Вы представляете себе белую акулу. Высокий спинной плавник. Тело в форме торпеды. Зубы, словно выкованные в аду. Этот образ стал иконой, но он также и неполон. В настоящее время в океане обитает более 400 видов акул. Около половины из них имеют длину менее 1 метра. Не все они похожи на монстра из фильма «Челюсти». Некоторые маленькие. Некоторые плоские. Некоторые почти незаметны.
Так что же делает акулу акулой?
Это не только зубы. Это не только плавники. Ответ кроется глубже. Он в строении их тел.
Преимущество хряща
У большинства рыб есть кости. Вы знаете это, потому что кости есть у вас. Млекопитающие, рептилии, птицы и амфибии имеют твердые, богатые кальцием скелеты. Акулы, вместе с скатами и химерами, — нет.
У них хрящ.
Такой же эластичный материал поддерживает структуру носа и ушей акулы. Он прочен, да. Однако его плотность намного ниже, чем у кости. Это не мелкая деталь. Это механизм выживания.
Кости тяжелые. Кость тонет. Хрящ очень легкий. Легкие предметы легко всплывают. Эта низкая плотность позволяет акулам погружаться на большие глубины без плавательного пузыря. Костистым рыбам нужны плавательные пузыри для контроля плавучести. Акулы обходятся без пузыря вообще. Экономят вес. Экономят энергию. Они просто плывут.
Кожа, уменьшающая сопротивление
Посмотрите на типичную рыбу. Чешуя крупная и блестящая. Посмотрите на акул. Ничего подобного.
Акулы покрыты дермальными зубчиками.
Это не чешуя. Это микроскопические зубоподобные структуры. Они прочные, они защищают. Но их главная задача — гидродинамическая. Дермальные зубчики выстроены в определенном порядке. Они направляют поток воды вдоль тела акулы. Минимизируют трение. Снижают сопротивление.
Акула не просто проталкивается сквозь воду. Она рассекает ее. Кожа помогает. Тело помогает. Скелет помогает. Это система, направленная на эффективность.
Дыхание под водой
Акулы дышат, как большинство рыб. Они заглатывают воду. Извлекают кислород. Выталкивают воду наружу. Однако механизм отличается.
Вода попадает в рот. Проходит через жабры. Выходит через жаберные щели за головой. У костистых рыб эти щели покрыты оперкулюмом. Крышкой. У акул щели открыты. Их хорошо видно.
Внутри жаберных щелей находятся жаберные лепестки. Они устланы микроскопическими капиллярами. Кровь в этих капиллярах бедна кислородом. В воде много кислорода. Кислород диффундирует из воды в кровь. Простая физика. От высокого давления к низкому. Акулы получают то, что им нужно.
Как акулы перемещают воду
Не все дышат одинаково. Некоторые используют жаберные насосы. Мышцы головы активно прокачивают воду и нагнетают ее в жабры. Это работает аналогично нашим легким. Акулы могут оставаться на месте. Могут парить. Могут отдыхать. Находиться в неподвижности и продолжать дышать.
Однако большинство акул полагаются на рамную вентиляцию.
Им нужно двигаться. Они плывут вперед, заставляя воду поступать в жабры. Когда вы останавливаетесь, вы перестаете дышать. Некоторые очень активные виды почти полностью зависят от этого. Они не могут отдыхать. Они должны постоянно плыть. Море для них — постоянный источник воздуха.
Некоторые очень активные акулы почти полностью полагаются на рамную вентиляцию. Это означает, что они проводят большую часть времени в движении.
Различные формы и размеры
Идея о том, что все акулы — это умные хищные торпеды, ошибочна.
Рассмотрим пример шипастого карликового акулка. Вырастает примерно до 15 см. Маленькая. Возьмем для примера китовую акулу. Она может достигать высоты более 40 метров. Огромная. Это крайние случаи.
Активность определяет форму. Активный хищник имеет форму торпеды. Менее активные виды обычно плоские, напоминая скатов. Они также обитают в разных местах. Крупные активные акулы охотятся на верхних и средних глубинах. Маленькие акулы часто цепляются за дно. Некоторые преодолевают тысячи миль. Некоторые остаются на одном маленьком участке всю жизнь.
Акулы — не камни. Это группа животных, которая решила проблемы морской жизни уникальными способами. Нет костей. Нет плавательного пузыря. Только хрящ, зубчатая структура и воля к движению.
Мы рассмотрели их тела. Их скелеты. Их кожу. Их дыхание. Но как они на самом деле красиво двигаются? Насколько они быстры? Это уже другая история.
