Типичные акулы почти ничем не отличаются от своих предков, которые жили десятки миллионов лет назад. Это объясняется тем, что их строение уже было доведено до совершенства в процессе естественного отбора, поэтому с течением времени виды лишь незначительно менялись в соответствии с конкретным образом жизни. К типичным видам относят белую акулу (Carcharodon carcharias), тигровую акулу (Galeocerdo cuvier), синюю акулу (Prionace glauca), акулумако (род Isurus) и рифовую акулу (род Carcharhinus). Все эти виды обладают скоростью и сноровкой, которые необходимы, чтобы настигнуть добычу и расправиться с ней. У них торпедообразное тело с мощным хвостом, который играет решающую роль в движении, и похожие на лопасти плавники для выполнения точных маневров.
Способность быстро двигаться под водой называется гидродинамичностью, и по своей сути она похожа на аэродинамичность хищных птиц. Принцип – в том, чтобы создавать как можно меньшее сопротивление, расходуя минимум энергии и сохраняя импульс. У акул для этого приспособлена даже кожа. Из-за грубой структуры на ней задерживается слой воды, который при движении работает как смазка.
Рот типичной акулы тоже соответствует своей задаче. Он расположен под носом рыбы, чтобы уменьшить трение, и раскрывается на ширину, которая зависит от размера добычи. Если она крупная, то челюсти распахиваются сильнее, чтобы укус возымел действие. Внутри рта концентрическими кругами растут острые, как бритва, зубы.
Они действуют по принципу бурава: акула кусает добычу и вертится из стороны в сторону. Когда внешние зубы изнашиваются, они выпадают, а более новые и острые смещаются вперед. Этот зубной «конвейер» действует уже миллионы лет потому окаменевшие акульи – зубы – частая находка на пляжах.
Настигнуть добычу и справиться с ней –это одно, а вот обнаружить – совсем другое. У многих акул большие глаза. Хорошее зрение помогает им в погоне за жертвой. Но видимость ухудшается в мутной воде или в темноте, вызванной глубиной или приходом ночи. Кроме того, добыча может спрятаться или замаскироваться, поэтому у акул имеются другие средства, чтобы ее обнаружить. Во-первых, у этих хищников есть очень чувствительные химические рецепторы (хеморецепторы), которые анализируют вкус и запах воды, предупреждая о наличии крови раненой жертвы. Точно так же они чуют химические вещества, выделяемые другими акулами при ранении, и могут стремительно скрыться в случае опасности.
Во-вторых, многие акулы чувствуют слабые электромагнитные импульсы, исходящие из мышц добычи. Они изучают дно наподобие металлоискателя и наносят удар, ориентируясь по электрическим сигналам. Благодаря этому они могут обнаружить животных, спрятавшихся в грязи или песке. Лучше всего этот способ охоты освоили молотоголовые акулы (род Sphyrna). Голова у них расширена, чтобы увеличить площадь кожи с электрорецепторами – так называемыми ампулами Лоренцини. Акулы не могут все время удерживать добычу в поле зрения, поэтому, чтобы обнаружить и съесть ее, полагаются на свое осязание и проворство.
Родственники акул
В целом скаты похожи на акул, но их тело приобрело уплощенную форму в ходе адаптации к жизни на морском дне. Они часто имеют защитную окраску, которая помогает маскироваться на том или ином фоне, потому что на них охотятся акулы и другие морские животные. Некоторые виды вооружены ядовитой иглой, которая отпугивает хищников.
Вероятно, самый интересный вид скатов – манта, или морской дьявол, который живет в открытом океане и достигает более 6,5 метра в ширину. Как и самые крупные акулы, манта питается отцеженным из воды планктоном, а также рыбой и ракообразными, которые попадают в его открытый рот.
Пилорылые скаты (или рыбы-пилы) – причудливое семейство морских обитателей, нос которых похож на цепную пилу и служит для того, чтобы откапывать на дне беспозвоночных. По форме тела рыбы-пилы занимают промежуточное положение между акулами и скатами.
Еще один отряд хрящевых рыб – химерообразные. У них радужная, слегка светящаяся кожа и длинный, похожий на хобот нос. Иногда их называют просто химерами. С научной точки зрения они похожи на акул и скатов, но между ними есть ряд отличий.
Скаты являются надотрядом пластиножаберных хрящевых рыб, который включает в себя 5 отрядов и 15 семейств. Для скатов свойственны сросшиеся с головой грудные плавники и довольно плоское тело. В основном скаты живут в морях. Науке известно и несколько пресноводных видов. От того, где именно обитают скаты зависит цвет верхней части их тела. Последний может быть как черным, так и очень светлым.
Размер скатов варьирует от нескольких сантиметров до нескольких метров, размах крыльев некоторых скатов может составлять более двух метров (например, скаты из семейства орляковых). Электрические скаты наделены очень специфическим "оружием". Эти скаты парализуют свою жертву с помощью электрических разрядов.
Скатов можно встретить в разных уголках земного шара. Они водятся даже у побережий Антарктиды и в Северном Ледовитом океане. Лучше всего же наблюдать за "летающим" скатом у побережья Австралии.
Скаты являются родственниками акул. Причем, ближайшими родственниками. Внешних сходств, разумеется, не наблюдается. По внутреннему составу скаты наряду с акулами состоят не из костей, а из хрящей. В далекие времена скаты были похожи на акул не только внутренним строением, но и внешними особенностями. Однако время изменило их до неузнаваемости.
Скаты – древние рыбы. Это действительно так - одни из самых древних рыб, как и акулы.
Скаты обладают уникальной дыхательной системой. Почему уникальной, да потому, что все остальные рыбы дышат жабрами. Однако если бы скат попытался делать тоже самое, то он вместе с воздухом втянул бы в себя и песок, лежащий на дне. Именно поэтому дыхание скатов отличается от дыхания других рыб. Воздух попадает в организм ската через особые брызгальца. Последние находятся на спине этой рыбы. Брызгальца к тому же защищены особым клапаном, но если случается так, что в брызгальцах все-таки оказывается какая-либо посторонняя частица, то скат освобождается от нее путем выпускания из брызгалец струи воды.
Скаты – это своеобразные водоплавающие бабочки. Такую аналогию можно провести исходя из того, как скаты передвигаются в воде. Они уникальны и в том, что при плавании не используют хвост, как это делают другие рыбы. Скаты передвигаются за счет движений плавников, при этом напоминая бабочек.
Скаты отличаются друг от друга. Во-первых, по размерам. Природе известны скаты размером всего несколько сантиметров и скаты, чей размер достигает 7 метров. Во-вторых, разные скаты по-разному себя еще и ведут. Некоторые скаты не против того, чтобы, например, попрыгать над поверхностью воды, тогда как большинство этих рыб предпочитает проводить время зарывшись в песок.
Морской дьявол – удивительный скат. Он сподвигает моряков на сочинении самых невероятных легенд. Еще бы! Если даже представить себе такую картину, когда из морской воды неожиданно на какие-то несколько секунд вылетает что-то семиметровое (а это что-то и есть скат морской дьявол или, как его еще называют, манта), вес которого превосходит две тонны, то моряков вполне можно понять. Тем более, если учесть тот факт, что через мгновения этот гигант вновь погружается в морские пучины, показывая морякам на прощание черный остроконечный хвост.
Морской дьявол – безопасное создание. Несмотря на самые крупные из всех скатов размеры, этот скат не наделен ни электрической силой, у него нет шипов и жутких зубов. А удлиненный хвост, который запоминается морякам, также ничем не вооружен. Морской дьявол обладает довольно добродушным характером, а людей и вообще не трогает. Морские дьяволы встречаются во всех тропических океанах. Их можно заметить и на поверхности воды, и в ее толще, и на высоте примерно полтора метра над водой. Кстати, цель "выпрыгиваний" морского дьявола из воды достоверно неизвестно.
Морской дьявол хорош на вкус. Говорят, что его мясо не только вкусно, но и питательно. В античной литературе можно встретить описание рецептов с морским дьяволом. Только охота на этого ската далеко небезопасна и нелегка. В силу своих размеров морской дьявол может запросто, например, перевернуть лодку. Да и зачем убивать это необыкновенное создание природы, особенно если учесть тот факт, что самка приносит лишь одного детеныша. Правда, размеры последнего очень и очень внушительны, как, впрочем, и вес, который в среднем при рождении равен десяти килограммам.
Электрический скат – страшная рыба. Намного страшнее по своей сути, чем, к примеру, морской дьявол. Дело в том, что клетки электрического ската (его еще называют обыкновенным или мраморным) могут вырабатывать электроэнергию до 220В (разумеется, название этого ската пошло именно отсюда). А уж сколько ныряльщиков оказались подвержены электрическому току этих скатов! Стоит отметить тот факт, что вырабатывать электричество способны все скаты, однако не в такой степени как электрический скат. Электрический скат известен с давних пор. Его размеры можно определить следующим образом: примерно полтора метра в длину и метр в ширину. Весит от двадцати пяти до тридцати килограмм. Верхняя часть тела покрыта беловатыми и бурыми жилками, в связи с чем оттенки могут быть различными.
Самка электрического ската родит живых детенышей. За один раз может родиться от восьми до четырнадцати детенышей. Раньше считалось, что если детенышам угрожает хоть какая-то опасность, то самка забирает их к себе в пасть. Там детеныши находятся до тех пор, пока опасность не будет сведена на нет. Но в настоящее время эти данные не нашли своего подтверждения.
Электрические скаты – ленивые существа. Они по своей природе очень медлительны. Однако мраморные скаты обладают особой силой, которая заключается в том, что скат может сделать неподвижной любую рыбу, только коснувшись ее. Благодаря этой уникальной способности скату и не надо быстро двигаться – зарывшись в песок он просто поджидает добычу. Рыбы, плавающие рядом с неподвижными электрическими скатами быстро становятся сонными и вялыми. В непосредственной близости от мраморного ската рыба может даже умереть. Рыбаки знают об этой уникальной способности ската, сила которого через сеть доходит до рук и заставляет отпустить сети. Яд живого ската способен проникнуть в тело человека даже в том случае, если он дотрагивается до него палкой. Мертвый скат совершенно безопасен.
Мраморный скат наносит электрические удары сознательно. Удары более сильны непосредственно под водой. Если ската раздразнить, то легко принудить его повторить электрические удары несколько раз. С помощью электрического аппарата мраморные скаты защищаются от врагов и добывают пищу.
Оружие колючехвостого ската – это его хвост. Его-то как раз этот скат и вонзает в свою жертву. После этого скат вытягивает хвост обратно. Рана жертвы разрывается ввиду того, что хвост ската усеян шипами. Колючехвостый скат никогда не нападет просто так, в схватку он вступает только с целью самообороны. А в рацион пищи колючехвостого ската входят рачки и моллюски, которых скаты перемалывают не зубами, а особыми платинами и выступами.
Непонятное существо, напоминающее формой сигару... еще одну, У которого вместо морды острая пила... еще одно, прикосновение которого пронзает вас электрическим током... еще одно, с шипом на хвосте, которым оно может не только ранить, Но и убить вас. еще одно, которое с грохотом вздымается из морских пучин и снова погружает в глубину свое огромное тело, весящее тысячи килограммов и похожее по форме на летучую мышь. Все это скаты - мало известные нам родственники хорошо известной акулы.
В эту младшую ветвь семьи селахий входят собственно скаты и существа, являющиеся связующим звеном между акулами и скатами. Скатов впервые встречают в более поздние геологические эпохи, чем акул, но и они имеют вполне почтенный возраст. Старейшие члены этой группы ведут свою родословную начиная, по крайней мере, с верхнеюрского, периода; другими словами, они появились примерно 130 миллионов лет назад52.
Подобно своим ближайшим родственникам - акулам, - скаты водятся везде - в тропических и полярных морях, возле берегов и в океанских пучинах. Некоторые из них проникли в пресноводные бассейны. В ходе эволюции возникли сотни отдельных видов скатов, и некоторые из них выработали единственную в своем роде защитную технику, помогающую им уцелеть в борьбе за существование. Но, как бы они ни отличались друг от друга, они остаются селахиями. По существу, это не что иное, как расплющенные акулы. Они размножаются подобно акулам, плотоядны подобно акулам, и скелет их состоит из хряща - то, что отличает всех селахий от костистых рыб.
Большинство скатов - медленные, апатичные обитатели морского дна. (Но не все. В Индийском и Тихом океанах были обнаружены крупные пелагические виды, о которых мы почти ничего не знаем.) Жизнь на дне обусловила не только форму их тела, как правило, плоского, но и способ дыхания. Если бы, лежа на дне, они вдыхали воду через жаберные щели, которые у них расположены на животе, они бы втягивали вместе с водой песок и ранили нежные жаберные нити. Поэтому они вдыхают воду через брызгальца, расположенные на спине и снабженные клапаном, и выдыхают ее через жаберные щели. Если в брызгальце все же попадает какой-нибудь посторонний предмет - песок или кусочек водоросли,-скат и тут не теряется: он выбрасывает через брызгальце струю воды, а вместе с ней и посторонний предмет. Скаты бывают самых различных размеров, от карликовых видов в несколько десятков сантиметров в поперечнике до огромного ската, получившего название гигантского морского дьявола {Mania birostris), достигающего 7-8 метров в ширину и весящего около 1500 килограммов.
Ни у одного известного нам вида скатов нет острых зубов, отличающих большинство акул. Это или похожие на шипы выступы, расположенные на широком основании, или закругленные пластинки, обычно собранные в мозаичные серии. Такое устройство пасти вызвано тем, что основной пищей обитающих на морском дне скатов являются моллюски и ракообразные, панцирь которых необходимо дробить. Переходим к более детальному рассмотрению отдельных скатов.
Скат-хвостокол
Скат - родственник акулы, однако на рыбу совсем не похож. Впечатление, словно по бедняге проехал большой каток и расплющил его, превратив в огромный блин или цветной ковер. Волнообразно поднимая и опуская грудные боковые плавники, похожие на крылья, он, будто сказочная птица, пролетает над дном. При этом все отлично видит и даже способен улавливать изменения в электрических полях, создаваемых живыми организмами. Вот лежит в песке камбала, вот мимо кораллов пробирается краб, а рядом зарылись устрицы. Все это может быть едой для ската. Настоящий придонный житель, он и сам способен лежать на дне, подремывая или внимательно наблюдая за обстановкой. Присыпанный песком, скат становится совершенно незаметным для неосторожной, проплывающей мимо рыбки. Если же кто-то касается его или пытается обидеть, скат взмахивает длинным хвостом и… колет обидчика ядовитым хвостовым шипом. Это его оружие в борьбе за жизнь. Рана, нанесенная шипом, очень опасна, а яд столь сильный, что может парализовать жертву! В мордах многих акул торчат остатки таких шипов.
Как и у акул, у ската хрящевой скелет. Глаза размещены наверху и похожи на два бугорка. А рот и жабры - внизу. Когда скат дышит, вода набирается в рот сверху, через два брызгальца - отверстия за глазами, а выходит снизу - через жабры. Рот устроен так, что им, как совком, удобно подбирать добычу со дна.
В Красном море обитают еще скаты-орляки, электрические скаты и гигантские манты (их также называют плащеносцами, морскими или рогатыми дьяволами). Последние весят около двух тонн и имеют размах крыльев более 6 метров! Они совершенно безобидны, живут в верхних слоях моря, питаются планктоном, креветками, мелкими рыбешками. Иногда манты выпрыгивают из воды и пролетают по воздуху 4-5 метров, пугая людей. На самом деле они просто пытаются оглушить плотные стаи рыбок, которых затем собирают. Устрашающие рога морского дьявола - не что иное, как головные плавники. Этими лопастями манта создает направление тока воды в рот. Таким образом она дышит и получает пищу.
Cкаты-орляки (Aetobatus narinari) предпочитают плавать на средней глубине. У них тело в форме ромба и хлыстообразный хвост с ядовитым шипом. Грудные плавники похожи на крылья большой птицы.
Скат-орляк
Электрические скаты, как и хвостоколы, - придонные жители. Их яркая окраска привлекает внимание многих ныряльщиков. Однако с этими морскими обитателями нужно быть очень осторожными. Ведь они при помощи специальных органов, сходных с аккумуляторными батареями, способны вырабатывать и накапливать электричество. За излишнее любопытство могут поразить электрическим разрядом в 200-300 вольт при двух киловаттах мощности и более! Расположены эти органы в передней части дискообразного тела ската, между передним выступом грудного плавника и головой, по одному с каждой стороны. Их очертания обычно хорошо видны снаружи как на брюшной, так и на спинной сторонах.
Электрический скат
Одно из семейств электрических скатов носит название "нарковые". От греческого имени этих созданий - нарке ("поражающий", "разящий", "приводящий в оцепенение") произошел современный термин "наркотик". Служители древнего бога врачевания Эскулапа для лечения некоторых болезней применяли метод шоковой терапии путем контакта со скатом-нарке ("наркотизацию"). К роду нарке относится одна из самых мелких хрящевых рыб - индийский электрический скат, достигающий в длину 13,5 сантиметра. Он встречается в Индийском океане, близ Индии, у берегов Вьетнама, Китая и Южной Японии.
Самым крупным из электрических скатов считается черный Torpedo nobiliana, обитающий в Северной Атлантике. В длину он достигает 1,8 метра и весит около 100 килограммов. Своим электрическим разрядом способен убить любое животное, оказавшееся рядом с ним. Если к такому скату параллельно подключить сто электроламп, они вспыхнут все разом и будут вспыхивать в течение трех секунд, постепенно угасая. Один разряд длится три сотые секунды, но скаты предпочитают давать серию разрядов (от 12 до 100) непрерывной очередью. При этом каждый новый разряд слабее предыдущего.
Многие морские скаты давным-давно перебрались на постоянное место жительства в крупные реки. Так, в Австралии живет пресноводный скат - пилорыл. А в бассейне великой Амазонки обитает целое семейство потамотригонов-хвостоколов. Эти речные скаты очень спокойные, небольшого размера, с необычной формой тела и яркой, "ковровой" расцветкой. Сегодня в аквариумах любителей широко представлены две разновидности скатов: моторо (шоколадного цвета с желтыми пятнами в темной каемке) и хистрикс (песочного цвета с мраморными разводами). Оба в родных реках вырастают до метра с небольшим, но при домашнем содержании остаются в пределах 30-50 сантиметров. Наблюдать за такими созданиями очень интересно.
"Живые ковры", или скаты". Кандидат биологических наук В. КЛИМОВ.
"Наука и жизнь", № 5, 2007
http://www.nkj.ru/archive/articles/10241/
Акулы нередко наводят страх, демонстрируя свои огромные острые зубы. Это действительно грозное, а порой и смертельно опасное оружие. Например, тигровая акула нередко пожирает морских черепах, с легкостью рассекая их панцири своими мощными зубами. В желудках пойманных тигровых акул находили оленьи рога, тряпки, пивные бутылки, консервные банки и остатки человеческих тел. Вымершая акула гигантский кархарадон достигала в длину 13 м. В ее пасти могли поместиться несколько человек! Высота зубов доживших до наших дней кархарадонов составляет 5 см. Жители Австралии называют современных акул этого рода «белой смертью». Их зубы имеют зазубренные края, словно хорошо выделанные столовые ножи для резки мяса. Откуда у акул взялось такое грозное оружие? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо выяснить, как выглядели далекие предки современных акул.
Наиболее древние родственники акул — обитавшие более 400 миллионов лет назад панцирные рыбы. Их кожные покровы превратились в настоящий панцирь, покрывавший их тело со всех сторон наподобие брони. Отсюда и название — панцирные. Работая хвостом, покрытым «кольчугой» из твердых пластинок, они могли медленно плыть вперед. При этом их неподвижные закованные в кожную «броню» плавники оставались неподвижными. Они работали как крылья современных самолетов, создавая подъемную силу, помогавшую панцирной рыбе оторваться от грунта. Зависать в толще воды панцирные рыбы не умели, поскольку внутри их тела не было замкнутой воздушной камеры — плавательного пузыря. Внутри тела не было костей, и, следовательно, челюстей тоже не было. Жабры у панцирных рыб поддерживали свою форму благодаря прочным хрящевым распоркам — жаберным дугам. Это приобретение сыграло важную роль в появлении челюстей.
Панцирные рыбы были неважными пловцами, поэтому они не дожили до наших дней и все вымерли около 350-330 миллионов лет назад. Их место заняли более совершенные хрящевые рыбы, которые плавали уже гораздо лучше. Поверхностный панцирь у них исчез, хотя плавники оставались все еще неподвижными. Головной мозг защищал хрящевой череп. Форма тела поддерживалась у них за счет многочисленных хрящей.
Первая жаберная дуга у древних хрящевых рыб постепенно сместилась вперед ко рту и превратилась в... челюсти! С их помощью можно было быстро хватать и прочно удерживать добычу. Верхняя челюсть прикреплялась к черепу с помощью хрящевых связок, а нижняя двигалась благодаря мощным мускулам. Кстати, у человека нижняя челюсть устроена так же, а верхняя уже намертво слилась с черепом.
Вторым замечательным приобретением хрящевых рыб были зубы. Они возникли из чешуек, в центре которых располагался острый шип. Такими расположенными на челюстях чешуями можно было намертво прихватить жертву и не дать ей ускользнуть. У современных хрящевых рыб — акул и скатов — их костные кожные пластинки — чешуи — тоже имеют острые шипики, благодаря которым кожу некоторых современных акул используют в качестве наждачной бумаги. Зубы акул не закреплены жестко на челюсти. Они расположены рядами и постепенно сменяют друг друга.
Современные акулы имеют очень древнее происхождение. Их скелет построен только из хрящей.
У акул нет плавательного пузыря. Они не могут прокачивать воду сквозь свои жаберные щели с расположенными внутри жабрами. Поэтому акулы вынуждены постоянно плавать, чтобы на задохнуться.
Вместе с тем, акулы прекрасно приспособлены к жизни и способны конкурировать с другими рыбами. Некоторые акулы и скаты способны к живорождению — то есть рождают живых детенышей, чье развитие из икринки происходит в яйцеводах матери. Любопытно, что такой способ заботы о потомстве характерен для животных и человека! Впрочем, зародыши акул способны нередко проявляют свою хищную природу, пожирая своих собратьев в теле матери еще до рождения!
Акулы — самые крупные из современных рыб. Однако наиболее внушительных размеров достигли акулы, которые питаются взвешенными в воде мельчайшими ракообразными и водорослями — планктоном. Китовая акула — самая крупная из современных рыб. Она питается планктоном, медленно плавая со скоростью, меньше пешеходной — около 3,5 километров в час. При этом она процеживает ежечасно до 1500 м3 воды. Ясно, что для охоты за планктоном крупные зубы ни к чему. Во рту китовой акулы до 15 тысяч мелких зубов. Они работают, как настоящая цедилка. Длина китовой акулы достигает 15 м, а вес составляет более 14 т. Это абсолютный рекорд среди всех рыб!