Акулы

Аку́лы(лат.Selachii)— надотрядхрящевых рыб(Chondrichthyes), относящийся к подклассупластиножаберных(Elasmobranchii) и обладающий следующими отличительными особенностями: удлинённое тело более или менее торпедообразной формы, большой гетероцеркальный хвостовой плавник, обычно много острых зубов на каждой челюсти.
Самые древние представители существовали уже около 450—420 млн лет назад.
Известно более 500 видов акул: от глубоководной мелкойEtmopterus perryi, длиной лишь 17 сантиметров, докитовой акулы(Rhincodon typus) — самой большойрыбы(её длина достигает 20 метров). Представители надотряда широко распространены в морях и океанах, от поверхности до глубины более 2000 метров. В основном обитают в морской воде, но некоторые виды способны жить также и впресной. Большинство акул относятся к так называемым настоящимхищникам, но 3 вида —китовая,гигантскаяибольшеротаяакулы —фильтраторы, питаютсяпланктоном,кальмарамии мелкими рыбами.
Русское слово «аку́ла» происходит отдревнеисландского«hákall».
Скелетакулы заметно отличается от скелетакостных рыб— в нём неткостей, и он полностью образован изхрящевых тканей. Согласно недавним открытиям, кости были утеряны в процессе эволюции. В скелете выделяют следующие отделы:
По каналам позвонка проходитхорда, пронизывая весь позвоночный столб.Черепакул представляет собой сплошную хрящевую коробку, передний конец его вытянут врострум, поддерживающий рыло. На боковых поверхностях расположены глазницы, защищающие глаза, между стенок глазниц лежитголовной мозг.
Пояс передних конечностей представляет собой хрящевую дугу, лежащую в толще мускульной стенки позади жаберного отдела, и никак не связан с осевым скелетом. На боковой поверхности пояса есть вырост, являющийся местом причленения скелета плавника. Пояс брюшных плавников имеет вид хрящевой пластины, которая лежит в мускулатуре брюшной клетки передклоакой. К боковой поверхности причленяется скелет брюшного плавника, который состоит из одного удлинённогобазальногоэлемента с прикреплённым к нему рядом радиальных хрящей. Усамцовбазальный элемент служит скелетной основойптеригоподия—копулятивноговыроста.
Скелет непарных плавников состоит из радиалий, погружённых вмускулатуруи проникающих в основание плавника. Хвостовой плавник гетероцеркальный, и в верхнюю его лопасть заходит конец позвоночного столба. Лопасти плавников поддерживаются эластотрихиями.
Плакоиднаячешуя, свойственная акулам, среди рыб является самой древней вфилогенетическомплане. Чешуйки представляют собой ромбические пластинки, которые заканчиваются шипом, выступающим из кожи наружу. По строению и прочности чешуя близка кзубам, что даёт повод называть её кожными зубчиками. Зубчики эти имеют широкое основание, приплюснутую форму и очень рельефно очерченную коронку. В большинстве своём коронки очень остры и плотно прилегают друг к другу, поэтому кожа может показаться относительно гладкой, если провести рукой от головы к хвосту, и наоборот — грубой, какнаждачная бумага— если вести в обратном направлении.Минеральнаячасть представленадентином, образованным клеткамикориума, который пронизываетсоединительнотканнуюоснову чешуи. По составу дентин близок к кости, но более плотный. Дентиновый слой зубчиков состоит из твёрдого минералаапатита, облачённого вколлаген. Благодаря своей микроструктуре зубчики обладаюттвёрдостьюи устойчивостью, предоставляющими акуле неплохую защитную оболочку (как от крупных животных, включая других акул, так и от мелкихпаразитов), и в то же время не создают помех для высокой подвижности — подобнокольчуге. Шип плакоидной чешуи отличается ещё более высокой прочностью, так как покрыт аналогомэмали—витродентином, образуемым клетками базального слояэпидермиса. Плакоидная чешуйка имеет полость, заполненную рыхлой соединительной тканью скровеносными сосудамиинервными окончаниями.
Сочетание формы, расположения и состава кожных зубчиков играет немалую роль вобтекаемоститела акулы. К примеру, ярко выраженные рельефные выступы на этих зубчиках у белой акулы создаютгидродинамическийэффект, сравнимый саэродинамическимэффектом, который наблюдается при движении мячика для гольфа. Наличие мельчайших выступов и впадинок в результате заметно уменьшаеттурбулентность. Форма, структура и размеры зубчиков различаются у разных видов акул. По расчётам учёных, кожа самых быстрых видов снижает сопротивление воды на величину до 8 %.Акула-мако, взъерошивая чешую, способна ещё больше снижать сопротивление, что позволяет ей разгоняться до 80 км/ч. Кроме того, гидродинамические свойства зубчиков дают ещё один весьма полезный охотнику эффект — бесшумность. В отличие от костистых рыб, плавники которых порождают при движениизвуковыеволны, движениябелой акулыпри преследовании добычи остаются практически неслышными для её жертвы почти до самого момента нападения.
Мускулатураакул делится на 3 группы:
По функциональному назначению её можно разделить на мускулатуру плавников, мускулатуру головы с жаберным и челюстным аппаратами и мускулатуру пищеварительной системы и внутренних органов. У акул вся мускулатура туловища (соматическая) состоит из ряда мышечных сегментов —миомеров, которые разделяются друг от друга миосептами. Мускулатура плавников образована отдельными пучками мышц. Особенностью мускулатуры является её относительная автономность, то есть она сохраняет способность к сокращениям даже при нарушении связи сцентральной нервной системой. Кроме того, акулы не способны контролировать силу сокращения белой мускулатуры.
В силу низкого уровня обмена веществ и простого устройства организма, акулы не способны на продолжительные физические нагрузки. В ходе длительной активности в их организме накапливается большое количествомолочной кислоты, что может привести к необратимым метаболическим нарушениям. Согласно исследованиям, посвящённым смертности акул после спортивной ловли, всеакулы-мако,лисьи акулы,сельдевые акулыичернопёрые рифовые акулысо средней концентрацией лактата в крови около 30 ммоль/л, а также большинство особей с концентрацией лактата в крови около 20 ммоль/л, умирают от анаэробного лактоацидоза. Многие представители семейства серых акул имеют высокую смертность при концентрации лактата в крови около 10—15 ммоль/л, хотя некоторая доля этих смертей может быть списана на иные факторы стресса после поимки.
Зубы большинства акул имеют форму острыхконусови сидят на хрящах верхней и нижнейчелюстей. 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.
В зависимости отрационаи образа жизни, зубы и челюсти очень различаются у разных видов акул. Донные акулы, пища которых обычно защищена твёрдой оболочкой, имеют дробящие зубы — плоские с ребристой поверхностью (разнозубая акула). Многие хищные виды имеют длинные острые зубы, приспособленные для лёгкого проникновения в плоть добычи (например,песчаные акулы). У таких акул, кактигровая, зубы широкие и зазубренные — предназначенные для разрезания и разрывания мяса более крупной жертвы. У питающихся планктоном акул зубы мелкие (около 3—5 мм укитовой акулы).
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 какакула-макои белая акула, нижняя и верхняя лопасти почти одинаковы (близки к гомоцеркальной форме), а у большинства остальных видов верхняя лопасть заметно больше нижней.
Как и другие рыбы, акулы получают необходимое количествокислородаиз воды, пропуская её через жабры.Органы дыханияпредставляют собой жаберные мешки, которые внутренними жаберными отверстиями открываются вглотку, а наружными — по бокам головы на поверхность тела. Для акул характерно наличие 5—7 паржаберных щелей(в зависимости от вида), расположенных перед грудными плавниками. Жаберные отверстия отграничены друг от друга широкими межжаберными перегородками, в толще которых залегают хрящевые жаберные дуги. Жаберные лепестки сидят на передней и задней стенках жаберных щелей, где они образуют полужабры. Для дыхания характерно противоточноедвижение кровии водной массы.
При вдохе у акул расширяется глоточная область, и через ротовое отверстие ибрызгальцев неё засасывается вода, которая омывает жаберные лепестки и проходит в наружные жаберные полости;давлениеводы снаружи прижимает края межжаберных перепонок, и они закрывают наружные жаберные щели. При выдохе жаберные дуги правой и левой сторон сближаются и тем самым уменьшают объём глотки, почти сомкнутые жаберные лепестки соседних полужабр затрудняют отток воды в глотку; давление в наружных жаберных полостях возрастает, в результате этого клапаны отгибаются, и вода вытекает наружу. Как и у всех хрящевых рыб, жаберные лепестки акул не способны выделять продукты азотистого обмена и соли, так что функция жабр ограничена толькогазообменом.
Сердцеимеет две камеры —предсердиеижелудочеки располагается в грудном отделе рыбы, около головы. Оно двигает кровь по жабернойартериив сосуды, расположенные в жабрах, а оттуда, уже обогащённая кислородом, она поступает в другиеорганы. У акул один кругкровообращения, и в сердце тольковенозная кровь. Количество крови составляет 3,7—6,8 % от массы тела, содержаниегемоглобина3,4—6,5 %, акислородная ёмкостьсоставляет 4,5—8,7 об. %. Максимальные показатели содержания гемоглобина и кислородной ёмкости у акул меньше аналогичных средних показателей костистых рыб, что говорит о более низком уровне ихметаболизма.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.
У акул нетплавательного пузыря. Вместо этого компенсировать отрицательнуюплавучестьим помогают огромнаяпечень, хрящевой скелет и плавники. Уменьшениеудельного весатела достигается за счёт накопления в печениуглеводородаскваленас удельным весом 0,86 г/см³, а такжеплотностьюхряща примерно вдвое меньше плотности кости. Для многих акул также характерна нейтральная плавучесть за счёт обводнения скелета. Остальное компенсируется подъёмной силой, возникающей при движении. В то же времяпесчаные акулы(Odontaspididae) решают вопрос отсутствия плавательного пузыря проще — они создают его подобие, набирая воздух вжелудок.
Большинство видов акул вынуждены постоянно двигаться для того, чтобы поддерживатьдыхание, поэтому не могут долго спать. Тем не менее некоторые виды, такие какусатая акула-нянька, способны прокачивать воду через жабры, что позволяет им отдыхать на дне.
В отличие от костистых рыб, механизмосморегуляцииакул довольно прост и примитивен. По электролитному составукровьитканевые жидкостиорганизма почти не отличаются от морской воды, то есть почти полностьюизотоничнывнешней среде. За счёт содержания солей обеспечивается около 50 %осмотического давлениякрови и тканей. Из-за особенностей азотистого обмена в крови акул в значительном количестве накапливаютсямочевина(довольно токсичное вещество) итриметиламиноксид, плохо диффундирующие черезмембраныклетокпочеки жабр, за счёт чего достигается оставшееся повышение осмотического давления. Результатом всего является повышенное осмотическое давление внутренней среды (26атмпротив 24 атм в морской воде), то есть создаются условия для свободного проникновения воды из внешней среды вмежклеточную жидкостьи кровь, что в итоге приводит кдиффузиинатрияикалия.
Длягомеостазаорганизма существует специальный механизм для поддержания электролитного состава — ректальная железа, выводящая избыток солей в клоаку.
Большинство акул являютсяпойкилотермными(холоднокровными) животными.Температура телаакул соответствует температуре окружающей среды. Тем не менее исключениями из этого правила являются некоторые виды пелагических акул — например, мако, белая и голубая акулы (всего около 8 видов). Они частично теплокровны (мезотермны) и могут иметь температуру некоторых частей тела на 8—11 °C больше, чем температура окружающей среды, за счёт интенсивной работы мышечной системы. Множество мелкихвеноплетает крупные мышцы, которые отдают крови вырабатываемое тепло. Более высокая температура тела позволяет акулам быстрее и эффективнее двигаться в холодной воде.
На коже, покрывающей подвижные хрящевые челюсти, в несколько рядов располагаются зубы, которые являются преобразованными плакоидными чешуями.
Ротовая полостьпереходит вглотку, за которой начинаетсяпищевод, без заметных границ переходящий в легко растяжимый U-образныйжелудок. Концентрациясоляной кислотывжелудочном сокедостигает 3 %. От желудка отходиттонкая кишка, переходящая втолстую, которая в свою очередь переходит впрямую кишку, открывающуюся клоакой. Внутри толстой кишки находитсяспиральный 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. В период размножения железа выделяет пахучуюслизь, облегчающую встречу особей разного пола.
Особое место в организме акул занимает массивная трёхлопастная печень, масса которой может составлять до 30 % от массы всего тела. Печень накапливает запасыжира(до 70 % от массы печени у гигантской акулы), животныйкрахмалгликогени некоторыевитамины, выполняя функции хранилища энергетических резервов и гидростатического органа для увеличения плавучести.
Достоверно известно, что у хищных акул большу́ю роль впищеварениииграетферментколлагеназа.
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 трёхметроваяобыкновенная песчаная акула(Carcharias taurus) весом 150 кг за год съедала всего 80—90 кг рыбы, а 30 кг китовойворваниполностью удовлетворяют метаболические потребности 943 кг белой акулы как минимум на 1,5 месяца.
Акулы периодически производят эверсию желудка — выворачивают его через рот наружу в водную среду с целью очищения. При этом никогда не повреждают желудок своими многочисленными зубами.
Органы чувствразных видов акул развиты в разной мере в зависимости от их среды обитания.Спинной мозгакул имеет большую функциональную самостоятельность. У акул особо хорошо развиты сенсоры фото- и химическойрецепции, а также акустико-латеральная система.
Обоняниеу акул — одна из основных сенсорных систем. Эксперименты показали высокую чувствительность акул к запахам.
Органы обоняния представлены ноздрями — небольшими мешочками на морде, пропускающими воду к обонятельнымрецепторам. Обоняние задействовано при поиске добычи и партнёров для размножения. У белой акулы для обработки обонятельной информации используется 14 % мозга. Особенно хорошо развито обоняние умолотоголовых акул— разнесённые на приличное расстояние друг от друга на голове своеобразной формы ноздри позволяют чётче определить положение источниказапаха. Исследования показали, что акулы лучше реагируют на запахи раненой или встревоженной добычи.
Некоторыми учёными высказываются предположения о том, что акулы способны улавливать запахи, распространяемые по воздуху, так же хорошо, как и в воде. Белую акулу часто наблюдали с мордой, высунутой над поверхностью воды.
Акулы способны улавливать запах крови, разведённой в пропорции 1:1 000 000, что грубо можно сравнить с однойчайной ложкойна плавательный бассейн средних размеров.
Строениеглазаакулы по большей части такое же, как и у всех позвоночных, но с некоторыми особенностями. Глаз акулы имеет особый отражающий слой —тапетум— расположенный позадисетчатки. Тапетум направляет прошедший сквозь сетчатку свет обратно, чтобы он ещё раз воздействовал на рецепторы, таким образом усиливая чувствительность глаза. Это существенно повышаетостроту зрения, особенно в условиях недостаточнойосвещённости. Ещё одной особенностью у некоторых видов является наличие моргающеговека, которое закрывает глаз непосредственно во время атаки на жертву, защищая его от повреждений. Акулы, не имеющие моргающего века, при атаке жертвы закатывают глаза.
Ранее полагали, что глаз акулы содержит слишком малоколбочеки не способен различать цвета и мелкие детали. Однако современные технологии позволили доказать обратное. Зрение некоторых видов акул острее человеческого до 10 раз.
Органслухау акул — этовнутреннее ухо, заключённое в хрящевую капсулу. Акулы воспринимают преимущественно низкие звуки 100—2500Гц. Большинство акул способны различатьинфразвук(частоты ниже 20 Гц). Внутреннее ухо также является органом равновесия.
Каналбоковой линиипроходит 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.
Электрорецепторныйаппарат акул представленампулами Лоренцини— это погружённые в кожу маленькие соединительнотканные капсулы с исходящими от них трубочками, которые открываются на поверхность кожи. Акулы реагируют наэлектрические полянапряжённостьювсего 0,01 мкВ/см. В связи с этим они способны обнаруживать жертву по электрическим полям, создаваемым работой дыхательных мышц и сердца.
Есть предположения, что они используются акулой и в качестве термодатчиков, определяющих температуру среды с точностью до 0,05 °C.
Наблюдаемая у некоторых видов траектория миграции по прямой линии на довольно большие расстояния натолкнула учёных на мысль о возможности акул ориентироваться помагнитному полю Земли. Исследования, проведённые с содержащимися в неволепесочными акулами(Carcharhinus plumbeus), подтвердили эти догадки — продемонстрированное ими поведение позволяет уверенно говорить о магнитнойсенсорике. В восприятиимагнитного поляу акулы могут быть задействованы: магниточувствительные рецепторы, влияние магнитного поля на химические процессы, электрорецепторный аппарат или всё перечисленное в комплексе.
Каждый вид имеет свою определённуюпродолжительность 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. Впрочем, рекордной продолжительностью жизни отличаетсяпятнистая колючая акула, живущая более 100 лет. Известны и китовые акулы с близким возрастом. Подобные (и даже бо́льшие) оценки существуют и дляполярных акул.
Для акул характерны свойственное хрящевым рыбам внутреннееоплодотворение, примитивная матка и довольно совершенная плацентарная связь.Плодразвивается в матке и появляется на свет хорошо приспособленным к самостоятельной жизни — у новорождённых акул хорошо развитыопорно-двигательный аппарат, пищеварительная система и органы чувств, что позволяет самостоятельно питаться и быстро наращивать массу. Акулы производят на свет разное количество детёнышей — некоторые виды до 100, другие же всего двух-трёх. Белая акула рожает примерно по 3—14 акулят за один раз. В отличие от большинства костистых рыб, производящих миллионыикринок, принцип продолжения рода у акул нацелен скорее на качество, чем на количество (К-стратегия). Забота некоторых видов опотомстве(акулёнок некоторое время находится под опекой матери) позволяет обеспечить акулам высокий коэффициент выживаемости, а значит и более низкуюплодовитость.
Акулы разделяются наяйцекладущих,яйцеживородящихиживородящих.
Копулятивный орган самцов — пара птеригоподиев, каждый из которых является видоизменённой задней частью брюшного плавника. Во время размножения один из птеригоподиев изгибается вперёд и вводится в клоаку самки.
После оплодотворения яйцо покрывается студенистой белковой оболочкой, а поверх неё у большинства яйцекладущих видов —рогоподобной оболочкой, часто с выростами и жгутами. Это защищаетэмбрионотобезвоживания, многих хищников, механических повреждений и позволяет яйцу подвешиваться на водорослях. Яйца крупные и содержат многожелтка. Обычно одновременно откладываются от 1—2 до 10—12 яиц, и толькополярная акула(Somniosus microcephalus) откладывает за раз до 500 яиц длиной около 8 см.Эмбриональное развитиеакул идёт медленно, но вылупившийся детёныш отличается от взрослой особи только размерами и способен к самостоятельной жизни. Яйцекладущими являются около 30 % видов.
При яйцеживорождении оплодотворённые яйца задерживаются в маточных частяхяйцеводов. При этом детёныши вылупляются и некоторое время находятся внутри матери, рождаясь в итоге хорошо развитыми и приспособленными к самостоятельному существованию. Усельдевых акул(Lamnidae) детёныши после использования своегожелточного мешкапоедают скопившиеся в матке неоплодотворённые яйца.
У живородящих видов желточный мешок после использования желтка прирастает к стенке матки, образуя своеобразнуюплаценту, а кислород и питательные вещества зародыш получает из кровотока матери путёмосмосаидиффузии. Укуньих акул(Triakidae) одновременно может развиваться до 20, а умолот-рыбы(Sphyrnidae) — до 30—40зародышей. Срок вынашивания у яйцеживородящих видов точно не известен, однако примерно составляет от нескольких месяцев до двух лет (у пятнистой колючей акулы), что является одним из самых продолжительных сроков среди всех позвоночных.
Внутреннее оплодотворение, крупные яйца со значительными запасами питательных веществ, прочная наружная оболочка и широко распространённые яйцеживорождение и живорождение резко снижают эмбриональную и постэмбриональную смертность.
Детёныши становятся опасными уже в утробе матери — упесчаной акулыв начале беременности образуются сотни эмбрионов, но, как только появляются зубы, они начинают поедать друг друга, и на свет появляется только один.
Известны также отдельные случаипартеногенеза—женская особьпроизводила потомство без всякого участия самца. Все зарегистрированные примеры имели место у акул, содержащихся в неволе. Случаи партеногенеза у акул в естественной среде не известны, и предполагается, что это крайняя мера репродукции в отсутствие особей мужского пола.
Акулы распространены по всем океанам и климатическим поясам. В большинстве своём они обитают в морской воде. Некоторые виды, такие кактупорылая акула,обыкновенная серая акулаи другие, способны жить и в пресной воде, довольно далеко заплывая в реки. ВпресномозереНикарагуаобитают 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 принадлежитпортугальской акуле— 3700 м.
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.
Возможно,миграцияакул сложнее, чем дажемиграция птиц.
Акулы могут демонстрировать исоциальное поведение. Иногда более стабронзовых молотоголовых акул(Sphyrna lewini) собираются вокруг подводных гор и островов, к примеру, вКалифорнийском заливе.
У акул также имеет место межвидоваясоциальная иерархия. К примеру, длиннокрылая акула доминирует надшёлковойтех же размеров, когда вопрос касается питания.
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.
В основном акулы передвигаются с крейсерской скоростью примерно 8 км/ч, но при охоте или нападении среднестатистическая акула ускоряется до 19 км/ч.Акула-макоспособна разгоняться до скорости более 50 км/ч.Белая акулатакже способна к подобным рывкам. Такие исключения возможны благодаря мезотермии этих видов.
Вопреки распространённому мнению о том, что акула всего лишь «машина для охоты», ведомая одними толькоинстинктами, последние исследования показали способность некоторых видов к решению задач, социальному поведению илюбопытству. Соотношение массы мозга и тела у акул примерно эквивалентно тому же показателю у птиц и млекопитающих.
В 1987 году на побережьеЮАРгруппа из семи белых акул совместными усилиями стаскивала наполовину выброшенного на берег мёртвого кита в более глубокое место для трапезы.
Акулы могут демонстрировать и игривое поведение. К примеру,атлантическую сельдевую акулунеоднократно наблюдали преследующей другую особь с куском водорослей в зубах.
Некоторые акулы могут отдыхать на дне, прокачивая воду через жабры, но их глаза остаются открытыми и отслеживают происходящее вокруг. 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. Укатранапроцессом движения управляет больше спинной мозг, чем головной, так что он может спокойно поспать и когда плывёт. Также возможно, что акулы спят наподобиедельфинов, 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 являютсяплотоядными.
Некоторые виды, например тигровая акула, почти всеядны и проглатывают практически всё, что попадается им на пути. Основной пищей для различных видов акул являются рыба, падаль, мелкие морские млекопитающие, планктон и ракообразные.
К примеру,ламна, мако и голубая акулы питаются преимущественно морской рыбойпелагическихвидов, и форма их тонких острых зубов приспособлена для того, чтобы хватать добычу в движении. Белая акула предпочитает крупных пелагических рыб и падаль, но иногда также охотится натюленей, молодыхморских львови мелкихкитообразных, поскольку особенности её зубов позволяют отхватывать большие куски плоти. В рацион придонных видов акул входят в основномкрабыи другиеракообразные, а их зубы имеют небольшую длину и приспособлены к разламыванию панциря.
Гигантская, большеротая и китовая акулы питаются планктоном и мелкими морскими организмами.
Первые акулоподобные создания появились около 450 млн лет назад, но древнейшие свидетельства существования акул —окаменелостизубов — имеют возраст примерно 400 млн лет. 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. Согласно недавним открытиям кости были утеряны в процессе эволюции. Самая древняя подобная находка — прекрасно сохранившийся скелетCladoselache— относится кдевонскому периодуи имеет возраст примерно 350 млн лет. Тогда огромные территории нынешнихЕвропыиСеверной Америкибыли покрыты тёплыми неглубокими морями, и в этих исключительно благоприятных для развития морской жизни условиях наряду с другими рыбами процветало и многообразие акул. В это время акулы конкурировали главным образом спанцирными рыбами, уже имея перед ними преимущество в виде строения тела, обладавшего лучшими гидродинамическими характеристиками и простотой. К началукарбонаразнообразие акул возросло настолько, что учёные назвали этот период «золотой эпохой акул». Помимо рыб с явными отличительными признаками акулы, существовали и более причудливые создания. Один из примеров —Stethacanthus, с вероятными размерами примерно 3 метра, от всех существующих и вымерших акул отличался наличием на голове «шлема» из маленьких зубчиков и необычным образованием на спине, напоминавшем треугольныйпомазок для бритья, расположенным примерно в том месте, где должен быть спинной плавник. Примерно в это же время развились и акулы с «конвейерным» механизмом смены зубов — особенностью, сохранившейся у современных видов. После карбона произошло два качественных скачка в развитии зубов: один вэоцене(56—35 млн лет назад), когда сформировалась основная часть современнойфауныакул, и второй вмиоцене(23—5 млн лет назад), когда океаны населяли огромные акулымегалодоныиз семействаOtodontidae.
К концу карбона, примерно 300 млн лет назад, увеличение разнообразия акул подошло к концу, поскольку они столкнулись с конкуренцией со стороны крупных костистых рыб и просуществовали с незначительнымиэволюционнымиизменениями вплоть досамого массового в истории Земли вымирания, ознаменовавшего окончаниепермского периода. Примерно 245 млн лет назад предположительно повсеместныеизвержения вулканов, совместно сизменением климатаиуровня морей, стали причиной вымирания от 81%до 96%видов морских организмов. Множество оставшихся видов акул вымерло по причине исчезновения морских обитателей, являвшихся их пищей, а многие пополнили список вымерших, сами став пищей для более сильных видов. Но всё-таки несколько видов осталось, что в итоге позволило занять акулам вакантные места вэкосистемево время очередного эволюционного рывка.
В последующиетриасовый,юрскийимеловойпериоды — эпохурептилий— акулы приняли вид, похожий на современный, и, будучи неспособными препятствовать выходу намного более совершенныхвысших позвоночныхв океан, находились в тени доминирующих водных хищников тех времён, таких какплезиозавры,ихтиозавры, морскиекрокодиломорфыимозазавры. К триасовому и юрскому периодам относятся первые находки остатков акул всех современных отрядов, кроме (по некоторым данным) многожаберникообразных, которые известны начиная с пермского периода.
ПоявилсяPalaeospinax, имевший сходство с современнымикатранами, которые сохранили шипы на спинном плавнике. В периоды временного снижения разнообразия морских рептилий возникали очень крупные акулы, временно занимавшие их экологические ниши — например, 12-метровыйлептостиракс. В отложениях мелового периода встречаются зубы, поверхностно сходные с зубами тигровой акулы, а также зубы большихламнообразныхакул с размерами более 6 метров (Cardabiodon,Cretoxyrhina). К тому же времени относят появление предков гигантской,пелагической большеротойисерыхакул.
С вымиранием гигантских рептилий землю стали заселять млекопитающие, а некоторые из них вернулись в море. Вначале разнообразие акул заметно выросло, и они стали крупнейшими водными хищниками последирозавридов. Хотя в дальнейшем млекопитающие всё-таки смогли притеснить акул, но всё же они не были столь серьёзными конкурентами, как морские ящеры. Появившиесякиты,дельфины, тюлени исиреныстали основным источником пищи для возникших в то время гигантских хищных акул. Эволюционную историю современной белой акулы — крупнейшего дожившего до наших дней хищника из этого надотряда, удаётся проследить до времени около 50 млн лет назад. Примерно 23 млн лет назад появился хищник огромных размеров —Carcharocles (илиOtodus)megalodon.Мегалодон, возможно, был в чём-то схож с современной песчаной акулой (а вовсе небелой, как было принято считать ранее), однако достигал гораздо бо́льших размеров. Его самый большой найденный зуб имеет длину более 18 см от основания до вершины. Взяв за образец белую акулу, можно небезосновательно предположить, что крупнейшие мегалодоны достигали длины примерно до 15—16 метров. Этот вид не дожил до наших дней, исчезнув около 2,6 млн лет назадназад вследствие уменьшения количества пищи, падения уровня кислорода в мировом океане, изменения климата и, возможно, конкуренции скосатками.
Вопреки распространённому мнению, акулы не оставались неизменными на протяжении 300—400 млн лет их существования. Однако многие современные семейства существуют, по-видимому, уже около 150 млн лет. Изучение истории развития акул затруднено из-за того, что в основном приходится проводить исследования лишь по окаменелым остаткам их зубов. Одна из главных трудностей этого метода в том, что зубы могут значительно различаться между собой в зависимости от их расположения в челюсти и стадии развития. В недавнем прошлом это являлось причиной того, что учёные описывали несколько видов вымерших акул, на деле оказывавшихся одним. После пересмотра описаний вымерших видов с учётом особенностей зубообразования у современных акул количество ископаемых видов уменьшилось вдвое.
В настоящее время исследователи относят акул к инфраклассупластиножаберныхподклассаэвселяхийклассахрящевых рыб. Всех акул разделяют на две основные группы, которым иногда присваивают ранг надотрядов:Galeomorphi, включающую 5 отрядов (†Synechodontiformes,Heterodontiformes,Orectolobiformes,LamniformesиCarcharhiniformes), иSqualomorphi, к которой относят 6 отрядов, объединяемых в 3 группы в ранге серий (Hexanchiformes,Squaliformes,†Protospinaciformes,Echinorhiniformes,SquatiniformesиPristiophoriformes). В целом все отряды акул содержат 34 современные семейства с 106 родами и как минимум 513 видами.
Кархаринообразные. Это отряд с наибольшим среди акул разнообразием видов. Появились в юрском периоде. Встречаются отприливной зоныдо океанских глубин почти повсеместно. Внешние отличительные признаки очень варьируются, но всем свойственны пять жаберных щелей, два спинных плавника (кромеодноплавниковой кошачьей акулы), а также анальный плавник. Способы репродукции также очень разнообразны — есть яйцекладущие, яйцеживородящие и живородящие виды. Некоторым свойственнаоофагия.
Разнозубообразные. Известны начиная с триасового периода. Представляют собой отряд донных акул, ведущихночной образ жизни. Их внешние особенности — это плотное тело, два спинных плавника с шипами и анальный плавник. Распространены от приливной зоны доконтинентального шельфа. Все виды яйцекладущие.
Многожаберникообразные. Древний отряд: первые находки датируются пермским периодом, по другим данным — началом юрского. Состоит из двух семейств, отличающихся формой тела — угреобразной у плащеносных акул и «традиционной» торпедообразной у многожаберниковых. Для обоих семейств характерны шесть или семь жаберных щелей, один спинной плавник и наличие анального плавника. Преимущественно распространены в прохладной глубинетропиков, яйцеживородящие.
Ламнообразные. Появились в юрском периоде. В этом отряде преобладаютпелагическиевиды больши́х размеров. Они имеют торпедообразную форму, пять жаберных щелей, два спинных плавника и анальный плавник. Распространены от приливной зоны до глубоких вод океана, яйцеживородящие.
Воббегонгообразные. Появились в юрском периоде. Распространены в тёплых и тропических морях от приливной зоны до глубоких вод. За исключениемкитовой акулы, все виды обитают на дне. Имеют пять жаберных щелей, два спинных плавника и анальный плавник. Среди видов есть яйцекладущие, яйцеживородящие и живородящие. Некоторым также свойственна оофагия.
Пилоносообразные. Пожалуй, наиболее легко идентифицируемый отряд. Появились в юрском периоде. Акулы этого отряда отличаются специфической длинной пилообразной мордой, усеянной зубцами, а также отсутствием анального плавника, двумя спинными плавниками и большими дыхальцами. Жаберных щелей 5—6. Обитают на дне, яйцеживородящие.
Катранообразные. Появились в юрском периоде. 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.
Скватинообразные. Появились в триасовом периоде. Среда обитания — обычно ил или песок континентального шельфа и приливной зоны в прохладных водах и более глубокие места в тропических. Акул этого отряда отличает широкое сплющенное тело, короткая морда, пять жаберных щелей, большие грудные и брюшные плавники, отсутствие анального плавника. Внешне они напоминаютскатов, однако отличие в том, что жабры открываются по бокам тела, а не снизу, и явно видны широкие грудные плавники, чётко отделённые от головы. Все виды являются яйцеживородящими.
Согласно справочнику «Fishes of the World» (2016), филогенетические связи акул выглядят следующим образом:
Большинство акул находятся на вершинепищевой цепочкиили близко к ней. Поэтому они играют огромную роль в регуляции количества тех видов, на которые охотятся. Но, как и всех обитателей моря,антропогенный факторне обошёл стороной и акул. На них также оказывают влияние растущий промысел их естественной пищи,загрязнение окружающей средыи непосредственная охота на самих акул, в частности на их плавники.
Для человека они потенциально полезны вмедицинеи применяются в качестве пищи. Исторически вылов акул производился в относительно небольших масштабах и не составлял проблем для восстановления их численности. Однако возросший с 80-х годов XX века промысел поставил под угрозу многие виды.
Одна из причин роста популярности акул в качестве объекта промысла — это их плавники. Суп из акульих плавников считается деликатесом, и плавник по стоимости выше акульего мяса. Это привело к негуманному способу охоты за плавниками, которые добывают, срезая их с живой рыбы, а саму акулу при этом выбрасывая обратно в море. В настоящее время в некоторых странах такой вид ловли уже запрещён.
В то же время не только целенаправленный вылов акул является для них угрозой — около половины вылавливается неумышленно вместе с другой рыбой. В отличие от промышленной добычи рыбы, такой вылов акул гораздо сложнее контролировать и регулировать рыбной индустрии. Как правило, вылов рыбы в больши́х количествах регулируется властями. Однако исторически учёт случайно выловленных акул обычно не вёлся из-за относительно небольшого их количества. Существенный ущерб их популяции наносится в результате т. н. прилова приярусном лове. При таком лове пелагических промысловых рыб акулы составляют значительную часть добычи. К примеру, вАвстралиипри промысле этим способомтунцаимарлиновых рыбприлов акул составляет более 25 %, а в районеГавайпри добычемеч-рыбы— 32 %. Самую большую долю жертв среди видов составляютголубые акулы— от 47 % до 92 % прилова при проведении исследований. Около 6 миллионов голубых акул ежегодно попадается в сети как случайная добыча. Размер прилова акул зависит от типа орудий лова и мест промысла. Больше акул вылавливается при добыче у поверхности моря, чем в глубине.
По оценке группы специалистов по акуламIUCN, 24 % видов находятся под угрозой.
Популяция акул постоянно сокращается. К примеру, у побережья Соединённых Штатов за последние 15 лет прошлого века количество молотоголовых акул сократилось на 89 %, лисьих акул — на 80 %, а белых — примерно на 79 %. Численности длиннокрылой, тигровой, голубой и акулы-мако уменьшились на 70 %, 65 %, 60 % и 40 % соответственно. По данным канадских исследователей, популяции длиннокрылой акулы уменьшились на 99 %, а в некоторых местах исчезли вообще.
Немалую роль в уменьшении популяций акул играет морской мусор. Многие виды по своей природе очень любопытны, а некоторые вообще особо не задумываются перед тем, как проглотить что-то, и это зачастую становится причиной их гибели.
Одна из причин высокой уязвимости популяции акул — это поздние сроки наступленияполовой зрелостии невысокая плодовитость. К примеру, лимонная акула достигает половой зрелости в 13—15 лет.
Современныелитература,кинематографиСМИсоздали и успешно используют образ акулы как кровожадного безжалостного зверя, забыв донести информацию о том, что акула прежде всего морской хищник, играющий огромную роль во всей морскойэкосистеме. Поэтому многие организации, занимающиеся защитой и охраной акул, ставят себе основной целью донести до общества более полную информацию об акулах и их месте вприроде.
Несмотря на относительную редкость нападений,страхперед ними вырос благодаря описаниям отдельных случаев, таких каксерия 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.
Подсчитано, что риск человека подвергнуться нападению акулы составляет 1 к 11,5 млн, а риск погибнуть от такого нападения — 1 к 264,1 млн.К примеру, годовое количество утонувших в США составляет 3306 человек, а погибших от акул — 1. За 2019 год база данныхInternational Shark Attack Fileзафиксировала 140 случаев нападений акул на людей по всему миру, приведших к гибели 5 человек.
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,тигровая,тупорылаяидлиннокрылаяакулы.
Известны случаи неспровоцированного нападения и других видов, но они редко заканчивались смертью человека. Этоакула-мако,рыба-молот,галапагосская,темнопёрая серая,лимонная,шёлковая,голубаяакулы. Эти акулы — крупные и сильные хищники, причиной нападения которых может оказаться простонахождение в неподходящем месте в неподходящее время. Однако они считаются менее опасными для пловцов и дайверов. Остальные несколько видов также ежегодно нападают на людей, нанося раны, потенциально опасные для жизни. Но такие случаи происходят либо из-за намереннойпровокации, либо по причине ошибочной идентификации акулой из-за состояния воды и т. п.
Наибольшую опасность акулы представляют для пловцов вблизи поверхности воды, а действенных способов отпугивать акул всё ещё нет. Акула чувствует страх жертвы, а также становится более опасной при провокации её на оборонительные действия. Но атака обычно не начинается немедленно — сначала акула изучает человека, плавая вокруг, а потом может исчезнуть и уже внезапно появиться.
Надёжные способы отпугивания акул до сих пор неизвестны.
Вшумерском«Эпосе о Гильгамеше»Утнапиштим, единственный выживший во времявсемирного потопа, обмазывал свой корабльасфальтоми акульим жиром ради водонепроницаемости. Так же использовали акулий жир для своих лодок рыбаки Ирака, Пакистана и других стран Ближнего Востока.
Во многовековой историиКитаяакулы занимают особое место в основном благодаря известному на весь мирделикатесу— супу из акульих плавников. Это блюдо является одним из самых дорогих и важных вкитайской 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, чтохрящ из плавниковпомогает в борьбе сраком, а сушёные плавники можно использовать в качествеафродизиака.
По статистике,Гонконгявляется мировым центром торговли плавниками акулы, занимая 50—80 % этого сегмента рынка, а 27 % от этого количества поставляет тудаЕС.
В культуреПолинезии, особенно наГавайских 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 напримерТонга, существует поверье, что акулы — это еда, посылаемаядухамипредков для поддержания населения.
В отличие от современной западной культуры, в которой представления об акулах по большей части основаны на таких фильмах как «Челюсти», жителям Полинезии, издавна живущим у моря в контакте с этими существами, свойственно уважение к акулам и их обожествление.
Вяпонской культуреакулы представлены морскими чудовищами, которые забирают душигрешников.
Несколько упоминаний об акулах встречается и вгреческой мифологии.
ВАвстралии, как и в Тонга, аборигены считают акул частью природных ресурсов, предназначенных для людей. Некоторые общины аборигенов на северо-востокеАрнем-Лендасчитают своим прародителем серую акулуMäna.
Впопулярной культуре, особенно западной, акула представлена довольно однобоко — ведомая лишь инстинктами машина пожирания людей. Она выглядит ужасно даже на фоне аналогичных наземных хищников, например львов, тигров или медведей, которые нередко появляются и в положительной интерпретации. Образ акулы в популярной культуре был постепенно демонизирован благодаря ряду произведений в различных направлениях искусства — таких как картинаДж. С. Копли«Брук Уотсон и акула», романы «Моби Дик»Германа Мелвилла, «Двадцать тысяч льё под водой»Жюля Вернаили «Бездна»Питера Бенчли, кинофильмы «Челюсти»Стивена Спилберга, «Бездна»Питера Йетса, документальный фильм «Синие воды, белая смерть» и так далее. Агрессивные к людям акулы, редкость в природе, оказываются обычным явлением в современной культуре. В результате слово «акула», вне зависимости отвида, ассоциируется у публики с чёткой и однозначной угрозой. И если вначале подобныйобразпредставлялся лишь в отношении тех, кто рискнул оказаться в воде без какой-либо защиты, то впоследствии авторы пошли дальше. К примеру, металлическая клетка с дайверами, осуществляющими съёмку акул в фильме «Синие воды, белая смерть» с позиции жертвы (как защита от возможности таковой стать), оказывается разбитой в кинофильме «Челюсти». Последующие произведениякинематографапреподносят акул ещё более агрессивнымимонстрами.
Несмотря на довольно распространённое мнение о том, что хрящ акул является лекарством отраковых заболеваний, этому нет ни одногонаучного подтверждения. Кроме того, организмы человека и акулы имеют существенные различия, а иммунная система этих рыб до конца ещё не изучена.
Распространено также и мнение, что акулы не болеют раком. Проведённые исследования показали, что это вовсе не соответствует фактам. У нескольких видов акул были выявлены опухоли почти всех органов и систем организма, и более половины из них оказалисьзлокачественными. Причём обследованию подверглись как особи, содержащиеся в неволе, так и обитающие в прибрежных зонах и открытом море. Впрочем, и в настоящее время всё равно продолжается продажапрепаратовна основеакульего хрящав качестве противораковых средств.
Учёные не отрицают того, что вещества, выделенные из хряща и печени акулы, потенциально могут принести пользу в борьбе с раком, но до окончания исследований говорить об этом рано. И если всё-таки утверждения о противораковых свойствах будут подтверждены, то всегда можно будет искусственно синтезировать необходимое вещество вместо уничтожения акул для его добычи.
Это заблуждение также повышает популярность экстракта из акульих плавников, используемого вальтернативной медицинедля лечения пациентов в надежде, что они, как и акулы, никогда не будут болеть раком. Не имеющее никаких научных обоснований, такое лечение скорее дорогостояще, чем эффективно.
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 из воды некоторые виды могут просто раздавить свои внутренние органы своим же весом, и это необходимо учитывать во время перемещения акулы из океана в искусственный резервуар. Очередные сложности возникают и по прибытии акул ваквариум, который должен обладать необходимой вместимостью для нормальной жизнедеятельности этих рыб, а также учитывать их повышенную чувствительность к электромагнитным полям.
Наряду с другими рыбами акулы уже многие годы являются объектомпромысла(более 100 видов).Рыбной промышленностив акулах интересно:
Основной промысел ведётся вАтлантическом океане, где промышленными являются 26 видов, примерно треть акул добывается вИндийском океане, и ещё в полтора раза меньше акул вылавливают вТихом. Ежегодно вылавливается примерно 100 млн акул по всему миру. Несмотря на постепенное введение ограничений и запретов, добыча акул с середины прошлого века постоянно увеличивается. Вылов акул условно можно разделить на три направления:
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.
Символ акулы вЮникоде— 🦈.