Как спит акула? Особенности жизни и развития акул. Почему некоторые акулы умрут, если перестанут плавать? Почему акулы находятся в постоянном движении

Что общего у акулы и реактивного самолета? Читайте дальше - и вы все узнаете.

Для начала приведем несколько важных сведений об акулах. Эти свирепые хищники выслеживают и пожирают других морских существ, включая и других акул. Акулы удивительно зубасты, челюсти их усеяны рядами заостренных зубов, и даже кожа состоит из преобразовавшихся (их называют плакоидными) зубов. И эти зубы добавляют им скорости - некоторые акулы, преследуя добычу, могут плавать со скоростью более 65 км/ч. Самая маленькая акула - черная колючая - длиной всего около 20 см. Самая большая акула - гигантская - может вырастать до 20 м, то есть она длиннее автобуса.

Большинство из 360 видов акул живут по принципу «движение - это жизнь». Если они перестают плавать, кислород не попадает в их тела. Эти акулы очень напоминают самолет с прямоточным воздушно-реактивным двигателем.

Самолет движется за счет реактивной струи газа, вырывающейся из сопла двигателя. (Представьте себе надувной шарик, из которого выпускают воздух и не удерживают в руках, - принцип действия тот же самый.)

В обычном реактивном двигателе воздух сжимается компрессором, а затем смешивается с реактивным топливом. Горячие газы вырываются из двигателя. А прямоточный воздушно-реактивный двигатель использует движение самолета: на высокой скорости воздух поступает в двигатель через отверстие в носовой части. Таким образом, сжатие воздуха происходит автоматически - компрессор уже не нужен.

Но давайте вернемся к акулам. Бесшумное скольжение акулы - это все то же плавание, а для него требуется много кислорода (как, например, при беге). Чтобы двигаться дальше, дыхательный аппарат акулы должен постоянно перерабатывать поступающий кислород, а кровь должна транспортировать кислород к мышцам и другим органам, нуждающимся в нем.

Акулы, как и другие рыбы, получают необходимый им кислород не из воздуха, а из воды. У них пять - семь (до десяти, в зависимости от вида) пар жаберных щелей, расположенных по бокам, перед грудными плавниками. Каждая жаберная щель внутренним краем выходит в глотку, а наружным — на поверхность тела.

Некоторые акулы, преследуя добычу, могут развивать скорость до 65 км/ч.

Вода попадает в приоткрытый рот акулы и течет через жабры, где из нее усваивается кислород, который затем попадает в кровь акулы. А отработанна вода выбрасывается в океан через жаберные щели.

У некоторых акул очень мускулистые жабры, что позволяет ритмично прокачивать через них воду. Акула накачивает себя кислородом даже во время спокойного отдыха на морском дне. Таким акулам не нужно постоянно плавать, чтобы выжить.

Но есть и акулы, способ дыхания которых очень напоминает принцип работы прямоточного воздушно-реактивного двигателя. Когда они плывут вода прокачивается через рот и жабры за счет их движения вперед.

Этим акулам (к ним относятся, например, большая белая и голубая акулы) приходится постоянно двигаться, чтобы в жабры непрерывно поступала богатая кислородом вода. Если они остановятся, то через какое-то время задохнутся.

Некоторые акулы используют комбинированные способы дыхания. Например, серая акула с прямоточного режима при движении переключается на мышечный насос, когда останавливается отдохнуть.
Для многих акул справедливы слова «плыви или утони». Поскольку тело таких акул плотнее воды, им приходится постоянно двигаться, чтобы оставаться на плаву. Если они остановятся, то медленно пойдут ко дну.

Спят ли акулы или нет

Полноценный сон (подобный человеческому) акулам несвойственен. Считается, что любая акула позволяет себе не более чем 60-минутный отдых, в противном случае ей грозит удушье . Когда она плывет, вода вокруг нее циркулирует и омывает жабры, поддерживая дыхательные функции.

Это интересно! Засыпание на полном ходу чревато остановкой дыхания либо падением на дно, за которым может последовать гибель: на огромной глубине уснувшую рыбу просто расплющит давление.

Сон этих древнейших хрящевых рыб (живущих на Земле уже больше 450 млн лет) можно скорее отнести к вынужденной и непродолжительной физиологической паузе, больше напоминающей поверхностную дрему.

Плавать, чтобы дышать

Природа лишила акул плавательного пузыря (который есть у всех костных рыб), компенсировав их отрицательную плавучесть хрящевым скелетом, большой печенью и плавниками. Большинство акул не прекращают двигаться, так как остановка влечет за собой моментальное погружение.

В более выигрышном положении, чем прочие, находятся песчаные акулы, которые научились заглатывать воздух и держать его в специальном желудочном кармане. Изобретенный гидроcтатический орган (заменитель плавательного пузыря) не только отвечает за плавучесть песчаной акулы, но и значительно облегчает ее жизнь, включающую кратковременные перерывы на отдых.

Дышать, чтобы жить

Акулам, как всем рыбам, необходим кислород, который они получают из воды, пропущенной через жабры.

Органы дыхания акулы – жаберные мешки, выходящие внутренними отверстиями в глотку, а наружными – на поверхность тела (по бокам головы). Биологи насчитывают у разных видов от 5 до 7 пар жаберных щелей, располагающихся перед грудными плавниками. При дыхании кровь и вода движутся противотоком .

Это интересно! У костных рыб вода омывает жабры за счет движения жаберных крышек, которые у акул отсутствуют. Поэтому хрящевые рыбы прогоняют воду по боковым жаберным щелям: она заходит в рот, а вытекает через щели.

Чтобы дыхание не прекратилось, акула должна непрерывно перемещаться с открытой пастью. Теперь понятно, почему акулы, помещенные в небольшой бассейн, хлопают приоткрытой пастью: им не хватает движения, а значит, и кислорода.

Как спят и отдыхают акулы

Часть ихтиологов уверена, что отдельные виды акул умеют спать или релаксировать, останавливая свою перманентную двигательную активность.

Известно, что неподвижно лежать на дне способны:

• белоперые рифовые;
• леопардовые акулы;
• воббегонги;
• морские ангелы;
• усатые акулы-няньки.

Эти придонные виды научились прокачивать воду сквозь жабры, используя открывание/закрывание пасти и синхронную работу жаберной мускулатуры и глотки. Лучшей циркуляции водной массы помогают и отверстия за глазами (брызгальца).

Биологи предполагают, что пелагические акулы (обитающие на большей глубине) вынуждены беспрерывно двигаться из-за слабости жаберных мышц, не справляющихся с прокачкой воды через жабры.

Существуют и другие версии, описывающие механизм сна акулы. Считается, что некоторые виды подплывают почти к самому берегу, фиксируя тело между камнями: при этом поток воды, необходимый для дыхания, создается морским прибоем.

По мнению ихтиологов, акулы могут спать и на дне, если найдут укромное местечко с ощутимыми колебаниями водной среды (от масштабных или приливных течений). При такой спячке потребление кислорода сведено практически до нулевых показателей.

Свои особенности засыпания обнаружились и у усатых собачьих акул, ставших объектами исследований нейрофизиологов. Ученые пришли к выводу, что их подопытные могут спать… на ходу, так как нервный центр, приводящий тело в движение, находится в спинном мозге. А это означает, что акула способна плыть во сне, предварительно отключив головной мозг.

На данный момент известно около 400 видов акул: от самых маленьких (15 см в длину) до гигантов (18 м в длину). Они имеют свои особенности, но есть и общие черты, присущие практически всем видам:

• Акулы - неглупые животные, соотношение их мозга к массе тела достигает показателей некоторых млекопитающих.
• Средняя продолжительность жизни равна 30 годам.
• У акул сильно развиты обоняние и слух, а также имеется необычный орган чувств - электрорецепторы Лоренцини.
• Они улавливают электромагнитные волны.
• Скелет акул хрящевой.

Однако существует ряд особенностей, которые отличают акул от других животных и придают большую загадочность: например, как спит акула, каким образом питается, передвигается и охотится.

Строение челюсти

Огромные зубы длиной 5 см вселяют ужас. В среднем у хищника 4-6 рядов зубов, но у некоторых особей может быть до 20. Когда передний зуб выпадает, на смену ему передвигается зуб из заднего ряда. К слову, терять зубы для акулы - привычное дело. За 10 лет особь тигровой акулы способна поменять до 24 тысяч зубов. Процесс смены происходит с такой частотой из-за особенностей строения челюсти: зубы крепятся непосредственно к десне.

Отсутствие плавательного пузыря

В отличие от других рыб, у акул отсутствует пузырь. Поэтому животное постоянно находится в движении. Если прекратить работать хвостом, акула погрузится на дно. Несмотря на отсутствие пузыря у всех особей, есть вид хищника, который может находиться на плаву без дополнительных усилий. Речь идет о песчаной акуле: она способна заглатывать воздух и держать его в себе несколько часов.

Как спит акула

Отвечая на вопрос о том, как спит акула, нужно понять, что сна как такового у нее нет. Скорее процесс можно назвать отдыхом. Хищники, живущие у берега или в более мелких водоемах, обустраивают место для «сна» в подводных пещерах. Там акула как бы спит - она лежит на дне без движения.

А как спится акулам в океанах? Акулы, обитающие в глубоких водах, почти никогда не спят, так как, перестав работать хвостом и плавниками, они погрузятся на большую глубину, не предназначенную для них. Проще тем особям, которые живут на глубине постоянно - они могут найти время для «сна». Говоря о том, спят ли акулы, можно смело дать отрицательный ответ.

Охота на добычу

Акулы очень кровожадны. Почувствовав малейший запах крови, они сразу же идут на поиск жертвы. В охоте им помогает развитое обоняние. Достаточно всего 1 грамма крови рыбы на 1 миллион граммов воды, чтобы почувствовать жертву. Однако, если закрыть ноздри хищнику, то реакции на жертву не последует, и акула проплывет мимо.

Когда акула уже учуяла свою жертву, у нее может начаться «голодное бешенство». В этот момент у хищника проявляется особая ярость, он крушит и глотает все на пути. В конечном итоге в желудке, который способен расширяться в несколько раз, может оказаться много необычных вещей.

Что касается акул, предпочитающих планктон и мелкую рыбку, эти виды пропускают через себя не одну сотню литров воду, чтобы полакомиться любимой едой. Они не опасны для человека и миролюбивы.

Акулы - довольно необычные существа, о которых можно говорить бесконечно. Они существуют миллионы лет и при этом отлично приспосабливаются к любым условиям жизни. Хищники пережили динозавров и явно не собираются вымирать. Вот еще несколько интересных фактов об акулах:

• Детеныши акул при рождении имеют зубы.
• Акулы могут различать цвета.
• Основной пищей являются белые медведи и олени.
• Некоторые виды могут прыгнуть на высоту до 10 м.
• Для насыщения организма животному в неделю достаточно 3-14% массы собственного тела.
• Существуют акулы-долгожители, продолжительность жизни которых достигает 100 лет.

Узнав, как спят акулы, каким образом они питаются и существуют, можно понять, что это уникальный вид рыб, имеющий многовековую историю.

Спят ли акулы?

Об этом приятном состоянии трудно сказать лучше, чем Шекспир: "Вкуснейшее из блюд в земном пиру, о сон - хранитель добрый мой!"

Сон - это особая форма активности мозга, необходимая для переработки информации, полученной во время бодрствования. Мозг акулы ничтожно мал по сравнению с человеческим и по отношению к общей массе ее тела. Поэтому впечатлениями особо перегружен быть не может. Так что в сне как отдыхе нервной системы акулы почти не нуждаются.

Хотя есть предположения на основании опытов с собачьими акулами, что они могут плыть "на автопилоте" только за счет работы спинного мозга, отключая при этом головной. Есть и такое предположение, что пелагические (обитающие в толще воды) акулы могут во время движения спать попеременно , отключая то одно, то второе.

А вот мышцы акулы могут утомиться от непрерывного плавания и стремительной гонки за добычей. И тогда неподвижность зубастых существ, обитающих недалеко от берега, некоторыми ныряльщиками воспринимается как спячка акул.

Но на самом деле это просто плотно подкрепившиеся хищницы располагаются в небольших пещерах или на выступах подводных скал на послеобеденный отдых.

Таким образом, то, что некоторые принимают за акул, на самом деле является просто непродолжительной физиологической паузой.

Смотреть видео - Отдых акул:

Почему акула должна постоянно двигаться?

Если акула живет в открытом море, то она не может себе позволить состояние неподвижности. Ведь ее тело, как у всех хрящевых рыб, лишено плавательного пузыря. Став неподвижным, оно просто начнет падать на дно. А глубины в центральных частях океана немалые.

Так что перестать двигаться могут себе позволить только те виды, которые приспособлены к обитанию в придонных водах на большой глубине.

У всех хрящевых рыб есть еще один недостаток - у них нет жаберных крышек, как у костных. Поэтому они не могут обеспечивать движение воды в неподвижном состоянии. Обычно акула плывет с открытым ртом, вода омывает жабры и происходит газообмен.

Такую вентиляцию жабр называют проточная, или пассивная. При остановке новые порции воды с растворенным в ней кислородом перестают поступать к жаберным щелям, что приводит к нарушению дыхания.

Некоторые пелагические виды способны сокращать мышцы вокруг жаберных щелей. Вода выталкивается из них с силой, обеспечивающей реактивное движение. Таким способом акула двигается намного медленнее, чем при помощи хвостового плавника. Это можно считать своеобразным , потому что остальная мускулатура в это время расслаблена.

Через некоторые пещеры Красного моря постоянно проходят быстрые морские течения. Они обеспечивают проточную вентиляцию акулам, которые располагаются рядами таким образом, чтобы вода сама протекала через рот и омывала жабры. Вот только там действительно удается "выспаться", не задыхаясь при этом.

Какие акулы могут одновременно "спать" и дышать?

Аквалангисты достаточно часто наблюдают лежащих на морском дне , воббегонгов, белоперых рифовых акул и . На побережье Мексики в подводной пещере на дне дайверы наблюдали за карибскими рифовыми акулами, которые казались спящими.

Смотреть видео - Ковровая акула (воббегонг):

Циркуляция воды через жабры в это время обеспечивалась за счет движений рта и глотки, которым помогает жаберный насос (сокращающиеся 21-27 раз в минуту мышцы вокруг жаберных щелей) и брызгальца (отверстия за глазами). Но это состояние только казалось сном. Глаза акул внимательно следили за аквалангистами.

Есть несколько версий, объясняющих, почему такие активные пловцы, как карибские рифовые акулы, облюбовали эту пещеру. Во-первых, там вода более пресная и с высокой концентрацией кислорода, что может влиять на акул опьяняюще. Оказывается, даже у акул есть склонность к вредным привычкам.

Откуда взялись мифы о сезонных спячках акул?

До 2003 года более 50 лет считалось, что впадает в зимнюю спячку. Это предположение возникло потому, что зимой гигантские акулы не попадались на глаза морякам и ученым.

Предполагалось, что гиганты уходят на большую глубину, сбрасывают жаберные тычинки и переходят в состояние пониженной активности, похожей на спячку млекопитающих.

В 2003 году команда британских морских исследователей во главе с Д. Симсом с помощью спутникового наблюдения доказали, что зимой гигантские акулы совершают значительные миграции, перемещаясь на глубине около 700 метров вслед за планктоном.

Поведение акул в это время ничем не был похоже на спячку - во время путешествия самцы не только активно питались, но и ухаживали за самками.

Акулы почти не изменились за сотни миллионов лет, потому что еще тогда, на заре своего развития, достигли гармонии и согласия с океаном. Эти живучие рыбы вполне прекрасно обходятся без такого сложного состояния, как полноценный сон.

Наверняка, кому-то покажется как минимум несколько странным. Ведь многие с детства прекрасно помнят, что на самом деле акулы вообще никогда не спят.

Об этом в свое время писали во многих учебниках и энциклопедиях.

Впрочем, и сегодня сайты в интернете пестрят подобными утверждениями.

Почему акулы не могут спать?

В доказательство обычно приводятся два несомненных факта.

Во-первых, у акул, в отличие от большинства остальных рыб, нет плавательного пузыря. Поэтому эти прекрасные пловцы, оказывается, могут просто утонуть, если прекратят движение! Это действительно так, но ведь ничего не может помешать прибрежным акулам прилечь отдохнуть прямо на дне.

И вот здесь приходит очередь второго аргумента.

Наверняка вы видели, как рыбки в аквариуме, застыв на месте, усиленно работают жабрами, прогоняя через них воду. Именно таким образом вуалехвосты, петушки и всякие караси с сардинами дышат, поглощая кислород из воды.

А вот у акул, оказывается, такой возможности нет. У них отсутствуют специальные мышцы, которые могли бы заставить воду интенсивно двигаться вдоль . Поэтому большинству акул, чтобы дышать, нужно постоянно находиться в движении.

Исключение составляют несколько придонных видов, обладающих дополнительными отверстиями (так называемыми брызгальцами), которые могут обеспечить некоторый довольно незначительный приток воды на короткое время.

Впрочем, эти ведущие весьма специфический образ жизни рыбы довольно мало похожи на классических морских хищников: , или более мелких .

Смотреть видео - Ковровые акулы:

Обычно же пелагические акулы (т.е. живущие в толще воды) действительно почти все время находятся в постоянном движении. Только в этом случае у них обеспечивается непрерывное поступление кислорода внутрь организма.

Наверное, именно поэтому большинство специалистов довольно долго считали, что странницы моря просто не имеют возможности нормально отдыхать и, тем более, спать (так как вынуждены постоянно плавать, чтобы не задохнуться).

Где расслабляются акулы?

Достаточно большой неожиданностью стало открытие подводных пещер, в которых акулы специально собираются со всей округи, чтобы насладиться несколькими часами полного покоя.

Впервые широко известны подобные факты стали после того, как ученым биологам сообщили об этом мексиканские рыбаки. У побережья Центральной Америки, вблизи полуострова Юкатан, сегодня известно уже с полудюжины подобных "баз" океанских странниц.

Смотреть видео - Как спят акулы:

Находящиеся в них акулы лежат совершенно неподвижно, если не считать колебаний полуоткрытой пасти, помогающих некоторому току воды. Спускавшиеся в пещеры ученые выяснили, что опасные хищницы практически не реагируют на приближающихся аквалангистов.

Правда, они могут взглядом следить за передвижениями людей, но больше не проявляют никаких возможных признаков беспокойства или раздражения. И при этом среди находящихся в гротах акул были и известные своим весьма суровым нравом, например, большие белые.

Дальнейшие исследования позволили некоторым ихтиологам предположить, что на самом деле акулы в пещерах не спят. При этом была предложена версия, что животные находятся в состоянии, близком к наркотическому трансу.

Дело в том, что в этих гротах состав окружающей среды весьма сильно отличается от обычного. Это связано с наличием подземных ключей, которые насыщают морскую воду кислородом и значительно снижают ее соленость.

В результате получается своеобразный живительный "коктейль", который помогает акулам не только отдыхать, не испытывая кислородного голода, но и некоторым образом пьянит хищниц. Конечно же, стоит отметить, что это пока всего лишь предположение.

Салоны красоты для акул

Доктор Сильвия Эрл, которая проводила описанные исследования и одной из первых опускалась в подводные гроты, высказала интересную гипотезу: задачей акул, помимо отдыха и сна, может быть также и проведение своего рода лечебно-профилактических процедур.

Дело в том, что океанских хищниц обычно сопровождают разные мелкие рыбы: прилипалы, лоцманы, и т.д.

А вот как раз во время дремоты акулы для подобных складываются отличные условия.

Смотреть видео - Процедуры у акул:

В то же время она лежала совершенно неподвижно, позволяя чистильщикам заниматься своей работой.

В дальнейшем были открыты подобные пещеры и в других местах земного шара. Так, например, в Красном море в гротах существует довольно сильное течение, которое помогает акулам дышать во время сна. Впрочем, напомним, что некоторые биологи все-таки считают, что акулы не спят, а только впадают в состояние некоего транса.

Так это или нет, с полной уверенностью сказать трудно. Тем более, что ученые пока что не до конца разобрались и с человеческим сном, гипнозом и другими подобными вещами. Так что на сегодняшний день вопрос о том, спят ли акулы, остается в известной степени открытым.