Земля - третья планета от Солнца. Именно эта планета стала домом для удивительного мира живых существ, от гигантских синих китов, до маленьких тихоходок. На нашем голубом шарике всё таинственно и необычно, порой жизнь принимает такие причудливые формы, что даже не верится, что это жизнь. Но она, ни смотря, ни на что, поселилась везде. И на вершине Эльбруса, и на дне Марианской впадины.
Океан - колыбель жизни. Именно здесь появились первые живые организмы. Я выбрала для изучения, на мой взгляд, самых древних, грациозных, опасных и красивых рыб - акул.
Человек долгое время нещадно истреблял этих животных, не задумываясь, какую пользу они несут и зачем живут на этом свете.
Цели проекта:
- Собрать материал о происхождении, физиологии, анатомии, поведении и многообразии акул.
- Узнать причины выживания этой группы рыб в ходе эволюции.
- Продумать пути сохранения численности акул.
- Определится с выбором профессии.
А ещё, в своём проекте я хочу показать, что эти животные не так ужасны, как принято считать, они в чём-то великолепны.
Проблемы происхождения и эволюции акул (selachomorpha)
За много миллионов лет до происхождения человека, в первобытных морях уже плавали акулы. Эволюция экспериментировала и один за другим сменялись виды животных. Одна Акула оставалась неизменной. И вот уже стала появляться амфибии, рептилии и, наконец, млекопитающие и птицы. А акула всё жила и жила. Эры сменяли друг друга, эпохи уходили в небытие, а она всё жила. Она пережила динозавров, столь мощных рептилий, которые вымерли не оставив не следа.
Юрский период знаменит не только нашумевшим фильмом, но и тем, что именно в это время акулы стали бурно развиваться. Примерно 26 - 12 миллионов лет назад, акула являлась самым распространенным животным морей.
Чтобы точно что-то сказать о предках этих животных, надо "порыться" в окаменелостях. А находка хоть одной окаменелости - это совпадение многих факторов. Именно из-за этих фаrторов мы не сможете точно ответить от кого и когда произошли акулы. Слишком скользкий вопрос. Ибо более 75% всех древних животных нам попросту не известно. Даже по находкам ископаемых акул можно мало что сказать, но большинство учёных считает, что акулы произошли от плакодерм (рис. 1).
О чём говорит сходство строения эндокрания, плавников, нервной и кровеносной систем у тех и других.
Наверное, самый древний период когда существовали акулы - это Силурийский период ( 438 - 408 миллионов лет до нашей эры). Об этом свидетельствует остатки акулоподобных в Поволжье (в окрестностях близ Саратова и Камышина), Средней Азии, Азии, и в Прикаспии, и в Московской области (Фили), а на территории бывшей СССР - ещё и в Украине, и на полуострове Мангышлак.
О происхождение акул существует немало гипотез и интересных фактов. Приведу одну самую интересную версию, которая в свете новейших находок выглядит не убедительно, но своей красоты от этого не теряет.
Гипотеза принадлежит В. Гааке, описана она была в его книге. Суть гипотезы состоит в том, что предками всех рыб, а, следовательно, и всех наземных, были никто иные, как скаты. Обосновывает он это тем, что из продольных плавников вдоль всего тела произошли плавники прочих рыб и конечности наземных животных. Так же в пользу своей гипотезы о появление наземных от скатов, он утверждает, что благодаря своей "плоской" форме скаты могут "залегать"! На дне, и не перемещаться во время прилива и отлива. Следовательно, они могут постепенно начать привыкать к "безводной" среде и начать эволюционировать в пользу жизни на суше. Но это не главное утверждение Гааке, главным доводом он ставит факт о хвосте ската. По мнению учёного, длинный хвост является признаком низшей ступени эволюции! После всех своих умозаключений, Гааке делает вывод: от скатоподобных, которые вышли на сушу, пошли четыре ветви потомков: первая ветвь потомков привела к панцирным, которые вернулись в воду, вторая ветвь - к предкам современных селахий, третья - к двоякодышащим, вернувшимся в воду "на половину", а четвёртая, и последняя, привела к земноводным! А хвост скатов, загнутый вверх, как утверждает учёный, образовался от ползанья сухопутных скатов : вверх! И потому хвостовые плавники у всех рыб, их "потомков", также загибается кверху.
На примере реконструкции мозга древней акулы и мозга современной акулы можно сделать такие выводы: по степени разбитости мозжечка на доли можно говорить о развитости акул как древней так и современной, объём мозга так же мало изменился.
И вот на дворе уже девонский период ( 408 - 362 миллиона лет назад). Большой прорыв сделали в истории эволюции акул находки в богатых среднедевонских землях штата Огайо (США). Там были найдены остатки одних из самых древних известных акул. Самыми, на мой взгляд, интересными являются останки кладоселахии (рис. 2)
- акуле, составляющей особую группу, которая по системе американского палеонтолога Б. Шеффера, основанной на строении головного мозга, произошла напрямую от плакодерм и не оставила известных нам потомков. Жила она довольно давно - 375 млн.лет назад. Самой значительно является находка отпечатка тела кладоселахии на котором, помимо скелета, можно различить почки и мышцы акулы! Отпечаток этот был найден в Кливлендских сланцевых холмах. Так же были найдены зубы кладоселахии. Учёные смогли установить, что они были не самыми крупными представителями того времени (всего 0,45 - 1,2 метра, максимальная длина была 2 метра). Форма тела напоминала торпеду, что позволяла кладоселахии быстро передвигаться в поисках добычи. Конечно, скоростям нашим современным акулам она уступает в скорости из-за своего строения. На спине у кладоселахий было два плавника с острыми шипами, неравнолопастной хвост был похож на хвост современной акулы мако и усиливался в верхней лопасти продолжением спинного столба. Глаза были круглыми и большими, можно предположить, что они неплохо видели. Судя по строению, то кладоселахии не охотились стайно. Одна особь могла спокойно поймать и уничтожить стайку более мелких рыбёшек или других морских обитателей. Более крупные обитателе морей, например, шестиметровый динихтис и девятиметровый дунклеотеус, были ей страшными врагами.
Далёкими родственниками кладоселахий были ктеноканты, которые являлись одними из самых распространёных пресноводных акул девонского и каменноугольного периодов. Название группе этих акул дал самый известный представитель - ксенакант (рис. № 3).
Обитали они в реках и прудах девона. По внешнему строению они напоминали кладоселахий. У них тоже было обтекаемое, торпедовидное тело, но главным, пожалуй, отличием от других акул был длинный шип на затылке. Без сомнений этот шип был грозным оружием ксенакантов для обороны от врагов, которых было не так много. Во взрослом возрасте ксенаканты достигали примерно 1,5-2 метра в длину и имели развитые брюшные плавники. Можно предположить, что у ксенакантов не было плакоидной чешуи, но на родство с хрящевыми рыбами указывают останки птеригоподий, или гоноподий - акульих половых органов.
Это конечно интересно, но по своему внешнему виду всем кладоселахим и ксенакантам даст одна из самых удивительных древних акул - стетакантус. Эти акулы жили примерно 300 миллионов лет назад. По своим размерам они уступают и кладоселахиям и ктенокатам, всего лишь метр длиной во взрослом состояние. Голову их украшала, несомненно, очень модная для того времени причёска из множества направленных назад шипов. Вдобавок на спине стетакантуса находилась "щётка" - тоже из шипов, только направленных вперёд. Судя по такому строению, самое вероятное, что стетакантусы вели образ рыби-прилипалы. Они задирали голову и с помощью своих шипов прикреплялись к более крупным рыбам. Помимо этой модной причёски из шипов у стетакантусов были ещё два усеянных шипами выроста, которые отпугивали врагов.
Конечно, в девоне были ещё много-много видов акул, но стоит всё же рассмотреть эволюцию акул в более общем виде.
Откуда же появились все эти акулы? Во многих учебниках пишут то, что они появились в морях, основываясь на том, что кладоселахия жила в море. Но я присоединяюсь к взглядам Арсения Князькова, который считает, что группы акул появились в речушках и прудах от пресноводных плактодерм и лишь потом, с образованием свободных "дыр" в системе океанической фауны, перешли в солёную воду.
В реках течение постоянно, а без него акулам просто не выжить, и изобилие пищи.
В позднем девоне и раннем карбоне (карбон - то же, что и каменноугольный период( 362-286 млн. лет назад) на Земле обитали акулы, которые имели ихтиодорулиты (шип на спинном плавнике; подобные шипы присутствуют у современных акул отряда разнозубообразных и некоторых акул отряда катранообразных. Эти шипы, помимо зубов и отпечатков чешуи, являются одними из самых распространённых останками древних акул. Но что интересно, если у современных катранов при длине тела в один метр они достигают в длину 5см. А были найдены ихтиодорулиты длиною в 90 см. Путём нетрудных математических подсчётов получается, что в карбоне жили акулоподбные длиной 18 метров. Однако, о систематической принадлежности гигантских карбонских акул сказать по одни плавниковым шипам ничего нельзя. Каменноугольный период можно назвать периодом расцвета пресноводных акул. В том числе ксенакатовых. Одной самой изученной из древних акул является плевракант (рис. № 4)
позднекарбонский ксенакант. Обитали они в водах Австралии, Европы и Северной Америки, останки откопаны в горах близ города Пльзень. Не смотря на то, что они потомки ктенокатов (которые были довольно крупными), сами они не обладали большими размерами. Длина тела была где-то от 45 до 200 см, в среднем они были длиной в 75 см. Но не смотря на свои маленькие размеры, они были грозными врагами для акантодий и прочих мелких рыбёшек того времени. Охотились плевраканты стаями, в считанные мгновения уничтожали своих жертв. По предположениям учёных, плевраканты откладывали яйца, соединённые перепонкой, в мелководных и богатых солнечным освещением уголках небольших водоёмов. Причём водоёмов как пресноводных, так и солоновато-водных. Плевраканты встречались и в Перми - их многочисленные останки найдены в пермских пластах Центральной и Западной Европы, но наверное, самой из примечательной из ксенакантовых акул является бандрига. Казалось бы, что в этом крошечном существе, длиною 40 см, может быть примечательного? А то, что почти половину из их тела занимало: рыло (рострум)! Непонятно предназначение такого удивительного изобретения природы. Может быть, кончиком рыла бандринги ощупывали дно в поисках пищи? Может быть, как на клюве киви, ноздри располагались на конце ростра акулы и помогали её обнюхивать всё вокруг, поскольку у них было плохое зрение? Пока никто этого не знает. Затылочного шипа бандринги не найдено, но, скорее всего, он у неё был. Обитали удивительные длинноносые акулы, как в пресных водах, так и в солёных.
Ксенаканты вымерли в триасовом периоде. Карбон также знаменателен тем, что примерно 320 млн лет назад появились акулы группы гибодонтов. Занимательным является их строение пасти. Они обладали как и острыми передними зубами, так и тупыми задними (рис. № 5)
Но зачем же они были нужны? Задние тупые зубы служили для переламывания чего-то твёрдого, может моллюсков, которые обитали в придонной зоне? Они могли переламывать раковины и загладывать тельце животного. Острейшие передние зубы нужны для ловли быстрой и сопротивляющейся добычи.
Но карбон может также похвастаться возникновение разнозубообразных акул, которые существуют и по сей день (бычьи акулы). Многих учёных сбивал с толку тот факт, что зубы у гибодонтов устроены так же, как у разнозубообразных. Но это отнюдь не значит, что последние - потомки вымершей группы. Скорее всего, это просто пример конвергенции (возникновения сходных приспособлений к условиям существования у различных животных). В современное время разнозубообразные очень скудно представлены, по сравнению с древними времени, где существовало несколько семейство и множество родов, а сейчас всего лишь одно семейство и 1-2 рода. Разнозубообразные акулы были яйцеоткладывающими. Но интересен тот факт, что другие яйцеживородящие акулы (как известно акулы бывают яйцеоткладывающими, яйцеживородящими и живородящими), у которых оплодотворённое яйцо развевается внутри матери, имеют тоже роговую оболочку яйца. Это явное свидетельство того, что все или почти все акулы изначально были яйцеоткладывающие. И роговая оболочка яйца нужна была для того, чтобы защитить яйцо на морском или пресноводном дне. Позже у более высокоорганизованных акул яйца стали развиваться внутри матери, однако это произошло относительно не давно, иначе бы роговая оболочка успела бы "смягчиться" за ненадобностью. Лишь у некоторых, самых "продвинутых" акул, яйца стали за ненадобностью исчезать. Это и были предки самых развитых, живородящих акул, в том числе белой, голубой, куньей акул. Яйцеоткладывающий способ размножения сохранился у примитивных рогатых бычьих акул и некоторых также довольно примитивных видов. Одной из самых удивительных находок карбона можно назвать находки спирали (рис. № 6)
из крупных зазубренных зубов. То есть зубы соединены основаниями в спираль! По всем признакам эти зубы принадлежали хрящевым рыбам, к коим относятся и акулы (они, зубы, были зазубренные и крупные). Но вопрос даже не в том, кому принадлежали эти зубы, а в том, зачем они были так сделаны? Разве не поразительно такое строение пасти? На эту тему учёные спорят и до сих пор, было много разных версий и разумных и самых фантастичных. Пожалуй, самая вероятная - это версия о том, что спираль эта образовывалась в месте смыкания двух половинок, на которые разделена нижняя челюсть, и служила для выпахивания из ила беспозвоночных, зарывавшихся туда, - моллюсков, брахиопод и прочих. По мимо хрящевых рыб, таким строением пасти могли похвастаться и древние нехрящевые рыбы. Но нехрящевые уступали в длину хрящевым - называемые хеликоприонами (рис. № 7) ,
которые могли достигнуть и 20 метров (!!). Что было рекордом для тех времён. Подводя итоговую черту под каменноугольным периодом, мы видим, что эволюция акул идёт довольно таки быстрыми темпами. О чём свидетельствует наличие в карбоне разнозубообразных акул, гибодонтов и пр. Пермский период (286-248 млн лет)... Драматические период жизни на Земле... В конце этого периода произошло великое вымирание животных как на суше, так и в воде. Отразилось это и на акулах. Например, вымерли малоизвестные симморины (рис. № 8),
которые появились в девоне и, возможно, были ближайшими родственниками ксенакатов. Стали исчезать доминировавшие в палеозойских морях кладоселахии, но зато стали бурно эволюционировать гибодонты. Поразительно, к триасу гибодонты вытеснили почти всех акул. Но это не значит, что они были предками всех последующих акул. Нет, скорее наоборот, они были лишь "боковой веточкой" эволюции, которая так и не оставила после себя потомков. Как не казалось бы, на первый взгляд, гибодонтусам было далеко не просто жить в пермский период, хотя отсутствие конкуренции от других акул и облегчало им жизнь, но из-за расцвета крупных моллюсков и брахиоподов, в неограниченных, можно сказать, количествах обитавших на рифах, конкуренцию гибодонусам стали составлять другие бесчелюстные рыбы. В том числе и миноги, появившиеся в карбоне. Миноги были опасны тем, что не редко высасывали питательные соки из самих акул, что приводило к смерти последних. Так что пермские акулы отнюдь не процветали в то нелёгкое время, но, не смотря на все эти неблагоприятные условия окружающей среды, в перми продолжали существовать хрящевые со спиралями из зубов. В конце перми произошло массовое вымирание, о котором уже говорилось выше, что повлияло на быструю эволюцию. Не могут же экологические ниши долго пустовать? В триасе появились акулы, которые процветали очень долгое время, занимая экологическую нишу пожирателей панцирных беспозвоночных. Чтобы лучше переламливать панцири беспозвоночных их зубы видоизменились и стали чем-то на подобии "тёрок" (рис.9).
Правда, во время всей мезозойской эры в морях доминировали не акулы, а рептилии. Ихтиозавры, плезиозавры, мозазавры, нотозавры так что и пожирателям моллюсков среди акул нашлись серьёзные конкуренты - ихтиозавры. Интересными являются ксенаканты, которые поставили своеобразный рекорд долгожительства. Они стали единственными палеозойскими пресноводными акулами, которые пережили великой пермскотриасское вымирание. Ксенакантов нашли в пресноводных триасовых отложениях Австралии. Почему исчезли эти группы акул - загадка. Вполне вероятно, что этому послужило резкое изменение, которые коснулись жизни в пресноводных водоёмах, не позволившие выжить пресноводным акулам. Но что интересно, именно с того времени пошла бурная эволюция акул в солёных водах. Так же современные пресноводные акулы далеко не потомки плеозойских. Так, акулы озера Никарагуа появились в кайнозое из-за того, что участок моря, где они обитали, отгородила от основной части водоёма горная гряда. Постепенно вода опреснела, но акулы выжили в ней. (Этот подвид относится к серым бычьими акулам.). Но все эти изменения окружающей среды не повлияли на хрящевых со спиралью зубов, которые продолжили эволюционировать. И снова, по крайней мере в первой половине, мезозоя был расцвет гибодонтовых акул. Рассмотрим раннеюрского гибодуса. Кстати, вполне возможно, что он возник ещё в триасе. Он, гибодус, имел длинный хвост, идеальной формы плавники, так же анальный плавник, обтекаемое дело, длиною до 2,5 метров. По таким характеристикам, можно предположить, что они были способны развивать большую скорость, что, следовательно, позволяло им не тратить лишнюю энергию на поддержание тела в толще воды, ведь у акул нет плавательного пузыря. У самцов имелись органы размножения - птеригоподии. Также на голове у них были крючковидные придатки, позволявшие удерживать самку при спаривании. Это приспособление часто встречается у древних акул. Сейчас такие придатки имеются у некоторых химер. Развитие акул на стояло на месте, и уже в средний-поздний юрский период океаны бороздили уже настоящие многожаберниковые и ламноидные акулы. Плащеностные акулы стали известны с средней юры (первые семижаберные акулы появились только в позднеюрское время, 166 млн лет назад). Только-только появившись сельдевый акулы ( о которых позднее я поведу более детальный разговор, в том числе и о самом известном его представителе - белой акуле) вовсю процветали (они, вместе с акулами-домовыми, составляли тогда целых 75 % от общего числа всех акул!). Также стали самостоятельно развиваться китовые акулы. Постепенно гибодусы стали утрачивать ведущие позиции в мировом океане. Их стали вытеснять современные акулы. Почему? Наверное, из-за того, что современные акулы были более приспособлены и совершены для жизни в открытых водах нежели гибодусы. Не малую роль сыграла анатомия строения челюстей. У современных акул челюсти спокойной выдвигаются, а у гибодусов верхняя челюсть была намертво прикреплена к черепу, что не позволяла её выдвигать. А у современных акул верхняя челюсть поддерживается видоизменённой жаберной дугой, давая спокойно выдвигать её, что сказывалось на количестве пойманной рыбы. Вполне вероятно, что это была одна из ключевых причин, почему вымерли гибодонтовы во время великого вымирания. И так, что же дал нам юрский период? Более известный как расцвет эры динозавров, он дал нам предков многих современный акул: от сельдевых до китовых. А это очень важное. Наверное, юру можно назвать одним из ключевых периодов развития акул. Ибо гибодонтусы стали отдавать пальму первенства современным акулам, давая им пути к дальнейшей эволюции, тогда же образовался современный вид плащеносная акула (рис. № 10).
В то время жили и скапаноринхусы, близкие родичи современных акул-домовых (рис. 11).
Резко увеличилось количество разнообразнейших кошачьих акул (рис. № 12),
которые, несмотря на свою примитивность, "горя не знают" и сегодня. В конце мелового периода на Земле произошло великое вымирание. Из-за чего оно произошло? Наиболее вероятной (но не доказанной на 100 %) является теория о том, что: 1) на планете усилилась вулканическая активность; 2) в районе Мексики на Землю упал огромный метеорит, что повлияло на климат по всей Земле. Вымерли морские ящеры, конкуренты и противники акул, - ихтиозавры, плезиозавры, мозазавры - но исчезло и множество групп акул. Оказавшиеся более выносливыми костные рыбы стали стремительно развиваться, но и оставшиеся в живых акулы, всё же, оставались опасными и конкурентоспособными рыбами. В самом начале палеогена сельдевые акулы пережили настоящий пик разнообразия, прежде чем резко пойти на убыль в олигоцене. Впрочем, вскоре опасные конкуренты отодвинули и тех, и других на второй план. В неогене-антропогене, примерно 12 000 000-12 000 лет тому назад, моря бороздили самые огромные рыбы, когда-либо существовавшие на Земле, и одновременно одни из самых огромных хищников за всю историю планеты. Научное её название - Кархародон мегалодон - значит "огромнозубый обладатель грубых, острых или зазубренных зубов". Действительно, кархародон мегалодон - представитель современного отряда ламноидных акул, современного семейства сельдевых акул и сохранившегося до наших дней рода белых акул. Находили большие треугольные зубы. Когда подобные находки делались в XIII веке, зубы древних акул считали зубами змиев или даже птичьими языками (и использовали как амулеты или - растёртые в порошок - как приворотное зелье либо универсальное лекарство)! А ещё раньше североамериканские индейцы, не задаваясь вопросами как эволюции, так и колдовства, брились этими самыми зубами. Но учённые восстановили кархародона мегалодона. И в ходе этих работ, выяснилось, что мегалодон достигал в длину 18-20 метров (!!!). Чем превышал в размерах даже карбонских китов. Если сравнивать мегалодона с белой акул, то... для белой акулы 4- или 5-сантиметровые зубы большая редкость, то для мегалодона зубы в два раза больше были нормой. Рекордный зуб был найден как-то при драгировании морского дна - он имел 15 см в длину. О силе укуса мегалодона даже не хочется говорить, ведь, если малютка акула-нянька длиною в 2,5 метра способна перегрызть человеку кость то, что говорить о 20ти метровом гиганте? В пасти макета, сделанного в Океанографическом музее в Монако, вполне смог бы влезть некрупный грузовичок. Океан во время неогенового периода переживал несколько сильнейших оледенений, сравнимых даже с раннеантропогеновыми. Чтобы пережить их, акуле надо быть очень жизнестойкой и способной на изменение образа жизни в связи с температурой.
И вот история происхождения акул почти завершена, мелкие штрихи, нет, даже штришки, вот что осталось Природе, которая на протяжение более чем 400 миллионов лет бережно вырисовывала облик столь прекрасных существ. Не жалея сил Природа сотворила великих хищников морей, которые до сих пор бороздят океан.
Вывод: Можно с уверенностью сказать, что акулы являются одними из самых древних существ, обитающих на нашей планете по сей день. Конечно, их внешний вид с Силура сильно изменился, но "задумка" осталась та же. У акул были и рассветы в их истории, и закаты, многие виды вымерли, но многие и остались, одни доминировали, другие были в упадке. Природа экспериментировала с формой тела, находя оптимальную, с зубами и челюстями, по всей вероятности, совершенствовались органы чувств и процесс размножения (яйцеоткладывающие - яйцеживородящие - живородящие). Сотни миллионов лет природа отбирала среди акул организмы с наиболее универсальными, совершенными признаками хищников и благодаря длительности этого процесса и на современном этапе развития жизни акулы превосходно конкурируют с современными водными животными. Если бы не влияние человека, акул можно было бы назвать процветающей группой рыб.
Анатомия и физиология акул
Среди всех анатомо-фзиологических особенностей акул я рассмотрю только те, которые, по моему мнению, дали преимущество в борьбе за существование и позволили большинству стать активными хищниками. Акулы имеют удлинённое туловище. У пеларгических видов оно напоминает своей формой торпеду и обладает исключительно высокими гидродинамическими свойствами. Жаберные щели расположены на боках головы. Плавники хорошо развиты, причём скелет правой и левой половины грудного пояса разъединён со спинной стороны. У некоторых видов имеется подвижное веко в переднем углу глаза - так называемая мигательная перепонка (рис. № 13).
Кожа у акул покрыта плакоидной (рис. № 14)
чешуёй. Каждая такая чешуя состоит из основной пластинки, на которой поднимается конический или грибовидный зубец (кожный зуб), покрытый слоем эмали и оканчивающийся одним или несколькими остриями. Кожа акулы секретирует вязкую слизь, которая обволакивает кожные зубы, создавая лоснящееся покрытие на теле, и не препятствует потоку воды. Строение челюстных зубов у акул довольно разнообразно и специфично для отдельных семейств, они также покрыты эмалью, то есть представляют собой модификацию плакоидных чешуй. Самая разнообразная форма зуба - это треугольная, но и они имеют множество вариантов. Одни зазубрены по краям, другие имеют боковые зубчики двух сторон главного острия. В отличие от зубов млекопитающих, зубы акулы представляют собой кожные образования, видоизмененную чешую, поэтому они легко выпадают. Этим и обусловлены многочисленные ряды зубов (иногда до 5 рядов у одной особи). За каждый действующей зубом, расположен резерв зубов, которые вступают в действие, как только износится или потеряется один из зубов. У некоторых из более крупных акул, таких, как тигровая акула (Galcocerdo cuvieri),- огромные мощные челюсти. В желудке одной тигровой акулы всего в три метра длиной был найден лошадиный череп. Акула смогла целиком проглотить голову лошади благодаря особому устройству челюстей и управляющих ими мышц. Ее верхняя и нижняя челюсти имеют сочленение по краям пасти. Сочленение управляется длинной эластичной мышцей, позволяющей акуле растягивать пасть. Обе челюсти, верхняя и нижняя, закреплены посредине так, что в случае нужды нижняя опускается, образуя треугольник углом вниз, а верхняя поднимается, образуя треугольник углом вверх. При помощи этого устройства акула без труда может проглотить взрослого человека, даже если объём его талии равен ста сантиметрам, или перекусить его пополам. Важную роль при поисках пищи играет обоняние, а также восприятие вибраций воды через органы боковой линии (сейсмосенсорную систему). Они могут различать даже самые незначительные изменения химического состава воды. Особенно сильно привлекает акул свежая кровь, даже при внесении её в самой минимальной концентрации. Зрение у акул развито довольно слабо, глаз имеет малую разрешающую способность и в связи с отсутствием колбочек в сетчатке не способен различать цвета. По всей видимости такие глаза нужны скорее только для распознавания движения объекта, который находится на довольно близком расстояние, или же к поиску добычи в сумерках.
По окружности акульего рыла расположены многочисленные, наполненные желеобразным веществом ямки, называемые ампулами Лоренцини и внешне похожие на булавочное отверстие (рис. № 15).
Эти поры очень чувствительны к мгновенным электрическим токам воды. От них идут нервные окончания к мозгу. Когда животное совершает какое либо движение, то его мозг испускает электрические сигналы, контролирующие эти движения, именно их и улавливает акула. Эти чувствительные ямки помогают акулам разыскивать добычу на морском дне в почти полной темноте. Значит, неистовое движение повреждённого животного неизбежно ведут к электрической активности мозга, которая побуждает акул к убийству. Владельцев лодок и водолазов удивляет интерес больших белых акул к лодочным моторам или к металлическим водолазным клеткам; эти предметы из металла часто продуцируют слабые электрические токи, которые, вероятно, напоминают токи, исходящие от нервной системы живого существа. На руководство обонянием у акулы выделено почти две третьих мозга. Акула пропускает небольшие объемы воды через ноздри, расположенные по обеим сторонам рыла. Вода, попавшая в ноздри, проходит через чувствительные клетки, которые обладают способностью распознавать химический стимул. Эти обонятельные клетки связаны посредством нервов с обонятельными долями мозга, которые дифференцируют полученные сигналы. Акула может обнаруживать минимальные концентрации химических веществ и находить выделения живого тела и кровь. Способность чувствовать запахи на большом расстоянии обостряется у акул, когда они голодны. Каплю крови в океане акула чует на пространстве шириной в сотни метров и длинной в 3 - 4 км. Акулы не способны воспроизводить звуки, но прекрасно пользуются ими для обнаружения добычи. Их больше всего привлекают звуки, которые находятся в низком диапазоне для человека. Мозг слабо развит только у наиболее примитивных акул. У процветающих в настоящее время групп, к которым принадлежит наиболее опасные виды, головной мозг по величине и сложности устройства мало уступает мозгу даже некоторых пресмыкающихся. Питаются акулы разнообразной пищей, но стоит отметить то, что все акулы плотоядны, независимо от того питаются ли они микроскопическим планктоном, или же дельфинами, черепахами и др. Их желудок очень крепкий, а желудочный сок, в состав которого входит соляная кислота (одна из основных частей), очень быстро переваривает питательные вещества. Поэтому не удивительно, что акул частенько гложет голод. По мнению некоторых ученых, желудочные соки акул настолько сильны, что они растворяют лак, которым покрывают палубу, могут постепенно растворить даже металлические предметы, проглоченные акулами. В соответствии со странным меню селахий находится и их не менее странный пищеварительный аппарат. У многих (если не у всех) видов желудок обладает способностью растягиваться и даже выворачиваться наизнанку. Пищеварительный тракт акулы состоит из желудка и кишечника со спиральным клапаном. Считается, что в желудке склад, а единственное место, где переваривается пища, это спиральный клапан. Он напоминает штопор. Пища идет вниз из спирали винтообразным движением. В желудке тигровой акулы более четырех метров в длину, умершей в неволе, обнаружили двух прекрасно сохранившихся дельфинов, примерно по метру каждый. Акула эта, пойманная за месяц до того, получала в пищу только конину и все это время, если не больше, держала дельфинов у себя в желудке "про запас". У другой тигровой акулы, также пойманной в Австралии, желудок был набит прекрасно сохранившейся рыбой - 32 pыбины до сорока сантиметров длиной. Акулы очень живучи и, очевидно, не обладают такой болевой чувствительностью, как другие позвоночные животные. Известны случаи, когда пойманная, выпотрошенная и снова выброшенная в воду акула хватала крючок, наживленный ее собственными внутренностями. Акулообразные - единственная группа позвоночных животных, все представители которой не болеют ни раком, ни вирусными инфекциями, что говорит о их высоком уровне иммунитета. Все выше перечисленные "достоинства" акул - это результат длительной специализации этих животных, как хищников. Несмотря на некоторые несовершенства в организме, например с самого первого дня свой жизни и до смерти акулы проводят в движение, отдыхая лишь только на дне. Это происходит из-за того, что у акул нет плавательного пузыря, и без постоянного движения они просто пойдут ко дну, так как её тело плотнее вытесненной воды. Остановка волнообразных движений хвоста, в меньшей степени плавников, и вот уже акул не способна преодолеть силу тяжести, которая неумолимо тянет её вниз. Именно из-за этого акулы, в отличии от типичных костных рыб после смерти не поднимаются на поверхность, а находят свой последний покой на дне. Лишь только один вид акул - песчаная акула (Carcharias taurus), как считают, нашла заменитель плавательного пузыря: она заглатывает воздух и держит его у себя и желудке в так называемом "воздушном кармане". Таким образом, желудок ее, как полагают, имеет и вторую функцию - функцию гидростатического органа, сходного с плавательным пузырем костистых рыб. К недостаткам можно отнести и незащищённые жабры, рот на нижней стороне тела и хрящевой скелет. Но великолепные адаптации позволили существовать им в гармонии с океаном сотни миллионов лет и они по праву считаются "универсальными хищниками" водной среды. Сравнить я их могу по приспособленностям с некоторыми насекомыми и крысами, хотя это сравнение не совсем справедливо, так как эти животные имеют огромную плодовитость, что даёт им возможность быстрее приобретать полезные признаки и скорость их адаптаций значительно выше. Вывод: Практически изначально акулы были удачно сконструированы природой, ведь изменения в ходе эволюции были незначительные. Некоторые несовершенства в организме отбраковывались в борьбе за существование, другие компенсировались за счёт развития других систем органов.
Многообразие акул
Всех акул, населяющих Мировой океан и относящихся к самым разным видам, по образу жизни условно можно разделить на три группы: акулы-одиночки, привязанные к постоянному месту обитания; акулы, живущие стаями и совершающие миграции большой протяженности; и, наконец, акулы, которые, то охотятся в одиночку, то вместе с другими мигрируют на значительные расстояния. Положение акул в систематике Животных следующее: Царство животные; Подцарство Эуметазо?и (Эуметазо?и или настоящие многоклеточные (лат. Eumetazoa) - подцарство животных, в которое входят все виды, обладающие настоящей многоклеточной структурой. Противопоставлено подцарству паразоев, в которое входят губки и пластинчатые. Эуметазои отличаются наличием специальных соединений между клетками.); Раздел Билатеральные; Подраздел вторичноротые; Тип хордовые; Подтип позвоночные; Группа челюстноротые; Надкласс рыбы. Класс хрящевые рыбы (CHONDRICHTHYES); Подкласс Пластиножаберные рыбы (Elasmobranchii); Надотряд Акулы (Selachomorpha)
Надотряд акулы включает в себя 8 отрядов:
- Отряд Воббегонгообразные (Orectolobiformes);
- Отряд Кархаринообразные (Carcharhiniformes);
- Отряд Катранообразные (Squaliformes);
- Отряд Ламнообразные (Lamniformes);
- Отряд Многожаберниковообразные (Hexanchiformes);
- Отряд Пилоносообразные (Pristiophoriformes);
- Отряд Разнозубообразные (Heterodontiformes);
- Отряд Скватинообразные (Squatiniformes).
Надотряд акулы насчитывает 370 видов.
Из отряда Ламнообразные (Lamnifrmes) конечно, внимание привлекает белая акула, акула-людоед, кархародон (Carcharodon carcharias) из семейства Сельдевые акулы (Lamnidae). На неё я остановлюсь поподробнее, особенно на одном из удивительных способов охоты это великолепной рыбы. Белая акула не всегда была известна, как Carcharodon carcharias. Начиная с 1758, когда она была названа Squalus carcharias, этот вид получал разнообразные научные имена, в том числе Carcharias lamnia Rafinesque 1810, Carcharias verus Cloquet 1817, Carcharodon smithii Bonaparte 1838, Carcharodon rondeletii Muller & Henle 1839, Carcharias atwoodi Storer 1848, Carcharias maso Morris 1898 и Carcharodon albimors Whitley 1939. Кархародон является самой крупной хищной рыбой в современное время. То что эту акулу называют белой несовсем верно. Так как её спина и бока окрашены в серый, коричневый или чёрный тон, а брюхо имеет грязно-белый цвет. Самая крупная из пойманных и замеченных акул составляла 6,4 метра, хотя, по-видимому, иногда встречаются и экземпляры до 8-9 метров. Обычная длина 5-6 метров при массе 600-3200 кш. Но что самое удивительное, акулы длиною до четырёх метров являются ещё "детьми" и не достигают половой зрелости.
Большая белая акула встречается в западной Атлантике от Ньюфаундленда до Флориды, в северной части Мексиканского залива, у Багам и Кубы, а также от Бразилии до Аргентины. В восточной Атлантике: от Франции до Южной Африки, в том числе и в Средиземном море. В Индийском Океане, она обитает в Красном Море, Сейшельские острова, Южная Африка; также Реюньон и Маврикий. Западный Тихий Океан: от Сибири до Новой Зеландии и Маршалловых островов; а также у южной Австралии. Центральный Тихий Океан: Гавайи. Восточный Тихий Океан: от Аляски до Чили.
Для этого вида характерны очень большие (высотой 5 см) и широкие зубы, имеющие треугольную форму и грубо зазубренные по краям. Они расположены в несколько рядов. Очень мощное вооружение челюстей даёт кархародону возможность наносить своей добыче страшные повреждения без особого усилия перекусывать хрящи и кости жертв, а широкая пасть и глотка позволяют этой гигантской акуле проглатывать очень крупные куски. Она способна проглотить не повреждая акулу до двух метров. Так же в её пасть способна вместиться даже лошадь!! Слона, о жуткой смерти которого в 1959 году писали газеты мира, разорвали, по-видимому, тоже белые акулы. Слон, пренебрегая опасностями, которые таит море, поплыл от берегов Кении через пролив к острову. С какой целью - неведомо. Но отчаянной морской одиссее не суждено было завершится благополучно
Но я немножко отвлеклась. И так, акула обитает во многих местах. Она ведёт одиночный образ жизни. Но когда одна акула поймала добычу, то к ней подплывают ещё несколько (примерно те, что были в районе 1-2 км от места охоты). Питается кархародон кальмарами и различными рыбами, в том числе и другими акулами. Взрослые едят тюленей, морских львов, дельфинов и мертвых китов. В состав пищи белой акулы входит различная, как мелкая, так и довольно крупная рыба (тунцы, лосось, палтус, макрель, скумбрия, морские окуни). Также известно, что эти акулы едят каланов, черепах и морских птиц. По-видимому, белая акула не особенно разборчива в выборе пищи, хотя чаще всего в желудках пойманных особей находили других акул, на которых он, очевидно, охотится. При этом сравнительно небольшие, до 2 м в длину акулы, проглатываются целиком, а более крупные - разрываются на куски. Как и другие акулы, она не брезгует падалью и различными пищевыми отбросами. Так, в желудке одного экземпляра, пойманного близ Сиднея, были обнаружены среди прочей пищи куски лошади, собака и баранья нога, а у другого, добытого у берегов Южной Африки,- половина козленка и две тыквы.
Раньше считалось, что акулы являются, прежде всего, прибрежными жителями, однако, недавние исследования показали, что они способны иногда пересекать огромные океанские просторы, предпринимая отдаленные миграции. Порой они патрулируют береговые линии, заселённые ластоногими животными (котиками, морскими львами и моржами). Белая акула обычно крейсирует или только у дна, или возле поверхности, но очень мало проводит своего времени в толще воды на средних глубинах. Обычно акулы охотятся в первые два часа после восхода солнца, так как в эти часы сложнее заметить акулу в толще воды. Норма успеха нападений в среднем составляет 55% в первые 2 часа, затем в позднее утро начинает снижаться дос40% и после этого, акулы прекращают охоту и кормежку.
Большие белые акулы нападают на медленную добычу, поднимаясь на них сзади или снизу, делают один большой укус, а затем ждут, чтобы животное ослабело от потери крови перед началом трапезы. Есть также много различных стратегий нападения, используемых при убийстве добычи. На одной из них я остановлюсь поподробнее. Когда большая белая начинает охоту на тюленей, они отчаянно пытаются спастись, шустро выскакивают из воды, резко меняя направление движения. Любимейшая добыча акулы - морские львы, тюлени и другие ластоногие. Когда госпожа Зубастая высматривает жертву, она патрулирует самый край рифа. Обнаружив подходящую жертву, акула, подкрадываясь, жмется ко дну, чтобы остаться незамеченной. Если смотреть в воду с суши, вряд ли различишь серую или черную спину акулы, особенно темную у молодых особей. Если до дна далеко, акула преследует жертву на расстоянии, как знаменитый "призрак глубин". Малейшая невнимательность тюленя, и акула атакует - с летальным исходом для жертвы. Несколько динамичных взмахов упругого хвостового плавника, и ее скорость уже больше 60 км в час. Такое поведение акулы позволяет ей не тратить энергию на борьбу с жертвой и сводит к минимуму риск получения травм.
Но удивительно то, что белая акула может при охоте полностью выпрыгивать из воды. Она словно парит в воздухе. Такой способ охоты она использует для охоты на морских котиков в период их размножения. При этом в воздухе акула делает "акробатические трюки", извивается и пытается оторвать от жертвы кусок плоти. Не многим людям довелось видеть это зрелище. Когда акулы вылетают из воды, то в воздухе уже нет той плотности и того сопротивления воды, и следовательно, надо прикладывать меньше усилий для отрывания куска плоти от жертвы. Как акулы до этого догадываются - непонятно. Скорее сего методом проб и ошибок, они это осознают и начинают совершенствовать мастерство.
Из такой охоты так же следует вывод, что кархародон охотится с помощью зрения, чтобы чётко определить расстояние до жертвы, расстояние до поверхности воды нужно обладать хорошим зрением. Помимо хорошего зрения нужно так же обладать сильным хвостовым плавником, который, в последний момент, выталкивает акулу из воды.
У белой акулы репутация мрачная: она "несёт с собой такую же верную и быструю смерть, как гильотина!". Но я считаю, что это не так. На самом деле белые акулы не будут просто так нападать на человека, так как для них есть более предпочтительная еда. Чаще всего акулы путают сёрфенгистов с морскими котиками. И очень плохую репутацию для белой акулы сыграл фильм "Челюсти". После этого фильма началось массовое уничтожение кархародона, что привело к стремительному падению его численности. А так как эти животные очень медленно воспроизводятся. Очень мало известно о воспроизводстве белой акулы. Сезонность размножения неизвестна, несмотря на то, что предполагаются весенне-летние роды у самок. Развитие идет путем яйцеживорождения: яйца сохраняются в пределах тела самки в выводковой полости, где развивается эмбрион, получающей питание из желточного мешочка. Размер потомства точно неизвестен, считалось, что рождается обычно две молодые акулы, но по новым данным предлагается - до 9-11. Период беременности неизвестен, но ее длительность оценивается между 12 и 18 месяцами, и вероятно, что эти акулы участвуют в размножении каждые два или три года. Самый маленький известно свободно плавающий детеныш белой акулы имел в длину 1,1 м, что по-видимому, соответствует их длине при рождении. Рожденные в южной теплой калифорнийской воде, молодежь медленно мигрируют на севере по мере своего роста. Репродуктивный потенциал белой акулы, как и других акул очень низкий. Самцы становятся половозрелыми при 3.5 метровой длине тела, что достигается примерно в 9 - 10 лет от роду; самки зрелыми становятся при длине тела в 4- м и возрасте 14-16 лет. Поэтому очень сильно сказалось массовое истребление акул. Большинство людей не понимают, что акулы, во- первых, имеют такое же право на жизнь как и мы, во-вторых их не просто так создала природа, а для определённой цели (это совсем не цель съесть побольше людей), не понимают, что кархародон важный вид, один из ключевых хищников морей, в-третьих люди боятся акул, и чтобы "обезопасить" себя и других убивают акул, в-четвёртых часть акул (и не маленькая часть) была убита из спортивного интереса. Это вещи очень грустно осознавать. Конечно, сейчас человек пытается защитить белых акул от самого себя. Большой белой акуле был предоставлен защитный статус в 1991 в Южной Африке и в 1994 в Калифорнии и Австралии и вид внесен в список Приложения КОНВЕНЦИИ Сайт II. Охота на них полностью запрещена, но часть акул (особенно молодых) запутывается в рыболовных сетях и погибает, часть попадает под винт катера или корабля. Отрадно то, что человек всё- таки пытается понять это существо, осмыслить его. У берегов Австралии живёт человек, который спокойной выплывает на катаре в море, приманивает акул и гладит их по носу. И они довольны, и многим людям урок, что и такие страшные хищники могут быть очаровательными.
Выводы: Отрицательное воздействие на природу, в частности загрязнение мирового океана и массовое истребление акул поставило эту группу животных на грань исчезновения. Пути восстановления численности известны - это и создание морских заповедников, сокращение торговых и промысловых путей, запрет на охоту, уменьшение выбросов в океан и т. д. Но самое главное, это изменение антропоцентрических взглядов на природу людей. Этот процесс уже идет, но скорость его должна возрасти в десятки раз. С исчезновением каждого вида приближается час "Х" за которым неизбежно грядёт глобальная экологическая катастрофа.
Каждый вид животных уникален и является "неразгаданной книгой тайн", например: белая акула обладает сильнейшим иммунитетом, медики научились использовать жир печени акулы, который повышает защитные силы человека, препятствует образованию раковых опухолей, помогает бороться с вирусными инфекциями. И это только одна из разгаданных загадок, а сколько ещё осталось у всех живых организмов.
Пересматривая своё отношение к природе, человек должен и для себя определить роль на этой планете. По-моему, это роль защитника и спасителя, и не только живых организмов, но и планеты в целом. Только человек способен силой разума и своих рук преобразовывать природу, создавая свои творенья. Надо учиться у неё, чтобы дело рук человеческих имело такую же степень совершенства, как и создание самой природы. Примером такого совершенства является акула.