Строение акулы

Акулы относятся к древнейшему классу хрящевые рыбы, которые возникли несколько миллионов лет назад и сохранили до сих пор свой облик практически без изменений. Высокие адаптационные свойства позволяют акулам оставаться на высоте в водных условиях проживания. Внешний вид и особенности строения внутренних систем акул дают им максимально приспособиться к факторам окружающей среды. Адаптационные изменения, которые произошли в строении акул в течение всей эволюции, направлены на эффективное использование воды как среды обитания, обеспечивая минимальные затраты энергии. Чем же уникально строение акулы, что позволяет им быть хозяевами большей части Мирового океана? Попробуем разобраться.

Внешнее строение

1 Форма и покровы тела

Совершенная, обтекаемая форма тела в виде торпеды обеспечивает акулу высокими гидродинамическими характеристиками. У большинства акул округлое, не сплющенное в направлении спины и брюшины, с узкой передней частью тело позволяет развивать в воде значительную скорость, что немаловажно при хищническом способе жизни. Удлиненная передняя часть головы помогает при движении снижать сопротивляемость воды. А при совершении волнообразных боковых движений телом и хвостом рыба продвигается вперед, отбрасывая воду по бокам туловища. Но есть и исключения. Акула-молот, названная так из-за своеобразной формы головы, несколько отличается по внешнему виду от основной массы своих сородичей. Ее Т-образная голова немного сжата, а глаза и ноздри расположены на тупых боковых концах. Но своеобразная форма головы не только не мешает акуле, а является приспособлением к жизни в рифах. С помощью головы акула может лучше маневрировать во время охоты. Некоторые отличия во внешнем виде имеют и ковровые акулы, ведущие донный пассивный образ жизни. Эти акулы имеют по бокам головы многочисленные выросты в виде бахромы, что помогает лучшей маскировке в зарослях водорослей. А кошачьи акулы, обитающие на дне, имеют несколько сжатую сверху вниз форму тела.

Покровы акулы довольно плотные и жесткие на ощупь из-за специфической чешуи плакоидного типа. Каждая пластинка несет выступающий назад пик. Плотно прилегающая чешуя формирует единый покров, который служит защитой и снижает сопротивляемость воды при передвижении. Как и для большинства организмов, обитающих в водной среде, кожа акул имеет значительное количество слизистых желез. Выделяемая ими слизь помогает акуле развивать большую скорость в водной толще, уменьшая трение.

Кроме этого кожа акул богата на пигментные клетки, которые обеспечивают каждому отдельному виду свою окраску. Чаще всего верхняя часть тела акулы окрашена в темные тона, что является маскировкой при взгляде на рыбу сверху. А брюшная сторона имеет более светлый оттенок, делающей акулу менее заметной на фоне верхней толщи воды и неба. Также кожа акул может быть украшена полосами или пятнами, что делает их «невидимыми» в зарослях и на фоне каменистого дна.

2 Плавники

Основная движущая сила акул – это производимые туловищем колебательные движения. Помогают при этом и усовершенствуют движения плавники. Мощный хвостовой плавник гетероцеркального типа имеет две лопасти. В верхнюю лопасть, которая намного длиннее нижней, заходит позвоночник. Хвост служит и локомоторным двигателем, и рулем одновременно. А у лисьих акул удлиненная верхняя лопасть хвостового плавника также играет роль своеобразного хлыста, с помощью которого акула глушит рыбу, а также помогает развивать большую скорость. У большинства видов акул есть парные грудные, брюшные плавники и два спинных плавника – всем известный «зловещий» первый, расположенный практически посредине спины и небольшой второй ближе к хвостовому концу. Анальные плавники, например у колючих акул, могут отсутствовать. Отличный от других акул внешний вид имеет плащеносная акула, которая по форме тела напоминает, скорее всего, угря. А плавники этой акулы сдвинуты к хвосту, который имеет только нижнюю лопасть.

Парные конечности акул способствуют увеличению скорости и маневренности, при этом боковые плавники служат рулями при совершении поворотов, погружений и подъемов. Также парные плавники необходимы для уравновешивания тела при движении и остановке. Спинной плавник, который у многих видов весьма развит, также помогает сохранять равновесие при сложных маневрах, и не дает рыбе опрокинуться на бок. Но при всех разнообразных движениях из-за несовершенства опорно-двигательного аппарата акула не может совершать ход назад. Одним из специфических способов передвижения в толще воды можно выделить у акул и «реактивное движение», которое позволяет акулам передвигаться во время отдыха или на больших глубинах. Заключается оно в том, что при выталкивании с силой воды из жаберных щелей, акула может продвигаться вперед на некоторое расстояние. Такой вид передвижения весьма экономный.

Внутреннее строение

1 Опорно-двигательный аппарат

Скелет у акул хрящевой, но для повышения опорных свойств он часто обызвествлен в районах, испытывающих наибольшую нагрузку - позвоночник и челюсти. Скелет верхнего пояса конечностей (брюшных плавников) в районе спины разъединен и находится в толще мышц, поэтому эти плавники ограничены в совершении сложных движений.
В мышечных сегментах акул присутствует большее количество миоглобина – дыхательного пигмента, что позволяет, в сравнении с костистыми рыбами, выдерживать большую нагрузку, связанную с постоянным движением.

2 Дыхательная система

Как и многие хрящевые рыбы, акулы не имеют жаберных крышек. Дыхание происходит через жаберные щели, а в виду отсутствия специальных мышц, которые бы помогали в циркуляции воды через жабры, ток воды обеспечивается движением акулы. Это одна из причин, почему многие акулы находятся в постоянном движении. Лишь некоторые виды могут позволить себе отдых на дне морского дна при условии сильного подводного течения.

3 Кровеносная система

Благодаря возможности накопления продуктов распада в крови (мочевины), концентрация солей внутренней среды акулы выше, чем в окружающей воде.

4 Пищеварительная система

Важным приспособительным моментом к жизни в водной среде является наличие крупной печени в пищеварительной системе. Эта железа богата жиром, что способствует удержанию акул на плаву, так как плавательный пузырь у этих рыб отсутствует. Отсутствие плавательного пузыря является еще одной причиной того, что акула почти всю свою жизнь должна активно передвигаться. Однако некоторые виды кошачьих акул могут, заглатывая воздух в кишечник, некоторое время находиться в толще воды без движения. Отсутствие плавательного пузыря играет и положительную роль – акулы могут без особого ущерба переносить быстрый подъем из глубины к поверхности.

5 Нервная система

Головной мозг акул хорошо дифференцирован, а из отделов наиболее развиты передний мозг и мозжечок, что позволяет совершать различные сложные движения и отвечать за координацию животного в пространстве. В связи с развитием обоняния, как необходимого средства для ориентирования в водной среде, у акул сильно развиты обонятельные доли головного мозга.

6 Органы чувств

Для того чтобы успешно существовать и ориентироваться в такой сложной жизненной среде как вода, необходимы высокоразвитые органы чувств. У акул отличное обоняние, позволяющее реагировать на минимальное количество крови в воде. Зрение черно-белое, при этом акулы реагируют больше на движущие мишени, оставляя без внимания неподвижные. Строение глаза адаптировано к существованию в воде и способу жизни акул. Для предотвращения повреждений при атаках глаз прикрывает прозрачная перепонка.
Как и у большинства рыб, у акул хорошо развита боковая линия – своеобразный орган чувств, который реагирует на механические колебания. А ампулы Лоренцини, расположенные на передней части головы, способны улавливать электрические импульсы. Особенно много этих клеток на голове акулы-молот. С помощью ампул Лоренцини акула способна выявить свою жертву на значительном расстоянии, а также реагировать на магнитное поле Земли.
Благодаря особому устройству внутреннего и среднего уха акулы могут воспринимать не только звуковые колебания, но и низкочастотные колебания.

7 Половая система

Из-за высокой плодовитости и степени выживания акулы – одна из процветающих групп животных Мирового океана. А внутреннее оплодотворение и самостоятельность рожденных акулят дает больше шансов в сравнении с костными рыбами.

Все перечисленные особенности строения акул являются яркими приспособительными изменениями, которые возникли в процессе эволюции и в течение долгого времени усовершенствовались.

Читайте в первой статье раздела: Вскрытие акулы: внутреннее строение и его особенности.