Морские животные

Ротоглоточная полость. Для того чтобы вскрыть ротоглоточную полость и рассмотреть передний отдел пищеварительной системы и жаберный аппарат, необходимо отчленить жаберную крышку в месте ее прикрепления к голове, по краю костного панциря, покрывающего голову сверлу, предварительно ознакомившись с ее строением.

Жаберная крышка (operculum) называется оперкулярной крышкой, так как она закрывает все жабры. Изучают ее строение. Это — производная подъязычной жаберной перегородки, лежащей между спиракулярной и первой жаберной щелями. Если сравнить ее с другими жаберными дугами, то становится ясным, что жаберная крышка не что иное, как разросшаяся жаберная перегородка подъязычной дуги. На внутренней стенке жаберной крышки прикреплены жаберные лепестки оперкулярной жабры. Жаберная крышка поддерживается покровными костями и кожными костными чешуями, задний ее край имеет кожистую перепонку, которая служит клапаном всасывающего насоса в дыхательном акте. Жаберные перепонки на вентральной стороне головы с двух сторон прирастают к межжаберному промежутку — истмусу, у белуг они срастаются друг с другом и образуют общую складку. Позади жаберной крышки помещаются наружные жаберные отверстия, окаймленные сзади передним краем пояса конечностей грудных плавников.

Вставляют лезвие ножниц в жаберное отверстие около костного панциря и проводят разрез сзади наперед. На середине расстояния до глаза можно увидеть брызгальце (spiraculum). Проводят разрез через брызгальце дальше вперед и вниз по краю окостенений глазного кольца и вниз на брюшную сторону головы. Затем удаляют с обеих сторон костный и хрящевой пояса грудных плавников. Взяв грудной плавник левой рукой и оттянув его, отчленяют от головы, отрезают мускулатуру грудного пояса, отделяют его от стенки брюшной полости и затем твердыми ножницами перерезают окостенения плечевого пояса посредине. После этого осторожно отделяют вентральные отделы плечевого пояса вместе с плавниками. Далее, вставляют лезвие ножниц в ротовое отверстие и проводят разрез справа и слева так, чтобы он проходил между дорзальным и вентральным отделами жаберных дуг. Оттягивая отрезанные дуги, постепенно отчленяют вентральную стенку жаберного аппарата от его дорзальной стенки по линии разреза. После этого рассматривают сначала ротоглоточную полость, а затем и строение жаберного аппарата.

Ротовое отверстие (stoma) помещается на вентральной стороне головы и имеет форму овального отверстия, расположенного в поперечном направлении; оно окаймлено сверху и снизу мясистыми губами, поддерживаемыми покровными окостенениями.

Ротоглоточная полость (cavum oropharyngeus) резкой границей разделена в поперечном направлении на две части: переднюю ротовую полость — и заднюю — жаберную полость. Первая образует выдвижной челюстной аппарат. Взявшись рукой за верхнюю челюсть, можно вытянуть ротовую воронку из кожного мешка, причем кожная складка вытягивается на небной пластинке.

Выдвижной челюстной аппарат — своеобразное приспособление для схватывания добычи на дне. Он может перемещаться как салазки на большой покровной кости парасфеноида (parasphenoideum), подстилающего крышку ротоглоточной полости. Вытягивающаяся часть челюстного аппарата состоит из небно-квадратного хряща и продолжается далее назад в виде небной пластинки. При оттягивании жаберного аппарата хорошо видна структура небных валиков, располагающихся в поперечном направлении в количестве 7-8 полосок на небной пластинке в 2-3 ряда — на небно-квадратном хряще.

Жаберная полость и жабры. Отворачивают за нижнюю челюсть вентральную стенку ротоглоточной полости и рассматривают строение жаберной полости и жабр. Жаберная крышка костных рыб образована жаберной перегородкой подъязычной дуги, дно глоточной полости — непарными хрящевыми элементами жаберного аппарата, боковые стенки пронизаны справа и слева четырьмя жаберными щелями, отделенными друг от друга жаберными дугами. Пользуясь лупой, рассматривают более подробно строение отдельной жаберной дуги.

Жаберная дуга. Вырезают первую жаберную дугу и рассматривают ее строение более подробно. Верхние концы жаберных дуг прикреплены к небу глоточно-жаберными элементами, а нижние срастаются с подъязычным аппаратом. На внутреннем крае каждой жаберной дуги в два ряда сидят жаберные тычинки, входящие друг в друга; как зубцы шестерни. Один ряд сидит на переднем крае, другой — на заднем. Каждая жаберная тычинка имеет форму конического треугольника. Тычинки выполняют функцию фильтра для удержания пищи. На наружном крае жаберной дуги прикреплены жаберные лепестки, расположенные также в два ряда и отделенные друг от друга жаберными перегородками.

Жаберная область стерляди, Рисунок картинка
Жаберная область стерляди

Жаберные перегородки не достигают края жаберных лепестков (в отличие от акуловых рыб, где жаберные перегородки простираются до краев жаберных отверстий). Каждый жаберный лепесток имеет форму листовидной перегородки, в которой помещается петля жаберных капилляров, составленная приносящим и выносящим жаберными сосудами. Жаберная дуга с двумя рядами жаберных лепестков на наружной и внутренней сторонах образует одну целую жабру рыб (holobranchia).

Передний ряд жаберных лепестков располагается на внутренней поверхности жаберной крышки, является полужаброй подъязычной дуги и получает название оперкулярной жабры (branehia opercularis); она ограничивает переднюю стенку первой жаберной щели. На задней стенке передней жаберной щели лежит второй ряд жаберных лепестков, который спаян жаберной перегородкой первой жаберной дуги со следующим рядом жаберных лепестков, являющихся передней стенкой второй жаберной щели. Второй ряд жаберных лепестков вместе с третьим рядом составляет первую жабру. Вторая, третья и четвертая жабры также состоят из двух рядов лепестков каждая. Последняя, пятая, жаберная дуга не несет жаберных лепестков, вплотную прилегает к плечевому поясу и скрыта под кожей, поэтому задняя стенка пятой жаберной щели ограничена передним краем плечевого пояса.

Акт дыхания у осетровых рыб, как и у других костных рыб, носит название оперкулярного дыхания. При оттягивании жаберной крышки в стороны в околожаберной полости между жаберной крышкой и жабрами образуется пространство с пониженным давлением, куда всасывается вода из ротоглоточной полости через жаберные отверстия. В ротовую же полость вода всасывается через рот при растяжении всего висцерального аппарата. При прижимании жаберной крышки вода выталкивается из околожаберной полости через наружные жаберные отверстия.

Кровеносная система. Кровеносная система осетровых рыб обладает типичными чертами кровообращения рыб. Сердце подразделено на четыре отдела (артериальный конус, желудочек, предсердие и венозный синус) и содержит венозную кровь, которая по брюшной аорте и приносящим жаберным сосудам приносит кровь к жабрам, где происходит ее окисление. Артериальная кровь собирается в выносящие жаберные сосуды и вливается в спинную аорту, снабжающую своими ветвями все органы. Основными венозными стволами, приносящими кровь к сердцу, являются передние и задние кардинальные вены. Пищеварительная система имеет обособленную венозную систему воротную вену печени, приносящую кровь к печени, где происходит фильтрация крови через систему капилляров.

Изучение кровеносной системы надо начинать с сердца, для чего следует отпрепарировать околосердечную сумку, располагающуюся впереди брюшной полости тела, между грудными плавниками.

Перикардиальная полость, или околосердечная сумка — обособившаяся передняя часть брюшной полости тела. Она отделена от нее соединительнотканной перегородкой, лежащей в поперечном направлении впереди печени. Перикардиальная полость имеет форму треугольника, направленного вершиной вперед, что можно было видеть при общем вскрытии. В этой треугольной полости располагается сердце рыб. Полость перикардия выстлана брюшиной (перитонеумом), состоящей из двух оболочек: наружная называется перикардием, а внутренняя, прилегающая к сердцу и прикрепляющая его к стенке тела,- эпикардием.

Сердце, как указано выше, состоит из четырех отделов, обладающих способностью пульсации. Сначала рассматривают отделы сердца, а потом разбираются в его внутреннем строении на разрезе. Передним отделом является артериальный конус (conus arteriosus) в виде короткой трубки, лежащей впереди мускулистого желудочка. Желудочек (ventriculus) имеет трапециевидную форму с плоским и даже вогнутым основанием, направленным вниз, а вершиной — вперед. Так же, как и артериальный конус, он имеет толстые мускулистые стенки. Наружная поверхность желудочка и артериального конуса у всех осетровых рыб покрыта почти сплошь пузыревидными расширениями железистого характера, это типичная для осетровых лимфоидная железа, представленная отдельными дольками. Это можно видеть на фронтальном разрезе сердца. В глубине, под желудочком, располагается задний отдел сердца рыб — предсердие (atrium), имеющий вид сморщенного мешка с мускулистыми стенками из густопереплетенных волокон. Совсем в глубине околосердечной сумки предсердие общим широким отверстием сообщается с самым задним отделом сердца — венозным синусом (sinus venosus), принимающим венозную кровь со всего тела рыбы. Если сделать фронтальный разрез желудочка сердца, начиная от вершины, направленной вниз, и далее вперед через артериальный конус, станут видны толстые мускулистые стенки желудочка с радиальным расположением переплетающихся мышечных волокон. Внутренняя полость желудочка узкая, с лакунарными карманами, открывающимися в желудочек. На задней стенке этой полости имеется широкое атриовентрикулярное отверстие (ostium atrioventncularis), открывающееся в предсердие. На границе между полостью желудочка и артериального конуса стоят 3-4 листовидные лопасти, переграждающие обратное возвращение крови в желудочек. В самом артериальном конусе расположены три ряда полулунных клапанов (valvula semilunaris): два ряда внизу, а третий ряд выше — у основания брюшной аорты.

Белая акула (Carcharodon carcharias). Эта акула считается одной из самых опасных. Она свирепа, агрессивна, быстро плавает. Известно, что она нападает на лодки. Ей приписывают многочисленные нападения на людей. Отличительные признаки этой акулы — хвост в виде полумесяца и большие зубы с крупными зубцами.

Окраска серо-бурая, тусклая, свинцово-серая или почти черная сверху, переходящая более или менее резко в грязно-белую на нижней стороне, с черным пятном у основания грудного плавника. Концы грудных плавников тоже черные, обычно возле них есть еще черные пятна. Задние края спинных и хвостового плавников черные.

У крупных экземпляров верхняя часть тела может иметь серовато-коричневую или даже свинцово-белую окраску. Широко распространена в тропической, субтропических и теплых умеренных зонах всех океанов. Наиболее часто встречается в водах Австралии, но нигде не бывает многочисленной.

Белая акула (Carcharodon carcharias), Фото фотография
Белая акула (Carcharodon carcharias)

Акула-мако (Isurus oxyrinchus). Эта акула имеет репутацию свирепой, опасной; известно, что она нападает на лодки. Мако быстро плавает, может выскакивать из воды и считается заманчивой добычей у спортсменов-рыболовов. От других акул она отличается строением зубов, стройным телом и расположением второго спинного и анального плавников относительно друг друга. Окраска темно-серая, кобальтовая или ультрамариново-синяя сверху и снежно-белая внизу. Достигает в длину 4 м. Этот океанский вид, водится в тропической и теплой умеренной зонах Атлантики. В Тихом океане ее замещает I. glaucus, а в Индийском I. giintheri.

Носатая сельдевая акула (Lamna nasus). Активна и быстро плавает, когда преследует добычу, но в обычном состоянии довольно медлительна. Отличительные признаки этого вида — особое строение зубов и расположение второго спинного и анального плавников относительно друг друга.

Окраска темная-синевато-серая сверху, резко переходящая в белую на нижней стороне. Внешняя половина или треть грудных плавников имеет сероватую окраску: Анальный плавник белый или сероватый. Эта акула достигает в длину 3,6 м. Живет в континентальных водах Северной Атлантики: от Средиземного моря и северо-западной Африки до Северного моря, Шотландии, Оркнейских островов и Южной Скандинавии; к северу заходит до Исландии, Северной Норвегии и Мурманского побережья; на западе — от Южной Каролины до Ньюфаундлендской банки и залива Св. Лаврентия. Близкородственные формы — в северной части Тихого океана, у берегов Аляски, Камчатки, а также Японии, Австралии и Новой Зеландии.

Литература: Bruce W. Halstead. «Dangerous marine animals». Cambridge, Maryland 1959
Перевод с английского канд. биол. наук Е. П. РУТЕНБЕРГА
Ответственный редактор и автор примечаний д-р биол. наук Д. В. НАУМОВ

Латерально от верхнезатылочной кости на уровне наружных жаберных отверстий лежат парные подвисочные кости (supratemporale, s. ip.), имеющие форму неправильного ромба. В нижнюю часть этой кости вступает канал боковой линии. На заднебоковой границе верхнезатылочной и заднезатылочной костей часто имеются дополнительные парные или непарные подвисочные кости, по которым проходит надвисочный канал (с. stp.).

Парные теменные кости (parietale, p.) лежат впереди затылочной и надвисочных костей, между ними, и простираются вперед и латерально. Они имеют форму плоских пластинок с радиальной исчерченностью, как жучки, впереди граничат с лобными костями.

Чешуйчатые (squamosum, squ.) или крылоушные (pteroticum) кости лежат по бокам теменных костей па всем протяжении последних. Сбоку к ним примыкают верхние края жаберных крышек. Продольно через чешуйчатую кость проходит большая часть височного канала (с. tp.) системы кожных органов чувств боковой линии.

Лобные кости (frontale, fr.) парные, лежат над глазницами впереди теменных костей. Медиальный продольный гребень на лобной кости несколько сглажен и составляет как бы продолжение гребня теменной кости. Внутри лобной кости над глазом идет надглазничный канал (с. sorb.) боковой линии.

За дне лобная кость (poslfrontal, p. fr.) в виде неправильного ромба лежит кнаружи от лобной кости над глазницей и впереди чешуйчатой кости (squ.). Ее латеральный край граничит с верхнезаглазничной костью (pt. orb.) и надглазничными окостенениями (s. orb.). Заднелобная кость прободается подглазничным каналом (с. ino.).

Медиальные кости (mediale, med.) располагаются на уровне ноздрей между передними концами лобных костей. Медиальные кости (по А. Н. Северцову) некоторые авторы рассматривают как серию центральных лобных окостенений.

Средние надростральные окостенения, по А. Н. Северцову (suprarostrale mediale), лежат впереди медиальных окостенений и переходят в ряд мелких косточек, которые простираются до конца рострума.

После рассмотрения костного панциря крыши черепа следует разобраться в покровных окостенениях, окружающих глазницу, расположение которых связано с прохождением внутри них подглазничного канала органов чувств боковой линии.

Глазница сзади ограничена заглазничным окостенением (postorbitale, pt. orb.), состоящим из двух костей — верхней и нижней заглазничной.

Кожная клиноушная (dermosphenoticum), или верхняя заглазничная (postorbitale superior), кость лежит ниже или латерально от заднелобной кости и впереди чешуйчатой. Эта значительных размеров Т-образная кость сзади граничит с передневерхним краем преджаберной, или щечной, области, а спереди — с задневерхним сектором глазницы. Верхняя часть ее расширена и дает переднюю и заднюю ветви, подпирающие чешуйчатую и заднелобную кости. Вентрально она продолжается одним отростком и несколько ниже уровня вентрального края глазного отверстия сочленяется с нижней заглазничной костью.

Нижняя заглазничная (postorbitale ventrale) кость вентрально расширена и ограничивает нижнезадний сектор глазного отверстия.

Надглазничные окостенения (supraorbitale, s. orb.) — ряды мелких чешуевидных костей, которые ограничивают глазное отверстие сверху.

Подглазничные окостенения (suborbitale, sb. orb.) лежат под глазным отверстием в коже и, как бы продолжая нижнюю заглазничную кость, за вертикалью ноздрей переходят в мелкие окостенения бокового ряда надростральных окостенений.

Медиально нижняя заглазничная кость переходит в ряд удлиненных трубковидных косточек, расположенных в коже на вентральной стороне головы. Они идут параллельно подглазничным и боковым надростральным окостенениям до наружного усика, постепенно уменьшаясь кпереди. Здесь этот ряд окостенений огибает спереди усик и идет далее к концу рыла параллельно базиростральному и латеральному рядам надростральных окостенений. Ряд мелких трубковидных косточек окружает продолжение подглазничного канала боковой линии.

Предглазничное окостенение (praeorbitale, pr. orb.) отделяет передний край глазного отверстия от заднего обонятельного отверстия и плотно прилежит к наружному краю предглазничного отростка (pr. praeorbitalis) хрящевого черепа. Оно верхним расширенным концом граничит с латеральным краем надглазничной кости, а нижний конец постепенно сужается и не доходит до переднего подглазничного окостенения.

Голова лжепатоноса, Рисунок картинка
Голова лжепатоноса

Носовые окостенения (nasale, п.). У стерляди выше ноздрей имеется несколько увеличенных костных пластинок, которые по положению, видимо, можно сравнить с носовыми окостенениями.

В толще кожистой перемычки между передним и задним носовыми отверстиями залегает ряд трубочковидных косточек. Они окружают надглазничный канал боковой линии (с. sorb.), продолжающийся в предобонятельную область.

Дно хрящевой черепной коробки подостлано громадной пластинчатой покровной костью — парасфеноидом — и ростральными костями, которые будут описаны при рассмотрении хрящевого нейрокраниума.

Скелет кожи щечной области представлен, главным образом, чешуями и костными пластинками разной формы, располагающимися в верхних слоях ее, и более крупными окостенениями, погруженными в толщу кожи.

Предкрышечные кости (praeoperculare, s. jugale, j) располагаются на середине латеровентральной половины кожи щечной области в виде поперечного ряда косточек. Этот ряд окостенений известен как гулярный, или предкрышечный. Он вытянут в дорзовентральном направлении, его косточки имеют очень сложные контуры и рельеф наружной поверхности, форма и количество их варьируют. На окрашенных и просветленных препаратах с применением оптики можно видеть, что каждый костный элемент этого ряда пронизан сложной сетью каналов кожных органов чувств с выходами на наружную поверхность.

Жаберная крышка — задневерхняя часть жаберной крышки ниже чешуйчатой кости вплоть до верхнего края наружного жаберного отверстия, узкая, кожистая с разбросанными в ней чешуйками и костными пластинками. Основная часть жаберной крышки поддерживается тремя костными элементами. Из них дорзальный, самый массивный, есть собственно подкрышечная кость (suboperculare, sb. op.). Ниже подкрышечной кости располагаются два других вентральных окостенения жаберной крышки меньших размеров и неправильной формы: верхний костный элемент (op. v. s.) несколько больше нижнего (op. v. inf.). Из их положения видно, что они с тироидной дугой не связаны, а по своему происхождению, видимо, являются ее кожными лучами.

Элементы наружного костного скелета имеются и в поясах передних конечностей, но их лучше рассматривать при общем изучении поясов.

Внутренний скелет. При изучении внутреннего скелета стерляди рассматривают сначала общее строение осевого скелета туловища — хорду и позвоночник, далее детально разбирают строение отдельного скелетного сегмента в туловище и хвостовом отделе, строение хвостового плавника, непарных плавников и парных плавников и их поясов.

После этого переходят к изучению хрящевого черепа — нейрокраниума и, наконец, висцерального скелета — челюстно-подъязычного и жаберного аппаратов.

Осевой скелет туловища. Хорда, или спинная струна (chorda dorsalis), составляет основу осевого скелета туловища. Она тянется в виде сплошного круглого тяжа на всем протяжении осевого скелета от гипофизарного отдела черепа до конца хвоста, заходя в верхнюю лопасть хвостового плавника. Она полупрозрачна и снаружи одета соединительнотканной и эластической оболочками (mch.). Последние вокруг хорды образуют своеобразный, плотно прилегающий к ней футляр, и вместе со структурными особенностями хорды определяют ее гибкость и упругость.

Позвоночник (columna vertebralis) представлен только верхними и нижними дугами позвонков, тела позвонков отсутствуют.

Чтобы более подробно познакомиться с деталями строения осевого скелета осетровых рыб, следует взять участок туловища стерляди впереди уровня брюшных плавников.

При рассмотрении сбоку между верхними и нижними хрящевыми элементами позвонков хорошо видна хорда (ch.), над хордой на ее оболочке сидят массивные хрящики — верхние задние (каудальные) дуги (arcus superior caudalis), или базидорзалии (basidorsale, bd.).

Верхние каудальные дуги правой и левой сторон, сливаясь, окружают спинной мозг и над ним дают сужающийся вырост, который окостеневает и служит местом прикрепления непарного дорзального или спинного остистого отростка (proccssus spinosus dorsalis, pr. sp. d.) последний в средней части окостеневает, а на концах сохраняет хрящевое состояние.

Между основаниями соседних верхних задних дуг располагаются небольшие, примерно треугольной формы хрящики — верхние передние (краниальные) дуги (arcus superior cranialis), или интердорзалии (interdorsale).

С вентральной стороны хорды напротив верхней задней дуги располагается нижняя задняя дуга, или базивентралия (arcus ventralis posterior, s. basivenirale, bv.).

Филантус плавающий относится к семейству молочайных (Euphorbiaceae), в котором водные растения, кроме этого вида, отсутствуют.

Распространен филантус в восточных районах Южной Америки. В водоемах плавает на поверхности или в верхних слоях воды, иногда произрастает в заболоченной местности. По внешним признакам напоминает хорошо знакомое аквариумистам растение — сальвинию.

Побеги филантуса имеют вытянутые междоузлия, разветвляются беспорядочно, со временем снизу отмирают.

Филантус плавающий (Phyllanthus fluitan), Фото фотография
Филантус плавающий (Phyllanthus fluitan)

Растение несет листья с очередным расположением, округлой формы, в поперечнике до 1,5 см, выпуклые, с перистым жилкованием (основная жилка сверху вдавлена, снизу образует ребро). Каждый последующий лист частично закрывает предыдущий, поэтому листорасположение очень плотное. При пересыхании водоема такое плотное листосближение выполняет, по-видимому, какую-то защитную функцию растения, например снижение уровня испарения.

В аквариуме плавающий филантус хорошо растет при температуре воды и воздуха 20-30° С, при интенсивном и продолжительном освещении не менее 12 ч в сутки, особенно в зимнее время года. Размножается филантус вегетативно с помощью самостоятельного деления.

Цветки у него невзрачные, простые, расположены в пазухе листа. Впервые это растение стало культивироваться в Европе с 1945 г. Среди аквариумистов встречается очень редко из-за трудности его содержания.

Литература: «Аквариумные растения. Справочник«, Жданов В. С., «Лесная промышленность», 1981
Фото: http://i456.photobucket.com/

За рубежом обоняние акул, стали изучать еще в годы второй мировой войны. Тогда обострилась проблема защиты от их нападений летчиков и моряков, оказавшихся в ходе военных действий в морской воде. Вопрос стоял так — найти вещество, которое бы своим запахом отпугивало акул от человека в воде. Перепробовали 80 различных веществ и их комбинаций, но желаемого эффекта не было. Военнослужащим США начали выдавать стандартный порошок, состав которого разработали в ходе долгих экспериментов.

Порошок состоял на 20% из ацетата меди и на 80% из темно-синего красителя нигрозина. Однако найденное средство отпугивало акул только в водах Флориды, но не действовало на хищниц из Тихого и Индийского океанов. По наблюдениям Ж.-И. Кусто и Ф. Дюма, акулы без вреда глотали целые пакеты с этим порошком.

Неожиданно помощь пришла совсем с другой стороны. Камбалы — излюбленный объект питания акул. Будучи малоподвижными, они наиболее беззащитны перед этими прожорливыми хищницами. Но вот однажды уже знакомая нам Юджиния Кларк обратила внимание на одну из камбал в Красном море. Защищаясь от врагов, эта рыбка каждый раз выделяла какую-то молочно-белую жидкость. Как оказалось, сильнейший яд — пардаксин (от латинского названия этого вида камбалы). В опыте он убивал морских звезд, ежей и других исконных врагов камбалы. Когда этот яд плеснули в аквариум, где он разбавился водой в соотношении один к пяти тысячам долей, все рыбки там были моментально убиты. Тогда эту рыбку предложили «на завтрак» акуле — бросили камбалу прямо в разинутую пасть. И акула осталась с открытой пастью — яд камбалы вызвал спазм мышц, а камбала спокойно удалилась. Ю. Кларк попробовала пардаксин на себе — взяла в рот каплю яда. И ничего, всего лишь легкое щекотание языка. Следовательно, это вещество вполне безопасно для человека.

Особого разговора заслуживают чрезвычайно обостренные «чувства» у акул, точнее, работа их органов чувств. Прежде всего, акулы хорошо воспринимают инфразвуки. Еще в 1964 г. зарубежные ученые обнаружили, что сердце акулы замирает при появлении в воде звуков очень низкой частоты. Это и понятно — когда рыба плавает, она создает вокруг себя шлейф инфразвуков частотой от 5 до 40 Гц, которые очень далеко распространяются в воде. Это позволяет акулам быть вовремя информированными о появлении вдалеке будущей жертвы. Действительно, заслышав в воде инфразвуки, записанные на магнитофон, акулы тут же собирались вокруг опущенного в воду излучателя.

Новорожденные акулы по этой же причине, заслушав инфразвук частотой 12,5 Гц, объединяются в группы по трое и атакуют излучатель, справедливо полагая, что так звучать может только хорошая еда. Но в одиночку эти мальки нападать все-таки не решаются. В этом случае тот же сигнал приводил их в такой испуг, что они не могли уже питаться пищей обычной. Групповой эффект в этих опытах неоспорим — то, что непосильно и даже страшно сделать одному, оказывается вполне достижимым для всей группы в целом. По сведениям печати в США, во Флориде таким путем уже удавалось заманивать стаи взрослых акул в рыбацкие сети.

Тогда ученые схватились за него как за соломинку, чтобы решить, наконец, проблему защиты от нападений акул. В разных странах стали проводить всевозможные опыты, помещая акул в бассейн и предлагая им те или иные выделения ставшей уже знаменитой камбалы из Красного моря.

Японские ученые из Биоорганического исследовательского института в Осаке выявили, что яд пардаксин содержится в кожной слизи, выделяемой камбалой. Его концентрация 5 мг на 1 л воды уже весьма эффективно действует на акул.

Американские ученые из университета в Майами, кажется, уже раскрыли и механизм действия этого токсина, отпугивающего акул. В их опытах акулам, содержащимся в бассейне, предлагали рыбу, в которую прятали шприц с пардаксином. Как только голодная акула захлопывала челюсти, шприц впрыскивал ей в глотку ядовитый раствор. В зависимости от его концентрации акулы либо съедали пищу, либо теряли к ней интерес, или же в лучшем случае пугались и уплывали от нее. При концентрации 0,8 мг на 1 л акулы в половине всех случаев были обращены в бегство. Изучая динамику отпугивающего эффекта, эти же ученые пришли к выводу, что он достигается через действие яда как поверхностно-активного вещества (ПАВ). Механизм его действия прост. Любые ПАВ в принципе сильно влияют на физиологические процессы, в частности, взаимодействуют с фосфолипидами клеточных мембран, нарушают водно-солевой баланс в крови и т. д. Тогда не только дорогостоящий натуральный пардаксин, но и другие ПАВ должны были бы аналогично действовать на акул. Ученые из Майами проверили еще 15 различных ПАВ. И среди них нашлись вещества, даже более эффективные, чем пардаксин, это были, например, натриевая и литиевая соли лаурилсульфата. Голодные лимонные акулы длиной 60-85 см, неоднократно замеченные в нападениях на человека, даже во время кормления, лишь почуяв запах и вкус этих веществ, немедленно уплывали прочь. А при нарастании их концентрации побеждено ложились на дно бассейна.

Черная собачья акула Фабрициуса (Centroscyllium fabricii), Рисунок картинка
Черная собачья акула Фабрициуса (Centroscyllium fabricii)

Так что, возможно, на основе дешевых, промышленно производимых поверхностно-активных веществ скоро будут созданы эффективные средства отпугивания акул в море. Таким образом, сугубо академические исследования обоняния акул, может быть, приведут к практическому эффекту.

Еще одна важная особенность акул — это их высокая электрическая чувствительность, другими словами, дар электровидения. Мы уже знаем, что эти хрящевые рыбы имеют в своем строении ампулы Лоренцини, известные ныне в качестве электрорецепторов — органов чувств для электровидения окружающего мира.

Открытие таковых у акул восходит к уже классическим работам голландских ученых С. Дикграафа и А. Кальмиджма. В 60-х годах они обнаружили высокую электрочувствительность акул, наблюдая, как под воздействием поля величиной в десятимиллионную долю вольта на сантиметр и частотой 5 Гц эти рыбы активно двигают глазными яблоками, а при возможности удрать непременно ею пользуются. Однако акулы хорошо различают, что за источник тока перед ними. Если это слабые разряды потенциальной жертвы, хищницы легко их распознают и атакуют. Так, в тех же опытах обнаруживалось, что акула находит скрытую в песке камбалу — из числа ее видов, пардаксином не обладающих,- по слабым электрическим потенциалам, сопровождающим ее дыхание. Находит и съедает. Ученые прятали камбалу в агаровой камере, которую помещали глубоко под слоем песка, дабы исключить возможные механические или химические сигналы. Но все тщетно — акула быстро ее находила.

В нашей стране подробные исследования электрочувствительности акул проводили сотрудники Института физиологии им. И. П. Павлова Г. Р. Броун и О. Б. Ильинский. Все эти данные позволили вполне обоснованно предположить, что ампулы Лоренцини как чувствительные электрометры и магнитометры служат, по меньшей мере, двум важнейшим жизненным функциям акул — поиску пищи и ориентации в пространстве.

Опыты с нахождением камбалы в песке по ее слабым сигналам — веское доказательство в пользу сказанного. Тем более что в тех же опытах акулы нападали и просто на электроды, скрытые в песке, когда на них подавали аналогичное слабое напряжение. Подробно этот вопрос исследовали уже в наши дни американские ученые в одном из центров по изучению океана в Калифорнии.

Исследователи обучили методом условных рефлексов акулу-няньку находить на дне аквариума металлические шарики разного размера, а также маленькие электрические диполи. Найдя раздражитель, акула должна была коснуться его головой. Поскольку металл в воде сам служит источником слабого поля, один раздражитель как бы имитировал другой. Акулы послушно хватали маленькие шарики, но шарахались в сторону, если их диаметр превышал 2,5 см. Результат понятен: чем больше металлический предмет, тем сильнее от него сигнал, тем крупнее имитируемый им образ неизвестного врага. В другом опыте, видимо, по той же причине акулы прекращали охоту на шарики и диполи и в панике спасались бегством, как только вокруг аквариума создавали слабое постоянное электрическое поле. Его напряженность равнялась одной двадцатимиллионной доле вольта на сантиметр.

Пищевой смысл слабых электрических сигналов для акул проверяли и прямо в море. Когда ученые из Калифорнийского университета опустили под воду электрический диполь и подали на него сигналы, аналогичные сигналам жертвы, на этот диполь тут же набросились кунья и синяя акулы. Так что электровидение как еще один способ обеспечить себе пропитание вполне себя оправдывает.

Другая сторона электровидения у акул — электроориентация, возможно, играет важную роль в их местных и дальних путешествиях (миграциях). Здесь имеет смысл рассказать о многолетних экспериментах голландских ученых из университета города Утрехт. Они изучали естественные электрические поля в морской воде районов, прилегающих к устью реки Шельда в Нидерландах, сопоставляя полученные данные с результатами опытов в аквариумах.

Оказалось, что в море вблизи дна имеются местные довольно постоянные слабые электрические поля, сохраняющие свои параметры на расстоянии от нескольких до сотен метров и зависящие от скоростей течения. Величины этих полей были выше, чем пороги восприятия у акул, что делало вероятным их использование в качестве местных постоянных маяков-ориентиров.

Одновременно в бассейнах и аквариумах на берегу исследователи изучали электроориентацию акулы катрана. Там рыбам предлагали разные электрические диполи. Крупные акулы их атаковали, а мелкие — избегали. Затем в центре бассейна объемом 2,5 м3 ученые установили диполь, создающий вокруг себя электрическое поле, близкое по величине полям, зарегистрированным в море. Акулы при этом повели себя так, будто в центре бассейна появилась невидимая стенка — не доходя ее, они, как правило, сворачивали в сторону.

Из этих последних опытов следовали два вывода. Во-первых, акулы способны к электро-, а возможно, и к магнитной ориентации в толще воды. Эти хищные рыбы — известные дальние мигранты, потому такая находка эволюции, как электрорецепция, вполне могла бы быть приспособлена к столь важной для каждого вида задаче. Подтвердить или опровергнуть это могут только новые исследования ученых. Во-вторых, результаты описанных работ вносят новый вклад в части разработки способов защиты человека в море от нападений акул. Если слабые электрические импульсы способны отпугнуть акул, то нельзя ли использовать этот эффект? Видимо, можно. Подтверждением тому служат сообщения печати о том, что в Кёльне уже начали выпускать специальный кабель против акул. Обнеся им места купания на пляже и пустив по нему слабый электрический ток соответствующих параметров, изобретатели надеются надежно защитить купающихся от любых нападений этих хищных, но чрезвычайно интересных рыб.

Литература: Необычный аквариум. Глейзер С. И., Плонский В. Д.


    Млекопитающие


    Проехидна

    Птицы


    Колибри

    Пресмыкающиеся и земноводные


    Хамелеон

    Агути


    Агути

    Антилопы


    Антилопа