У белой акулы есть позвоночник
Темой нашей статьи являются акулы, внутреннее строение которых мы будем рассматривать в следующем порядке:
- Скелет и мышцы;
- Нервная система: мозг и органы чувств;
- Кровеносная система;
- Дыхание;
- Пищеварение;
- Мочеполовая система.
Скелет и мышцы акулы
Начнем изучение внутреннего строения акул с опорно-двигательного аппарата, который включает в себя скелет и мышцы. Скелет хищных рыб состоит из черепа, осевого скелета, скелета парных плавников и их поясов, а также скелета непарных плавников.
Череп представлен мозговой коробкой и висцеральным отделом, включающим челюсти и жабры.
Мозговая коробка состоит из хрящевой ткани, защищающей со всех сторон мозг. Только в верхней части остается отверстие (фонтанель), которое не зарастает хрящом в процессе формирования черепа, а остается затянутой соединительнотканной пленкой.
В передней части формируется хрящ, который служит основанием рыла акулы (рострума).
За этим хрящом последовательно идут впадины обонятельных капсул, глазницы и слуховые впадины. В затылочной части имеется затылочное отверстие для соединения спинного и головного мозга.
Череп соединен с первым позвонком неподвижно.
Скелет челюстей представлен дуговидными хрящами. Более подробное описание челюстей акулы читайте в отдельной статье: Строение челюстей акулы.
За челюстями находятся парные хрящевые дуги жабр, соединяющиеся непарными хрящами – копулами.
Скелет плечевого пояса представлен полукольцевидным хрящом, по бокам которого имеются выросты для соединения с тремя базальными хрящами грудных плавников. От базальных хрящей идут три ряда более тонких радиальных хрящей и от последних – тонкие нити эластина.
Тазовый пояс устроен проще и имеет лежащую перед щелью клоаки хрящевую пластину, к которой присоединяется один ряд радиальных хрящей плавника. От радиальных хрящей также тянутся эластиновые нити.
Смотреть видео: Анатомия акулы — вскрытие и изучение внутреннего строения
Непарные плавники (хвостовой, анальный и спинной) имеют скелет, состоящий только из радиальных хрящей и эластиновых нитей. В спинной плавник, в верхний его отдел заходит позвоночник.
У колючих акул нет анального плавника, а в спинном плавнике есть колючие выросты, которые и дали название семейству.
Мышечная система внутреннего строения акулы очень развита и состоит из миомеров (мышечных сегментов), окруженных соединительнотканной оболочкой.
Мускульная система обильно кровоснабжается, поскольку движение для акулы – жизнь. Ведь для того, чтобы кровь вернулась обратно в сердце, только давления, создаваемого сердцем, недостаточно. И на помощь приходят мышечные сокращения.
Смотреть видео — Строение мышечной системы белой акулы:
Нервная система акул и органы чувств
Нервная система представлена головным и спинным мозгом, от которых к органам и тканям отходят нервы.
Головной мозг акул состоит из пяти отделов: переднего, промежуточный и средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг.
В переднем отделе мозга имеются очень развитые обонятельные доли. В среднем отделе при вскрытии бросаются в глаза пара выпуклостей – зрительные доли.
Мозжечок, отвечающий за движение, развит особенно хорошо и «наползает» на средний и продолговатый мозг.
Более подробную информацию вы можете изучить в статье Нервная система акул в исследованиях Демского.
Слух у акул обеспечивается благодаря внутреннему уху, который представлен перепончатым лабиринтом, заключенным в слуховую капсулу.
Стенки лабиринта покрыты особыми эпителиальными клетками, которые образуют слуховые гребни и пятна. К этим клеткам подходят окончания слухового нерва, который передает нервные импульсы в мозг.
Низкочастотные звуковые колебания воспринимаются не слуховым аппаратом, а сейсмосенсорной боковой линией тела.
Глаза акул не прикрыты кожей и имеют мигательную перепонку.
Глазная сетчатка у акульего рода 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 учеными, выявили ошибочность этого утверждения – акулы видят цветное изображение.
Читать подробнее в статье У акулы хорошее зрение.
До сих пор считается, что зрение у пластиножаберных развито слабо, но компенсируется обонянием и чувствительностью к электрическим импульсам.
Ампулы Лоренцини, которые расположены на рыле акулы и способны улавливать магнитные поля напряженностью от 0,001 мкВ/м, позволяют акулам находить неподвижную жертву, даже скрытую под толщей песка.
Анатомия зрения — внутренее строение глаза и его работа:
Вскрытие ампул Лоренцини — гелеобразные сенсоры акулы:
Кровеносная система хищников
Во внутреннем строении акул кровеносная система представлена сердцем, которое имеет две камеры – предсердие и желудочек, и кровеносными сосудами.
По жаберной артерии кровь поступает в жабры, обогащается кислородом и разносится по всему телу.
Имеется у акул и селезенка – орган кроветворения.
Акулы – пойкилотермные, то есть холоднокровные животные. Но благодаря активной работе мышечной системы рыбы, температура их тела может быть на 10 градусов выше температуры окружающей среды.
Подробнее о способности акул повышать температуру своего тела читайте в статье Теплокровные акулы.
Смотреть видео — Устройство кровеносной системы акулы:
Дыхание акулы
Дыхание пластиножаберных осуществляется за счет жабр (от пяти до семи пар у акул), которые не имеют жаберных крышек. Жаберные щели открываются в глотку.
Отграничены жаберные щели друг от друга хрящевыми жаберными дугами, к которым прикреплены кожистые межжаберные перегородки.
На межжаберных перегородках расположены жаберные лепестки, в которых имеется обильная сеть кровеносных капилляров. Через стенки капилляров и осуществляется газообмен.
О том, как работают жабры у акулы, подробнее можно ознакомиться здесь: Устройство акульих жабр.
Пищеварительная система акулы
Пищеварительная система акулы похожа на пищеварительную систему других рыб. Она начинается в ротовой полости, снабженной большим количеством зубов.
На дне ротовой полости имеется небольшая складка слизистой – язык, который не имеет мускулов. Дальше пища поступает в глотку.
Чтобы еда не вываливалась из жабр, у акул на жаберных дугах имеются хрящевые выросты – жаберные тычинки.
Глотка переходит в пищевод, по которому еда попадает в желудок. Желудок у некоторых акул имеет способность «выворачиваться наизнанку», освобождаясь от непереваренных и несъедобных остатков пищи.
К желудку присоединяется тонкий кишечник, переходящий в толстую, а затем в прямую кишку. Толстая кишка имеет спиральный клапан, который представляет собой вырост слизистой, увеличивающий поверхность всасывания.
Подробнее читайте в статье Анатомия пищеварения — Как устроен желудок акулы?
От толстой кишки отходит вырост – ректальная железа, выделяющая пахучий секрет для привлечения особей другого пола.
Акулы также имеют печень очень больших размеров (которая частично выполняет функцию отсутствующего плавательного пузыря), желчный пузырь и поджелудочную железу.
Остатки пищи поступают в клоаку, куда открываются и протоки мочеполовой системы.
Мочеполовая система акул
Из органов мочевой системы у акул имеются почки, которые у самцов выполняют функцию придатка семенника, и мочеточники.
Половая система акул представлена, как мы уже упомянули, семенниками у самцов, от которых в клоаку отходят семявыносящие канальцы с расширением на конце, и яичниками у самок.
Смотреть видео: Мочеполовая система акулы — строение и работа
Стоит отметить уникальную особенность внутреннего строения организма полярной акулы — отсутствие почек и мочевыводящих путей. Моча и аммиак, содержащийся в ней, вымываются кровью и выводятся прямо через кожу хищницы.
Аналогичный механизм тщательной переработки мочи имеют все виды акул, но полярные относятся к своей моче наиболее внимательно.
Дело в том, что, например, в моче сухопутных млекопитающих содержится много ценных микроэлементов и пресной воды, которую они расточительно удаляют через мочевыводящие пути.
Акулы в этом плане — очень экономны. Каждая капелька пресной воды, как и доля ценных микроэлементов, извлекается из мочевины прежде, чем все ненужное выделится через поры в коже.
Такое бережное отношение хищницы к своей мочевине привело к чрезвычайному насыщению мяса полярных акул аммиаком, придающим ему неприятный запах.
Для акул характерно внутренне оплодотворение. Созревшая яйцеклетка выпадает в брюшную полость и скатывается в воронку яйцевода, где и происходит ее оплодотворение. В яйцеводе имеются скорлуповые железы, формирующие оболочку яйца.
В конце яйцевода имеется расширение – своеобразная «матка», в которой яйца дозревают.
При яйцеживорождении в этих «матках» из яиц вылупляются акулята, которые даже могут поедать своих более слабых собратьев и недозревшие яйца.
Если же акула не живородящая, а яйцекладущая, то дозревание зародыша и его вылупление из яйца будет происходить уже во внешней среде.
Более подробно читайте в материале В чём разница между живорождением и яйцеживорождением акул?
Научное открытие 2016 года по теме: Зачем тигровая акула отказалась от плаценты?
Смотреть видео — Анатомия и внутреннее строение большой белой акулы:
Источник
Страх и любопытство – такие чувства рассчитывали вызвать у зрителей создатели блокбастера «Челюсти», но эффект превзошел все ожидания. И речь не об «Оскаре» и рекордных кассовых сборах. Большую белую акулу представленную в фильме как жадного до людской плоти монстра начали не задумываясь отлавливать и истреблять.
Однако ихтиологи скажут, что в большинстве случаев нападения белых акул на человека – результат неправильной идентификации плывущего объекта. При взгляде с глубины дайвер или серфер вполне сойдет за ластоногое животное или черепаху, и вообще, большие белые акулы в силу своей любознательности все пробуют за зуб.
Сегодня в мировом океане обитает около 3,5 тыс. особей этого древнего хищника, безусловно опасного и потому недостаточно изученного. Но как любое животное со зловещей репутацией, большая белая акула всегда будет вызывать интерес, особенно у любителей острых ощущений.
Происхождение белой акулы
Прежде считалось, что белые акулы произошли от мегалодона – гигантской рыбы, длиной до 30 м и весом почти в 50 тонн, вымершей 3 млн. лет назад. Но современные исследования останков суперхищника позволили установить принадлежность мегалодонов к семейству Otodontidae, а белые акулы относятся к семейству сельдевых акул, поэтому сторонников версии сильно поубавилось.
Сегодня признанным предком белой акулы ученые считают Isurus hastalis – один из вымерших видов акулы-мако. Оба хищника имеют практически одинаковое строение зубов, только у белой акулы в ходе эволюции по краям зуба образовались зазубрины.
Систематика белой акулы
Белая акула относится к классу хрящевых рыб (Chondrichthyes), это значит, что ее скелет не имеет костей, а полностью состоит из хрящевой ткани. Такой особенностью кроме акул обладают скаты и химеры.
Белая акула входит в отряд ламнообразных (Lamniformes), который объединяет крупные виды акул с торпедообразным телом.
Плотное сложение, остроконечная морда и 5 жаберных щелей позволили причислить белую акулу к семейству сельдевых или ламновых акул (Lamnidae). Ее ближайшие родственники – акула-мако, лососевая акула и ламна.
Род белых акул (Carcharodon) включает 2 вымерших и один современный вид – большую белую акулу (Carcharodon carcharias), также называемую кархародон или благодаря печальной славе – акула-людоед.
Внешний вид большой белой акулы
Это коренастая рыба с плотным телом, вытянутым в форме торпеды. Голова хищника очень крупная, коническая, с заостренной мордой и пастью, изогнутой параболой. По бокам головы ближе к грудному плавнику располагаются по 5 огромных жаберных щелей, обеспечивающих водное дыхание.
Грудные плавники большие, вытянутые в форме серпа. Первый спинной плавник высокий, треугольной формы, растет чуть дальше основания грудных плавников. Иногда его вершина бывает закруглена. Второй спинной плавник совсем маленький, также, как и анальный. На брюшном плавнике самцов располагается удлиненный элемент – копулятивный вырост.
Лопасти хвостового плавника белой акулы одинаковой ширины, что характерно для других сельдевых акул, способных развивать приличную скорость перед нападением.
Название «белая» акула не совсем верно передает окраску хищницы. Ее верхняя часть и бока чаще серые, иногда коричневатые или с синим отливом. Встречаются темные, практически черные экземпляры. А вот брюхо белой акулы грязно-белого цвета.
Новорожденные акулята и взрослые особи совершенно одинаковые внешне, а отличаются лишь габаритами.
Сколько весит белая акула
Максимально возможные размеры и вес кархародона по сей день вызывают в научных кругах жаркие споры. В авторитетной энциклопедии прошлых лет «Жизнь животных» 1971 года называется наибольший рост измеренной белой акулы – 11 м, без указания веса. Однако мнение современных ученых на этот счет менее оптимистично. Ихтиологи полагают, что при условии идеальной среды обитания белая акула может вырасти максимум до 6,8 м в длину.
Ряд научных источников утверждают, что наибольшей величины белую акулу выловили у берегов Кубы в 1945 году. Ее длина составила 6,4 м, а ориентировочный вес 3 324 кг. Измерения проводились на основании фото белой акулы, поэтому некоторые специалисты полагают, что реальные размеры рыбы завышены по крайней мере на 1 метр.
В 1988 году у канадского побережья поймали белую акулу, которую удалось измерить и взвесить. Это была самка, длиной 6,1 м с массой тела около 1 900 кг. Этот экземпляр считается пока единственным, чьи габариты и вес достоверно подтверждены.
Интересный факт: если сопоставить вес большой белой акулы с крупными представителями других семейств, то ее масса при одинаковой длине будет почти в 2 раза больше!
В среднем же взрослые особи весят от 680 до 1 100 кг. Самки тяжелее и крупнее самцов, их длина составляет 4,6-4,9 м, самцы вырастают от 3,4 до 4 м.
Тем не менее будоражат умы не столько внушительные габариты большой белой акулы, а ее смертоносная пасть. Ведь в морских глубинах обитают хищники покрупнее, например, представители семейства гигантских акул, а зубы белой акулы в своем роде уникальны.
Сколько зубов у белой акулы
У этого хищника самые крупные зубы из всех существующих сегодня рыб, их длина составляет около 5 см. Треугольной формы зубы с грубыми зазубринами по краям располагаются в несколько рядов и постоянно обновляются. Количество рядов зависит от возраста рыбы, их бывает от 3 до 7. Верхние челюсти несут более крупные зубы, на нижней челюсти зубы мельче, но острее.
Каждый ряд может содержать от 30 до 40 зубов, т.е. общее число зубов в пасти большой белой акулы бывает более 300 штук.
Зубы первого, рабочего ряда быстро изнашиваются и на смену утраченным из десны поднимаются и выдвигаются вперед полностью сформированные новые зубы. Такой «конвейер» обеспечивается подвижностью в десне и короткими корнями зубов.
Сегодня любителям пощекотать нервы необязательно смотреть триллеры про акул. Огромной популярностью пользуется экстремальный вид экотуризма – погружение в клетке, когда человек, защищенный лишь металлическими прутьями видит на расстоянии вытянутой руки смертоносную пасть знаменитого хищника. Развлечение обходится всем желающим в 50-150 евро. Опасные аттракционы ждут своих клиентов в местах наибольшего скопления представителей вида.
Где водятся белые акулы
Несмотря на явную тенденцию к сокращению вида белые акулы продолжают населять все океаны, кроме Северного Ледовитого. Наиболее многочисленные популяции водятся у берегов ЮАР, американского штата Калифорния, мексиканского штата Нижняя Калифорния, Австралии и Новой Зеландии. Отсюда поступают лучшие фото белой акулы, леденящие душу своей реалистичностью.
Большинство кархародонов предпочитают прибрежные воды умеренного пояса с t от 12 до 24°С и держатся практически под поверхностью воды. Однако крупные экземпляры прекрасно себя чувствуют в тропических водах, холодных морях, в открытом океане, а также на значительной глубине. Согласно документальным данным, большую белую акулу однажды отловили на глубине 1 280 м с помощью промышленных донных орудий.
До изобретения радиомаячков считалось, что продолжительные путешествия свойственны только самцам белых акул, самки же всю жизнь держатся родных берегов. Однако возможность отслеживать перемещения рыб с помощью современного оборудования доказали факт длительных миграций особями обоих полов.
С какой целью большие белые акулы преодолевают колоссальные расстояния, остается загадкой. Например, одной особи потребовалось 9 месяцев, чтобы преодолеть 20 тыс. км от побережья ЮАР к Австралии и обратно. Возможно, длительные миграции связаны с размножением или сезонными колебаниями кормовой базы в разных частях ареала.
Чем питаются белые акулы
Их рацион чрезвычайно разнообразен, однако несмотря на репутацию пожирателей всего подряд, белые акулы питаются преимущественно рыбой, крабами, небольшими морскими животными, головоногими и двустворчатыми моллюсками. Из рыбы в желудках выловленных экземпляров обнаруживают сельдь, сардину, скатов и тунца. Добычей хищников нередко становятся дельфины, морские свиньи, морские бобры, морские львы и тюлени.
Непереваренные останки в желудках белых акул лишний раз подтверждают, насколько агрессивны эти хищники по отношению к другим морским обитателям. Их жертвами становятся не уступающие по величине клюворылые киты, острорылые крокодилы, северные морские слоны, луна-рыба и различные виды акул: темная акула-собака, австралийская акула-нянька, большая голубая акула, морские лисицы и катраны. Однако такое меню нетипично для большинства белых акул и является скорее исключением.
Белые акулы не откажутся от падали и с удовольствием объедают туши мертвых китообразных. В желудках хищников нередко находят различные несъедобные предметы, например, куски пластика, древесины и целые стеклянные бутылки.
Иногда большие белые акулы практикуют нехарактерный для вида каннибализм. Например, в водах Австралии на глазах наблюдателей 6-метровая белая акула перекусила пополам свою 3-метровую родственницу.
При удачной охоте хищники наедаются впрок. Благодаря замедленному метаболизму, белой акуле весом около тонны на 1,5 месяца хватает всего 30 кг китовой ворвани. Однако, это чисто теоретические расчеты, а на практике хищники едят гораздо больше, демонстрируя при этом отточенное миллионами лет эволюции охотничье мастерство.
Методы охоты белой акулы
Кархародоны живут и охотятся поодиночке, но иногда проявляют социальное поведение. Например, в прибрежных водах Кейптауна регулярно замечают группу из 2-6 особей, которые ведут себя в стае вполне миролюбиво.
Наблюдения, проводимые в водах ЮАР доказали, что внутри таких групп существует различного рода иерархия. Самки доминируют над самцами, большие особи над более мелкими. При встрече представители разных групп и одиночки быстро определяют социальное положение друг друга и альфа-лидера. Конфликты обычно разрешаются предупредительными укусами и в большинстве случаев на этом заканчиваются. Однако перед охотой белые акулы всегда разделяются.
В отличие от своих родственников белые акулы нередко высовывают голову из воды, улавливая запахи, разносящиеся по воздуху. Обычно так происходит при патрулировании архипелагов, где устраивают лежбища ластоногие.
Когда животные оказываются в воде, белая акула начинает охоту. Плывет в сторону жертвы под самой поверхностью воды и совершает резкий бросок, иногда наполовину или полностью выпрыгивая из воды. Тюленей или морских котиков хватает снизу поперек тела, крупных особей утаскивает на глубину и топит, потом рвет на куски и поедает. Мелких заглатывает целиком.
В туман и на рассвете шансы белой акулы атаковать с первого раза 50/50. При неудачной попытке хищник преследует жертву, развивая скорость до 40 км/ч.
Северных морских слонов, которые в изобилии водятся у берегов Калифорнии белые акулы кусают сзади, обездвиживая. Потом терпеливо ждут, когда жертва истечет кровью и перестанет сопротивляться.
К дельфинам никогда не подплывают спереди, исключая возможность обнаружения опасности с помощью эхолокации.
Не попробуешь не узнаешь. По такому принципу большие белые акулы определяют съедобность любых объектов, будь то буй или человек. Согласно статистике в период с 1990 по 2011 годы произошло 139 нападений белых акул на человека, из них только 29 со смертельным исходом.
Даже после атаки кархародоны не преследуют людей намеренно, жертвами становятся одиночные пловцы, погибающие от болевого шока. Когда есть напарник, раненого удается спасти, отогнав хищника и вместе покинув опасную зону.
Только появившиеся на свет акулята охотятся самостоятельно и не представляют опасности для человека и крупных животных.
—>
Размножение белых акул
Репродуктивная зрелость белых акул наступает поздно, когда рыбы достигают своих предельных размеров. Самки созревают в возрасте 33 лет, самцы готовы к размножению в 26 лет.
Эти хищники не выживают в неволе, поэтому исследования об их брачном поведении и размножении содержат крайне скудные сведения.
Большие белые акулы яйцеживородящие рыбы. Это означает, что оплодотворенные яйца остаются в яйцеводах матери. Из них вылупляются эмбрионы, которые питаются яйцами, продуцируемыми яичниками. Беременная самка в среднем вынашивает 5-10 эмбрионов, но теоретически помет может содержать от 2 до 14 детенышей. На ранней и промежуточной стадии живот детенышей очень растянут и наполнен желтком, а когда выработка яиц прекращается, плод переваривает запасы питательных веществ.
Точные сроки вынашивания потомства у белых акул неизвестны, но ученые полагают, что беременность длится больше 12 месяцев. Акулята рождаются полностью развитыми, длиной от 1,2 до 1,5 м и готовыми к самостоятельной жизни.
Сколько живет белая акула
Средняя продолжительность жизни большой белой акулы оценивается в 70 лет. Исследования, основанные на изучении роста позвонков позволили установить возраст самой старой белой акулы. Это оказался самец 73 лет. Однако, дожить до преклонных лет удается не всем.
Прежде ученые полагали, что у хищника, возглавляющего пищевую цепочку нет природных врагов. Но в конце прошлого века появились сообщения о нападении на белых акул косаток еще более крупных и кровожадных хищников.
Еще один враг белой акулы гребнистый крокодил, способный перевернуть крупную рыбу и без труда разорвать ей горло или брюхо.
Загрязнение воды, случайный отлов и браконьерство также сокращают из без того невысокую численность вида. Цена зуба на черном рынке составляет 600-800 $, а стоимость челюстей большой белой акулы достигает 20-50 тыс. $.
Сегодня хищники охраняются законом многих стран, например, Австралии, ЮАР, американских штатов Флорида и Калифорния. Кстати, Питер Бенчли, автор знаменитого романа «Челюсти», явно не ожидал негативных последствий нашумевшей экранизации. Поэтому последние 10 лет жизни писатель посвятил изучению экосистемы океана и активно выступал в защиту больших белых акул.
Источник