Есть ли у акул позвоночника
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
1. У акул нет костей.
Акулы (а также скаты и ещё некоторые морские существа) не имеют настоящих костей. Их скелеты состоят из материала, из которого сделаны ваши уши и кончик носа . Они намного легче, чем настоящие кости, но всё равно могут быть очень жёсткими. На протяжении свей жизни рыбы накапливают соли в своём скелете, что позволяет зубам и большинству хрящей акулы стать очень твёрдыми.
2. Зато у них есть чешуя.
Кожа акулы на ощупь шершавая, как наждачная бумага. Она состоит из крошечных зазубренных структур, называемых плакоидными чешуйками, также известными как кожные зубчики. Они ориентированы по направлению от головы к хвосту и не создают трения, когда акула плавает. Наоборот, в воде образуются микрозавихрения, которые облегчают движение. А если погладить акулу «против шерсти», можно оцарапать руку до крови.
Кроме того, такая чешуя – это ещё и отличная кольчуга. Даже ножом пробить её трудно. Уязвимыми остаются только жабры и глаза хищницы.
3. Акула часто меняет зубы.
Акульи зубы не имеют корней, поэтому срок их жизни — всего несколько недель. Зубы легко вываливаются, но их место занимают другие: они быстро растут и могут сдвигаться на освободившиеся места. Учёные предполагают, что зубы акулы — это модифицированные чешуйки, какими покрыто её тело. Акулы имеют от 5 до 15 рядов зубов в каждой челюсти, и могут сменить 20 000 зубов за всю свою жизнь! Например, пасть большой белой акулы оснащена набором из 300 острых треугольных зубов, расположенных в семь рядов.
4. У большинства акул хорошее зрение.
Эти хищники могут хорошо видеть не только при свете дня. Они имеют фантастическое ночное зрение и различают цвета. Задняя часть глазных яблок акулы имеет отражающий слой, совсем как у кошек . Это помогает акулам видеть очень хорошо даже при слабом освещении.
5. Акулы-молоты имеют почти 360-градусный обзор.
У них есть лишь два небольших «слепых пятна» над и под головой. Впрочем, благодаря расположению глаз по бокам туловища, у всех акул угол зрения очень хороший.
6. Акулы чувствительны к магнитным полям.
Это небольшие чёрные пятна возле носа, глаз и рта . Там расположены специальные электрорецепторные органы, которые позволяют акуле ощущать электромагнитные поля и температурные сдвиги в океане. Их называют ампулами Лоренцини. Благодаря им рыба может обнаружить электрический импульс, испускаемый стандартной батареей АА, на расстоянии одной мили.
7. Они могут войти в транс.
Если перевернуть акулу «вверх дном», она впадает в состояние транса, называемое тонической неподвижностью. Этим часто пользуются учёные.
8. Акулам приходится плавать во сне, чтобы не задохнуться. Но не всем.
Но некоторые виды акул имеют специальную спираль, которая позволяет им втягивать воду в дыхательную систему в состоянии покоя. Этот орган расположен сразу за глазами, и поставляет кислород непосредственно к глазам и мозгу акулы. Донные виды, такие как акулы-ангелы и акулы-няньки, используют этот дополнительный дыхательный орган во время отдыха и могут позволить себе расслабляться «лёжа». Спираль также используется для дыхания, пока рот занят едой.
9. Акулы всё-таки спят.
Говорят, что акулы никогда не спят, но это лишь часть правды. Просто сон у этих рыб далеко не такой крепкий и безмятежный, как у нас. Представители тех видов, которым не досталось дыхательной спирали, вынуждены дремать “на ходу”, наматывая круги где-нибудь в безопасном месте. В таком режиме мозг рыбы практически не получает новой информации и отдыхает.
10. Большинство из них хладнокровные. Но не все.
Но некоторые теплокровны и могут нагреваться до 10-13 градусов выше окружающей среды. Это позволяет им расти и плавать быстрее. Правда, они и кушают в разы больше, чем их коллеги. Такими свойствами обладают большая белая, мако и длинноплавниковая мако, атлантическая сельдевая, лососёвая, лисья и большеглазая лисья акулы.
11. Акулы могут очень долго жить без еды.
Большая белая акула может обходиться без пищи в течение 3 месяцев, а некоторые другие – в течение года! Во время затяжных голодовок организм этих рыб «работает» на масле, хранящемся в их печени. Поэтому у акул такая большая печень — иногда до 35% массы ( как у бразильской светящейся акулы). Кроме того, этот орган помогает регулировать плавучесть, ведь плавательного пузыря у хрящевых рыб не предусмотрено.
12. В отличие от большинства животных, акулы могут двигать как верхней, так и нижней челюстью.
13. Голубые акулы действительно голубые.
В отличие от некоторых животных, называемых «голубыми» только для красоты, голубая акула действительно соответствует своему имени. Такой оттенок имеет её спина, остальное тело окрашено в снежно-белый. Мако и сельдевые акулы также демонстрируют синеватую окраску, но это не так выражено, как у синей. Большинство же акул коричневые, оливковые или сероватые.
14.Бразильская светящаяся акула известна своей способностью совершать бандитские набеги на китов и крупных рыб, оставляя на них характерные круглые шрамы. Известный эксперт по акулам Стюарт Спрингерввёл в обиход просторечное название этого вида – «cookiecutter shark». Это переводится как «акула-формочка для печенья». Ещё одно имя этих акул demon whale-biters — «демон, кусающий китов».
15. Глядя на акулу-зебру можно подумать, что у того, кто дал ей это название, было специфическое чувство юмора. Почему окрашенная «в горошек» акула так называется? На самом деле, молодые особи этого вида действительно имеют полоски как у зебры, и лишь с возрастом становятся пятнистыми.
16. Китовая акула – самая большая рыба в океане.
По некоторым оценкам, они могут вырасти до 12,2 метра и весить до 40 тонн! Эти гиганты питаются планктоном, безобидны для человека и очень красивы. Рисунок пятна каждой китовой акулы уникален как отпечаток пальца.
17. Гренландская акула — вероятно, самая медлительная рыба на свете.
Обычно она плавает со скоростью 0,34 метра в секунду, то есть около 1,2 км./ч. По особым случаям рыба разгоняется до 2,5 км./ч. С такими скоростными показателями акула может только подкрадываться к спящим тюленям и надеяться, что её не заметят до последнего момента.
18. Некоторые акулы могут светиться!
Взрослые представители самого маленького вида акул этмоптерус перри (Etmopterus perryi) достигают длины 15-20 см и светятся в темноте. За это глубоководную рыбу ещё называют карликовой акулой — фонарём. Зачем акулы светятся? Дело в том, что свет, испускаемый нижней частью тела, делает силуэт акулы менее чётким, если смотреть на него снизу. Такой способ маскировки известен как контр-освещение и используется многими люминесцирующими организмами, живущими в мезопелагической зоне (т. е. на глубине от 200 до 900 м.)
19. Акулы могут выглядеть очень странно.
Одним из самых интересных по внешнему виду является вид акула-гоблин, получившая имя за свои незабываемые «черты лица».
20. Яйца акул выглядят ещё более странно.
Акулы не мечут икру, как другие рыбы. Они откладывают небольшое количество крупных яиц, похожие на что угодно, только не на яйца. Некоторые из них украшены усиками, рожками и спиралями, вероятно, для лучшего сцепления с субстратом. Размеры их впечатляют. Например, яйцо китовой акулы имеет 70 см. в длину и 40 см. в ширину.
21. Различные виды размножаются по-разному.
Существуют яйцекладущие, яйцеживородящие и живородящие виды. Яйцекладущие виды откладывают яйца, которые развиваются и вылупляются вне тела матери без родительской заботы после того, как яйца отложены. У яйцеживородящих рыб детёныш развивается в организме матери, но внутри яйца: обмена кровью между ними не происходит. А вот настоящее живорождение акул – единственный пример плацентарного живорождения у холоднокровных позвоночных животных!
22. Акула — единственная рыба, которая вынашивает детёныша как млекопитающее.
Таким образом размножается, например, акула-молот. Это вдвойне удивительно, если вспомнить, что хрящевые рыбы считаются более древними и примитивными, чем их более «развитые» костистые родственники.
23. Период беременности может варьироваться от пяти месяцев до двух лет.
Да, два года! Колючая акула (катран) — рекордсменка в этом деле. Это одна из самых продолжительных беременностей в животном мире.
24. Акулы кормят детёнышей “молоком”.
Конечно, его не сравнить с молоком млекопитающих. Но у некоторых видов задний отдел яйцевода, который называется маткой, образует выпячивания – соски. Они выделяет богатую питательными веществами жидкость, по составу подобную материнскому молоку, прямо в рот эмбриона. Акулье молоко выделяют некоторые представители молотоголовых, кархариновых акул, голубая, лисья и атлантическая остроносая акулы. Среди яйцеживородящих – катран и австралийская кунья акула.В отличие от икромечущих рыб, производящих тысячи мальков за один раз, их потомство немногочисленно — 2-5 акулят, которые зато рождаются они крупными и сформированными.
25. После рождения детёнышей мамаша не проявляет никакой заботы о своём потомстве. Она может даже попытаться съесть их.
26. Эмбрионы песчаной тигровой акулы практикуют внутриутробный каннибализм.
По мере роста они начинают есть своих братьев и сестер прямо в животе матери, пока в конечном итоге не останется только две особи – по одной в каждой из двух маток взрослой акулы.
27. Детёныши яйцекладущих видов могут ощущать приближающегося хищника ещё находясь в яйце.
Эксперименты показали, что, уловив электрические импульсы, эмбрионы замирают и даже перестают дышать, чтобы стать менее заметными.
28. Большинство акул взрослеют медленно и достигают репродуктивного возраста только через 12 – 15 лет после рождения.
29. Суп из плавников акулы – популярный традиционный деликатес в Азии, Гавайях и Австралии. В Исландии известно кушанье из протухшей акулы: “хакарл” – традиционное блюдо, подаваемое во время фестиваля в середине зимы, но не особенно популярное среди посетителей! Некоторые говорят, что на вкус оно как сыр, другие утверждают, что практически несъедобно.
30. Акулы очень древние.
Основываясь на ископаемых, найденных в Австралии и Соединенных Штатах, ученые предполагают, что акулы впервые появились в океане около 455 миллионов лет назад. Правда, не все учёные считают найденные чешуйки достаточным доказательством, а хрящевые скелеты этих рыб сохраняются плохо.
31. Акулы откладывают годовые кольца как деревья.
В отличие от возраста вида, возраст отдельной рыбы узнать нетрудно. На позвонках акулы можно увидеть чередующиеся непрозрачные и полупрозрачные полосы. Они подсчитываются как кольца на дереве, позволяя выяснить возраст рыбы. Правда, этот метод считается не на 100% точным.
32. Сколько живут акулы?
Хотя наука ещё не изучила этот вопрос должным образом, считается, что китовая акула может жить до 150 лет, другие виды – около 20-30 лет. Неторопливая гренландская акула и вовсе рекордсмен: для неё и 500 лет не предел.
32. Акулы приспособились к водам разной степени солёности. Например, в Чёрном, Азовском и Балтийском море живут катраны (маленькие и для человека безобидные), а в озере Никарагуа водится настоящая пресноводная акула, довольно агрессивная и опасная. Кроме того, морские акулы могут заходить в устья рек довольно глубоко. Так, бычья акула часто путешествует по рекам Огайо и Миссисипи.
Источник