В Южной Америке в реке Амазонка и пресных водоёмах ее бассейна обитают интересные представители семейства харациновых, отличающиеся мощными челюстями и острыми зубами — пираньи (Serrasalminae).

Форма тела у всех видов пираний примерно одинаковая: высокий дисковидный корпус, сплюснутый с обеих сторон, низко посаженные глаза и завышенный лоб.

Зубы у пираний острые, имеют вид треугольника высотой 4—5 мм и расположены так, что зубы верхней челюсти ровно входят в пазы между зубами нижней челюсти.

Челюсти действуют двумя способами: при смыкании челюстей мясо отрезается как бритвой острыми зубами, при смещении сомкнутых челюстей в горизонтальном направлении рыбы могут откусывать более плотные ткани — жилы и даже кости. Взрослая пиранья может перекусить палку или человеческий палец.

Всемирная известность этих амазонских хищников делает их частым обитателем домашних аквариумов. Появившись у аквариумистов в конце 1960-х, пиранья быстро распространилась по аквариумам всего мира.

Обыкновенная, или красная пиранья (Pygocentrus nattereri) — самый распространенный вид, обитающий в бассейне рек Амазонка. Ориноко, Парана. Взрослые особи в природе достигают 35 см (в аквариуме — мельче).

Рыбы отличаются привлекательной серебристой окраской тела с ярко красным животом и плавниками. В природе красная пиранья активный и свирепый хищник, но в условиях аквариума достаточно пуглива и осторожна. Поэтому в аквариуме обязательны укрытия в виде коряг, корней, гротов. Рыбы предпочитают держаться в стае минимум из 8-10 особей.

Для стайки пираний необходим просторный аквариум от 300 литров. Оптимальные параметры воды: температура — 25-28 градусов, pH 5,5-7,0, активная фильтрация и аэрация. В еде пираньи неприхотливы и с большим удовольствием едят все виды животных кормов. Основное правило — не перекармливать и убирать остатки корма сразу, для того чтобы сохранять воду чистой. В рацион питания входят креветки, головастики, замороженное рыбное филе, мясо говядины.

Не рекомендуется кормить рыбу одним мясом, потому что окраска рыбы тускнеет. Следует добавлять к рациону растительные корма. Молодые пираньи охотно едят мотыля, трубочника. Затем следует постепенно вводить в питание мясо и рыбу. После трех месяцев рыбку переводят на взрослый рацион питания. При кормлении и уходе за аквариумом следует помнить о поведении и острых зубах рыбы.

Черный паку (Colossoma macropomum) — «травоядная пиранья» в природе достигающая огромных размеров — до 108 см (27 кг) в аквариуме вырастает до 70 см.

Быстрый рост паку создает определенные проблемы при выборе объема аквариума — взрослым рыбам необходим аквариум от 2000 л.

Несмотря на внешнее сходство с обыкновенной пираньей, паку миролюбив и питается преимущественно растительной пищей.

Красный паку (Colossoma bidens), обитающий в Амазонке и её притоках, где имеет промысловое значение. Красный паку всеяден, обладает сильными челюстями. Несмотря на внешнюю схожесть с пираньей, этот вид почти не ест мяса.

В природе основной рацион составляют орехи. Вырастает до 80 см (в аквариуме — до 50 см) Для содержания требуется аквариум объёмом не менее 200 литров. При надлежащем уходе растут достаточно быстро.

Оптимальная температура воды 26-28°C, хорошая фильтрация и аэрация. Для оформления используются только искусственные растения, поскольку рыбы съедают любые растения в аквариуме. Питание должно быть разнообразным, сухой корм с растительными добавками.

Серебристый метиннис, или Серебряный доллар (Metynnis argenteus), как следует из названия, похож на серебряный доллар своей формой тела и цветом. Вырастает до 15 см.

Как и большинство аквариумных пираний метиннисы миролюбивы, осторожны. Держатся в стаях. В природе они предпочитают растительную пищу, но с удовольствием едят белковую (мотыль, коретру, артемию), если та доступна.

Лунный метиннис (Metynnis luna) напоминает серебристого, но более мелкий (до 9 см).

Отличается светло-серой матовой окраской тела с оранжевыми пятнами за жаберной крышкой.

Стройная пиранья (Serrasalmus elongatus), названная так за удлиненную форму тела.

В аквариумах может обкусывать плавники у медлительных рыб, поэтому содержат их с активными крупными рыбами, либо стаями в видовых аквариумах.

Карликовая пиранья (Serrasalmus hollandi), обитающая в южной части бассейна Амазонки.

Вырастает не больше 18 см. Содержат карликовых пираний стаями в видовых аквариумах от 150 литров.

Вымпельная, или флаговая пиранья (Catoprion mento) — хищная, стайная рыба, вырастающая до 15 см.

Отличается вытянутым спинным плавником и оранжевым пятном на жаберной крышке. Обитает в бассейне рек Амазонка и Парана.

Пираньи легко адаптируются к внешним условиям. Нередки случаи обнаружения пираний в естественных водоёмах Европы, куда их, избавляясь от питомцев, выпускают аквариумисты.

Шляпки для зубов | Наука и жизнь

И хищные, и травоядные пираньи меняют зубы целыми блоками.

Обыкновенная пиранья (Pygocentrus nattereri). (Фото: Wikimedia Commons / Morten Johansen)

Компьютерная томография обыкновенной пираньи; видны блоки сменных зубов. (Фото: University of Washington / George Washington University)

Самые зубастые рыбы в пресной воде – пираньи. Плотоядные представители этого семейства могут перекусывать даже кости и жилы, а стая речных хищников за пару минут способна обглодать целое животное. Оружие пираний – их зубы. Но как им удаётся сохранять его таким крепким и острым?

Ещё давно исследователи заметили, что пираньи теряют зубы блоками: сперва на одной, затем на другой стороне челюсти. Команда из Вашингтонского университета изучила образцы почти сотни рыб из 16 существующих родов семейства пираньевые. С помощью компьютерной томографии исследователи заметили ряды зубов, торчащие под уже существующими рядами. Оказывается, пираньи носят старые зубы как своего рода шляпки для растущих. И когда приходит время, ставшие ненужными старые зубы сваливаются с выросших новых. Так что пираньевые никогда не бывают беззубыми.

Когда у ребёнка изнашивается молочный зуб, то он выпадает, и на его месте растёт коренной. У пираньевых смена зубов происходит по-другому. Их зубы на каждой стороне челюсти соединены друг с другом: так они образуют прочную связку. Поэтому если один зуб ломается, пиранья не может заменить только его, вместо этого она вынуждена обновлять разом всю связку. Однако взамен некоторой избыточности при замене пираньи получают преимущество за счёт распределённой нагрузки на зубы. Связками зубов рыбы могут кусать сильнее и быстрее.

Среди семейства пираньевых есть не только хищники, но и вегетарианцы. Эти виды называются паку. В отличие от пилообразных зубов хищных собратьев, зубы паку больше похожи на человеческие: прямоугольные и затупленные на конце. Такими зубами удобнее размельчать растительную пищу, а не откусывать плоть. Но, несмотря на особенности строения челюсти, паку тоже заменяют свои зубы блоками, как и другие представители семейства.

По материалам Evolution & Development.

ОПАСНА ЛИ ПИРАНЬЯ В АКВАРИУМЕ?

Дорогая редакция! С удовольствием читаю каждый номер вашего журнала и с нетерпением жду следующий. Особенно мне нравится рубрика «Зооуголок на дому». Мечтаю приобрести аквариум с довольно экзотическими рыбами — пираньями. Но литературы об их разведении, содержании, а также о лечении ни в книжных магазинах, ни в библиотеке не нашел. Огромная просьба: напишите хотя бы основные сведения о пираньях. На вас последняя надежда!

Чтобы привлечь внимание растительноядных пираний, люди собирают цветущие ветки прибрежных деревьев и кустарников и бросают их в воду.

Нижняя челюсть пираньи оснащена большими острыми зубами. На верхней челюсти зубы поменьше, но не менее острые.

Обыкновенная краснобрюхая пиранья, или пиранья Наттерера, в аквариуме.

У молодых пираний по бокам равномерно разбросаны черноватые круглые пятнышки, с возрастом они тускнеют и пропадают.

С уважением А. Фаттахов (г. Уфа).

Декоративные аквариумы в зоомагазине — великолепное зрелище. Каждый из них неповторим: пышные заросли сочно-зеленых кустов, милая суета разноцветных рыб, кристально чистая вода и идеально вычищенные изнутри стекла. .. А этот водоем кажется необитаемым и даже чуточку заброшенным. Четверо небольших, длиной с указательный палец, краснобрюхих рыбок, большеголовых и тупорылых, застыли, точно привязанные, у самого дна — лишь покачиваются челюсти, приоткрываются жаберные крышки да пошевеливаются плавники. Недели две назад эту четверку запустили в обычный чистый аквариум. С тех пор уход за его обитателями сводится лишь к кормлению. Тонкая полупрозрачная зеленоватая пленка водорослевых обрастаний затянула изнутри все стекла. Обслуживающий персонал зоомагазина не рискует опускать руки в водоем с пираньями.

Конкистадоры, проплывшие по Амазонке в отряде Франсиско де Орельяны в 1541-1542 годах, уже имели представление о пираньях.

Натуралисты прошлых веков, довольствуясь зачастую лишь рассказами моряков и туземцев, записали множество свидетельств о том, как прожорливы и опасны эти рыбы. Так возникли легенды о хищной бестии, яростной до безобразия, не щадящей никого на своем пути. А опасны ли пираньи в действительности?

Примерно 30-35 видов рыб в семействе пираньевых питаются водными растениями и упавшими в воду плодами, а 28-30 видов — типичные хищники. Из них только 4 вида представляют опасность для теплокровных позвоночных животных. Самые кровожадные пираньи живут в бассейне Амазонки. Они способны обглодать человека до костей. Именно эти пираньи стали питомцами аквариумистов, мечтающих одомашнить опасных хищников.

Множество индейцев и белых жителей Южной Америки купаются и стирают белье в реках, где пираньи обычны. И что же? Есть достоверные сведения только об отдельных укусах; пока никто не погиб от нападений стаи. Гораздо чаще купальщики страдают от игл пресноводных скатов.

Вопрос об опасности пираний пока не решен. Во всяком случае, в аквариуме эти рыбы пугливы. Во время отлова, перевозки, при резком движении и ударе по аквариуму пираньи заваливаются на бок, опускаясь на дно, — буквально «падают в обморок»! К счастью, быстро оправляются от шока. И лишь в порядке самозащиты пускают в ход челюсти. Попав в тесный сачок, пираньи способны моментально испортить сетку (поэтому для отлова крупных видов этих рыб рекомендуют проволочные сачки). Аквариумисты, использующие при разведении пираний инъекции гормонов, рискуют. Говорят, одна пиранья оставила следы зубов на… скальпеле, которым придерживали ее голову. Рыбка длиной 23 сантиметра способна вырвать из руки неосторожного человека кусочек мяса объемом до двух кубических сантиметров.

В Россию пираньи были завезены лет пятнадцать назад, и любители вскоре получили от них потомство: сначала в Москве, а затем в Ленинграде, Новосибирске и Омске.

Обыкновенная пиранья, достигающая 30 сантиметров в природных водоемах, в условиях аквариума редко превышает 20 сантиметров. Внешность ее очень характерна.

Слегка удлиненное тело рыбы сильно сжато с боков. Голова большая, а нижняя челюсть по-бульдожьи немного выдвинута вперед по отношению к верхней. Глаза крупные, с большими черными зрачками. Короткий хвост с мощным плавником (его основание и полоска по краю черноватые). Взрослые самки, выросшие в хороших условиях, заметно крупнее и полнее самцов. Половозрелыми рыбы становятся в возрасте 15-18 месяцев. В это время либо к двум годам уже можно различать пол пираний и пытаться получить от них потомство. Анальный плавник самца слегка заострен и вогнут, у самки он заметно закруглен. Киль брюшка самца при взгляде спереди имеет форму латинской буквы V, тогда как у самки он U-образный.

Обыкновенные пираньи до 7-8-месячного возраста голубовато-серебристые, с чуть более темной спинкой, по бокам равномерно разбросаны черноватые круглые пятнышки. Грудь, брюшко и анальный плавник красные. С возрастом окраска изменяется. Когда длина рыбы достигает восьми сантиметров и более, все ее тело становится серо-серебристым, бока розовеют и покрываются маленькими золотыми блестками, пятна тускнеют и пропадают, а красный анальный плавник светлеет (до брачного периода). Вообще пираньи очень красивы. В возбужденном состоянии, например во время брачных игр, рыбы темнеют, становясь иногда совершенно черными с ярко-красным низом.

Молодь пираний хорошо ест обычные живые корма для аквариумных рыб. Взрослые хищники уже не лакомятся «червячками», их нужно кормить мясом, филе кальмара, морской рыбой мойвой. С речной рыбой можно занести в аквариум возбудителей заболеваний, поэтому пираний подкармливают дешевыми аквариумными рыбами: гуппи, меченосцами, золотыми рыбками, забракованными селекционером за некрасивую внешность. Пираньи не очень проворны на охоте и мелких быстрых рыбок часто оставляют без внимания. У аквариумистов порой создается впечатление, будто хищники «терпеливо подращивают» корм до необходимой кондиции. Живые и мертвые рыбы — лучшая еда для пираний. Мертвую рыбу крупнее 10 сантиметров надо обезглавить, выпотрошить и промыть от жира. Полезны и дождевые черви. Куски говяжьего мяса, сердца, домашней птицы являются запасным кормом. Следует помнить, что при обильном мясном питании пираньям грозит ожирение. Оно приводит, в частности, к бесплодию рыб, особенно при жизни в небольших аквариумах. Избежать этого можно, устраивая раз в неделю разгрузочный день, а также создавая в аквариуме сильный ток воды. Вместе с тем при плохом кормлении пираньи становятся агрессивнее и могут нападать друг на друга, нанося и получая раны. В момент кормления хозяин попутно выясняет состояние здоровья питомцев. Если рыбы не борются за корм, не рвут активно пищу, значит, в условиях содержания что-то нарушено. Что именно стало причиной ухудшения самочувствия пираний: недостаточная ли аэрация, понижение ли температуры воды либо меньшая, чем нужно, ее замена — в этом уже должен разбираться аквариумист.

Пираний лучше содержать небольшой стайкой. Особи одного размера и возраста относятся друг к другу терпимо, но с обязательным соблюдением иерархии. Рыб других видов сажать к ним нельзя. В стрессовых ситуациях пираньи, бывает, конфликтуют, и противники весьма сильно ранят друг друга. Но увечья плавников и кожи быстро восстанавливаются.

Идеальны для пираний максимально большие, около 500 литров, длинные аквариумы с крупными кустами растений (можно искусственных) и укрытиями в виде коряг, камней. Стайку из пяти-восьми малышей до года содержат в аквариуме объемом 100-120 литров, а после года для четырех рыбок уже потребуется аквариум объемом не менее 170-200 литров. Вода должна быть очень чистой, температурой 24-26°С. Периодически небольшую часть объема воды надо заменять на свежую, отстоенную и одновременно чистить грунт сифоном. Рыбы не переносят резких перепадов температуры и химического состава воды при ее заменах. Необходимы аэрация (продувка воздухом) и фильтрация воды.

Размножению способствуют просторный аквариум (200-350 литров воды на пару рыб), ежедневная замена 1/4 части воды на свежую при соблюдении температурного режима в пределах 24- 28°С, усиленная аэрация, обильное кормление живыми рыбками. Необходим мощный фильтр, очищающий воду и создающий течение: ведь на воле пираньи нерестятся в проточной воде. Нерестовик вполне может быть без растений (самец все равно «сострижет» их под самый корень) с пятисантиметровым слоем мелкой гальки на дне. Впрочем, можно засыпать грунтом и половину дна в большом аквариуме. Нерест может пройти в том же аквариуме, где рыбы выросли, но без соседей. Некоторые рыбоводы разводят пираний и в небольших сосудах, делая производителям инъекции гормонов.

Самцы пираний очень заботятся о своем потомстве. Будущий «папаша» выкапывает ямку правильной круглой формы диаметром 15-20 сантиметров и глубиной 1-1,5 сантиметра. Нерест у самки не зависит от времени суток. Икринок бывает от полутора до трех тысяч. Самец охраняет «гнездо». Самку после нереста отсаживают. Через 2-3 дня в «гнезде» уже копошатся личинки. Нужное количество личинок переносят при помощи стеклянной трубки диаметром 10-15 миллиметров в аквариум с чистой водой такого же состава, как в нерестовике. На шестые сутки, когда личинки превращаются в мальков и начинают плавать, им дают рачков-циклопов или личинок артемии. Уже через два дня предлагают нарезанный трубочник. До двухмесячного возраста мальков кормят дафнией, трубочником и мотылем, постепенно вводя в рацион мясо и рыбу. Следует помнить, что корм пираньи хватают только «на лету», упавшие на дно либо застрявшие в растениях мотыль и кусочки мяса уже не подбирают.

Пираньи — настоящие каннибалы, поедающие ослабленных и раненых особей своего же вида. Достигнув 1,5-3 сантиметров, молодые рыбы в условиях вынужденной скученности начинают нападать одна на другую. Такого исхода можно избежать, если сортировать молодь по размерам и обеспечить ее обильным кормлением. Хорошо заметно, как малыши в группе соблюдают дистанцию. Но во время трапезы они все бросаются к корму, не обращая друг на друга внимания. Теснясь вокруг еды, мальки часто отхватывают края плавников у своих соседей. Сразу же после насыщения дистанция снова увеличивается, и особи, нарушившие ее, подвергаются нападениям. Оптимальная плотность посадки на 100-литровый аквариум — 300-500 месячных мальков, 200 двухмесячных и не более 100 трехмесячных.

Все пираньи, которых я видел в аквариумах зоопарков и на выставках, производили на меня впечатление скучных, малоподвижных, хотя и необычных, красивых созданий. Думаю, гораздо интереснее наблюдать за скаляриями, барбусами, цихлазомами и другими активными, деятельными рыбками. Конечно же, в содержании пираний есть своя «соль». Всем заинтересовавшимся я рекомендую прочитать очерк «Эти страшные пираньи» в книге М. Д. Махлина «Путешествие по аквариуму», где замечательный писатель подробно описывает повадки своих питомцев. Вот несколько строк из этого очерка: «Девять лет прожили у меня эти рыбы, выросли до двадцати сантиметров, но ни разу наши отношения ничем не были омрачены… они никогда не делали поползновений атаковать мою руку. Конечно, и я старался не досаждать им…

Но попробуйте добавить в воду хоть каплю крови (я вносил в аквариум емкостью 220 литров столовую ложку воды, в которой мыли сырое мясо), и пираньи придут в полное неистовство».

Рыба-пиранья меняет старые зубы одновременно на новые

Окружающая среда | Пресс-релизы | Исследования | Наука

15 октября 2019

КТ-снимок пираньи Serrasalmus medinai. Обратите внимание на проглоченные рыбьи плавники в его желудке. Университет Вашингтона

Рыба пиранья обладает мощной клевкой. Их зубы помогают им прорезать плоть своей добычи или даже соскребать растения с камней, чтобы дополнить свой рацион.

Несколько лет назад ученые обнаружили, что у пираний сразу теряются все зубы на одной стороне рта и они вырастают заново, предположительно для того, чтобы заменить затупившиеся зубы новыми острыми копьями для грызения добычи.Но никакие музейные образцы никогда не подтверждали эту теорию, и нет никаких свидетельств того, что у пираний отсутствовал целый блок зубов.

Живая пиранья, Серрасалмус, Мэтью Колманн

С помощью новых технологий группа под руководством Вашингтонского университета подтвердила, что пираньи — и их кузены, питающиеся растениями, паку — действительно теряют и отращивают все зубы на одной стороне лица несколько раз на протяжении всей своей жизни. . То, как они это делают, может помочь объяснить, почему рыбы так стараются заменить зубы.

Результаты были опубликованы 26 августа в журнале Evolution & Development.

«Я думаю, что в некотором смысле мы нашли решение проблемы, которая очевидна, но никто не сформулировал ее раньше», — сказал старший автор Адам Саммерс, профессор биологии, водных и рыбных наук в лаборатории UW Friday Harbour Laboratories на острове Сан-Хуан. .

«Зубы образуют прочную батарею, скрепленную вместе, и все они теряются сразу на одной стороне лица. Новые зубы носят старые как «шляпы», пока они не будут готовы прорезаться.Итак, пираньи никогда не бывают беззубыми, хотя они постоянно заменяют тупые зубы новыми острыми ».

КТ-изображение краснобрюхой пираньи (Pygocentrus nattereri) слева показывает ряд нижних зубов, растущих ниже существующих зубов. Продвинутая методика визуализации (справа) той же рыбы освещает замещающие зубы как на нижней, так и на верхней части челюсти. Университет Вашингтона / Университет Джорджа Вашингтона

Команда исследователей объединила свои знания в области истории эволюции, биомеханических свойств рыб и мощных технологий визуализации, чтобы собрать воедино невероятную историю о том, как пираньи и паку теряют и заменяют свои зубы.С новыми зубами, ждущими своего часа, рыба никогда не пропускает полный набор жемчужно-белых оттенков.

Как только исследователи обнаружили, как заменяются зубы, они начали понимать, почему рыба, вероятно, прибегает к этой тактике. Используя передовую технику визуализации, они смогли четко увидеть контуры и топографию зубов внутри различных образцов рыб. Они обнаружили, что зубы с каждой стороны сцеплены вместе, образуя по два прочных блока внутри каждого рта.

Изображение, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии, показывает, как смыкаются зубы пираньи.Фрэнсис Ирландский / Моравский колледж

«Когда один зуб изнашивается, становится трудно заменить только один», — говорит ведущий автор Мэтью Колманн, научный сотрудник Университета Джорджа Вашингтона, который начал эту работу вместе с Саммерсом в качестве исследователя в Friday Harbor Labs. «Когда вы соединяете зубы вместе, если один из них слишком много изнашивается, это становится как недостающее звено на сборочной линии. Все они должны работать вместе согласованно ».

Сцепление зубов, вероятно, приносит пользу рыбам, позволяя им распределять нагрузку на все зубы при жевании.Исследователи объяснили, что компромисс между потерей целого набора зубов за один раз, возможно, того стоит на протяжении всей их жизни.

«Со сцепленными зубами рыба превращается из одного острого зуба, который может расколоть орех или разрезать плоть, до целой батареи зубов», — сказала соавтор исследования Карли Коэн, докторант биологии UW. «Между пираньями и паку существует много различий в том, как зубы соединяются вместе, и, похоже, это связано с тем, как зубы используются».

Изображение, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии, показывает крупным планом блокирующий «кламмерный» механизм зубов нижней челюсти дискового паку (Myloplus schomburgkii).Университет Джорджа Вашингтона

Исследователи использовали самые современные методы анализа, чтобы детально изучить образцы десятков пираний и паку. Они провели компьютерную томографию 93 образцов 40 различных видов, оцифровав кости и соединительные ткани для трехмерного исследования с высоким разрешением. Они также окрашивали ткани рыб, чтобы увидеть, как развиваются зубы, и включили наследственную информацию о каждом виде, чтобы понять их эволюционные отношения друг с другом.

«Объединив все эти вещи, мы получили более целостное представление о том, что происходит», — сказал Коэн.

Эти методы показали четкую картину замены зубов почти у каждой исследованной ими рыбы пираньи и паку. Инструменты визуализации позволили им увидеть то, что раньше не было видно невооруженным глазом в образцах — ряды зубов, торчащих на поверхность под существующими зубами рыб.

Метод окрашивания тканей показывает поперечный разрез челюсти краснобрюхой пираньи (Pygocentrus nattereri). Конические зубы с направленными влево формами развивают замену зубов. Университет Джорджа Вашингтона

Кроме того, в рамках проекта была собрана новая информация о десятках образцов рыб, которые хранились на полках музеев естествознания по всей стране.

«Мотивация для этой работы возникла из-за попытки собрать эти коллекции и предложить новые способы изучения биологии рыб», — сказал Колманн.

Другие соавторы — Кэтрин Бемис из Института морских наук Вирджинии; Фрэнсис Айриш из Моравского колледжа; и Л. Патрисия Эрнандес из Университета Джорджа Вашингтона.

Это исследование финансировалось Национальным научным фондом, Национальными институтами здравоохранения, Клайдом Д. и Лоис В. Марлатт-младшими.Товарищество и лаборатории Фрайдей Харбор.

Для получения дополнительной информации свяжитесь с Колманном по [email protected], Коэном по [email protected] и Саммерсом по [email protected]

Теги: Adam Summers • Колледж искусств и наук • Колледж окружающей среды • Департамент биологии • Friday Harbor Laboratories

Насколько острые зубы пираньи?

Shutterstock

Пираньи легко представить себе голодными зубами с прикрепленными к ним рыбами.Фактически, «пиранья» переводится как «зубастая рыба» на языке бразильского народа тупи, согласно Live Science. В сочетании с заметным прикусом эти пресловутые чавки создают угрожающе зазубренную улыбку. И если верить некоему суровому президенту, когда пираньи вспыхивают своими жемчужно-белыми волосами, будьте готовы увидеть красный цвет, потому что они укусят насквозь любое несчастное животное, которое станет объектом их голода.

Во время экспедиции в Бразилию, как описывает IFLScience, Тедди Рузвельт наблюдал, как бешеные пираньи сдирали плоть со старой коровы.Местные жители затолкали крупного рогатого скота в «Реку Сомнений» (теперь известную как река Рузвельта), чтобы подчеркнуть, что у этих рыб очень острые зубы. Без сомнения, он был полностью убежден. В своей работе 1913 года « Через бразильскую пустыню » Рузвельт объявил пираний «самой свирепой рыбой в мире» и «воплощением злой свирепости». Далее он утверждал, что «они разорвут и пожрут живьем любого раненого человека или зверя, ибо кровь в воде доводит их до безумия.«

Однако Рузвельт мог переоценить всю эту «злобную жестокость». Итак, насколько остры ножи для рта пираньи?

Пираньи с ярким лицом

Shutterstock

Обращаясь к вопросу о том, насколько острые зубы у пираньи, нужно сначала спросить, «какие?» Живая наука отмечает, что существует от 40 до 60 видов пираний, и не все из них жаждут вашей крови. В 2016 году сайт сообщил о пираньях-вегетарианцах с квадратными зубами, которые поразительно похожи на человеческие. Другие придерживаются всеядной диеты и едят семена вместе со своими кусками мяса.

Согласно How Stuff Works, зубы типичной пираньи имеют длину около четверти дюйма (4 миллиметра) и сцепляются «как десятки острых как бритва ножниц». Самая агрессивная порода мясоедов — краснобрюхая пиранья, обитающая в реке Амазонка. Они, безусловно, могут отрывать человеческие пальцы рук и ног своими острыми, как бритва, зубами, но обычно живут как падальщики, а не воплощения злой свирепости.

Пираньи заменяют свои старые зубы новым набором, ожидающим в «склепе»

Новый анализ зубов пираньи показал, что новый набор зубов находится в «склепе» под существующими зубами, так что рыба никогда не останется без пары . Таким образом, они могут продолжать жевать то, что в исследовании называется «анатомическим попурри из частей рыбы, начиная от чешуи и лучей плавников, заканчивая кусками мяса и целой рыбой».

Предыдущие исследования показали, что пираньи теряют по одному ряду зубов и заменяют их новыми острыми.Но ученые не нашли ни одного примера отсутствия зубов у пираний.

Но пираньи — не единственная рыба, которая испытывает это. У них есть родственники, питающиеся растениями, называемые пакусом, которые теряют и отращивают зубы точно так же.

«Я думаю, что в некотором смысле мы нашли решение проблемы, которая очевидна, но никто не сформулировал ее раньше», — сказал Адам Саммерс, автор исследования и профессор биологии, водных и рыбных наук в Friday Harbour Laboratories на острове Сан-Хуан. . «Зубы образуют прочную батарею, которая сцеплена вместе, и все они теряются сразу на одной стороне лица.Новые зубы носят старые как «шляпы», пока они не будут готовы прорезаться. Итак, пираньи никогда не бывают беззубыми, даже если они постоянно заменяют тупые зубы новыми острыми ».

Исследователи использовали новую технологию визуализации образцов рыб в разных музеях, используя трехмерное исследование и анализируя 40 различных видов. Это позволило им фактически увидеть ряды зубов, которые просто ждут под поверхностью существующих зубов внутри челюсти

Детальный вид также позволил ученым понять, почему зубы заменяются таким образом.Ряды зубов с каждой стороны рта действуют как блокирующие блоки.

«Когда один зуб изнашивается, становится трудно заменить только один», — Мэтью Колманн, автор исследования и постдокторский исследователь из Университета Джорджа Вашингтона. «Когда вы соединяете зубы вместе, если один из них слишком много изнашивается, это становится как недостающее звено на сборочной линии. Все они должны работать вместе скоординированным образом».

Сцепление зубов также может лучше справляться со стрессом от жевания, говорят исследователи.У пираний зубы действуют как лезвия пилы, а у pacus зубы больше похожи на застежки, которые могут обрезать растительность.

«Со сцепленными зубами рыба превращается из одного острого зуба, который может расколоть орех или разрезать плоть, до целой батареи зубов», — сказала Карли Коэн, соавтор исследования и докторант биологии Вашингтонского университета. «Между пираньями и паку существует много различий в том, как зубы соединяются вместе, и, кажется, это связано с тем, как зубы используются».

14 забавных фактов о пираньях | Наука

Укус играл необычно доминирующую роль в разговорах о чемпионате мира в этом году.Но Луис Суарес вряд ли самый опасный кусачий человек в Южной Америке. Континент является домом для самых жестоких кусачей: пираньи.

Пираньи никогда не имели самой дорогой репутации. Достаточно взглянуть на культовый фильм 1978 года « Пиранья », в котором стая пираний сбегает из-за неудачного военного эксперимента и пирует на ничего не подозревающих пловцов в озере. Или ремейк 2010 года, где доисторические пираньи пожирают людей в трехмерных деталях.

Тогда или сейчас Голливуд определенно не оказал пиранье никакой услуги. Но разве эти пресноводные рыбы — злобные речные монстры, за которых они изображены? Не совсем.

Пираньи действительно имеют острые зубы, и многие из них плотоядны. Но диета у разных видов сильно различается — это одна из причин, по которой пираньи сложно таксономически классифицировать. Пираньи также трудно отличить друг от друга с точки зрения вида, диеты, окраски, зубов и даже географического ареала.Этот недостаток знаний добавляет существам некую темную загадочность.

Конечно, они не милые и приятные. Но они могут быть неправильно поняты, и ученые переписывают устрашающий стереотип пираний. Вот 14 интересных фактов о пресноводных рыбах:

1. Плохая репутация Пираньи — по крайней мере частично, вина Тедди Рузвельта

Когда Теодор Рузвельт путешествовал в Южную Америку в 1913 году, он встретил, среди других экзотических существ, несколько различных видов пираний.Вот что он сказал о них в своем бестселлере « Через бразильскую пустыню :

».

«Это самая свирепая рыба в мире. Даже самые грозные рыбы, акулы или барракуды, обычно нападают на существа, меньшие, чем они сами. Но пираньи обычно нападают на вещи, намного более крупные, чем они сами. Они оторвут палец от руки, по неосторожности волочащейся в воде; они калечат пловцов — в каждом речном городке Парагвая есть мужчины, получившие такие увечья; они разорвут и сожрут заживо любого раненого человека или зверя; ибо кровь в воде доводит их до безумия.Они разорвут на куски раненую дичь; и откусить хвосты большой рыбе, когда она устает во время драки после того, как ее поймали ».

Рузвельт продолжил рассказ о стае пираний, пожирающих корову целиком. Согласно Mental Floss , местные жители устроили для Рузвельта что-то вроде шоу, протянув сеть через реку, чтобы поймать пираний до его прибытия. Поместив рыбу в резервуар без еды, они бросили мертвую корову в реку и выпустили рыбу, которая, естественно, сожрала тушу.

Рыба, которая может съесть корову, — отличная история. Учитывая, что Рузвельт был широко читаем, легко увидеть, как распространился образ пираний как суперзлодея.

Ученые и исследователи знали о пираньях еще в 16 веке, но рассказ Рузвельта в значительной степени приписывают развенчанию мифа. На этом эскизе, датируемом 1856 годом, французским исследователем Франсисом де Кастельно изображена краснобрюхая пиранья.(Wikimedia Commons / Фрэнсис де Кастельно)

2. Пираньи жили в Южной Америке миллионы лет

Сегодня пираньи обитают в пресных водах Южной Америки от бассейна реки Ориноко в Венесуэле до реки Парана в Аргентине. Хотя оценки разнятся, сегодня в озерах и реках Южной Америки обитает около 30 видов. По ископаемым данным, предки пираньи обитали в реках континента 25 миллионов лет назад, но современные роды пираньи, возможно, существовали всего 1 год. 8 миллионов лет.

Исследование 2007 года предполагает, что современные виды отделились от общего предка около 9 миллионов лет назад. Кроме того, Атлантический океан поднялся около 5 миллионов лет назад, расширившись до поймы Амазонки и других рек Южной Америки. Среда с высоким содержанием соли была бы неприветливой для пресноводных рыб, таких как пираньи, но некоторые из них, вероятно, сбежали вверх по реке на более высокие высоты. Генетический анализ показывает, что пираньи, живущие на высоте более 100 метров в Амазонке, существуют всего около 3 миллионов лет.

3. Пираньи, обитающие за пределами Южной Америки, обычно являются домашними животными в бегах

Пираньи привлекают определенных любителей домашних животных, и иногда, когда рыба становится слишком большой для своего аквариума, этот любитель домашних животных решает, что им гораздо лучше жить в местном озере. Таким образом, пираньи появились в водных путях по всему миру от Великобритании до Китая и Техаса. В некоторых районах владение пираньями является законным, но, очевидно, никогда не стоит выпускать их в дикую природу, поскольку этот вид может стать инвазивным.

4. Зубы пираньи довольно мощные, но заменяемые

Пираньи известны своими острыми как бритва зубами и безжалостным укусом. (Слово пиранья буквально переводится как «зубастая рыба» на бразильском языке тупи.) У взрослых челюсть выстилается одним рядом взаимосвязанных зубов. У настоящих пираний трикуспидальные зубы с более выраженным средним клыком или коронкой, около 4 миллиметров в высоту.

Форму зуба пираньи часто сравнивают с формой лезвия, и она явно адаптирована к их мясной диете.Фактическая структура зубной эмали похожа на структуру акулы.

Пираньи нередко теряют зубы на протяжении всей жизни. Но в то время как акулы заменяют зубы индивидуально, пираньи заменяют зубы четвертями несколько раз на протяжении всей своей жизни, которая в неволе достигает восьми лет. Пиранья, у которой отсутствует половина нижней челюсти, не является чем-то необычным.

Челюстная кость краснобрюхой пираньи ( Pygocentrus nattereri ).(Wikimedia Commons / Sarefo)

5. Сильный прикус проходит в семье

Хотя пираньи не так опасны, как предполагает фантастика, они кусаются с довольно большой силой. В исследовании, проведенном в 2012 году в журнале Scientific Reports , исследователи обнаружили, что черные (или красноглазые) пираньи ( Serrasalmus rhombeus ) — самый крупный из современных видов — кусают с максимальной силой 72 фунта (что в три раза больше их собственного веса).

Используя модель окаменелости зуба, они обнаружили, что вымерший предок пираний, которому 10 миллионов лет, Megapiranha paranensis , обладал силой укуса кончиком челюсти — силой, которую мышцы челюсти могут оказывать через самый кончик челюсти — до 1068 фунтов. Для справки, M. paranensis в живом виде весил всего 10 килограммов (около 22 фунтов), то есть примерно в 50 раз больше веса тела животного.

Science отмечает, что T. rex Предполагаемая сила укуса в три раза выше, чем у этой древней пираньи, но король рептилий также весит намного больше. M. paranensis также имел два ряда зубов, в то время как современные пираньи — только один. Неизвестно, что именно ела эта древняя рыба, но что бы это ни было, должно быть, потребовались серьезные пережевывания.

6. Люди и капибары входят в диету пираний только в том случае, если эти жертвы уже мертвы или умирают

Идея о том, что пиранья может разорвать человека в клочья, вероятно, больше легенда, чем факт. Для любопытных, Popular Science поговорил с некоторыми экспертами, которые подсчитали, что для снятия плоти с 180-фунтового человека за 5 минут потребуется от 300 до 500 пираний. Случаи сердечного приступа и эпилепсии, которые закончились утоплением пострадавшего в реке Южной Америки, действительно свидетельствуют о поклевках пираньи, но в этих случаях жертва уже умерла, когда пираньи вмешались.

В то время как миф о пираньях-людоедах принадлежит кинотеатрам, в Интернете есть множество таинственных видеозаписей, на которых стаи пираний уничтожают капибар.Некоторые пираньи действительно иногда едят мелких млекопитающих, но, как и люди, обычно это происходит тогда, когда несчастное животное уже мертво или серьезно ранено.

В реальной жизни такого никогда не случится. (Видео: Piranha 3D / Dimension Films)

7. Некоторые пираньи — каннибалы

Типичная диета пираний состоит из насекомых, рыбы, ракообразных, червей, падали, семян и другого растительного материала. Краснобрюхая пиранья ( Pygocentrus nattereri ), например, съедает около 2 особей.46 граммов в день — примерно одна восьмая от средней массы тела. Ракообразные, жуки и собранные отходы составляют большую часть их еды, но баланс этого рациона может меняться в зависимости от возраста рыбы и доступных источников пищи.

Таким образом, иногда, когда ресурсы ограничены, а конкуренция за пищу высока, пираньи, как известно, отрывают кусок от товарища пираньи, живого или мертвого. Еще более странные пираньи ( Catoprion mento ) питаются рыбьей чешуей, которая содержит слой белковой слизи, которая на удивление питательна.

8. И некоторые вегетарианцы

Несмотря на свою репутацию мясоедов, некоторые пираньи всеядны, они едят больше семян, чем мяса, а некоторые даже питаются только растениями. Например, в Амазонских порогах бассейна Тромбетас в Пара, Бразилия, ученые обнаружили, что Tometes camunani живут исключительно за счет речных водорослей.

Экземпляр Tometes camunani .(© WWF / Tommaso Giarrizzo)

Ближайший родственник пираний, рыба паку или тамбаки ( Colossoma macropomum ), также придерживается в основном безмясной диеты. Пакус очень похож на некоторые виды пираний по размеру и окраске, поэтому их часто продают на рыбных рынках как «пираний-вегетарианцев», а также под другими менее лестными прозвищами.

9. При охоте на добычу пираньи идут за хвост и глаза

Исследование 1972 года на краснобрюхих пираньях показало, что рыба наиболее часто нападала на золотых рыбок в лабораторных условиях, начиная с хвоста и / или глаз своей добычи.Исследователи пришли к выводу, что такая стратегия атаки эффективно обездвижит противников пираний и окажется полезной для выживания.

10. Кора пираний

Из анекдотов и наблюдательных исследований ученым давно известно, что краснобрюхие пираньи издают звуки, похожие на лай, когда их ловят рыбаки. При дальнейшем исследовании группа бельгийских ученых обнаружила, что они используют три разных типа вокализации в разных ситуациях.

В конкурсе визуального взгляда с другой рыбой они начинают делать быстрые звонки, похожие на лай, что означает предупреждение типа «Не связывайся со мной, приятель». Фактически кружа или сражаясь с другой рыбой, пираньи издают тихое ворчание или глухие звуки, которые, по мнению исследователей, скорее представляют прямую угрозу для другой рыбы.

Рыба издает эти два звука, используя свой плавательный пузырь — газосодержащий орган, который удерживает рыбу на плаву.Пираньи сокращают и расслабляют мышцы вокруг плавательного пузыря, чтобы издавать звуки разной частоты.

Третья вокализация? Если противоборствующая рыба не отступит, пиранья будет скрежетать зубами и преследовать своего соперника.

Вот все три звука подряд:

11. Пираньи бегают стаями в целях безопасности, а не силы

Отчасти свирепая репутация пираний связана с тем, что они часто плавают стаями или косяками.Краснобрюхие пираньи особенно известны как стайные охотники. Хотя это может показаться выгодной техникой охоты — больше рыбы теоретически может убить более крупного врага — на самом деле такое поведение проистекает из страха.

Стая пираний ( Serrasalmus sp.). Страшно, правда? (© Science Photo Library / Corbis)

Пираньи не являются высшими хищниками — они становятся добычей кайманов, птиц, речных дельфинов и других крупных рыб-пескатариев.Таким образом, путешествие по косяку защищает внутреннюю рыбу от нападения. Кроме того, у косяков, как правило, есть иерархия: более крупная и старая рыба по направлению к центру и более молодая рыба по внешним краям, что позволяет предположить, что безопасность может быть истинной мотивацией.

В 2005 году исследователи изучили формирование косяков у содержащихся в неволе краснобрюхих пираньев и обнаружили, что рыба легче дышит на более крупных косяках и более спокойно реагирует на симулированные атаки хищников. Исследователи также наблюдали, как дикие пираньи образуют более крупные косяки на мелководье, где они могут быть более уязвимы.

Очковый кайман ( Caiman crocodilus , поедающий свежую пиранью в Венесуэле. (© В. Перри Конвей / CORBIS)

12. Они нападут на вас, только если вы возитесь с ними (или их яйцами)

Хотя пираньи имеют репутацию нападающих, мало доказательств, подтверждающих эту легенду. Подобно медведям гризли, волкам, акулам и многим другим страшным существам с зубами, пираньи оставят вас в покое, если вы оставите их в покое.

Черные пираньи и краснобрюхие пираньи считаются самыми опасными и агрессивными по отношению к человеку. Тем не менее, южноамериканские пловцы обычно выходят из вод, кишащих пираньями, без потери мяса. Для пловцов опасность наступает, когда уровень воды низкий, добыча мало или вы потревожите ее икру, закопанную в русле реки — в основном это ситуации, когда рыба либо чувствует угрозу, либо действительно голодна и, таким образом, становится более агрессивной.

Рыбакам приходится распутывать пиранью из сети или крючка.В большинстве случаев, если они укусят вас, они укусят вас только один раз, и обычно это касается пальцев ног или ступней.

13. Пираньи, кажется, привлекают шум, брызги и кровь

Исследование 2007 года связывает шум, брызги и проливание пищи, рыбы или крови в реку с тремя случаями нападения пираний на людей в Суринаме. Пираньи могут быть естественным образом настроены улавливать звук фруктов и орехов, падающих с деревьев и ударяющихся о воду, и, таким образом, ошибочно принимают брызги детей за шум, связанный с едой.

Что касается крови, то она, вероятно, не делает пиранью бессмысленной, как предполагают фильмы, но пираньи могут чувствовать запах крови в 200 литрах воды. Так что, если вы истекающий кровью и буйный ребенок, купание в Амазонке может быть не лучшей идеей.

14. Отлично готовят на гриле или в супе

В некоторых частях Амазонки употребление в пищу пираньи считается табу — обычное культурное восприятие хищных рыб — в то время как другие убеждены, что это афродизиак.Суп с пираньями популярен в регионе Пантанал в Бразилии, но многие предпочитают подавать рыбу, приготовленную на банановом листе, с помидорами и лаймом для украшения.

Возможно, пора развеять миф о злых пираньях и вместо этого насладиться миской супа из пираний.

Зубы пираньи

Попросите большинство людей описать пиранью, и почти без исключения вы услышите слова «свирепый», «кровожадный»; и «зубы».Кажется, почти все знают, что пираньи обладают набором очень острых зубов, изображения которых, несомненно, помогают укрепить их репутацию. Правда немного интереснее.

Короче говоря, у взрослой пираньи зубы острые как бритва и составляют около 4 мм. У них около 20 зубов во рту, и зубы трехстворчатые, расположены в один ряд. Они сцепляются друг с другом и вместе с чрезвычайно мощным укусом производят укус, подобный укусу скальпеля, который часто остается незамеченным для укушенных людей.

Название «Пиранья» происходит от бразильского языка

Само название «Пиранья» происходит от коренного бразильского языка тупи и означает «клыкач». Уверен, вы согласитесь, это вполне подходящее название для пираньи.

Тупи в настоящее время является вымершим языком в бразильском регионе бассейна Амазонки, но преобладал в 16-18 веках.

Их зубы имеют эмаль по сравнению с зубами акулы, и они очень острые, что создает устрашающую репутацию.Этому способствовал и президент Рузвельт, описавший свое путешествие по пустыне Южной Америки.

Голливуд повысил уровень повествования, создав репутацию этих могущественных плотоядных монстров благодаря множеству историй о суперзлодеях. В фильмах о Джеймсе Бонде пиранья использовалась как ужасный конец для приспешников и дополнительных персонажей. Они рассматривались как оружие, способное убить любого в безумной атаке.

Зубы

Зубы пираньи имеют длину около 4 мм, но они остры как бритва, а вся система челюстей предназначена для отрубания больших кусков мяса своей жертвы.Зубы расположены в форме треугольника, что еще больше улучшает их прикус.

У большинства пираний на каждую челюсть приходится около 10 особей. У них ярко выраженный прикус, что означает, что нижний ряд зубов почти всегда виден постоянно.

И верхние, и нижние зубы треугольной формы сцепляются друг с другом, как десятки острых ножниц, которые легко прокусывают плоть. Современные пираньи имеют один ряд зубов, в отличие от древних предков мегапираньи и их близких родственников паку, у которых есть два набора рядов, которые используются для измельчения орехов, семян и фруктов.

Эта особенность сцепления зубов пираньи означает, что, когда челюсть закрывается, зубы переплетаются, создавая чрезвычайно эффективный механизм прикусывания.

Их зубы настолько острые, что могут прокусить кости и металлическую леску. Они могли откусить куски мяса ничего не подозревающих пловцов в сухой сезон.

Это малоизвестный факт, что сочетание этих острых как бритва зубов и одного из самых сильных укусов в животном мире означает, что при укусе человека многие люди сообщали, что не знали, что их укусили, пока не увидели кровь в вода.

Укус такой «скальпельный», что вы не чувствуете его.

Пиранья заменяет зубы на протяжении всей жизни

Как и большинство рыб, пираньи теряют зубы на протяжении всей своей жизни, но заменяют их, в отличие от других видов рыб, которые этого не делают. Киты также заменяют свои зубы, но они заменяют одиночные зубы, в отличие от пираньи, которая заменяет их четвертями. То есть нередко ловить пиранью с отсутствующим нижним левым рядом зубов, ожидая, когда новые зубы встанут на место.

На полную замену зубов уходит почти сотня дней. Они заменяют зубы на протяжении всей жизни.

Мощный прикус

У пираньи такой сильный укус среди зубатых рыб, и исследования доказывают, что у черной пираньи самый мощный укус с поправкой на размер из всех существующих на сегодняшний день животных.

Мышцы, образующие челюсть, составляют не менее двух процентов всей мускулатуры их тела. Впечатляющие мышцы дают рыбе мощный укус, особенно черная пиранья, которая, как известно, проявляет такую ​​силу при укусе, что, по оценкам, она примерно в три раза больше ее массы тела.

Их зубы острые и сцепляются друг с другом, образуя набор острых, как бритва, зубов, которые могут откусить плоть. Некоторые люди, ставшие добычей рыбы, потеряли целые пальцы ног вместе с костями. Когда они кусают мясо, они кусаются, не разжевывая, и могут сдирать с животных плоть за считанные минуты.

Известно, что они кусают и разрушают рыболовные сети, а также могут укусить рыбака, когда тот попадает в их сети. Рыбак должен проявлять осторожность в водах, кишащих пираньями.

Как у них появились зубы

Исследование ранних родственников пираньи показывает, что у других родственников есть два ряда зубов, которые используются при кусании орехов, семян и фруктов. У пираньи, однако, есть только один ряд взаимосвязанных зубов, которые можно проследить до исчезнувших родственников, таких как «мегапиранья», которая бродила по водам миллионы лет назад.

Мегапиранья была больше современной пираньи и имела гораздо более сильный укус, чем у динозавров.Считается, что мегапиранья была рыбой, питающейся плотью, а не всеядным животным. Их зубы были расположены в один ряд зигзагообразно, в отличие от других рыб этого семейства.

Мегапиранья считается древним родственником современной пираньи. Их зигзагообразно расположенные зубы с годами эволюционировали, чтобы сформировать один ряд взаимосвязанных острых зубов у современной пираньи.

Заключение

Пираньи имеют острые зубы размером около 4 мм, расположенные в один ряд треугольным образом.Их челюсти настолько мускулистые, что дают мощный укус, который, по оценкам, в три раза превышает массу тела рыбы.

Мышцы, выстилающие челюсти, составляют около двух процентов всех мышц тела. Предполагается, что их зубы произошли от вымершего члена семейства мегапиранья, зубы которого, в отличие от зубов других родственников, были расположены в один зигзагообразный ряд для мощного укуса и разрыва плоти.

Пираньи теряют зубы на протяжении всей жизни, но могут заменять их четвертью в течение 100 дней.

зубов пираньи даже более невероятны, чем мы думали — BGR

Рыбы-пираньи — невероятные животные, которые за долгие годы заработали дурную репутацию. Несмотря на свои небольшие размеры, челюсти рыб покрыты невероятно острыми зубами, с помощью которых они могут отрывать плоть от костей. Рыбы, которые на самом деле всеядны, а не строго плотоядные, не часто связываются с людьми, но нельзя отрицать, что их устрашающий укус представляет для них угрозу, особенно если еды не хватает.

Новое исследование, опубликованное в журнале Evolution & Development , показывает, что зубы различных видов пираний даже более уникальны, чем первоначально предполагали ученые. Кажется, что рыбы — это в основном фабрики крошечных зубов.

Зубы пираньи особенные по нескольким причинам, в том числе из-за того, что они сцеплены друг с другом. Зубы по обе стороны от их рта действуют как единое целое, распределяя воздействие укуса по нескольким точкам. Это хорошо работает для рыб, но также означает, что повреждение зубов можно исправить только путем замены всего набора сразу.

Используя компьютерную томографию для сканирования некоторых образцов пираньи, исследователи обнаружили, что это именно то, что делают животные, одновременно вырастая целыми рядами замещающих зубов. Причуда здесь в том, что кажется, что рыба растет в этих сменных зубах только с одной стороны за раз, а верхний и нижний ряды на одной половине их «лица» появляются до того, как начинается рост на другой стороне.

«Зубы образуют сплошную батарею, которая сцеплена вместе, и все они теряются сразу на одной стороне лица», — сказал в своем заявлении старший автор исследования Адам Саммерс. «Новые зубы носят старые как« шляпы », пока они не будут готовы прорезаться. Итак, пираньи никогда не бывают беззубыми, хотя они постоянно заменяют тупые зубы новыми острыми ».

Хорошая новость заключается в том, что нападения пираньи на людей невероятно редки, поэтому мы можем восхищаться этой дикой способностью к переработке зубов, не беспокоясь о том, что мы будем следующей едой.

Как у пираньи появились зубы | Наука

Пираньи давно стали одним из основных элементов фильмов ужасов, и это неудивительно.Их острые как бритва зубы могут оторвать куски плоти от существ, во много раз превышающих их. Теперь ученые заново открыли окаменелую челюсть пираньи, которая показывает, как рыба заполучила эти чопперы.

Ближайшие из ныне живущих родственников пираний — пакус, южноамериканские речные рыбы, питающиеся в основном растениями. (На самом деле, некоторые семена тропических лесов могут прорасти только после прохождения через кишечник паку. ) Но зубы паку далеко не такие острые и устрашающие, как у пираний. Еще одно ключевое отличие состоит в том, что зубы паку расположены в два ряда, а зубы пираньи — в один ряд.В 1950-х годах один ученый предположил, что у общего предка пираний и пакуса было два ряда зубов, которые со временем слились в один ряд у пираний. Но никто никогда не видел окаменелости, показывающей промежуточное расположение.

Теперь такая окаменелость была обнаружена — она ​​пылится в ящике аргентинского музея. Образец, который был обнаружен в начале 20 века, представляет собой не что иное, как верхнюю правую челюсть длиной 5 сантиметров. Но этого достаточно. Ископаемые зубы расположены зигзагообразно, как и ожидалось для зубов, перемещающихся из двух рядов у рыбы-предка в один ряд у пираний.В статье, опубликованной в этом месяце в журнале Journal of Vertebrate Paleontology , исследователи окрестили ископаемую рыбу Megapiranha paranensis , что в основном означает «действительно большая пиранья, обитающая вдоль реки Рио-Парана». «Это явно новый вид», — говорит ихтиолог Марк Вестнит из Полевого музея в Чикаго, штат Иллинойс, не принимавший участия в исследовании.

Есть и другие ключи к разгадке того, что M. paranensis была переходной рыбой, говорит ихтиолог Васила Дахдул, один из авторов статьи, а теперь посещающий научный сотрудник Национального центра эволюционного синтеза в Дареме, Северная Каролина.Как и у современных пираний, у Megapiranha были зазубренные края на зубах, и, как и у современного пакуса, кость спереди имеет шарнир, который соединяется с другой половиной верхней челюсти. «Это было действительно здорово», — говорит Дахдул. «Чем больше мы смотрели на это, тем больше из этого выходило».

Чтобы оценить размер вымершей рыбы, Дахдул измерил десятки скелетов современных пираний и паку. Megapiranha была, вероятно, более 1 метра в длину, такой же большой, как самый большой современный pacus, и рекорд для пираний.Современные пираньи достигают всего 45 сантиметров или около того. И, кстати, они далеко не так злобны, как ходят слухи, — говорит она. Некоторые, например, едят только насекомых или растения, и даже мясоеды редко кусают людей. «Тем не менее, вы должны следить за своими пальцами, когда у вас есть пиранья, которая кувыркается по земле», — говорит Дахдул.

Никто не знает наверняка, что ел Megapiranha , — говорит ихтиолог Джон Лундберг, соавтор статьи и научный руководитель Дахдула в Академии естественных наук в Филадельфии, штат Пенсильвания.Но он готов сделать одно предположение об этом виде, увидев его современных родственников на рынках Амазонки: «Я бы предсказал, что это будет хорошая рыба».

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *