Содержание

Биология акул | Группа RuDIVE

Акулы, существующие уже более 500 миллионов лет, являются одними из самых древних обитателей на земле, сохранивших свой примитивный архаичный облик без изменений. Ведь они родились на начальном этапе развития животной жизни на планете, когда еще даже костной ткани не было. Акулы вместе со скатами являются хрящевыми рыбами: у них нет костей, а скелет построен из одной только хрящевой ткани.

Кажется, все в акуле продумано природой и доведено до совершенства. Удивительно обтекаемая форма тела от острого рыла до саблевидного хвостового плавника, жесткие остроконечные грудные и спинной плавники позволяют  развивать в воде большую скорость, совершать молниеносные броски  и неожиданные маневры. Акулы одинаково хорошо двигаются и в толще воды над бездонной пучиной, и на мелководье, где они могут буквально ползать по дну на брюхе. Размеры акул варьируют от двух сантиметров у акулы-пигмея и семи сантиметров у карликовой светящейся акулы до двух десятков метров у китовой акулы. Доисторические акулы были и того больше, достигая в длину 25 метров.

Поскольку нет у акул костей, нет у них и жаберных крышек, которые мы привыкли видеть у костных рыб. У последних жабры омываются свежей водой за счет движений крышек. Те, кто хоть раз ловил рыбу, видел, как пойманные караси или щуки усиленно двигают крышками в тщетной надежде вдохнуть живительной воды с растворенным в ней кислородом. Акулы же гоняют воду через жаберные щели, расположенные по бокам сзади челюстей. Вода входит в рот, а выходит через щели. Для непрерывного дыхания акулы должны постоянно двигаться с открытым ртом. По этой же причине, акулы, пойманные и посаженные на всеобщее обозрение в аквариум или бассейн, не имеющие возможности плавать и нормально дышать, открывают и закрывают свою пасть. Отсюда и возник кошмарный образ вечно голодной акулы с приоткрытой пастью, и мало кто догадывается, что зубами-то она щелкает не от жадности, а для того, чтобы дышать.

У всех костных рыб есть плавательный пузырь, заполненный газами, которые выделяются специальными железами. Пузырь служит для управления плавучестью в воде: при его расширении плавучесть увеличивается, и рыба без усилий всплывает, а при уменьшении его объема плавучесть уменьшается, и рыба опускается вниз (по закону Архимеда). У акул нет плавательного пузыря, как у костных рыб, и поэтому они  должны постоянно находиться в движении, чтобы не утонуть. Стоит им замедлить движения, и они тут же начинают погружаться. Поэтому пелагические акулы (т.е. акулы, живущие в толще воды) непрерывно двигаются даже во время отдыха. Большинство же видов, обитающих в придонном слое, время от времени ложатся на дно или заплывают в пещеры и таким образом отдыхают от своей бурной активной жизни. Таких акул называют “спящими”. Поскольку акулы в подавляющем большинстве ночные хищники, спят они, как правило, днем, и  смелый аквалангист, забравшийся в их “комнату отдыха”, может наблюдать замечательную картину, как в небольшой пещере неподвижными рядами лежат тела спящих акул. Органы чувств у них во время отдыха отключаются, так что в течение некоторого времени можно безбоязненно наслаждаться необычным зрелищем. Главное, никого не разбудить.

Песчаные акулы нашли заменитель плавательного пузыря костистых рыб: они заглатывают пузыри воздуха и держат его в особом воздушном кармане желудка. Созданный таким оригинальным образом своеобразный гидростатический “орган” регулирует плавучесть и облегчает жизнь песчаным акулам.

Поверхность тела акул, как и у всех рыб, покрыта чешуей. Только у акул чешуя особая — плакоидная. В отличие от гладкой циклоидной чешуи костных рыб, акулья чешуйка представляет собой пластинку с зубцом, направленным острием к хвосту. Форма зубцов бывает самой разной: тупая, иглообразная, зазубренная, лопатовидная, шипообразная, ромбоидальная, сердцевидная и проч., являясь определительным видовым признаком. Некоторые плакоидные чешуи видоизменяются, разрастаются и преобразуются в особые структуры: например, в зубы, плавниковые шипы у колючих акул, хвостовые шипы скатов-хвостоколов, зубья рыбы-пилы.  Совокупность  плакоидных чешуй делает кожу акул похожей на грубую наждачную бумагу, и не случайно акулью чешую нередко называют кожными зубами. Случайное прикосновение к ней может повредить кожу или даже содрать ее до мяса, что приведет к попаданию крови в воду. А это способно вызвать у акул пищевую лихорадку (см. ниже).

Большинство акул — прожорливые хищники, питающиеся всем, что живет в море: донными беспозвоночными, рыбами, морскими млекопитающими — живыми и мертвыми. Для захвата, удержания, разрывания и кусания добычи служат острые и страшные на вид зубы. Зубы акул, как уже было сказано, представляют собой видоизмененные плакоидные чешуи с редуцированной пластинкой и гипертрофированным зубцом. У зародыша, например, зубы во рту и на коже абсолютно одинаковы, а дифференцировка происходит на поздних стадиях развития. У разных видов зубы отличаются формой и размерами в прямой зависимости от размеров тела. Благодаря современным методикам, ученые даже восстанавливают общий облик ископаемых акул по их окаменевшим зубам. Так, по зубу 15 см высотой реконструировали челюсти древнего кархародона, достигавшего 25 м в длину. У современного кархародона — большой белой акулы — зубы поменьше. Они имеют треугольную форму и остры как лезвия. Такими зубами легко срезать большие куски мяса с крупной рыбы или млекопитающих или же перекусывать добычу пополам. У сельдевых акул зубы тонкие, острые и загнуты назад  для захвата и удержания верткой и скользкой добычи. У донных видов, питающихся моллюсками и крабами зубы толстые и тупые: такими инструментами удобно разгрызать твердые известковые раковины и панцири.

Зубы располагаются во рту и в глотке многими рядами — по тысяче и даже больше. Рабочие зубы находятся в переднем ряду. Они легко отваливаются, а им на смену выдвигаются из глубины пасти все новые ряды — настоящая “фабрика зубов”.  Странное явление! Во-первых, зубы сидят в деснах непрочно из-за того, что у них нет корней — это ведь не настоящие зубы, а только гипертрофированные чешуи. Во-вторых, для непрерывного дыхания рот акулы должен быть постоянно открытым. Если же зубы застрянут в мускулах какой-либо жертвы и акула не сможет быстро их вырвать из нее, то она просто задохнется. Отваливание зубов решает эту жизненно важную для акул проблему. Если она не способна молниеносно вырезать кусок мяса из добычи или перекусить ее, она разжимает челюсти, оставляя в ране свои зубы, а затем набрасывается снова.  Поэтому нередкие нападения огромных белых акул на лодки, ошибочно принятые за кита или черепаху, оставляют на память застрявшие в деревянной обшивке зубы хищника.

Часто возникает вопрос: а как же акулы кусают, если рот у них находится фактически на брюшной стороне тела и прикрыт сверху длинным рылом? Челюсти акул соединены не суставом, а гибкой эластичной связкой, что придет им удивительную подвижность. Во время нападения акула поднимает и сморщивает рыло, выдвигая челюсти вперед, и, кроме того, широко растягивают пасть до необходимых размеров. Если добыча невелика, акула просто заглатывает ее целиком, даже не повреждая, а все остальное уже выполняет мощный желудок.

Голова акулы снабжена разнообразными органами чувств, при помощи которых она выслеживает, локализует, исследует и узнает добычу. Эти рецепторы воспринимают разные сигналы и колебания, испускаемые потенциальной жертвой: зрительные, звуковые и вкусовые сигналы, электрические и механические колебания. Одно из самых развитых и важных чувств — обоняние. Пара обонятельных ямок, или ноздрей, находится по бокам передней части рыла. Их стенки выстланы рецепторными клетками, улавливающими в воде малейшие запахи.

Обоняние акул настолько совершенно, что несколько капель крови, попавших в воду, возбуждают их на расстоянии в несколько километров. Почуяв добычу, возбужденная акула начинает двигаться зигзагами, поочередно поворачивает правую и левую ноздри, чтобы определить направление запаха и локализовать его источник. За тридцать метров до него акулы уже начинают руководствоваться зрением. Если же акуле заткнуть ноздри, она проплывет мимо добычи, даже если она будет находиться у нее перед глазами. Сигналы, принятые рецепторными клетками ноздрей, передаются по нервным цепям в обонятельные доли и передний отдел головного мозга. Эта часть мозга, анализирующая обонятельные сигналы, у акул гипертрофирована и занимает по объему две третих всего головного мозга, определяя само поведение хищника.

Глаза акул производят странное впечатление: тусклые и малоподвижные, они в то же время холодны, осмысленны и беспощадны. Немигающий жестокий взгляд акулы внушает первобытные ужас и парализует волю. Ранее считали, что акулы подслеповаты, но это не совсем так. Глаз акулы имеет своеобразное строение: на его задней стенке находится сетчатка, состоящая из одних лишь клеток-палочек, воспринимающих движение и контраст светлого и темного.  Акулы часто теряют неподвижный объект из виду, но отлично видят все, что двигается. Поэтому самые точные молниеносные броски акулы совершают по барахтающимся беспомощным животным. Во время броска на глаз надвигается прозрачная защитная перепонка, предохраняющая глаза от повреждения о тело жертвы. За сетчаткой располагается хрусталик, отражающий световые лучи на сетчатку и тем самым усиливающий зрение в сумерках и в полной темноте. Это отличное приспособление к ночному и глубоководному образу жизни. Зрение у акул черно-белое, воспринимающее лишь тональность окраски. Если вы хотите привлечь внимание акулы, одевайтесь в белое или черное, берите с собой металлический баллон  или что-нибудь блестящее. И тогда внимание акул вам обеспечено.

У акул хорошо развита так называемая боковая, или латеральная, линия, представляющая собой систему каналов, идущих вдоль тела и разветвленных веером на голове и челюстях. Каналы открываются наружу порами с рецепторными клетками, улавливающими механические колебания окружающей среды. Беспорядочные отчаянные резкие движения раненого животного возбуждают любопытство акул за пределами видимости и даже без запаха крови.

Снизу рыла можно видеть множество небольших ямок, заполненных студенистым веществом. Это ампулы Лоренцини, воспринимающие электрические импульсы окружающего мира. Тревожное и отчаянное состояние жертвы определяется ее головным мозгом. При этом последний  испускает электрические импульсы, которые и улавливаются акульими радарами. В сочетании с запахом, яркостью, формой тела  и типом движений, они и составляют полную картину лакомого кусочка.

За глазами располагаются небольшие ямки — брызгальца, предназначенные для дополнительного дыхания и усиленного насыщения кислородом кровеносной системы головного мозга и зрительного аппарата. У некоторых донных акул, лежащих на илистом дне, вода поступает к жабрам не через рот, забитый грунтом, а только через брызгальца, омывает жабры и выходит наружу через жаберные щели.

Проглоченная добыча поступает в просторный желудок, а оттуда — в Z-образный кишечник, где и происходит переваривание пищи. Желудок служит своеобразным хранилищем пищи, запасенной впрок: однажды в желудке огромной тигровой акулы обнаружили двух практически целых дельфинов, лишь немного поврежденных желудочным соком.

Акулы резко отличаются от всех других рыб своим размножением. В то время как у костных рыб оплодотворение отложенной икры спермой происходит при беспорядочном выметывании и того и другого в воду, оплодотворение акул происходит в результате полового акта. Самцы и самки акул внешне не отличаются, но за хвостовыми плавниками в задней части тела можно увидеть наружные совокупительные органы. Самец ухаживает за самкой, обвиваясь вокруг нее своим телом и крепко ее “обнимая”, а затем вводит свои парные половые члены — птеригоподии — в парные же половые отверстия самки. У некоторых видов совокупление продолжается более 20 минут и представляет из себя удивительно динамичное зрелище. Сперма, введенная внутрь матки, оплодотворяет яйцеклетки и дает начало будущему потомству. Эмбрион созревает столько же времени, сколько у человека — девять месяцев. У акул представлен весь спектр возможных способов вынашивания и рождения: яйцекладущий, яйцеживородящий и живородящий. Яйцекладущие акулы откладывают оплодотворенные яйца в прочной кожистой яйцевой сумке, прикрепляя их к какому-либо предмету на дне. Яиц, как правило, немного, — не более двадцати. Яйцеживородящие вынашивают свое дитя в яйцевой сумке, и наружу выходит уже подвижный акуленок. У живородящих зародыш развивается в матке, соединенный с материнским организмом своеобразной “плацентой”, образованной из желточного мешка. Новорожденный акуленок  уже обладает острыми зубами, неукротимым нравом и готов к хищному образу жизни.

Почему рыбы не тонут? | Наука и жизнь

Фото: © Виктор Застольский / Фотобанк Лори.

Рисунок: Sharon High School.commons.wikimedia.org.wiki.

Карп (Cyprinus carpio carpio) может заглотить немного воздуха, всплыв на поверхность, и он попадёт в плавательный пузырь из пищевода по узкому каналу. Фото Сергея Горланова.

У окуня морского (Sebastes sp.), как, впрочем, и у речного, пузырь замкнут и полностью отделён от кишечника. Фото: jovibor.

У песчаной акулы (семейство Odontaspididae) нет плавательного пузыря. Его роль выполняет обособленная часть желудка. Фото: Richard Ling / Wikimedia Commons / CC-BY-SA-2.0.

Камбалы, как и многие другие донные рыбы, обходятся вообще без плавательного пузыря. На фото: леопардовая камбала, или пятнистый ботус (Bothus pantherinus). Фото: © Сергей Дубров / Фотобанк Лори.

Всем известно, хотя бы из приключенческих и военных кинофильмов, как маневрирует на глубине подводная лодка. У неё есть специальные цистерны, куда можно закачивать забортную воду либо вытеснять её сжатым воздухом. Больше воды — лодка тяжелеет и погружается глубже, больше воздуха — всплывает.

Примерно так же поступают и многие рыбы. Только цистерна у них эластичная, меняющая свой объём — это плавательный пузырь, лежащий в брюшной полости. Вы наверняка его видели, если когда-либо наблюдали, как чистят свежую рыбу.

Типичная рыба примерно на 5% тяжелее воды. Если она не будет прилагать усилий, то опустится на дно. Плавательный пузырь уравнивает удельный вес рыбы с удельным весом воды, что позволяет рыбе висеть неподвижно, не всплывая и не опускаясь. А чтобы ненамного изменить глубину, достаточно слегка подрабатывать плавниками. Регулировать глубину, разумеется, надо и на ходу. Физиологи определили, что плавательный пузырь, поддерживая плавучесть при небольшой скорости, экономит рыбе до 60% усилий, а при быстром движении — более 5%. Кстати, человек при неглубоком дыхании имеет тот же удельный вес, что и вода, а сделав глубокий вдох, он становится легче воды. Так что утонуть нам не так-то легко.

В эволюции плавательный пузырь возник из кишечника. Часть пищевода или желудка обособилась и стала служить не для питания, а для регуляции удельного веса рыбы. На этом этапе эволюции находится, например, песчаная акула: у неё нет плавательного пузыря, но часть желудка обособлена в виде кармана, в который акула заглатывает немного воздуха, чтобы не тонуть.

У некоторых рыб (например, лососёвых, сельдей, карпов) между плавательным пузырём и пищеводом остался узкий канал. Они могут, всплыв на поверхность, заглотить в пузырь воздух, что позволит оставаться в верхних слоях водоёма. Если надо погрузиться глубже, рыба может немного выдохнуть.

У других рыб (тресковых, окунёвых, хека) пузырь совершенно замкнут и отделён от кишечника. Для того чтобы поддуть или слегка спустить его, нужен насос. Насоса у таких рыб даже два, и расположены они в самом пузыре. Особая железа посредством хитрого биохимического механизма забирает газы из крови (а туда они попадают через жабры из воды — ведь в воде даже на большой глубине растворены газы воздуха) и выводит их в пузырь. На другом конце пузыря имеется участок, пронизанный кровеносными сосудами. Через них газы при необходимости переносятся обратно в кровь. Оба процесса идут довольно медленно.

А зачем рыбам вообще менять глубину? Прежде всего, в погоне за пищей, например планктоном, который то всплывает, то погружается. Ещё — чтобы скрыться от хищников, поджидающих на определённой глубине. Некоторые виды всплывают или погружаются для нереста, а вне периода размножения живут на другой глубине.

Наконец, у многих рыб плавательного пузыря вовсе нет. Это донные виды, например камбала, которые тихонько плавают у дна и собирают с него пищу. Плавательного пузыря нет у хрящевых рыб — акул и скатов. Возможно, потому, что их скелет, состоящий из хрящей, легче костного скелета других рыб. Обходятся без пузыря и быстро плавающие хищные рыбы, например тунец, атлантическая скумбрия (её скорость в броске достигает 77 км/ч). Мощная мускулатура этих хищников позволяет им быстро менять глубину и сопротивляться погружению. Но вывести какое-то общее правило — у кого и почему пузырь есть, а у кого нет — довольно трудно. Из двух близкородственных видов со сходным образом жизни один может не иметь пузыря, у другого он вполне развит.

У рыб есть и иные способы снизить удельный вес, чтобы не тонуть. Например, накапливать жир, ведь он легче воды. Так, у одного из видов акул печень на 75% состоит из жира (у млекопитающих в печени 5% жира). Другой вариант — за счёт активной работы почек избавляться от тяжёлых солей в крови и других жидкостях внутри тела. Недаром моряки, потерпевшие кораблекрушение, если в шлюпке кончился запас пресной воды, пьют сок, выжатый из морских рыб: он почти пресный.

Но если какой-то орган у живого организма есть, надо использовать его как можно шире, чтобы зря не простаивал. Некоторые рыбы издают с помощью своего пузыря звуки, другие используют его как резонатор для повышения чувствительности слуха. Пузырь может служить датчиком глубины: при всплытии его объём увеличивается, при погружении уменьшается, и нервные окончания это чувствуют. Наконец, воздух из пузыря рыба может использовать как запас для дыхания при спринтерском рывке.

И вот что интересно: из плавательного пузыря рыб возникли лёгкие наземных позвоночных, в том числе человека.

Почему рыбы не тонут?

Юрий Фролов,
биолог
«Наука и жизнь» №1, 2015

Всем известно, хотя бы из приключенческих и военных кинофильмов, как маневрирует на глубине подводная лодка. У неё есть специальные цистерны, куда можно закачивать забортную воду либо вытеснять её сжатым воздухом. Больше воды — лодка тяжелеет и погружается глубже, больше воздуха — всплывает.

Примерно так же поступают и многие рыбы. Только цистерна у них эластичная, меняющая свой объём — это плавательный пузырь, лежащий в брюшной полости. Вы наверняка его видели, если когда-либо наблюдали, как чистят свежую рыбу.

Типичная рыба примерно на 5% тяжелее воды. Если она не будет прилагать усилий, то опустится на дно. Плавательный пузырь уравнивает удельный вес рыбы с удельным весом воды, что позволяет рыбе висеть неподвижно, не всплывая и не опускаясь. А чтобы ненамного изменить глубину, достаточно слегка подрабатывать плавниками. Регулировать глубину, разумеется, надо и на ходу. Физиологи определили, что плавательный пузырь, поддерживая плавучесть при небольшой скорости, экономит рыбе до 60% усилий, а при быстром движении — более 5%. Кстати, человек при неглубоком дыхании имеет тот же удельный вес, что и вода, а сделав глубокий вдох, он становится легче воды. Так что утонуть нам не так-то легко.

В эволюции плавательный пузырь возник из кишечника. Часть пищевода или желудка обособилась и стала служить не для питания, а для регуляции удельного веса рыбы. На этом этапе эволюции находится, например, песчаная акула: у неё нет плавательного пузыря, но часть желудка обособлена в виде кармана, в который акула заглатывает немного воздуха, чтобы не тонуть.

У некоторых рыб (например, лососёвых, сельдей, карпов) между плавательным пузырём и пищеводом остался узкий канал. Они могут, всплыв на поверхность, заглотить в пузырь воздух, что позволит оставаться в верхних слоях водоёма. Если надо погрузиться глубже, рыба может немного выдохнуть.

У других рыб (тресковых, окунёвых, хека) пузырь совершенно замкнут и отделён от кишечника. Для того чтобы поддуть или слегка спустить его, нужен насос. Насоса у таких рыб даже два, и расположены они в самом пузыре. Особая железа посредством хитрого биохимического механизма забирает газы из крови (а туда они попадают через жабры из воды — ведь в воде даже на большой глубине растворены газы воздуха) и выводит их в пузырь. На другом конце пузыря имеется участок, пронизанный кровеносными сосудами. Через них газы при необходимости переносятся обратно в кровь. Оба процесса идут довольно медленно.

А зачем рыбам вообще менять глубину? Прежде всего, в погоне за пищей, например планктоном, который то всплывает, то погружается. Ещё — чтобы скрыться от хищников, поджидающих на определённой глубине. Некоторые виды всплывают или погружаются для нереста, а вне периода размножения живут на другой глубине.

Наконец, у многих рыб плавательного пузыря вовсе нет. Это донные виды, например камбала, которые тихонько плавают у дна и собирают с него пищу. Плавательного пузыря нет у хрящевых рыб — акул и скатов. Возможно, потому, что их скелет, состоящий из хрящей, легче костного скелета других рыб. Обходятся без пузыря и быстро плавающие хищные рыбы, например тунец, атлантическая скумбрия (её скорость в броске достигает 77 км/ч). Мощная мускулатура этих хищников позволяет им быстро менять глубину и сопротивляться погружению. Но вывести какое-то общее правило — у кого и почему пузырь есть, а у кого нет — довольно трудно. Из двух близкородственных видов со сходным образом жизни один может не иметь пузыря, у другого он вполне развит.

У рыб есть и иные способы снизить удельный вес, чтобы не тонуть. Например, накапливать жир, ведь он легче воды. Так, у одного из видов акул печень на 75% состоит из жира (у млекопитающих в печени 5% жира). Другой вариант — за счёт активной работы почек избавляться от тяжёлых солей в крови и других жидкостях внутри тела. Недаром моряки, потерпевшие кораблекрушение, если в шлюпке кончился запас пресной воды, пьют сок, выжатый из морских рыб: он почти пресный.

Но если какой-то орган у живого организма есть, надо использовать его как можно шире, чтобы зря не простаивал. Некоторые рыбы издают с помощью своего пузыря звуки, другие используют его как резонатор для повышения чувствительности слуха. Пузырь может служить датчиком глубины: при всплытии его объём увеличивается, при погружении уменьшается, и нервные окончания это чувствуют. Наконец, воздух из пузыря рыба может использовать как запас для дыхания при спринтерском рывке.

И вот что интересно: из плавательного пузыря рыб возникли лёгкие наземных позвоночных, в том числе человека.

Кубики на животе, электрические серенады и пукающие селедки

У рыб не холодная кровь

Большинство людей думает, что у рыб холодная кровь. Это не совсем так. Температура тела рыб регулируется внешними факторами, в первую очередь водой, в которой они живут. Их кровь становится теплой, если они обитают в тропических водах. Если их дом — ледяная бездна океанских глубин и полярных областей, то температура тела рыб близка к температуре замерзания. 

Есть рыбы, которые могут поддерживать температуру тела выше, чем у окружающей среды, — тунцы, меч-рыбы и некоторые акулы. У них это получается благодаря умению удерживать тепло, выделяемое мощными и активными плавательными мышцами. 

У многих акул есть крупная вена, обогревающая центральную нервную систему, отводя теплую кровь от плавательных мышц внутри тела к спинному мозгу. 

У рыб есть кубики на животе и могут быть пальцы

Рыбы не “примитивные”. Да, они живут в нашем мире с давних времен, но это не повод говорить о них как о существах недоразвитых. Потомки ранних рыб эволюционировали дольше, чем их наземные сородичи, и в этом отношении рыбы более высокоразвитые из позвоночных.

У рыб есть генетический механизм для образования пальцев, но в ходе эволюции они приобрели именно плавники, лучше подходящие для передвижения в воде.

А еще у рыб есть кубики на животе — у них впервые образовалась осевая сегментация мускулатуры, идеальным внешним видом которой теперь так охотно хвастаются накачанные атлеты. 


Рыбы похожи на кошек

Многие акулы любят охотиться ночью, когда уровень освещенности очень низкий. Их глаза приспособлены к такой жизни — они снабжены слоем отражающих клеток, прилегающих к сетчатке, под названием “блестящий ковер” (лат. tapetum lucidum). Когда свет попадает на этот слой, он отражается обратно в глаз акулы, воздействуя на сетчатку дважды и удваивая ночное зрение. Этому же эффекту обязаны “свечением глаз” кошки и остальные ночные бродяги. Если бы акулы жили на суше, вы бы замечали их ночью в свете фар по жутким огням в глазах. Кстати, “бродячие акулы” существуют, но предпочитают ходить по океанскому дну, а не по земле.


Слух изобрели рыбы

Рыбы — самые древние из позвоночных, поэтому мы с большой вероятностью можем сказать, что слух, как и цветное зрение, изобрели именно они. Но окружающий мир рыб не осознаваем человеком как привычная среда, поэтому мы не можем себе представить, что у них есть слух — ушей-то нет. На самом деле они слышат, только иначе. С течением эволюции рыбы приобрели особенный слуховой аппарат, известный как Веберов. По некоторым показателям их слух даже превосходит человеческий. 

После многих исследований ученые зафиксировали чувствительность к ультразвукам до 180 000 Гц у американского шэда и мексиканского менхэдена, — гораздо выше, чем верхний предел для человека в 20 000 Гц и почти верхний диапазон летучей мыши. На другом конце шкалы слуховых способностей — треска, окуни и камбалы, чувствительные к инфразвукам частотой около 1 Гц — звук течения под водой.


Рыбы умеют разговаривать

Рыбы не немы. В действительности у них в распоряжении больше способов создания звуков, чем у позвоночных. Но ни один из них не включает вибрации голосовых связок. Зато рыбы могут заставить вибрировать свой плавательный пузырь, могут использовать трение зубами в челюстях, скрежетание дополнительными наборами зубов, стрекотание жаберными крышками и даже пускание воздушных пузырей из заднего прохода. 

Тихоокеанские и атлантические сельди могли бы получить “Грэмми” за свою музыкальность. Они “пускают ветры”. Ученые назвали это явление БЗДХ (барабанными звуками динамического характера). БЗДХ может длиться до 7 секунд. Пока не до конца ясна роль этих звуков, но, судя по очень частому использованию бздыхов в стаях, ученые подозревают, что это социальная функция. 

Разнообразный набор акустических приспособлений у рыб создает настоящую симфонию. Когда кто-то пытается описать эти звуки, то используют слова: гул, свист, удары, стрекотание, скрипы, хрюканье, хлопки, карканье, пульсация, барабанный бой, стук, мурлыканье, урчание, щелчки, стон, щебетание, жужжание, рычание и лязг. Звуки некоторых рыб настолько известны, что благодаря им рыбам дали соответствующие названия: ворчуны, барабанщики, трубачи, скрипуны, рыбы-жабы, хрюкающие рыбы.

У рыб есть вкус

У земноводных, пресмыкающихся, птиц и млекопитающих важнейший орган вкуса — вкусовые почки. У рыбы они тоже есть. Значительная их часть во рту и в глотке. Но из-за того, что рыбы в прямом смысле погружены в среду, которую они обоняют и пробуют на вкус, у многих из них вкусовые почки есть на других частях тела, чаще всего на губах и рыле. 

На теле 30-сантиметрового канального сомика, в том числе на плавниках, около 680 000 вкусовых почек — это примерно в 100 раз больше, чем у человека.

Зачем же рыбам нужно чувство вкуса? Для того же, что и нам. У рыб есть предпочтения в еде, и они могут отличаться у разных видов и даже у разных особей. Рыбе нужно какое-то время, чтобы определить съедобность пищи. Аквариумные рыбки могут несколько раз выплевывать корм, прежде чем проглотить. Реакция рыб на неприятные вкусы напоминает нашу собственную. Точно так же мы выплевываем еду, если кусочек оказался гнилым. 

Европейский морской язык выражает свое отвращение к пище, решительно разворачиваясь и быстро уплывая от нее прочь, и при этом трясет головой в разные стороны.


Лучше чем GPS

Рыбы — превосходные навигаторы. Они используют самые разнообразные методы прокладки пути, совершают многочисленные исследовательские вылазки по извилистым маршрутам из исходной точки, а потом возвращаются домой. Для того, чтобы воспользоваться своей невероятной системой GPS, рыбы используют как минимум два, а то и три сенсорных инструмента: обоняние, возможно, зрение и геомагнитное чувство. 

Многие рыбы, путешествующие на большие расстояния, ориентируются по магнитному полю Земли. У некоторых существуют специальные микроскопические кристаллы магнетита, которые работают как стрелки компаса, — почти суперсила героя из комиксов. 

Лососи пользуются потрясающим обонянием. Двигаясь вниз по течению в сторону океана, молодые лососи «записывают» химические показатели воды по пути следования. Годы спустя они вновь проделывают путь, следуя за «запаховой меткой» родной реки, словно идут по своему следу в обратном направлении.

Электричество и любовь

Представьте себе, что вы можете обнаружить присутствие чего/кого-либо по другую сторону стены, не видя и не слыша объекта, как Магнето из Людей X. 

Такой почти уникальной способностью воспринимать электрические сигналы окружающей среды (электрорецепцией) обладают рыбы. Есть те, которые могут только воспринимать сигналы, а есть, кто сам генерирует электричество. В первом случае это акулы или сомы — они могут “услышать” под 15-сантиметровым слоем песка биение сердца рыбы. Во втором —  электрический скат, который может использовать свое электрошоковое оружие для оглушения или убийства добычи.  


Есть маленькие и милые рыбки, морские слоники, использующие слабоэлектрические заряды для обмена информацией, касающейся вида, пола. размера, возраста, местоположения, расстояния и готовности к размножению. Их заряды говорят о социальном статусе и эмоциях, агрессивности, подчинении и привлечении внимания брачного партнера. Для потенциальных возлюбленных сигналы складываются в серенады с помощью экзотичной композиции щебетания, скрежета и скрипов — здесь выражение “между ними проскочила искра” приобретает дополнительный смысл”.

Акулы частично потеряли зрение и нюх в процессе эволюции

Молодая коричневополосая кошачья акула (Chiloscyllium punctatum)

Steve Childs / Flickr.com

Приспосабливаясь к жизни на глубоководье, некоторые акулы «потеряли» многие обонятельные рецепторы, а также большинство светочувствительных рецепторов, и полностью или почти полностью утратили способность к цветному зрению, сообщается в Nature Ecology&Evolution. К такому выводу пришли японские ученые, которые отсеквенировали геномы коричневополосой кошачьей (Chiloscyllium punctatum) и японской кошачьей акул (Scyliorhinus torazame), и заново собрали геном китовой акулы (Rhincodon typus). Кроме того, оказалось, что гены гормонов, регулирующих гомеостаз и репродукцию у млекопитающих, есть у акул и, по-видимому, они появились еще у предка челюстноротых животных.

У хрящевых рыб, к которым относятся акулы, как следует из названия скелет состоит из хрящей. У них нет плавательного пузыря и поэтому, чтобы не утонуть, хрящевые рыбы должны постоянно находиться в движении. Для многих из них характерно живорождение, но при этом эмбрионы в утробе матери развиваются в яйце. Но у некоторых хрящевых рыб, в том числе у акул, образуется плацента, похожая на плаценту млекопитающих.

Хрящевые рыбы появились как минимум 395 миллионов лет назад, в девонский период. Позднее они разделились на пластиножаберных, к которым относятся акулы и скаты, и цельноголовых. В этот подкласс входят химерообразные. Несколько лет назад генетики отсеквенировали геном одной из химер — австралийского каллоринха — и в дальнейшем использовали его для молекулярных исследований, как репрезентацию генома хрящевых рыб. Попытки собрать геном кого-то из пластиножаберных тоже были, но пока не слишком удачные.

Поэтому японские генетики под руководством Шигехиро Кураку (Shigehiro Kuraku) из японского Института физико-химических исследований отсеквенировали геномы двух видов акул, коричневополосой кошачьей (Chiloscyllium punctatum) и японской кошачьей (Scyliorhinus torazame) с 45- и 68-кратным покрытием, соответственно, и заново собрали геном китовой акулы (Rhincodon typus) с 44-кратным покрытием.

У всех акул оказались довольно большие геномы — 4,7 и 6,7 миллиардов пар нуклеотидов у коричневополосой кошачьей и японской кошачьей акул, соответственно, и 3,8 миллиарда пар оснований у китовой акулы. Исследователи обнаружили в геномах довольно большое количество «мусорной» ДНК (участков генома, функции которых еще неизвестны) и, по сравнению с другими позвоночными, более «разреженное» распределение генов и регуляторных элементов. Также исследователи обнаружили, что молекулярная эволюция акул шла медленнее, чем у лучеперых рыб.

Сравнивая геномы акул и других позвоночных, авторы статьи выяснили, что у акул уже присутствуют гены гормонов, регулирующих гомеостаз и репродуктивные функции у млекопитающих. По мнению исследователей, это свидетельствует о том, что эти гены были еще у предка челюстноротых животных. Также оказалось, что у японской кошачьей акулы из светочувствительных рецепторов остались только родопсины, позволяющие видеть в темноте. Эти рыбы могут жить на глубине до 300 метров, и, по-видимому, так они приспособились к плохой видимости на глубоководье. У китовых и коричневополосых кошачьих акул сохранились еще опсины, чувствительные в красном диапазоне спектра. Кроме того, все три вида потеряли большую часть обонятельных рецепторов. Возможно, это говорит о том, что акулы чувствуют запахи, задействуя еще неизвестный механизм.

Недавно зоологи нашли первую всеядную акулу. Ею оказалась малоголовая рыба-молот, способная усваивать морские водоросли.

Екатерина Русакова

Значение, Определение, Предложения . Что такое плавательная пузырь

Другие результаты
Когда рыба поднимается, давление в плавательном пузыре должно регулироваться, чтобы предотвратить его разрыв.
Изингласс получают из плавательных пузырей рыб.
В отличие от костистых рыб, у акул нет наполненных газом плавательных пузырей для плавучести.
В отличие от костистых рыб, у акул нет наполненных газом плавательных пузырей для плавучести.
Хрящевые рыбы, такие как акулы и скаты, не имеют плавательных пузырей.
Стридуляционные звуки преимущественно имеют частоту 1000-4000 Гц, хотя звуки, модифицированные плавательным пузырем, имеют частоту ниже 1000 Гц.
Звуки, создаваемые пираньями, генерируются за счет быстрых сокращений звуковых мышц и связаны с плавательным пузырем.
У некоторых рыб они превратились в плавательные пузыри для поддержания плавучести.
Эти существа также устранили все лишние полости, которые могли бы разрушиться под давлением, такие как плавательные пузыри.
Эти существа также устранили все лишние полости, которые могли бы разрушиться под давлением, такие как плавательные пузыри.
Плавательные пузыри обычно отсутствуют или уменьшены, а тела обычно сплющены тем или иным способом.
Глубоководные бентопелагические телеосты все имеют плавательные пузыри.
Многие организмы, живущие в этой зоне, эволюционировали, чтобы свести к минимуму внутренние воздушные пространства, такие как плавательные пузыри.
У вертикально мигрирующих рыб есть плавательные пузыри.
Фотофоры обычно отсутствуют, глаза и плавательные пузыри варьируются от отсутствующих до хорошо развитых.
В некоторых азиатских культурах плавательные пузыри некоторых крупных рыб считаются пищевым деликатесом.
Плавательные пузыри также используются в пищевой промышленности в качестве источника коллагена.
Это отличается от метода флотации, используемого большинством рыб, который включает в себя заполненный газом плавательный пузырь.
Рыбы воспринимают звуки различными способами, используя боковую линию, плавательный пузырь и у некоторых видов веберовский аппарат.
В более примитивных группах, таких как некоторые гольяны, плавательный пузырь открыт для пищевода и одновременно является легким.
У этих рыб плавательный пузырь может выступать в качестве резонатора.
У большинства видов плавательный пузырь распространяется на мозговую оболочку и играет определенную роль в слухе.
В отличие от взрослых, у них все еще есть небольшой плавательный пузырь.
Плавательный пузырь также отсутствует, за исключением личинок и молоди, которые встречаются в поверхностных водах.
У костистых рыб есть плавательный пузырь, который помогает им поддерживать постоянную глубину в толще воды, но не клоака.
Кроме того, плавательный пузырь функционирует как резонирующая камера, производящая или принимающая звук.
Плавательный пузырь эволюционно гомологичен легким.
Плавательный пузырь может излучать давление звука, которое помогает увеличить его чувствительность и расширить его слух.
У краснобрюхих пираней плавательный пузырь может играть важную роль в производстве звука в качестве резонатора.
Нет животных, у которых были бы и легкие, и плавательный пузырь.

Катран, конспект занятия по ознакомлению с природой

Конспект занятия по ознакомлению детей с природой, тема: «Катран»

Автор занятия: Давыдова Светлана Алексеевна, воспитатель-методист высшей квалификационной категории.

Цели:

Познакомить детей с черноморской акулой катран, ее внешним видом, образом жизни, особенностями поведения.
Словарь: бурый, брюхо, жабры.
Развивать у детей интерес к морским обитателям.

Оборудование:

Картинки и фотографии с изображением катрана, рулетка, вырезанные из бумаги силуэты катрана (величиной с альбомный лист), карандаши.

Акула катран

Акула катран

Ход занятия:

Живет в нашем Черном море акула—малютка. Зовут ее — катран.
По сравнению со своими двоюродными сестрицами из далеких южных морей, которые вырастают длиной с нашу групповую комнату (10 метров), наша акула катран совсем малышка. Самая большая вот такой может вырасти (2 метра, показ на рулетке), а чаще всего встречаются такие (1 метр, показ на рулетке).

Зато выглядит наш катран, как настоящая акула. Взгляните на картинку. Рыло заостренное, хвост с разными лопастями – длинным верхним и коротким нижним, на спине плавники – острые с шипами, покрытыми ядовитой слизью. Окраска – бурая с белыми пятнышками. Что за цвет такой бурый? Как вы понимаете это слово? (Ответы детей). Бурый – это серо-коричневый цвет. Брюхо у акулы белое. А брюхо это что? (Ответы детей). Так у рыб называется живот.

У многих рыб есть плавательный пузырь. Он наполнен воздухом и держит рыбу в воде. А у катрана, как у всех акул, такого плавательного пузыря нет. Акулы тяжелее воды и, поэтому, им нужно все время двигаться и не останавливаться ни на минутку. Пока акула плывет или хотя бы шевелит хвостом, она держится в воде. Ну а если вздумает неподвижно замереть на месте — тут же утонет.

Дышат акулы под водой благодаря жабрам. Взгляните, вот эти отверстия называются жабрами. Когда акула плывет быстро, через жабры поступает много воздуха. Но если акула будет долго плыть медленно, то она рискует задохнуться, так как получит слишком мало воздуха. Поэтому все акулы предпочитают плавать с большой скоростью.

Потому-то так трудно приживаются акулы в неволе. В закрытом бассейне очень быстро не поплаваешь.

Питается черноморская акула катран рыбой, крабами, моллюсками. Весной на большой глубине встречаются самки с самцами. Но пройдет целый год и еще половина года, прежде чем появятся у них детки. Катран не мечет икру, как другие рыбы. У них рождаются акулята. И сразу же приступают к поиску пищи. Посмотрите на силуэты акулят на ваших столах. Вот такого размера только что родившиеся детки катрана. Но чего-то не хватает акулятам. Чем же они будут дышать? (Ответы детей). Правильно, нет на рисунке у катрана жабр. Давайте нарисуем их. Вот так. (Дети рисуют жабры).

А теперь пришло время поиграть. Выходите на ковер, будем играть в «Катранью охоту». Девочки будут рыбками – ставридками, сардинками, хамсой. Мальчики будут крабами и моллюсками. Выберем катрана. Рыбки-девочки плавают, мальчики крабы и моллюски ползают. Внимание! Катран вышел на охоту! (По окончании игры дети занимают свои места).

Удивительные у катрана зубы. По остроте они такие же как зубья пилы. Как и у всех акул по мере изнашивания зубы у катрана меняются на новые. Древние воины свои боевые дубинки утыкали акульими зубами.

Иногда катраны собираются вместе в большом количестве и съедают рыбу в сетях, рвут рыбачьи сети. За это недолюбливают их рыбаки. Но не было случая, чтобы катран тронул человека. Наоборот, при встрече с человеком катран предпочитает удалиться поскорее. Ведь человек использует в пищу мясо катрана. А раньше катрана добывали не для еды, а ради жесткой шкурки. Шероховатой катраньей кожей в старину обтягивали щиты и рукоятки мечей.

Вопросы:

1. Представляет ли черноморская акула катран опасность для человека?
2. Чем питается катран?
3. За что недолюбливают катран рыбаки?
4. Как выглядит катран?
5. Почему акула катран должна всегда находиться в движении?
6. Как дышит катран?
7. Как у катрана появляются детки?
8. Как использует катрана человек?
9. Что такое жабры?
10. Какой цвет называют бурым?
11. Что такое брюхо?
12. Чем удивительны зубы катрана?

Можно предложить детям раскрасить силуэты катрана, написать на обратной стороне слова «акула катран» и выполнить их звуковой анализ, посчитать количество слогов, определить ударный слог.

Скачать конспект занятия «Катран»

В 1930 году в американский прокат вышел фильм «Песня мошенника» (The Rogue Song) про похищение девушки в горах Кавказа. Актеры Стэн Лорел, Лоуренс Тиббетт и Оливер Харди сыграли в этом фильме местных жуликов. Удивительно, но эти актеры очень похожи на героев …

Читать дальше…

акул и скатов: 6 мифов об эластожабрах

Скаты и акулы очень тесно связаны между собой.

Оба являются эластожаберцами , подклассом рыб с хрящевым скелетом и пятью-семью жаберными щелями. Помимо этого сходства, оба класса рыб вызывают определенное чувство благоговения, которое часто больше связано с мифом, чем с фактами.

Вот шесть распространенных мифов об акулах и скатах.

Миф № 1: Акулы должны постоянно плавать, иначе они умрут

Некоторым акулам необходимо постоянно плавать, чтобы вода, богатая кислородом, текла по жабрам, но другие способны пропускать воду через дыхательную систему с помощью качающего движения глотки. Это позволяет им отдыхать на морском дне и при этом дышать. Однако акулам нужно плавать, чтобы не опуститься на дно толщи воды. Способность свободно перемещаться вверх и вниз в толще воды — это, по сути, одно из необычных приспособлений акул.

В отличие от костистых рыб, которые, как правило, ограничены определенным диапазоном глубин, акулы могут легко перемещаться между разными глубинами в воде. Костные рыбы используют плавательные пузыри, чтобы двигаться вверх или вниз по вертикали в воде или оставаться на постоянной глубине. Плавательный пузырь работает, изменяя количество содержащегося в нем газа, придавая рыбе плавучесть. А у акул нет плавательного пузыря. Вместо этого они полагаются на подъемную силу, создаваемую их большими грудными плавниками, подобно тому, как крылья самолета создают подъемную силу в воздухе.Помимо плавников, у акул очень большая печень, содержащая большое количество масла. Это масло легче воды, что обеспечивает акуле дополнительную плавучесть.

Отсутствие плавательного пузыря дает акулам уникальные преимущества. Одно из преимуществ отсутствия этого органа заключается в том, что тело акулы несжимаемо, что позволяет ей перемещаться между разными глубинами без риска взрыва или взрыва. С другой стороны, костистые рыбы с плавательными пузырями рискуют своей жизнью, если заходят слишком мелко или слишком глубоко в воду, потому что воздух, содержащийся в плавательном пузыре, сжимается или разжимается в зависимости от изменений давления.Костистая рыба, живущая на больших глубинах и под большим давлением, умрет, если окажется слишком высоко в толще воды из-за разницы давлений. Поскольку у акул нет воздушного пузыря, они могут подняться с большой глубины на поверхность и выжить.

Миф № 2: Акулы — причина номер один смертей животных

Акулы обычно считаются жестокими хищниками. Хорошо известные фильмы, такие как Челюсти , популяризировали это восприятие, сделав акул одним из самых страшных существ в царстве животных.Однако это представление во многом основано на мифах. Реальность такова, что лишь небольшая часть из более чем 350 видов акул в Мировом океане считаются опасными для человека. Фактически, олени, собаки и домашние свиньи убивают ежегодно больше людей, чем акулы. И вот что: в Соединенных Штатах ежегодный риск смерти от удара молнии в 30 раз больше, чем риск смерти от нападения акулы!

Хотя большинство акул являются хищниками, два самых крупных вида (гигантская акула и китовая акула) не имеют явных зубов и питаются только планктоном.Большинство акул едят рыбу и беспозвоночных, а некоторые питаются морскими млекопитающими, такими как тюлени и морские львы. В желудках акул были обнаружены останки других животных, в том числе ракообразных, коров, северных оленей, кур, собак, пингвинов и других птиц, не говоря уже о ряде более интригующих предметов, таких как консервные банки, наручные часы, блок двигателя и т. Д. частичный доспех, детали кресла-качалки, бутылки, пуговицы, туфли, ремни и сумочку.

В списке предпочтительных диетических предпочтений акул явно отсутствуют люди.Фактически, более 75% всех видов акул редко встречаются с людьми и / или неспособны есть человека. Большинство нападений акул происходит в водах у берегов Южной Африки и Австралии. Согласно книге «Ридерз Дайджест» «Акулы », в Соединенных Штатах на каждую 1000 утонувших людей приходится одно нападение акулы. В Южной Африке на каждые 600 утопающих приходится одно нападение акулы, а в Австралии на каждые 50 утопающих приходится одно нападение акулы.Почти все нападения акул являются результатом стимуляции кормления (общения) рыбаками, ошибочной идентификации (например, с точки зрения акулы, человек, плывущий по доске для серфинга, может напоминать морского льва) или оправданной самозащиты от агрессивных людей.

Итак, в следующий раз, когда вы будете бояться плавать из-за страха нападения акулы, помните следующее: вы более оправданы, опасаясь нападения свиньи, когда отбиваете свиней!

Миф № 3: Все лучи имеют ядовитые жала

Многие думают, что существует только один вид скатов — скаты.Хотя это правда, что скаты и скаты, возможно, не так популярны в СМИ, как их близкие родственники акулы, на самом деле они демонстрируют еще большее разнообразие. Более 600 видов представлены в самых разных средах обитания — от холодных северных вод Тихого и Атлантического океанов до холодной Антарктики; в прохладных, умеренных, теплых и тропических морях; прибрежные и пелагические воды. Некоторые виды скатов постоянно обитают в пресных водах, а акулы в основном морские. Некоторые виды акул заходят в пресную воду, но, за некоторыми сомнительными исключениями, ни одна из них не проводит всю свою жизнь в пресной воде.

Лучи отличаются от акул прежде всего тем, что они «сплюснуты», что породило ряд адаптаций: их грудные плавники увеличены и срослись с телом, а рот, ноздри и жабры расположены на их нижней стороне, а глаза — на их дорсальной поверхности. Граница между акулами и скатами не так ясна — они принадлежат к одному классу, и существует ряд видов, которые классифицируются как один, но внешне похожи на другие. Например, акула-ангел — это акула, но у нее лучеподобное тело, и она больше связана со скатами, чем с другими акулами.Рыба-пила классифицируется как скат, но, за исключением ее удлиненной пилообразной морды (которая является уникальной в животном мире), больше похожа на акулу. Насчитывается около 185 видов скатов, примерно 35 из которых обитают исключительно в пресной воде.

Из 600 видов скатов только одна группа — скаты — обладает хвостовыми укусами. Многие другие скаты имеют длинные, толстые, сильные хвосты, наделенные спинными плавниками, и плавают, как акулы (т. Е. Двигая хвостом из стороны в сторону, а не волнообразными движениями дисков, как это чаще всего ассоциируется со скатами).Скаты используют свои укусы исключительно для защиты. При срабатывании давления на спину ската хвост внезапно и мощно толкается вверх и вперед в жертву, что делает ската опасным, только если на него наступить. Коренные жители Южной Америки, живущие на реках, где обитают пресноводные скаты, советуют новичкам не торопиться, рискуя войти в воду. Таким образом, скатов безвредно оттесняют и не наступают на них.

Миф № 4: Все акулы похожи на большую белую

Когда вы думаете об акуле, вы думаете о большом белом — огромном, людоеде, хищнике открытого моря с спинным плавником? Хотя это правда, что около 400 описанных видов акул имеют ряд общих черт, на самом деле они демонстрируют удивительное разнообразие.

Среда обитания

В то время как многие виды акул обитают в относительно мелководных прибрежных водах, ряд видов акул действительно встречается в открытом океане на глубинах более 1000 м, в том числе кайтфиновые акулы ( Dalatias licha ), акулы-фонарики ( Etmopterus hillianus ), кошачьи акулы (семейство Scyliorhinidae) и португальская акула ( Centroscymnus coelolepis ), обнаруженная на глубине 3690 м. Акулы обитают в морях с тропическим и умеренным климатом, а также населяют холодные арктические регионы.Некоторые акулы даже диадромны, то есть они мигрируют между солеными и пресноводными средами обитания.

Кормление

Ни один вид акул не питается исключительно растительными веществами, но не все акулы проявляют хищное поведение при добыче пищи. Некоторые акулы, в том числе два самых крупных вида — китовая акула ( Rhincodon typus ) и гигантская акула ( Cetorhinus maximus ) — являются фильтраторами, питающимися только планктоном. Зубы различаются в зависимости от типа пищи — акулы, которые питаются моллюсками и ракообразными, используют свои плоские коренные зубы для дробления; мако (род Isurus ) и тигровые акулы ( Galeocerdo cuvier ) имеют длинные тонкие зубы, используемые для прокалывания и захвата рыбы и кальмаров; и у большинства акул-реквиемов (семейство Carcharhinidae) есть зубчатые зубы, которые режут свою добычу.

Морфология и пигментация

Акулы различаются по размеру от небольшой карликовой собачьей акулы ( Etmopterus perryi ) весом 16 см и весом 15 г до гигантской китовой акулы (12 м и массой 12 000 кг) (самая большая рыба в мире). Тело акулы-ангела ( Squatina dumeril ) сплющено, что позволяет ей маскироваться на дне океана, и таким образом сходится с лучами. Даже веретенообразная форма большинства акул различается по пропорциям. И давайте не будем упускать из виду странную морфологию черепа большой головы-молота ( Sphyrna mokarran ).Хотя акулы не демонстрируют фантастического диапазона окраски, наблюдаемого у костистых рыб, многие из них действительно различаются по цвету и отметинам, а некоторые меняются на протяжении своего жизненного цикла. Например, акула-зебра рождается с сильными белыми полосами на темно-коричневом фоне, но по мере роста существа полосы меняются на коричневатые пятна на бледно-темно-зеленом фоне. Маленькая голова молота ( Sphyrna tudes ) рождается оранжевым, а с возрастом меняется на желтый.

Миф № 5: Акулы могут обнаружить единственную каплю крови в океане

Акулы часто изображаются обладающими почти сверхъестественным обонянием.Однако сообщения о том, что акулы могут почувствовать запах одной капли крови в огромном океане, сильно преувеличены. Хотя некоторые акулы могут обнаруживать кровь с концентрацией одной части на миллион, это вряд ли можно назвать целым океаном. Однако у акул острое обоняние и чувствительная обонятельная система — гораздо больше, чем у людей. Ноздри акул расположены на нижней стороне морды и, в отличие от человеческих, используются только для обоняния, а не для дыхания. Они выстланы специализированными клетками, которые составляют обонятельный эпителий.Вода поступает в ноздри, и растворенные химические вещества вступают в контакт с тканями, возбуждая рецепторы в клетках. Затем эти сигналы передаются в мозг и интерпретируются как запахи.

Из-за высокой чувствительности этих клеток, а также из-за того, что обонятельная луковица мозга увеличена, акулы могут обнаруживать незначительные количества определенных химических веществ. Конечно, это зависит от разных видов акул и рассматриваемого химического вещества. Лимонная акула может обнаружить одну часть масла тунца на 25 миллионов — это примерно 10 капель в домашнем бассейне среднего размера.Другие типы акул могут обнаруживать свою добычу в количестве одной части на 10 миллиардов; это одна капля в бассейне олимпийских размеров! Некоторые акулы могут обнаруживать эти низкие концентрации химикатов на огромных расстояниях — до нескольких сотен метров (длина нескольких футбольных полей) — в зависимости от ряда факторов, в частности скорости и направления течения воды.

Хищничество — не единственное поведение, в котором обоняние играет решающую роль. Существуют доказательства того, что это острое обоняние также способствует сексуальному поведению.Самцы способны обнаруживать феромоны, вырабатываемые самками, даже в низких концентрациях, что помогает им находить потенциальных партнеров.

Миф № 6: Акулы не болеют раком

Идея о том, что акулы не болеют раком, по-видимому, проистекает из скудных клинических доказательств того, что хрящи обладают антиангиогенными свойствами, т. Е. Подавляют развитие кровеносных сосудов, которые имеют решающее значение для роста раковых опухолей, и поскольку скелеты акул обладают антиангиогенными свойствами. сделаны из хряща, отсюда следует (хотя и несколько вольно), что они не могут заболеть раком.Недавние исследования и обзоры литературы показали, что, хотя заболеваемость раком у акул и связанных с ними рыб, таких как скаты, кажется низкой, раковые опухоли, в том числе хондромы (рак хряща), действительно были обнаружены у акул. Причины явно низкой заболеваемости не обязательно связаны с высоким содержанием в них хрящевой ткани, а могут быть просто связаны с отсутствием целенаправленных исследований рака у акул и родственных им рыб.

Хотя хрящ может обладать антиангиогенными свойствами, пероральный прием порошка из акульего хряща не является эффективным лечением или профилактикой рака, потому что ни одна из составных частей порошка, по-видимому, не всасывается через стенку кишечника в кровоток.

Помимо отсутствия доказательств того, что акульи хрящи предотвращают или лечат рак у людей, вылов акул для производства продуктов из акульего хряща подвергает опасности популяции акул и нарушает хрупкие морские экосистемы. Таким образом, миф о том, что «акулы не болеют раком», является одновременно медицинской ошибкой и приводит к бессмысленной резне акул, подвергая опасности существование вида.

Знаете ли вы?

Акулы могут беременеть до двух лет. У индийского слона период беременности составляет 22 месяца; люди — девять месяцев; и мышей всего за три недели.

У акул и скатов нет костей. Их скелеты целиком состоят из хрящей, как человеческие носы.

Акулы существовали задолго до эпохи динозавров. Их эволюционный рекорд насчитывает 450 миллионов лет.

Акулы и скаты космополитичны по распространению. Они обитают в водах по всей планете, от неглубоких прибрежных вод до темных глубин открытого океана, от тропических морей до арктических и антарктических регионов и даже в соленой и пресной воде.

Отдельная акула может произвести до из тридцати тысяч зубов за свою жизнь. Когда зуб изнашивается, он выпадает и заменяется зубом из ряда за ним.

Кожа акулы или шагреневая кожа кажется шершавой, если гладить ее в одном направлении (задняя часть вперед), но гладкой, если гладить ее в другом направлении (спереди назад). Кожа акулы покрыта модифицированными чешуйками, известными как дермальные зубчики, которые способствуют их превосходной гидродинамике. Ткань для высокотехнологичных гоночных купальных костюмов, представленных на недавних олимпийских соревнованиях, была создана по образцу этого материала, поскольку такой дизайн снижает сопротивление и турбулентность.

Как акулы и скаты управляют своей плавучестью без плавательного пузыря?

У многих костистых рыб есть плавательный пузырь, наличие или отсутствие которого зависит от образа жизни животного. За некоторыми исключениями, плавательный пузырь представляет собой овальный мешок, расположенный в брюшной полости чуть ниже позвоночного столба и заполняется либо за счет глотания воздуха, у рыб, которые связаны между мочевым пузырем и пищеводом (мочевой пузырь физиостома), либо за счет диффузии газа. из крови в мочевой пузырь (мочевой пузырь).Воздух менее плотен, чем вода, и поэтому обеспечивает рыбам плавучесть. У Elasmobranch нет плавательного пузыря, и они должны найти другие способы регулировать свою плавучесть; это достигается несколькими способами.

Не имея наполненного воздухом плавательного пузыря, акулы разработали альтернативные методы предотвращения их погружения. — Фото: Марк Болдуин

Основным аспектом, который придает плавучесть акулам и скатам, является большая печень, заполненная маслом низкой плотности (от 870 до 880 граммов на литр при комнатной температуре).Основным компонентом масла печени гибиножабрых является сквален, химическое вещество, образующееся на части цепи холестерина, низкая плотность которого делает его хорошо подходящим для обеспечения статического подъема. Согласно статье Х. Дэвида Болдриджа-младшего, опубликованной в 1972 году, печеночный жир накапливается в печени более крупных акул при почти постоянном соотношении веса к ткани, хотя количество, присутствующее в каждой конкретной акуле в установленное время, зависит не только от вида. но и состояние кузова. Действительно, в своей статье 1960 года о естественной истории песчаной акулы ( Carcharhinus plumbeus ) выдающийся биолог покойных акул Стюарт Спрингер писал, что жирная печень является показателем метаболического благополучия акул, причем небольшая печень часто содержит мало масла. связаны с тяжелыми травмами акул, лицами в явно плохом состоянии или самцами в конце брачного сезона.

Сквален и другие липиды накапливаются в больших заполненных жидкостью полостях в цитоплазме клеток печени, называемых жировыми вакуолями , и могут составлять 80% или более объема печени — у некоторых пелагических акул (открытого океана) сквален может составлять до 90% печеночного жира, обеспечивая почти нейтральную плавучесть. Считается, что многие акулы могут долгое время обходиться без еды, метаболизируя запасы жира в печени. Действительно, в статье 1964 года H.A.F. Гохар и М.Ф. Мажар сообщает о беременной белоперой рифовой акуле ( Triaenodon obesus ), которая выжила в течение шести недель без еды в своем виварии. Вес печени акулы уменьшился чуть менее чем на 50%, что говорит о том, что она усваивает жир печени.

Как именно акулы регулируют свою плавучесть, все еще остается загадкой. Серия гениальных экспериментов Квентина Боуна из Морской биологической лаборатории в Плимуте показала, что сквалоидные акулы (морские рыбы) могут регулировать свою плавучесть не путем изменения количества сквалена в масле печени, а путем изменения менее распространенных компонентов.Вешая груз на собачьей рыбе, Боун обнаружил, что акулы отреагировали увеличением количества специализированных жиров низкой плотности, называемых алкоксидиглицеридами , за счет более плотных жиров триглицеридов . Однако это еще не было продемонстрировано ни на одном другом виде.

Не только печеночное масло придает плавучесть эластожаберцам, но и несколько факторов способствуют общей подъемной силе. На своем сайте ReefQuest Эйдан Мартин отметил, что до 30% гидродинамической подъемной силы акулы (т.е. это вызвано движением в воде) является результатом их приплюснутой морды и брюшка (живота). Действительно, несколько исследований недавно изменили наши классические представления о том, как акулы используют гидродинамику для достижения подъемной силы. В статье 1986 года, опубликованной в журнале Journal of Fish Biology , было высказано предположение, что рыбы с отрицательной плавучестью (то есть те, которые тонули бы без некоторой плавучести) могут принимать положительный наклон тела (то есть нос вверх, хвост вниз) во время плавного плавания. увеличить общий подъем.Действительно, последующие исследования небольшой северной леопардовой акулы ( Triakis semifasciata ) показали, что они, по-видимому, активно меняют наклон своего тела по мере необходимости, чтобы уменьшить подъемную силу, создаваемую профилем их тела.

Большая двулопастная печень самки рифовой акулы Blacktip (Carcharhinus melanopterus), обнаженная во время вскрытия. Жирная печень составляет значительную часть внутреннего пространства органов, а соотношение липидов помогает акуле регулировать свою плавучесть.- Предоставлено: Marc Baldwin

Классически мы думали, что грудные плавники служат для создания списка для противодействия подъемной силе, создаваемой хвостом. Другими словами, когда акула плывет, вода подталкивает ее хвост вверх, заставляя опускать голову; считалось, что грудные плавники помогают уравновесить это. Однако эксперименты Шерил Уилга из Калифорнийского университета в Ирвине и Джорджа Лаудера из Гарвардского университета поставили под сомнение эту идею. У Triakis , по крайней мере, грудные плавники производят незначительную подъемную силу во время обычного горизонтального плавания; Вилга и Лаудер предложили пять различных компонентов, которые взаимодействуют, чтобы компенсировать подъемную силу, создаваемую хвостом во время плавания.

Некоторые авторы предполагают, что хрящевой скелет также может способствовать плавучести; хрящ составляет примерно половину плотности кости, и каркас, состоящий из хряща, будет значительно легче, чем такой же, состоящий из кости. Однако, пожалуй, наиболее интригующее предположение о плавучести было сделано в статье 1994 года в журнале Journal of Experimental Biology . В этой статье группа австралийских исследователей предположила, что оксид мочевины и триметиламина оказывают существенное влияние на плавучесть морских эластожаберцев, составляя от пяти до шести граммов на литр. Оксид триметиламина , или ТМАО, представляет собой особое химическое вещество, удерживаемое в крови акулы для противодействия дестабилизирующему действию мочевины, которая сама удерживается для поддержания осмотического баланса акулы на белки и, по-видимому, вносит больший вклад в эту положительную плавучесть, чем мочевина. .

Наконец, некоторые акулы используют глотание воздуха как способ контролировать свою плавучесть. Есть несколько видов, у которых хорошо известно глотание воздуха; большинство из них — метко названные свеллшарки (члены семейства кошачьих акул).Существует 16 видов акул, и в большинстве случаев они используют этот метод, чтобы вклиниться в расщелины скал, чтобы хищники не могли их выкопать. Акула-песочница ( Carcharias taurus ) использует глотание воздуха с совершенно другой стороны. Сандтигеры глотают воздух у поверхности, задерживая его в животе и постепенно «пердут», пока не будет достигнута желаемая глубина. Эта задержка воздуха позволяет акуле почти неподвижно парить на выбранной ею глубине.

Акула-песочница (Carcharias taurus) заглатывает воздух на поверхности и удерживает его в животе, чтобы обеспечить плавучесть. — Предоставлено: Джефф Кубина / CC BY-SA 2.0

Следовательно, без плавательного пузыря эластожаберные жаберы не утонут благодаря нескольким факторам. Их большая жирная печень особенно важна; но удержать их на плаву помогает только одна адаптация.

Акулы — Плавучесть — Информация об акулах

Большинство рыб используют плавательный пузырь, наполненный газом, чтобы не опускаться на дно океана, поскольку они обычно тяжелее воды, которую они занимают.Однако у акул нет такого пузыря. Вместо этого они используют несколько методов для поддержания своей плавучести. Это 1) их большая печень, наполненная маслом, содержащим сквален, 2) их плавники и 3) их хрящевые скелеты.

Печень акулы составляет от 25% до 30% всей массы тела животного. Сквален — это природное соединение, которое производят все животные. Это углеводород и тритерпин, а у людей он способствует синтезу стероидных гормонов, холестерина и витамина D.Он имеет низкую плотность и удельный вес 0,855, что делает его оптимальным материалом для поддержания плавучести акулы, поскольку он легче воды. В последние годы исследователи признали потенциальную пользу сквалена для здоровья, и некоторые предложили охотиться на акул за этим важным веществом. Однако было решено извлечь сквален из растительных масел, чтобы сохранить драгоценные виды акул.


Сонная белая акула покоится глубоко в подводной пещере.

Другой метод, который использует акула для обеспечения плавучести, называется «динамический подъем». Это достигается за счет использования грудных плавников (находящихся на животе) для создания подъема под ними. Это похоже на то, что птица делает с крыльями. Их грудные плавники хорошо развиты для этой цели. Однако это означает, что акула должна продолжать движение, чтобы этот метод сработал.

Это также означает, что они могут плыть только вперед. Если им нужно идти в обратном направлении, они либо возвращаются по течению, либо разворачиваются.Хвостовой плавник, или хвост, также широко используется для поддержания плавучести, поскольку он толкает акулу вперед, заставляя ее двигаться быстро.

Третий способ повышения плавучести акулы благодаря ее конструкции — это ее хрящевая структура. Кость намного тяжелее хряща. Фактически, хрящ составляет примерно половину плотности кости. Таким образом, полное исключение костей делает акулу более легкой и подвижной, не позволяя ей утонуть под собственным весом, что может быть значительным для более крупных видов.

Интересно, что механизмы, обеспечивающие плавучесть, можно контролировать, когда акула входит в состояние тонической неподвижности (преднамеренное) или танатоза (рефлекс). Это приспособление, которое было разработано, чтобы избежать опасностей со стороны хищников, и представляет собой состояние паралича, которое хищнику кажется мертвым. Обычно животные остаются в этом состоянии около 15 минут, прежде чем выздоровеют.

Акула создана для охоты на добычу и плавания как быстрыми, так и медленными рывками. Его способность сохранять плавучесть имеет первостепенное значение для его выживания и его охотничьих привычек.

Как акулы не могут плавать или тонуть?

Роберт Боумис

i Том Брейкфилд / Stockbyte / Getty Images

Акулы и скаты имеют несколько отличий от других рыб. Во-первых, у костистых рыб есть специальный орган, называемый плавательным пузырем, который помогает им плавать, а у акул — нет. Однако у акул есть несколько других методов контроля своей плавучести и уровня в толще воды. Это включает в себя несколько физических адаптаций, которые имеют определенные плюсы и минусы по сравнению с плавательными пузырями.

Плавучая печень

Хотя у акул нет плавательного пузыря, их печень может выполнять те же функции. Печень акулы содержит высокий уровень жирных липидов. Это дает акуле более или менее нейтральную плавучесть, то есть акула имеет примерно такую ​​же плотность, как морская вода. Обладая нейтральной плавучестью по отношению к морской воде, акуле легче плавать примерно на одном уровне в толще воды.

Усилитель рулевого управления: грудные плавники

Акулы также используют грудные или боковые плавники для контроля уровня плавания.Грудные плавники акулы работают как крылья птицы, позволяя ей контролировать свой уровень в воде. При плавании хвост или хвостовой плавник акулы генерирует движение вперед, а плавники генерируют подъемную силу, перемещая воду через верхнюю часть плавников быстрее, чем под ними, создавая подъемную силу. Кроме того, акулы могут нырять, выставив вперед грудные плавники.

Преимущества перед плавательными пузырями

Печень акулы и грудной плавник имеют несколько преимуществ перед плавательными пузырями. Например, плавательный пузырь может разорваться, если рыба слишком быстро меняет глубину.Это ограничивает то, как быстро рыба может изменять глубину, или даже то, насколько глубоко рыба может нырять. Печень акулы не страдает от этого ограничения, что позволяет акулам быстрее плавать на разную глубину без травм.

Контроль мочевого пузыря

Печень акулы имеет ряд недостатков по сравнению с плавательными пузырями. Костистые рыбы могут регулировать свой плавательный пузырь более точно, чем акулы, что позволяет им лучше контролировать свою глубину. Кроме того, это означает, что акулам приходится тратить больше энергии, чтобы подниматься или опускаться в воду, и они не могут парить в воде, как многие костлявые рыбы.

Плавательный пузырь против жирной печени — Cimi Outdoor

Многие животные естественным образом плавают на поверхности и вынуждены пробираться вниз под поверхность. Однако у рыбки есть очень удобная адаптация. Животные в океане могут управлять своей плавучестью или восходящей силой со стороны жидкости двумя способами: с помощью плавательного пузыря и жирной печени. Osteichthyes (костлявые рыбы) используют плавательные пузыри, наполненные кислородом, поступающим через их жабры. Чем больше воздуха в плавательном пузыре, тем более плавучая рыба и чем меньше воздуха в плавательном пузыре, тем менее плавучесть рыба.Плавательный пузырь похож на человеческие легкие тем, что он расширяется и сдувается. Chondrichthyes (хрящевые рыбы) используют печень, наполненную маслом, чтобы контролировать свою плавучесть. Масло облегчает тяжелое тело акулы, чтобы она не утонула, и сберегает энергию акул, когда они используют плавники, чтобы поддерживать себя в движении. Жирная печень также используется для других повседневных функций, таких как пищеварение. Название этого масла — сквален. Без этих органов они не смогли бы контролировать свое местоположение в толще воды.Эти органы могут помочь им оставаться в нейтральной плавучести.

Интересный способ проверить, как кислород и масло реагируют в воде, — это наполнить резервуар водой и погрузить его в воду в разное время. Вставьте перевернутую чашку в воду, внутри чашки останется воздух. Затем возьмите вторую чашку вверх дном и опустите ее в воду, но позвольте воде наполнить ее. Затем вы сможете сдвинуть чашки близко друг к другу и налить чашку, наполненную воздухом, в чашку, наполненную водой. Воздух попытается вырваться на поверхность, но попадет во вторую чашку.Сделайте это второй раз с чашкой, полной масла вместо воздуха. Крышка понадобится, чтобы закрыть чашку с маслом, чтобы перевернуть ее вверх дном и погрузить в воду. После погружения в воду снимите крышку и налейте масло в чашку, наполненную водой. Эта демонстрация также дает вам возможность наблюдать, как кислород и нефть обладают положительной плавучестью и почему им нужны эти органы для поддержки вертикального движения в толще воды.

Как плавают акулы? | Ящики для ручонков

Верно! Акулы не тонут, и на самом деле они довольно плавучие, несмотря на размер некоторых видов.Они бы утонули, как скала, если бы не несколько крутых функций. Неделя акул уже скоро! Итак, мы познакомимся поближе с этими удивительными существами океанического мира. Давайте начнем с быстро плавающей акулы activity и посмотрим, как плавают акулы. Вот простой урок плавучести и анатомии акулы для детского сада до элементарной!

ПЛАВАЮЩАЯ АКУЛА ДЛЯ ДЕТЕЙ

ФАКТЫ О ПЛАВУЧЕСТИ

Акулы плавучие, то есть не тонут, но должны! Плавучесть — это способность плавать в воде или других жидкостях.Акулам нужно приложить усилия, чтобы оставаться на плаву. Фактически, если они перестанут плавать, они утонут.

У большинства костистых рыб есть плавательный пузырь. Плавательный пузырь — это внутренний орган, наполненный газом, который помогает рыбе плавать без необходимости постоянно плавать. Но у акул нет плавательного пузыря, который помогал бы им сохранять плавучесть. Причина в том, что акулы могут быстро менять глубину, не разрывая наполненный воздухом плавательный пузырь.

Как плавает акула? Есть три основных способа, которыми акулы используют свое тело для плавания.Эта плавучая акула ниже покрывает одну из них — жирную печень! Акулы полагаются на довольно большую печень, наполненную маслом, которая помогает им сохранять плавучесть в воде. Узнайте больше о том, как это работает, ниже…

АКТУАЛЬНАЯ ПЛАВУЧАЯ АКТИВНОСТЬ

Эта акула — отличный урок плотности жидкостей! Кроме того, в кухонном шкафу легко установить все необходимое.

ВАМ НУЖНО
  • 2 бутылки с водой
  • Растительное масло
  • Вода
  • Большой контейнер с водой
  • Sharpies {необязательно, но весело рисовать морды акул}
  • Пластиковая акула {необязательно, но мы нашли ее в долларовом магазине}

НАСТРОЙКА :

ШАГ 1: Наполните каждую бутылку водой в равной степени маслом и водой.

ШАГ 2: Установите большой контейнер или ведро, наполненное водой, достаточно большое, чтобы вместить как бутылки, так и, возможно, игрушку-акулу, если она у вас есть. Если хотите немного лукавить, нарисуйте на бутылке мордочку акулы. Я не такой хитрый, но мне удалось кое-что, в чем мой шестилетний ребенок узнал акулу.

ВАША БУТЫЛКА SHARK РАКОВИНА ИЛИ ПЛАВАТЬ?

Бутылки изображают акулу. Масло представляет собой масло, содержащееся в печени акулы.Теперь не забудьте спросить своих детей, что, по их мнению, произойдет с каждой бутылкой, когда они поместят ее в емкость с водой.

АКУЛЫ ПЛАВУЮТ!

Как видите, баллон с маслом плавает! Именно это и делает большая жирная печень акулы! Это не единственный способ, которым акула сохраняет плавучесть, но это один из крутых способов продемонстрировать детям плавучесть акулы. Нефть легче воды, поэтому на нас затонула другая бутылка. Вот так акулы сохраняют плавучесть без плавательного пузыря.

ПРОВЕРИТЬ: эксперимент по плотности соленой воды

КАК ЕЩЕ ПЛАВАЕТ АКУЛА?

Помните, я говорил, что тело акулы помогает поддерживать плавучесть тремя способами. Еще одна причина, по которой акулы плавают, заключается в том, что они состоят из хрящей, а не костей. Хрящ, как вы уже догадались, намного легче кости.

А теперь поговорим об этих акульих плавниках и хвосте. Боковые плавники чем-то похожи на крылья, в то время как хвостовой плавник создает постоянное движение, толкая акулу вперед.Плавники поднимают акулу, а хвост перемещает акулу по воде. Однако акула не может плыть назад!

ПОСМОТРЕТЬ: короткое видео на YouTube из Shark Academy Джонатана Берда

Примечание: разные виды акул используют разные средства для поддержания плавучести.

Простое и увлекательное занятие по изучению акул для детей! Что еще тонет и плавает по дому? Какие еще жидкости вы могли бы протестировать? Всю неделю мы будем наслаждаться акульей неделей!

Щелкните здесь, чтобы БЕСПЛАТНО распечатать морские развлечения.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О ЖИВОТНЫХ ОКЕАНА

SHARK ПЛАВУЧАСТЬ ДЛЯ ДЕТЕЙ

Нажмите на изображение ниже или на ссылку, чтобы увидеть больше веселых занятий на море для детей!

Плавучесть рыб — Как наши финские друзья остаются нейтральными (если они этого не делают) — Сеть Посейдона

Плавательный пузырь в действии. Глазоглазый окунь меняет глубину на рифе Бонайре.

Ясно одно — РЫБА ИМЕЕТ ЛУЧШУЮ ПЛАВУЧНОСТЬ, ЧЕМ ВАС. И им не нужно нажимать никаких кнопок.

Многие костистые рыбы имеют встроенные версии компенсаторов плавучести, которые дайверы используют для управления своим положением в воде в зависимости от изменения давления окружающей среды. В случае этих рыб это внутренний наполненный газом мешок, называемый плавательным пузырем, который автоматически работает, чтобы противодействовать атмосферному давлению, создаваемому окружающей его водой, и поддерживать нейтральную плавучесть рыбы.

В противном случае рыбы — тяжелее воды, которую они вытесняют — неизбежно отправятся в путешествие на морское дно.

По мере того, как давление изменяется при подъеме или опускании, плавательный пузырь поглощает или удаляет газ — кислород, взятый из крови рыбы, — чтобы поддерживать плавательный пузырь в соответствующем объеме. И, чтобы рыба была в нейтральной плавучести.

Красногубые собачки относятся к числу обитателей дна, у которых отсутствует плавательный пузырь.

ЕСЛИ ОНИ НЕТ

  • У акул и скатов нет плавательных пузырей, но они компенсируются анатомией плавников и жиром в печени. По большому счету, они должны продолжать плавать, чтобы не утонуть в толще воды.
  • Тунцы, эти великолепные, бродящие по планете костистые рыбы, имеют плохо развитый плавательный пузырь, а также полагаются на жирную печень, жесткие плавники и постоянное плавание, чтобы контролировать свое положение в толще воды.
  • Многие донные костлявые рыбы, такие как собачьи собачки, бычки, скорпионы и ящерицы, эволюционировали, чтобы лишиться плавательного пузыря и компенсировать это за счет… в основном обитания на морском дне.

НЕКОТОРЫЕ РЫБНЫЕ УЛИЦА

Считается, что плавательные пузыри — это приспособление, унаследованное от ранних рыб, которым требовались легкие, чтобы дышать воздухом, когда их неглубокие места обитания высохли.В результате у некоторых рыб, включая сельдь, гар, форель, карпов, сомов и двоякодышащих рыб, образовались «открытые» плавательные пузыри, которые через их глотку соединяются со ртом.

Они получают кислород для своего тела, фильтруя воду через жабры, но регулируют свои «открытые» плавательные пузыри, поднимаясь на поверхность и глотая воздух — и при необходимости отрыгивая его во время восхождения. Примечательно, что большинство рыб в этой группе — пресноводные и мелководные обитатели.

НЕКОТОРЫЙ РАССЕИВАНИЕ

Внутренние органы рыбы с закрытым пузырем, через Wikimedia Commons с одинаковой авторской ссылкой 3.0 Непортированная лицензия.

Со временем у многих рыб, таких как ангелы, пехотинцы, груперы, барабаны и попугаи, появились «закрытые» плавательные пузыри, которые контролируют газы в мочевом пузыре, распределяя кислород в гемоглобин и из него в крови. Поскольку они постоянно поглощают кислород в кровь через жабры, всегда доступно больше кислорода.

Анатомически мочевой пузырь расположен чуть выше желудка и кишечника рыбы, поэтому его центр тяжести находится ниже наполненного газом органа, позволяя им оставаться стабильными и располагаться правой стороной вверх.

Процесс диффузии — это химическая реакция на атмосферное давление, которое они испытывают, а не сознательное действие с их стороны.

Пара молодых пятнистых барабанов может непрерывно патрулировать свою небольшую часть рифа благодаря закрытым плавательным пузырям.

Обретение плавучести означало, что рыбы с закрытым пузырем были освобождены, чтобы отказаться от силы хвоста в пользу более совершенных плавников, более ловкого управления и огромной маневренности. У рыб с «лучевыми плавниками» развиваются плавники, поддерживаемые легкими, костными шипами или лучами, каждый из которых закреплен в отдельных гнездах и управляется их собственными мышцами, чтобы обеспечить гибкость, например, поднимать, опускать или наклонять их.

Плавательные пузыри позволяют рыбе, подобной этому синополосому пехотинцу, безопасно парить в укрытии веревочной губки.

С помощью этих гибких ласт они могут парить в потоке, ловить планктон или прятаться в морском шлейфе, медленно пастись на водорослях, передвигаться назад и преследовать жизнь в более глубоких и различающихся глубинах водной толщи.

НЕКОТОРЫЕ ПОЛЫ

У акул и скатов нет плавательного пузыря, но у них большая печень — до 25 процентов их массы тела, в некоторых случаях акул — наполненная маслом с низкой плотностью, которое легче, чем вода, в которой они плавают, обеспечивает их кровью. степень плавучести.Им помогают скелеты из хряща, вещества менее тяжелого, чем кости. Тем не менее, они обладают отрицательной плавучестью и, естественно, склонны тонуть.

В основном, у акул есть жесткие грудные плавники, которые наклоняются вниз и назад и обеспечивают им подъемную силу во время плавания, как крылья самолета — гидродинамическая подъемная сила, а не аэродинамическая. Асимметричный хвостовой плавник акулы также способствует подъему, когда его нижнее лезвие неравномерно отталкивается от воды, оказывая большее давление на нижнюю часть акулы.

Но это означает, что акулы должны продолжать плавать, чтобы поддерживать этот подъем. Им помогают, в основном, торпедообразные тела, облегчающие быстрое плавание. Для передвижения они полагаются на движение своих хвостовых плавников из стороны в сторону. Спинной и анальный плавники помогают акуле стабилизироваться в воде и могут перемещаться, чтобы помочь ей повернуться.

Акулам, как эта рифовая акула, сфотографированная в Белизе, нужна подъемная сила, обеспечиваемая постоянным плаванием, и жесткие грудные плавники, чтобы сохранять положение в толще воды.Асимметричные хвосты обеспечивают тягу, а также дополнительную подъемную силу.

ВСЕГДА НА ПАРКЕ

Если это не звучит положительно для акул, на самом деле они обладают отличной маневренностью в воде. Хотя, на самом деле, в отличие от многих костистых рыб рифа, они не могут остановиться. Они могут поворачивать и кружить, но не могут просто остановиться.

Лучи взяли на вооружение концепцию грудного плавника / гидродинамического подъема так далеко, что превратили свои грудные плавники в широкие крылья. Крылья орла и скатов позволяют им парить, как… ну, орлы… хлопать и парить.Но в конечном итоге, если они не продолжат хлопать, чтобы поддерживать подъемную силу, они утонут. У скатов одинаковый подъемный фактор, но они проводят большую часть времени вблизи или на морском дне.

ПАРЮЩАЯ РЫБА И БОЛЬНАЯ ТОЧКА

Многие из тех же проблем акулы — недостаточность плавательного пузыря, жесткие грудные мышцы, необходимость постоянно плавать для подъема — кажутся применимыми и к тунцам, но детализация вызывает разочарование. Что касается как парящих тунцов, так и не парящих обитателей дна, обсуждаемых ниже, источники больше озабочены тем, чтобы говорить о том, как работают плавательные пузыри, чем делать что-то большее, чем мимоходом упомянуть, что плавательные пузыри рыб не работают на все, будучи недоразвитыми или отсутствующими.

НЕКОТОРЫЕ ПРОСТО СИДИ

Ящерица — один из многих видов без плавательного пузыря, которые охотятся из засады с неподвижного положения на рифе или на морском дне, иногда зарываясь в песок. Относительно жесткие ласты позволяют им поддерживать себя в засаде.

Возможно, всегда наличие нейтральной плавучести может быть недостатком для обитающих на дне видов рыб, когда дело доходит до укрытия на морском дне, поджидая засаду на какую-нибудь вкусную добычу, которая может пройти мимо.Независимо от того, потеряли ли они свои мочевые пузыри, потому что они остались на дне, или они остались на дне, потому что они потеряли свои мочевые пузыри, или и то, и другое вместе, — это вопрос.

В любом случае, многим обитателям дна, включая многих, если не всех бычков, морских собачек, скорпионов и ящериц, их не хватает. Можно предположить, что и камбала, и рыба-лягушка (см. Выше, отсутствие сведений об источниках).

Поскольку они привязаны к морскому дну, коралловым головам или где-то еще, обитатели дна используют одну из нескольких стратегий, чтобы заработать себе на жизнь.Скорпионы, камбалы и лягушки становятся мастерами маскировки, ящерицы часто зарываются в песок, чтобы выбраться за добычей, бычки, возможно, становятся чистильщиками и, таким образом, распространяются по амнистии.

ПРИМЕЧАНИЕ ДЛЯ НОВЫХ ДАЙВЕРОВ:

Как правило, не стоит прикасаться к предметам, которые неподвижно лежат на дне.

ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ: Наблюдение за рыбами, Роберта Уилсон и Джеймс К. Уилсон; Морская биология, четвертое издание, Питер Кастро, Майкл Хубер; Энциклопедия рыб, Джон Пакстон и Уильям Эшмейер; «Плавательные пузыри, рассеивающие газ: лучеплавниковая рыба», Энциклопедия жизни; «Как рыба поднимается и тонет в воде?» HowStuffWorks.com; «Плавательный пузырь помогает поддерживать плавучесть», AskNature.org; «Почему мертвая рыба плавает?» LiveScience; «Анатомия рыб: плавательный пузырь», EarthLife.Net; «Плавательный пузырь против жирной печени», Морской институт острова Каталина; «Анатомия акулы снаружи внутрь», SharkSider.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.