Акулы- властелины морей.

Скелет чёрной акулы (Dalatias licha) в Национальном музее естествознания в Вашингтоне

Скелет акулы заметно отличается от скелета костных рыб — в нём нет костей, и он полностью образован из хрящевых тканей. Согласно недавним открытиям кости были утеряны в процессе эволюции[8]. В скелете выделяют следующие отделы:

Череп с двумя отделами — мозговая коробка и скелет ротового и жаберного аппаратов;

Парные конечности с поясами — грудные и брюшные плавники;

Непарные плавники — это, как правило, хвостовой, анальный и два спинных плавника.

Кожа акулы — прекрасный абразивный материал для приготовления васаби.

Плакоидная чешуя, свойственная акулам, среди рыб является самой древней в филогенетическом плане[9]. Чешуйки представляют собой ромбические пластинки, которые заканчиваются шипом, выступающим из кожи наружу. По строению и прочности чешуя близка к зубам, что даёт повод называть её кожными зубчиками

Мускулатура акул делится на 3 группы[12]:

1.Сердечные мышцы, непрерывно работающие в сердце;

2.Висцеральная мускулатура, функционирующая в артериях и других внутренних органах;

3.Соматическая мускулатура, приводящая в движение тело, делится, в свою очередь, на: 1.Красные мышцы;

2.Белые мышцы.

Зубы тигровой акулы (Galeocerdo cuvier)

Зубы большинства акул имеют форму острых конусов и сидят на хрящах верхней и нижней челюстей. Зубы регулярно сменяются по мере выпадения по принципу конвейера — их замена постоянно подрастает со внутренней стороны. По своему строению и происхождению это видоизменённые плакоидные чешуи[2].

Хвостовой плавник акул разнолопастный (гетероцеркальный). Форма хвоста у разных видов развивалась в соответствии с определёнными условиями обитания и у каждого вида имеет свои явные особенности. У скоростных пловцов, таких как акула-мако и белая акула, нижняя и верхняя лопасти почти одинаковы, а у большинства остальных видов верхняя лопасть заметно больше нижней[14].

Дыхание[править | править вики-текст]

Жаберные щели китовой акулы (Rhincodon typus)

Как и другие рыбы, акулы получают необходимое количество кислорода из воды, пропуская её через жабры. Органы дыхания представляют собой жаберные мешки, которые внутренними жаберными отверстиями открываются в глотку, а наружными — по бокам головы на поверхность тела. Для акул характерно наличие 5—7 пар жаберных щелей (в зависимости от вида), расположенных перед грудными плавниками

Сердце имеет две камеры — предсердие и желудочек и располагается в грудном отделе рыбы, около головы. Оно двигает кровь по жаберной артерии в сосуды, расположенные в жабрах, а оттуда, уже обогащённая кислородом, она поступает в другие органы. У акул один круг кровообращения, и в сердце только венозная кровь. Количество крови составляет 3,7—6,8 % от массы тела, содержание гемоглобина 3,4—6,5 %, а кислородная ёмкость составляет 4,5—8,7 об. %[13]. Максимальные показатели содержания гемоглобина и кислородной ёмкости у акул меньше аналогичных средних показателей костистых рыб, что говорит о более низком уровне их метаболизма. Кровяное давление, поддерживаемое акульим сердцем, недостаточно для полноценного снабжения кислородом её тела. Из-за этого акула должна постоянно помогать своему сердцу мышечными сокращениями (движением), которые стимулируют ток крови.

Акула-нянька (Ginglymostoma cirratum) отдыхает, лёжа на дне

У акул нет плавательного пузыря. Вместо этого компенсировать отрицательную плавучесть им помогают огромная печень, хрящевой скелет и плавники. Уменьшение удельного веса тела достигается за счёт накопления в печени углеводорода сквалена с удельным весом 0,86 г/см³, а также плотностью хряща примерно вдвое меньше плотности кости. Для многих акул также характерна нейтральная плавучесть за счёт обводнения скелета[9]. Остальное компенсируется подъёмной силой, возникающей при движении

Большинство видов акул вынуждены постоянно двигаться для того, чтобы поддерживать дыхание, поэтому не могут долго спать. Однако некоторые виды, такие как усатая акула-нянька, способны прокачивать воду через жабры, что позволяет им отдыхать на дне.

В отличие от костистых рыб, механизм осморегуляции акул довольно прост и примитивен. По электролитному составу кровь и тканевые жидкости организма почти не отличаются от морской воды, то есть почти полностью изотоничны внешней среде[13]. За счёт содержания солей обеспечивается около 50 % осмотического давления крови и тканей.

Для гомеостаза организма существует специальный механизм для поддержания электролитного состава — ректальная железа, выводящая избыток солей в клоаку[9].

Большинство акул являются пойкилотермными (холоднокровными) животными. Температура тела акул соответствует температуре окружающей среды. Однако исключениями из этого правила являются некоторые виды пелагических акул — например, мако, белая и голубая акулы (всего около 8 видов). Они частично теплокровны и могут иметь температуру тела на 8—11 °C больше, чем температура окружающей среды, за счёт интенсивной работы мышечной системы. Множество мелких вен оплетает крупные мышцы, которые отдают крови вырабатываемое тепло. Более высокая температура тела позволяет акулам быстрее и эффективнее двигаться.[12]

На коже, покрывающей подвижные хрящевые челюсти, в несколько рядов располагаются зубы, которые являются преобразованными плакоидными чешуями.

Ротовая полость переходит в глотку, за которой начинается пищевод, без заметных границ переходящий в легко растяжимый U-образный желудок. Концентрация соляной кислоты в желудочном соке достигает 3 %. От желудка отходит тонкая кишка, переходящая в толстую, которая в свою очередь переходит в прямую кишку, открывающуюся клоакой. Внутри толстой кишки находится спиральный клапан, значительно увеличивающий всасывающую поверхность. От прямой кишки отходит ректальная железа, которая является органом солевого обмена; она удаляет избыток солей, которые попадают в организм вместе с пищей и морской водой

Особое место в организме акул занимает массивная трёхлопастная печень, масса которой может составлять до 30 % от массы всего тела[15]. Печень накапливает запасы жира (до 70 % от массы печени у гигантской акулы), животный крахмал гликоген и некоторые витамины, выполняя функции хранилища энергетических резервов и гидростатического органа для увеличения плавучести.

После сытной трапезы акулы способны долгое время голодать, медленно и экономно расходуя накопленные ресурсы, и вообще их потребность в пище относительно невелика. К примеру, содержавшаяся в неволе трёхметровая обыкновенная песчаная акула (Carcharias taurus) весом 150 кг за год съедала всего 80—90 кг рыбы.[13]

Нервная система и органы чувств[править | править вики-текст]

Органы чувств разных видов акул развиты в разной мере в зависимости от их среды обитания[17]. Спинной мозг акул имеет большую функциональную самостоятельность. У акул особо хорошо развиты сенсоры фото- и химической рецепции, а также акустико-латеральная система[9].

Глаз акулы

Строение глаза акулы по большей части такое же, как и у всех позвоночных, но с некоторыми особенностями. Глаз акулы имеет особый отражающий слой — тапетум — расположенный позади сетчатки. Тапетум направляет прошедший сквозь сетчатку свет обратно, чтобы он ещё раз воздействовал на рецепторы, таким образом усиливая чувствительность глаза. Это существенно повышает остроту зрения, особенно в условиях недостаточной освещённости

Орган слуха у акул — это внутреннее ухо, заключённое в хрящевую капсулу. Акулы воспринимают преимущественно низкие звуки 100—2500 Гц[13]. Большинство акул способны различать инфразвук (частоты ниже 20 Гц). Внутреннее ухо также является органом равновесия[20].

Канал боковой линии проходит по боковой поверхности тела в толще кожи и является сейсмосенсорным органом. Он имеет вид узкой и глубокой кожной борозды, местами ветвящейся. Боковая линия воспринимает механические перемещения частиц воды, а возможно, и инфразвуковые колебания. Она играет важную роль при охоте, видовом общении и ближней ориентации[13].

Электро- и магниторецепция[править | править вики-текст]

Каждый вид имеет свою определённую продолжительность жизни, и непросто оценить её для всех акул. В целом акулы растут относительно медленно, и в общем случае можно сказать, что большинство видов живёт 20—30 лет. Однако, рекордной продолжительностью жизни отличается пятнистая колючая акула, живущая более 100 лет. Известны и китовые акулы с близким возрастом[22][23]. Подобные (и даже бо́льшие[24]) оценки существуют и для полярных акул[25].

Яйцевая капсула акулы

Яйцевая капсула австралийской бычьей акулы (Heterodontus portusjacksoni)

Для акул характерны свойственное хрящевым рыбам внутреннее оплодотворение, примитивная матка и довольно совершенная плацентарная связь. Плод развивается в матке и появляется на свет хорошо приспособленным к самостоятельной жизни — у новорождённых акул хорошо развиты опорно-двигательный аппарат, пищеварительная система и органы чувств, что позволяет самостоятельно питаться и быстро наращивать массу

Детёныши становятся опасными уже в утробе матери — у песчаной акулы в начале беременности образуются сотни эмбрионов, но, как только появляются зубы, они начинают поедать друг друга, и на свет появляется только один.

Акулы распространены по всем океанам и климатическим поясам. В большинстве своём они обитают в морской воде. Некоторые виды, такие как тупорылая акула, обыкновенная серая акула и другие способны жить и в пресной воде, довольно далеко заплывая в реки. В пресном озере Никарагуа обитают акулы, не заплывающие в солёные воды.

По глубине распространены преимущественно до 2000 метров, иногда спускаясь до 3000 метров, и чрезвычайно редко их наблюдали ниже. Самая большая задокументированная глубина обитания принадлежит португальской акуле — 3700 м[27].

В традиционном представлении акула выглядит одиноким охотником, бороздящим просторы океана в поисках добычи. Однако такое описание применимо лишь к нескольким видам. Очень многие акулы ведут оседлую малоактивную жизнь. Но даже одинокие охотники встречаются для размножения или в богатых пищей местах, что может заставить их преодолевать тысячи миль за год[28]. Возможно, миграция акул сложнее, чем даже миграция птиц.

При слишком близком приближении некоторые акулы подают сигналы угрозы. Как правило, они заключаются в увеличении амплитуды плавательных движений, а их интенсивность может говорить об уровне опасности[31].

В основном акулы передвигаются с крейсерской скоростью примерно 8 км/ч, но при охоте или нападении среднестатистическая акула ускоряется до 19 км/ч. Акула-мако способна разгоняться до скорости 50 км/ч[32]. Белая акула также способна к подобным рывкам. Такие исключения возможны благодаря теплокровности этих видов.

Вопреки распространённому мнению о том, что акула всего лишь «машина для охоты», ведомая одними только инстинктами, последние исследования показали способность некоторых видов к решению задач, социальному поведению и любопытству. Соотношение массы мозга и тела у акул примерно эквивалентно тому же показателю у птиц и млекопитающих[33].

Акулы могут демонстрировать и игривое поведение. К примеру, атлантическую сельдевую акулу неоднократно наблюдали преследующей другую особь с куском водорослей в зубах[35].

Некоторые акулы могут отдыхать на дне, прокачивая воду через жабры, но их глаза остаются открытыми и отслеживают происходящее вокруг[36]. Во время отдыха акула не использует ноздри, но вполне возможно, что использует брызгальца. Если бы акула использовала ноздри, то всасывала бы скорее песок со дна, а не воду. Поэтому многие учёные полагают, что это один из случаев, обосновывающих необходимость брызгальца. У катрана процессом движения управляет больше спинной мозг, чем головной, так что он может спокойно поспать и когда плывёт.[36] Также возможно, что акулы спят наподобие дельфинов[36], отдыхая по очереди каждым полушарием мозга, что позволяет постоянно оставаться в сознании.

Предпочтения в пище у акул очень разнообразны и зависят от особенностей каждого вида, а также от мест обитания. Большинство видов являются плотоядными[37]. Некоторые виды, например тигровая акула, почти всеядны и проглатывают практически всё, что попадается им на пути[38]. Основной пищей для акул являются рыба, млекопитающие, планктон и ракообразные.

Зуб мегалодона (Carcharodon megalodon)

Hybodus fraasi в музее естествознания Museum für Naturkunde в Берлине

Helicoprion bessonovi, гипотетическая реконструкция

Первые акулоподобные создания появились около 450 млн лет назад, но древнейшие свидетельства существования акул — окаменелости зубов — имеют возраст примерно 400 млн лет[6][7]. Это были мелкие зубы, принадлежавшие особи длиной, по-видимому, не более 30 см. Основные сведения о происхождении акул получены путём изучения ископаемых зубов. Это связано с тем, что хрящевые скелеты после смерти довольно быстро распадаются, и находка хорошо сохранившегося скелета акулы — довольно редкое и удачное событие

Молотоголовая акула (Кархаринообразные)

Шлемовидная бычья акула с яйцом (Разнозубообразные)

Плащеносная акула (Многожаберникообразные)

Белая акула (Ламнообразные)

Пятнистая шорная акула (Воббегонгообразные)

Японский пилонос (Пилоносообразные)

Чёрная колючая акула (Катранообразные)

Морской ангел (Скватинообразные)

В настоящее время исследователи относят акул к инфраклассу пластиножаберных подкласса эуселяхий класса хрящевых рыб. Всех акул разделяют на две основные группы, которым иногда присваивают ранг надотрядов: Galeomorphi, включающую 5 отрядов — † Synechodontiformes, Heterodontiformes, Orectolobiformes, Lamniformes и Carcharhiniformes, и Squalomorphi, к которой относят 6 отрядов, объединяемых в 3 группы в ранге серий, — Hexanchiformes, Squaliformes, † Protospinaciformes, Echinorhiniformes, Squatiniformes и Pristiophoriformes. В целом все отряды акул содержат 34 современные семейства с 106 родами и как минимум 513 видами[45].

Катранообразные. Появились в юрском периоде[44]. Этот отряд широко распространён и встречается по всему миру, в том числе — единственный из акул — в широтах, близких к полюсам. Обитают часто на больши́х глубинах. Представители отряда имеют торпедообразную форму тела, пять жаберных щелей, два спинных плавника, отсутствует анальный плавник. Яйцеживородящие.

Отряд: Carcharhiniformes Compagno — Кархаринообразные [показать]

Отряд: Heterodontiformes Berg — Разнозубообразные [показать]

Отряд: Hexanchiformes Buen — Многожаберникообразные [показать]

Отряд: Lamniformes — Ламнообразные [показать]

Отряд: Orectolobiformes Compagno — Воббегонгообразные [показать]

Отряд: Pristiophoriformes — Пилоносообразные [показать]

Отряд: Squaliformes — Катранообразные [показать]

Отряд: Squatiniformes — Скватинообразные

Finning — вид промысла, при котором тела акул просто выбрасываются.

Лососевая акула

Большинство акул находятся на вершине пищевой цепочки или близко к ней. Поэтому они играют огромную роль в регуляции количества тех видов, на которые охотятся. Но, как и всех обитателей моря, антропогенный фактор не обошёл стороной и акул. На них также оказывают влияние растущий промысел их естественной пищи, загрязнение окружающей среды и непосредственная охота на самих акул, в частности на их плавники.

Нападения акул[править | править вики-текст]

Основная статья: Нападения акул

Дж. С. Копли — «Брук Уотсон и акула», 1778 г.

Несмотря на относительную редкость нападений, страх перед ними вырос благодаря описаниям отдельных случаев, таких как серия нападений у побережья Нью-Джерси, когда 4 человека погибли и 1 получил увечья, а также литературным произведениям и фильмам ужасов вроде серии кинофильмов «Челюсти». Многие эксперты полагают, что опасность, которую представляют акулы, сильно преувеличена.

Вопреки распространённому мнению, лишь немногие виды акул опасны для человека. Из всех видов только четыре замечены в значительном количестве неспровоцированных нападений на людей со смертельным исходом: белая[55], тигровая[38], тупорылая[56] и длиннокрылая[57] акулы.

Различные кусочки акул на полке китайской аптеки в Йокогаме

Во многовековой истории Китая акулы занимают особое место в основном благодаря известному на весь мир деликатесу — супу из акульих плавников. Это блюдо является одним из самых дорогих и важных в китайской кухне, символизируя приличное социальное положение или знак почтения к уважаемым гостям. Кроме этого, суп рассматривается как тонизирующее средство. В Китае также широкое распространение имеют убеждения о том, что хрящ из плавников помогает в борьбе с раком, а сушёные плавники можно использовать в качестве афродизиака[59].

В культуре Полинезии, особенно на Гавайских островах, к акулам особое отношение. В полинезийских мифах 9 богов ассоциированы с акулами, и они считались стражами моря и защитниками гавайского народа. Также встречались и рассказы об оборотне — человеке-акуле, свирепом и жадном до человеческого мяса. В других частях Полинезии, как например Тонга, существует поверье, что акулы — это еда, посылаемая духами предков для поддержания населения[61].

В японской культуре акулы представлены морскими чудовищами, которые забирают души грешников[63].

Несколько упоминаний об акулах встречается и в греческой мифологии[64].

В Австралии, как и в Тонга, аборигены считают акул частью природных ресурсов, предназначенных для людей. Некоторые общины аборигенов на северо-востоке Арнем-Ленда считают своим прародителем серую акулу Mäna[65].

Несмотря на довольно распространённое мнение о том, что хрящ акул является лекарством от раковых заболеваний, этому нет ни одного научного подтверждения. Кроме того, организмы человека и акулы имеют существенные различия, а иммунная система этих рыб до конца ещё не изучена[68]. Распространено также и мнение, что акулы не болеют раком. Проведённые исследования показали, что это не так. У нескольких видов акул были выявлены опухоли почти всех органов и систем организма, и более половины из них оказались злокачественными. Причём обследованию подверглись как особи, содержащиеся в неволе, так и обитающие в прибрежных зонах и открытом море. Однако, всё равно и в настоящее время продолжается продажа препаратов на основе акульего хряща в качестве противораковых средств.

Китовая акула в аквариуме Georgia Aquarium в Атланте

В настоящее время относительно небольшое количество видов содержится в неволе. И тому есть свои причины. Одна из основных состоит в том, что самые известные (а следовательно, и самые интересные публике) виды довольно непросто выловить и транспортировать, не причинив при этом вреда рыбе. Ведь в большинстве своём это большие и агрессивные рыбы, которые во время ловли на приманку находятся в состоянии охоты за добычей — то есть в повышенной возбуждённости. Кроме того, при извлечении

Суп из акульих плавников

Наряду с другими рыбами акулы уже многие годы являются объектом промысла (более 100 видов)[49]. Рыбной промышленности в акулах интересно:

Мясо, используемое многими культурами в пищу (несмотря на то, что наблюдения показали предрасположенность организма акул к накоплению ртути, содержание которой в мясе значительно повысилось из-за загрязнения окружающей среды[72]).

Хрящ, вокруг которого до сих пор ведутся споры о его лечебных свойствах против раковых опухолей.

Печень, содержащая жир, богатый витамином A и витаминами группы B, и применяемый в качестве сырья для изготовления лекарственных средств.

Кожа, которая используется в галантерее и в качестве абразивного материала.

1.Промысел с целью применения их мяса, печени, хряща, кожи и плавников — то есть полноценное использование рыбы;

2.Так называемый прилов — когда акула является случайной добычей при вылове других рыб;

Кроме добычи в промышленных целях в мире имеют место и такие поводы для охоты на акул, как обеспечение безопасности пляжей, уменьшение естественной угрозы промышленных видов рыб и просто экстремальная охота и рыбалка[76].

Американский штурмовик A-10 Thunderbolt II1.Акула должна постоянно плыть, чтобы дышать и оставаться живой. На самом деле многие виды способны отдыхать, лёжа на дне и прокачивая воду через жабры. Причём предпочитают именно такой способ дыхания вместо движения[77].

2.Большинство акул нападают на человека и убивают его. Всего несколько видов акул регулярно совершают неспровоцированные нападения на людей, и в основном это происходит из-за ошибки в идентификации добычи[77].

4.Акулы обожают человеческую кровь. Акулы не отдают предпочтение какой-либо крови. Напротив, отхватив от человека кусок плоти, они обычно выплевывают его обратно, потому что это мясо не является той высокожирной пищей, которая необходима им для пополнения запасов энергии[77][78].

6.Акулы не подвержены раковым заболеваниям. Это убеждение, существовавшее долгое время, стало причиной гибели огромного количества акул, вылавливаемых человеком ради «противоракового» хряща. Однако наблюдение за акулами в неволе, так же как и в естественной среде обитания, показали наличие особей с органами, поражёнными раковыми опухолями. Количество случаев раковых заболеваний оказалось больше там, где вода больше загрязнена (в том числе, и в результате деятельности человека)[77].