Что общего у акулы и реактивного самолета? Читайте дальше - и вы все узнаете.
Для начала приведем несколько важных сведений об акулах. Эти свирепые хищники выслеживают и пожирают других морских существ, включая и других акул. Акулы удивительно зубасты, челюсти их усеяны рядами заостренных зубов, и даже кожа состоит из преобразовавшихся (их называют плакоидными) зубов. И эти зубы добавляют им скорости - некоторые акулы, преследуя добычу, могут плавать со скоростью более 65 км/ч. Самая маленькая акула - черная колючая - длиной всего около 20 см. Самая большая акула - гигантская - может вырастать до 20 м, то есть она длиннее автобуса.
Большинство из 360 видов акул живут по принципу «движение - это жизнь». Если они перестают плавать, кислород не попадает в их тела. Эти акулы очень напоминают самолет с прямоточным воздушно-реактивным двигателем.
Самолет движется за счет реактивной струи газа, вырывающейся из сопла двигателя. (Представьте себе надувной шарик, из которого выпускают воздух и не удерживают в руках, - принцип действия тот же самый.)
В обычном реактивном двигателе воздух сжимается компрессором, а затем смешивается с реактивным топливом. Горячие газы вырываются из двигателя. А прямоточный воздушно-реактивный двигатель использует движение самолета: на высокой скорости воздух поступает в двигатель через отверстие в носовой части. Таким образом, сжатие воздуха происходит автоматически - компрессор уже не нужен.
Но давайте вернемся к акулам. Бесшумное скольжение акулы - это все то же плавание, а для него требуется много кислорода (как, например, при беге). Чтобы двигаться дальше, дыхательный аппарат акулы должен постоянно перерабатывать поступающий кислород, а кровь должна транспортировать кислород к мышцам и другим органам, нуждающимся в нем.
Акулы, как и другие рыбы, получают необходимый им кислород не из воздуха, а из воды. У них пять - семь (до десяти, в зависимости от вида) пар жаберных щелей, расположенных по бокам, перед грудными плавниками. Каждая жаберная щель внутренним краем выходит в глотку, а наружным — на поверхность тела.
Некоторые акулы, преследуя добычу, могут развивать скорость до 65 км/ч.
Вода попадает в приоткрытый рот акулы и течет через жабры, где из нее усваивается кислород, который затем попадает в кровь акулы. А отработанна вода выбрасывается в океан через жаберные щели.
У некоторых акул очень мускулистые жабры, что позволяет ритмично прокачивать через них воду. Акула накачивает себя кислородом даже во время спокойного отдыха на морском дне. Таким акулам не нужно постоянно плавать, чтобы выжить.
Но есть и акулы, способ дыхания которых очень напоминает принцип работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Когда они плывут вода прокачивается через рот и жабры за счет их движения вперед.
Этим акулам (к ним относятся, например, большая белая и голубая акулы) приходится постоянно двигаться, чтобы в жабры непрерывно поступала богатая кислородом вода. Если они остановятся, то через какое-то время задохнутся.
Некоторые акулы используют комбинированные способы дыхания. Например, серая акула с прямоточного режима при движении переключается на мышечный насос, когда останавливается отдохнуть.
Для многих акул справедливы слова «плыви или утони». Поскольку тело таких акул плотнее воды, им приходится постоянно двигаться, чтобы оставаться на плаву. Если они остановятся, то медленно пойдут ко дну.
Так уж устроены акулы: без движения задыхаются даже в чистой воде, в которой кислорода достаточно. Пелагические акулы, то есть живущие в просторах океана, гибнут в океанариумах. По-видимому, они не могут тут развить нужной скорости. Оттого и задыхаются. Лишь на быстром ходу вода в достаточном объеме протекает через жабры акулы. Вялую, издыхающую акулу, если она не слишком велика, служители океанариума помещают в небольшой бассейн с проточной водой и, случается, спасают ей жизнь, «промывая» жабры.
Воздушного пузыря у акул нет, их удельный вес тяжелее воды. И по этой причине акула должна жить все время в движении, иначе пойдет ко дну, лишь только перестанет шевелить хвостом.
Акула плавает, волнообразно изгибая тело. Основной двигательный импульс сообщает акуле разнолопастный, или, как говорят ихтиологи, гетероцеркальный хвост (верхняя его лопасть почти у всех акул длиннее нижней).
Еще один «двигатель», вполне уже современный, замечен у акул - ракетный! С силой выталкивая воду из жаберных щелей, они получают реактивный толчок вперед. К такого рода движению прибегают обычно спящие акулы. И день, и ночь, от рождения до смерти, акула обречена быть в движении. Но спать-то когда-нибудь надо! Ничто живое без сна и отдыха долго не существует. Пелагические акулы, обитающие вдали от берегов и над большими глубинами, спят урывками на плаву, время от времени медленно шевеля хвостом и реактивными толчками продвигаясь вперед, и потому не тонут.
Акулы прибрежий, чтобы поспать, ложатся на дно. На мелководье дремотная неподвижность не грозит им погружением в океанскую бездну.
Скорость рыб измеряют секундомером по скорости корабля, идущего параллельным курсом, кинокамерой (рассчитывая по отснятым кадрам, скорость движения которых известна). Но, пожалуй, наиболее точные показания о максимальных скоростях дает автомобильный спидометр, смонтированный на спиннинге. Пойманная на крючок рыба, разматывая леску, уходит обычно со всей резвостью, на которую способна. А леска так же быстро прокручивает спидометр, соединенный с ней.
Все эти методы дают разные показания скоростей. Максимальные из них такие (в километрах в час): карп - 13; окунь - 17; щука - 33; лосось, барракуда, скумбрия - 40; тарпон - 56; тунец - 70; меч-рыба, марлин и рыба-парусник - 100-130!
А акулы?
Они где-то на уровне «скумбрия - тарпон-тунец». Максимальная зарегистрированная скорость голубой акулы - 42,5 километра в час, а мако - около 60. Бесспорно, это хороший показатель: так же резво скачут лучшие скакуны на ипподромах.
Сила у акулы велика. Случалось, от одного рывка большой акулы лопались, словно тонкая бечева, джутовые канаты толщиной в 5 сантиметров!
Стальные крюки, застрявшие в пасти, разгибались. Цепи, соединяющие эти крюки с леской-канатом, выдерживают нагрузку почти в тонну. Но и их рвут акулы! Ломают, сжав челюстями, и сами крюки, а это «полудюймовая упругая сталь».
Выпотрошенная, простреленная пулями, не раз пронзенная гарпунами, акула еще настолько жизнеспособна, что может откусить руку (с одним рыбаком так и случилось). Другая, тоже выпотрошенная и брошенная в море, тут же снова попалась на крючок, проглотив нанизанные на него собственные кишки.
Прибавьте к этой невероятной жизнеспособности острые, как ножи, зу£ы (у крупных акул до 5 сантиметров длиной), такие острые, что ими буквально бриться можно. Эти зубы-ножи способны перекусить человека пополам! А растяжимая акулья пасть без труда глотает крокодилов, морских львов, своих двухметровых сородичей и даже будто бы лошадей (если пасть очень велика, например у белой акулы). Не забудьте о чутком обонянии акул и других органах,
обеспечивающих точную информацию и ориентацию
в бескрайних просторах морей, и перед вами предстанет хищное чудовище, равного которому мир не знает.
Каплю крови в «океане» воды акула чует на большой дистанции, подобно самцам бабочек-шелкопрядов и сатурний, способных обнаружить стотысячные доли миллиграмма пахучего вещества в «озере» атмосферы: в пространстве шириной в сотни метров и длиной в 3-4 километра и больше. Концентрация «запаха» невероятно мала - молекула в кубометре воздуха!
«Мы имеем здесь дело с настолько тонко развитым обонянием, что за ним не могут угнаться наиболее чувствительные и точные приборы, при помощи которых в наше время проводится химический анализ» (А. X э з л е р).
Ноздрями, которые у нее снизу на рыле, акула не дышит, а только, так сказать, нюхает. Рыщет в воде, определяя точное направление на источник запаха. Какую ноздрю более интенсивно «бомбардируют» пахучие молекулы, в ту сторону и поворачивает. Если правую ноздрю ей заткнуть, будет все время забирать против часовой стрелки влево, в сторону функционирующей ноздри. И наоборот - по часовой, когда запахи ловит только правая ноздря.
Обе ноздри заткнули - проплыла мимо распространяющей ароматы пищи. Залепили акуле глаза, освободив ноздри от затычек: «сделала стойку над пищей».
У акул и зрение, как недавно выяснилось, неплохое, и слух тоже, но обоняние - главный ее поводырь.
Обоняние и еще «дистантное осязание», сейсмосенсорное чувство боковой линии, которое направляет рыбу по, правильному пути к трепещущей добыче, даже если течение уносит запахи в сторону от акулы и обонять их она не может.
Боковая линия - это система чувствующих кожных органов, которая тянется с каждой стороны тела от хвоста к голове (здесь боковая линия ветвится). От главной продольной системы перпендикулярно к поверхности тела рыбы отходят мелкие канальца (с проникающими в них нервами), которые небольшой порой открываются наружу. Это прямое соприкосновение чувствующих органов с внешней средой оповещает рыбу о малейших колебаниях «забортной» веды. Подплывает ли она к какому-либо предмету или к другой рыбе, сейчас же дополнительный напор воды на органы боковой линии, созданный этим препятствием, позволяет на расстоянии как бы ощупать окружающее пространство.
Поскольку вода более упругая среда, чем воздух, колебания в ней распространяются более чем вчетверо быстрее - со скоростью 1500 метров в секунду. А это значит, что боковая линия получает сигналы о препятствиях на пути и прочую доступную ей информацию более оперативно, чем ультразвуковые эхолокаторы летучих мышей.
Акулам, прекрасно оснащенным всем необходимым для жизни и действия в море, неведомы сомнения в выборе пищи. Они едят все, что на зуб попадет, пусть даже малосъедобное и неаппетитное: крокодилы, морские змеи и черепахи, пингвины и прочие птицы, обитающие над океаном, летучие рыбы и рыбы донные (даже скаты-хвостоколы, разящие недругов ядовитым стилетом!), сельди,- треска, лососи - все гибнут в ненасытном чреве акулы. Тюлени, дельфины, раненые киты, отбросы с кораблей, олени, лошади, собаки, кошки, куры, как-либо попавшие в море, и многое другое еще более странное пожирают и переваривают акулы. Даже будто бы лак, которым покрывают палубу, и металлические предметы. Подковы, проглоченные вместе с лошадиными ногами, перевариваются почти так же быстро, как кости и копыта. Желудочные соки акулы обладают большой пищеварительной силой (попав на кожу, вызывают сильный ожог).
У акул с дельфинами отношения немирные. Немало дельфинов гибнет в акульих зубах. Но на воле и в неволе не раз видели, как дельфины, нападая стаей, прогоняли и даже убивали довольно крупных акул. Они таранят их рылом, нанося удары по жаберным щелям. Или, прижав к стене бассейна (либо выбрасывая на поверхность), не дают акуле дышать.
Атаковать здоровых китов акулы не осмеливаются. Кит, как таран, наделен несравненно большей силой, чем дельфин. Но следуют за китами на почтительном расстоянии, как шакалы за львами, чтобы в подходящий момент, когда кит ранен, разорвать его или подобрать объедки за кашалотом.
Экология
Акулы пробуждают у нас любопытство и страх неизвестного.
Они правят в водных глубинах, где 95 процентов океанов Земли остаются неисследованными.
4. У акул одни из самых крупных мозгов в мире рыб
Мы часто представляем акул хищниками, бороздящими просторы океана в одиночестве, но многие из них являются довольно социальными существами и передвигаются группами с установленной социальной иерархией.
5. Акулы могут проследить за своей добычей по сердцебиению
Акулы могут проследить электрические импульсы, связанные с сердцебиением, с помощью электрорецепторных узелков в ноздрях, называемых ампулы Лоренцини.
Нападения акул на людей
6. Акулам не нравится вкус человека.
Если вам не повезет, и вас укусит акула, она вряд ли вернется, чтобы еще раз это сделать, если поймет, что вы не относитесь к морским млекопитающим.
7. У вас больше шансов быть укушенным другим человеком, чем акулой.
У вас меньше шансов умереть от укуса акулы, чем от укуса другого человека. Из 30-50 нападений акул, которые происходят ежегодно, только 5-10 являются смертельными. И хотя вероятность быть укушенным акулой мала, смерть от укуса акулы встречается еще реже.
Акула-домовой
8. Акула-домовой обитает слишком глубоко, чтобы человек мог ее изучить.
Розовая с длинным выростом акула-домовой или акула-гоблин живет вдоль континентальных шельфов и подводных горных хребтов на глубине больше 200 метров.
Самая большая акула
Китовые акулы являются самыми крупными видами живущих рыб. Самая большая из зарегистрированных китовых акул достигала чуть больше 12 метров в длину и веса 21 тонн.
10. Акулы уязвимы
Около 20-30 процентов видов акул близки к вымиранию, в основном из-за попадания в сети случайно во время промыслового лова.
Пользуясь текстом «Хрящевые и костные рыбы», ответьте на вопросы.
1) Почему скаты, лёжа на дне, пропускают воду через брызгальце, а не через жаберные щели?
2) Чем можно объяснить большую плодовитость костных рыб по сравнению с акулами?
3) Почему акулы должны находиться в постоянном движении?
ХРЯЩЕВЫЕ И КОСТНЫЕ РЫБЫ
Современные представители хрящевых рыб (акулы и скаты) утратили броню и костный скелет своих предков. Скаты имеют плоское тело и плавают у дна, питаясь, в основном, моллюсками. Акулы живут в открытом море, питаясь костными рыбами и иногда млекопитающими. Хрящевые рыбы получили своё название потому, что их внутренний скелет построен из хряща. Жаберных крышек нет, поэтому акулы дышат, заглатывая ртом воду и пропуская её через жаберные щели, расположенные спереди по бокам тела или снизу. Большинство скатов, которые подолгу лежат на дне, пропускают воду через брызгальце (остаток ещё одной жаберной щели), расположенное на верхней стороне тела.
Хрящевые рыбы – существа живородящие, яйцеживородящие и яйцекладущие. Зародыши развиваются долго – от 4 месяцев до 2 лет в зависимости от вида. Плодовитость у живородящих и яйцеживородящих невелика. Акулята, вылупившиеся в чреве матери, могут съесть своих братьев и сестёр. Яйцекладущие откладывают от двух до нескольких десятков яиц. Полярная акула и некоторые скаты откладывают до 500 яиц. Яйца защищены крепкой капсулой, надёжно защищающей зародыш от врагов. Плавательного пузыря у большинства этих рыб нет. Только у песчаных акул есть «воздушный карман» желудка.
У костных рыб скелет в основном костный. Жабры прикрыты крышками, движения которых активно прогоняют воду через жабры. Плавательный пузырь есть у большинства видов костных ыб. Встречаются рыбы и без плавательного пузыря, например, камбала. Оплодотворение у большинства внешнее, хотя встречаются иногда виды, у которых оплодотворение внутреннее. Икра развивается от нескольких часов до нескольких месяцев (у лососей). Плодовитость костных рыб различна. Некоторые африканские рыбки откладывают от 12до 14 икринок, а процесс их вынашивания происходит во рту. Луна-рыба вымётывает до 300 млн. икринок.
Пояснение.
Правильный ответ должен содержать следующие элементы:
Ответ на первый вопрос:
1) Скаты ведут придонный образ жизни, и, когда они лежат на дне, их жаберные щели закрыты и защищены от песка, поэтому они пропускают воду через брызгальце – остаток жаберной щели, расположенные на спинной стороне.
Ответ на второй вопрос.
2) Костные рыбы мечут икру, которая в основном погибает, съедается хищниками, тонет, смывается на берег и т.п. (Это косвенная забота о потомстве, чем больше количества потомства, тем выше вероятность, что часть выживет ). У акул детёныши или яйца развиваются в теле матери.
Ответ на третий вопрос.
3) У акул нет жаберных крышек и плавательного пузыря. Если они остановятся, то их жабры не будут омываться водой, а при отсутствии плавательного пузыря они будут тонуть, поскольку их плотность выше плотности воды