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.

Как работает зрение акулы?

Глаз акулы, как и у людей, захватывает столько света, сколько пропускает регулируемое отверстие диафрагмы – если света мало, диафрагма раскрывается полностью, если много – сужается до малой щели.

При внешней неподвижности глаз хищница может смотреть в разные стороны без поворота головы – сокращение мышц диафрагмы вызывает смещение роговицы, что, в свою очередь, изменяет угол обзора.

Фокусировка глаз человека на большую или малую дистанции происходит за счет сжатия/ослабления нажима на глазной хрусталик.

Зрение акул построено по-другому: сам хрусталик всегда остается неизменной формы, мышцами диафрагмы он подвигается к роговице или отодвигается от нее – точно так мы настраиваем бинокль, подкручивая верньер.

Согласно исследованиям ученых, лучше всего акулы видят на дистанции до 15 метров – больше им и не нужно, ведь морская вода не особо прозрачна.

Зрение акул имеет большую частоту восприятия света, чем у человека. К примеру, если для нас нормальным будет просмотр кинофильма с частотой 24 кадра в секунду (создается необходимая иллюзия движения), акулы никакого движения в таком фильме не увидят – для них человеческие фильмы будут лишь медленным чередованием слайдов.

Частота восприятия вспышек света для хищниц – 45 кадров в секунду, не меньше! Такие результаты получены ихтиологами при изучении лимонных акул.

Смотреть видео — Зрение акулы:

Глаз акулы воспринимает цветное изображение

Глазная сетчатка у акульего рода также похожа на человеческую – она образована серией палочек и колбочек.

Годами ранее среди ученых бытовало мнение, что зрение акул базируется только на палочкообразной сетчатке, т.е. эти рыбы видят все лишь в монохромном (черно-белом) изображении.

Однако серия многолетних исследований, проведенных командой ихтиолога Сэмюэля Груббера, выявили ошибочность этого утверждения – акулы видят цветное изображение.

Ими же выявлено, что зрение больших белых акул во много раз лучше, чем у других хищниц — глазная сетчатка больших белых акул содержит на каждые четыре палочки одну колбочку.

К сравнению, у акул катран на 50 палочек приходится лишь одна колбочка. Другими словами, зрение больших белых акул по качеству очень близко к человеческому.

Смотреть видео — Анатомия органа зрения белой акулы:

Одно из главных преимуществ акульего зрения – особый слой внутри каждого глаза, образованный множеством мельчайших пластин, покрытых гуанином.

Этот слой называется тапетум, образующие его пластины расположены под углом друг к другу, что позволяет отразить поступившие фотоны света обратно на сетчатку, при этом угол первоначального прохода света через линзу хрусталика и угол отраженного света от тапетума, вновь отправленный на хрусталик, полностью одинаковы.

Благодаря тапетуму зрение акул многократно превосходит человеческое (примерно раз в десять), оно даже лучше, чем зрение кошек!

Китовая акула — одна из самых больших акул в мире, ее размеры могут достигать до 20 метров в длину. Несмотря на внушительные габариты и не очень дружелюбную внешность, китовая акула в основном питается планктоном, и это делает ее не такой опасной для человека.

Однако если вы захотите присмотреться к этой «рыбке» поближе, вы наверняка закричите от ужаса! Ведь ее глаза могут быть покрыты зубами. Ученые называют такое явление — дермальными зубчиками.

Дермальные зубчики — это крошечные структуры, которые выглядят как чешуйки, но на самом деле являются зубами. Кожа акулы, с ее грубой, похожей на наждачную бумагу текстурой, также состоит из дермальных зубчиков. Эти кожные зубчики на самом деле помогают уменьшить трение в воде, позволяя акулам плавать быстрее.

From the Lab Bench Дермальные зубчики на теле акулы

Несмотря на то, что акулы практически полностью покрыты ими, такие зубчики на глазных яблоках довольно уникальны. Ученые из исследовательского центра Okinawa Churashima Research Center в Японии , что это «новый механизм защиты глаз у позвоночных». Зубы немного отличаются от тех, что встречаются на коже акулы и предназначаются для защиты глаз акулы.

В дополнение к достаточно странным зубам на глазах, ученые обнаружили, что китовые акулы обладают «способностью втягивать глазное яблоко в глазницу». Исследователи говорят, что эта особенность, как и зубы, является нt чем иным как адаптацией и защитой, так как у китовых акул нет век.

Глаз убийцы. Во время охоты голубая акула полагается на отражательные пластинки, расположенные позади сетчатки и увеличивающие количество света, попадающего на сетчатку.

Большая белая акула нападает снизу и сзади, заставая жертву врасплох. Чтобы совершить такое нападение, ей нужно быстро приблизиться к добыче и держать ее в поле зрения. Для успешной охоты глаза акулы должны мгновенно реагировать на изменения освещенности.

В поисках добычи — тюленей и морских львов — она использует все свои органы чувств. Однако в определении местонахождения жертвы главную роль играет зрение.

Акула, поднимающаяся на поверхность из темных глубин, должна справиться с быстрым изменением освещенности.

Это возможно благодаря тапетуму — слою похожих на зеркало пластинок, расположенных позади сетчатки глаза. Отражая свет на фоторецепторы сетчатки, он повышает ее чувствительность при слабой освещенности. Это необходимо ночным охотникам, чтобы четко видеть, особенно при слабом лунном свете. Днем яркое освещение может стать проблемой. Кошки справляются с этим, сужая зрачок с помощью мышц радужной оболочки.

Тапетум большой белой акулы значительно улучшает зрение в темных глубинах, однако у нее нет радужной оболочки, которая защищала бы глаз при быстром всплывании на поверхность. Этот недостаток компенсирует имеющийся у нее «занавес» из клеток, содержащих пигмент. Когда акула приближается к поверхности воды, эти клетки автоматически расширяются, прикрывая пластинки тапетума, а когда она возвращается на глубину, они снова сокращаются. Когда акула плавает на мелководье, ей необходимо видеть все, что происходит в освещенной среде над ней и в темноте под ней. В такой ситуации тапетум действует по-разному в каждой половине глаза. Нижняя половина тапетума, отражающая свет, падающий сверху, прикрыта и защищает сетчатку. Верхняя

половина, отражающая свет, падающий снизу, открыта для максимального использования света, попадающего на сетчатку, и создания более четкой картины происходящего в темной глубине.

Оскар , Astronotus ocellatus , обследует свой мир

Видение является важной сенсорной системой для большинства видов рыб . Рыба глаза похожи на глаза наземных позвоночных , как птицы и млекопитающие, но имеют более сферическую линзу . Птицы и млекопитающие (включая людей) , как правило , настроить фокус , изменяя форму их линзы, но рыба обычно настраивает фокус, перемещая объектив ближе или дальше от сетчатки . Рыба сетчатка обычно имеет как стержневые клетки и колбочки (для скотопического и дневного зрения ), и большинство видов имеют цветовое зрение . Некоторые рыбы могут видеть ультрафиолетовый и некоторые из них чувствительны к поляризации света .

Среди бесчелюстных рыб , то минога имеет хорошо развитые глаза, в то время как Миксины имеют только примитивные глазки . Предки современных миксин, считаются protovertebrate, очевидно , были толкнул очень глубокие, темные воды, где они были менее уязвимы для зрячих хищников, и где это выгодно иметь выпуклое глазное пятно, которое собирает больше света , чем плоская или вогнутый. Рыба видение показывает эволюционное приспособление к их визуальной среде, например , глубоководные рыбы имеют глаза подходят к темноте.

Глаз акулы

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *