сколько мозгов у акулы
Акула невероятно умна: 5 причин задуматься об интеллекте хищника
О том, что акулы невероятно умны, заговорили относительно недавно. Раньше их считали грозой морей и просто свирепыми хищниками, обделенными интеллектом, но человек ошибался. Ученые доказали, что хищники обучаемы, соответственно их мозг работает на должно уровне.
Сперва подумай, а потом сделай: как акулы разрабатывают стратегию охоты
Именно незаурядное мышление помогает акулам добывать себе добычу. Чтобы не остаться голодными они разрабатывают особенные стратегии. Большие белые акулы охотятся на крупнейших подводных млекопитающих с весом в 3-4 тонны. Кроме внушительных габаритов, морские слоны имеют острые клыки и активно используют их для защиты. В схватке с этим экземпляром, неправильное действие сразу приводит к провалу и акула гибнет.
@ Wildfaces pixabay.com
Чтобы избежать потерь и сохранить силы, белые акулы нападают на огромных слонов только сзади. Добить своего противника с первого раза у них не получается практически никогда и они отступают на некоторое время, а потом, когда жертва будет практически обескровлена возвращаются. С противником поменьше, акулы сражаются иначе. Морского тюленя они просто утаскивают под воду.
Следовательно, репутация глупого хищника в случае акулы – не заслужена. Она умеет анализировать, применять полученную информацию и разрабатывать план действий.
Умеют анализировать и не допускают былых ошибок
Акул считают прирожденными хищниками и думают, что охота – их призвание, но это не совсем так. Прежде чем научиться ловить морских котиков они набивают немало «шишек». Это умение приходит к ним с опытом, а вначале они совершают лишь неуклюжие попытки, в результате которых остаются голодными.
На понимание принципов охоты уходят годы. Но, поражает упорство особей – они никогда не сдаются, анализируют, прорабатывают свои ошибки и больше их не допускают. Когда мастерство выстроено как надо, каждая охота завершается удачно – они поглощают свою жертву целиком.
Предлагаем узнать их лучше, только для вас — 5 удивительных фактов о жизни акул.
Любознательные – это про акул
Все мы считаем, что акулы просто – кровожадные. Но они гораздо сложнее, они любознательные и игривы. Исследователи в стальных клетках неоднократно погружались, чтобы пронаблюдать их поведение. Они были поражены, акула не старалась уничтожить их, а просто осматривала очень внимательно.
Такое поведение подтверждают и дайверы. Акулы довольно часто подплывают к ним и наносят вреда здоровью. Даже если акула нападает, это не агрессия и голод, она просто пытается понять, с чем таким ранее неизвестным она столкнулась в привычной для нее среде. Часто причина гибели – в поведении самого человека, он провоцирует хищника на убийство.
@ alondav pixabay.com
Интересно, что некоторым опытным дайверам удавалось даже погладить грозу океана, а кому то и поиграть с ней. Как утверждают специалисты, главное перевернуть взрослого хищника на спину и он впадет в транс. Безусловно, это удивительно и интересно, но мы никого не призываем повторять подобные опыты – это может быть опасно для жизни.
Помогают друг другу
В своем большинстве акулы одиночки, но часто они объединяются в группы, чтобы поймать добычу. Они сотрудничают, а не просто образуют стаю.
Часто акулы объединяются, чтобы затащить крупную тушку с мелководья на глубину, чтобы кормиться было удобнее, а потом поедают ее, соблюдая законы субординации.
Знают, кто в доме хозяин
Если добыча хищникам досталась благодаря общим усилиям, они будут делить ее, соблюдая правила. Они не станут рвать пищу и показывать кто сильнее. Кровавых битв и разногласий не будет, потому что в их системе существования имеется особенное ранжирование. Доминирующие и подчиняющиеся особи определяются по поведению: по тому, как кружат на месте, шевелят плавниками. Естественно, доминанты получать большую долю, а подчиненным достанутся только объедки и они будут вынуждены прилагать еще усилия, чтобы получить пищу.
Вот такие удивительные акулы. Их незаслуженно называют обыкновенными хищниками и игнорируют при составлении рейтингов умнейших существ планеты. В чем-то они уступают своим сородичам, а по другим критериям превосходят их. В океанах обитают и другие, очень умные существа, например осьминоги – узнайте, на что способен их мозг.
Не забывайте задавать свои вопросы и оставлять комментарии. Делитесь ссылкой на эту статью со своими друзьями, пусть и они узнают, насколько удивителен подводный мир и сколько всего интересного мы можем не знать.
5 распространенных заблуждений об акулах
Кто безобиднее — комар или акула? Казалось бы, это риторический вопрос: и так понятно, что крошечный москит не способен нанести никакого существенного урона человеку, в отличие от многотонного агрессивного животного. На самом деле все совсем не так, и традиционный цикл программ Discovery Channel «Неделя акул» развенчивает самые популярные мифы об акулах.
Миф №1: Акулы часто и намеренно нападают на людей
Этот стереотип во многом сформировался стараниями голливудских фильмов и СМИ, которые преподносят акул беспощадными, вечно голодными, совершенными машинами для убийств. В действительности ситуация выглядит с точностью до наоборот: согласно мировой статистике[1], ежегодно от атак акул погибает в среднем 10 человек, в то время как люди за такой же период истребляют 100 миллионов этих хищников. Для сравнения, от укусов москитов каждый год умирает около 750 тысяч человек, от ударов молнией — около 6000, не говорят уже о сотнях тех, кто становится жертвой упавшей сосульки или кокоса, а также неудачно вылетевшей пробки из-под шампанского. Акулы же в рейтинге смертельных опасностей для человека находятся практически в самом низу — ниже собак, слонов, змей, муравьев и даже улиток. Кроме того, большинство таких нападений — спровоцированные, поскольку сами акулы не считают человека достойной добычей и приоритетным источником питания.
Миф №2: Все акулы огромные
Пожалуй, самый популярный образ акул связан с большой белой акулой. Этот архетип тоже растиражировали блокбастеры и фильмы ужасов: огромный хищник, гигантские челюсти, острые зубы, которыми животное перемалывает свою добычу. На самом деле в мире существует около 500 видов акул, причем самые большие — китовые, достигающие 14 метров в длину и весящие под двадцать тон — не представляют никакой опасности для человека, поскольку питаются исключительно планктоном. Она даже дает дайверам себя погладить — и не обращает на них никакого внимания. Но крупные виды — это всего лишь 10% от общего числа хищников. В основном акулы небольшие и даже мелкие: шестиметровые лисьи, пятиметровые тигровые, трехметровые голубые и мако, полутораметровые черноперые и даже двадцатисантиметровые бразильские светящиеся. Кстати, те самые большие белые акулы — не такие уж большие: средний размер особей составляет 4,5 метра.
Миф №3: Мозг акулы размером с грецкий орех
Миф о том, что мозг акулы не превышает размером грецкий орех, связан с тем, что раньше ученые измеряли исключительно головной мозг. На самом деле он заметно больше — около 60 сантиметров. Он прикреплен к двум большим обонятельным луковицам. Вместе с гипоталамусом и гипофизом они составляют передний мозг. Гипоталамус вырабатывает гормоны, которые регулируют сердцебиение и обмен веществ, а гипофиз выделяет гормоны, ответственные за кровяное давление и рост. Средний мозг интерпретирует визуальную информацию, а задний координирует движение тела. В целом, у акул одно из самых высоких соотношений веса между мозгом и телом среди рыб — практически как у птиц и низших млекопитающих.
Миф №4: Акулы — глупые создания
Акулы появились на Земле вот уже 450 миллионов лет — их считают одними из самых древних созданий на планете. Они пережили почти 98% биологических видов, когда-либо населявших мир, и за это время сумели развить у себя заметные интеллектуальные способности. Акулы вполне обучаемы, что подтверждают десятки экспериментов и исследований, они умеют различать оптические иллюзии и реальные объекты, выполнять разные трюки и воспроизводить их даже спустя год без тренировок. Им знакомы несколько стратегий охоты, причем для разной добычи акулы выбирают наиболее подходящий метод — при этом атаке предшествует пристальное наблюдение за жертвой, анализ ее внешнего вида, движений и звуков, которые она издает. Никогда акула не нападет на огромного морского слона так же, как нападает на морского котика — просто потому, что не хочет пострадать. Кроме того, у акул есть индивидуальный набор черт — то есть характер: некоторые их них игривые, некоторые смелые, другие робкие и нерешительные, третьи предпочитают общества сородичей, а кто-то всю жизнь проводит в одиночестве.
Миф №5: Акула не может быть неподвижной
Стереотип о том, что остановка для акулы — смерти подобна, возник из-за отсутствия у этих хищников жаберных крышек. Эти мышцы помогают прокачивать воду через жабры, обеспечивая тем самым постоянный приток кислорода. Поэтому предполагалось, что для бесперебойной вентиляции и омовения жабр акулы вынуждены все время двигаться, пропуская воду через рот. В действительности большинство акул успешно приспособилось отдыхать на мелководье, где приливы и отливы создают постоянное течение и колебание воды, а также в глубоководных гротах и пещерах: здесь нередко наблюдается приток пресной воды с повышенным содержанием кислорода, что позволяет хищникам оставаться подолгу неподвижными и при этом не умереть от гипоксии.
Как работает мозг акулы?
Ученые издавна считают, что мозг акул недостаточно развит. В основе таких умозаключений были исследования над небольшими акулами катран (Squalus acanthias): перерезав спинной мозг акулы, ее отпускали в бассейн, где катран плавала еще несколько часов, никак не реагируя на внешние раздражители.
Заключив, что все акулы одинаково недоразвиты и действуют автоматически, полагаясь исключительно на основные инстинкты, ученые забыли о них.
Ошибочное мнение учёных о мозге акулы
И все же мозг акулы достаточно сложен – в зависимости от вида акулы, которой он принадлежит. Наибольшим размером мозга выделяется высший хищник океана – белая акула. По непонятной причине, большинство писателей сравнивают размер мозга белой акулы с размерами грецкого ореха – такое сравнение неверно.
Фактическая длина акульего мозга большой белой равна 60 сантиметрам (он не круглый – вытянутой Y-образной формы). Конечно, по сравнению с размерами мозга человека мозг акулы многократно проигрывает – вес акульего около 50 грамм, человеческого – около 1400 грамм, но сравнивать эти два мозга только по весу некорректно, ведь они устроены совершенно по-разному.
Кстати, наиболее крупный мозг имеют два представителя хрящевых рыб – китовая акула и скат манта. Причины, по которым размеры их мозга по отношению к массе тела так велики, до сих пор не установлены.
Наименьшего размера мозг (пропорционально массе теле) принадлежит небольшим донным акулам, что вероятно связано с монотонностью их образа жизни.
Учёные исследуют мозг большой белой акулы
В 1996 году мозг большой белой акулы был исследован ихтиологами Гленом Норкатом и Леонардо Демским, объектом исследований стал взрослый самец длиной 3,6 метра и общим весом в 430 кг, вес его мозга составил 35 грамм.
Структура мозга белой акулы, по результатам исследования Норката и Демски, схожа с мозгом мако и гигантской акулы: спинной мозг постепенно переходит в Y-образную заднюю часть головного, состоящую из двух продолговатых частей и мозжечка.
К задней части мозга подсоединены множество нервов, отвечающих за сигналы от внутреннего уха, электрорецепторов и боковой линии акулы. Эти нервные вводы настолько толсты, что ранее их считали мышцами!
Изучая мозг белой акулы, ихтиологи не нашли участков, отвечающих за анализ акустической и вибрационной информации – Демский и Норкат решили, что большая белая акула не нуждается в таких данных. Задняя часть мозга белой акулы содержит миндалевидное ядро – мозговой центр, по-видимому, принимающий решение бежать или напасть акуле.
К примеру, мы отодвигаем руку или ногу лишь после того, как почувствуем осколок стекла, белая акула же начнет действовать быстрее, еще до того, как внешняя информация будет обработана ее мозгом.
Мозжечок расположен между передней и задней частями мозга большой белой акулы, он хорошо развит и имеет ассиметричную форму.
Мозжечок акул, как и людей, отвечает за сокращение мышц сообразно сигналам от акульих рецепторов. То есть, когда акула резко поворачивается на вибрацию или разворачивает голову к источнику электросигнала – ее телом в этот момент управляет мозжечок.
Средний мозг акулы в его верхней части снабжен двумя зрительными долями, отвечающими за обработку визуальных данных. Из-за небольшого размера средней части акульего мозга, ихтиологи высказали предположение, что белые акулы видят лишь общую картину окружающего мира, не замечая деталей.
Какие ещё загадки хранит серое вещество акулы
Однако ранее – в 1985 году – ученые-ихтиологи Сэмюэл Груббер и Джоэл Коэн выказывали противоположное мнение: глаза большой белой акулы и соответствующие им центры мозга обеспечивают акулу отличным цветным зрением, распознающим самые мелкие детали.
Согласно их исследованиям, глаза этих акул оснащены сетчаткой особенной конструкции, они крупного размера и к ним подведены толстые нервы. Более того, крупные мышцы, двигающие глазные яблоки, способны передавать им тепло, значительно повышая скорость и качество визуальной информации.
Наибольший интерес представляет передний мозг акулы, состоящий из обонятельных зон и больших полушарий мозга, аккумулирующих знания хищницы. Ранее считалось, что порядка 70% переднего мозга больших белых акул отведены под обонятельные центры, но такое мнение было неверным.
Мозг акулы изначально сравнивался с мозгом других позвоночных, обонятельные центры которых действительно занимают большую часть переднего мозга.
Уникальность акульего семейства состоит в том, что обонятельные зоны как бы предохраняют большие полушария, охватывая их по внешним сторонам в виде буквы «Y». Кстати, во многих учебниках по ихтиологии полушария переднего мозга акул продолжают ошибочно называть «обонятельными зонами».
Несомненно, участки переднего мозга акулы, отвечающие за обоняние, имеют большое значение для хищниц, но они лишь воспринимают информацию. А вот решение как поступить – проигнорировать, атаковать, уплыть или изучить – принимает передний мозг акулы, рождая его в нейронах больших полушарий.
По мнению ученых, центральная часть акульего мозга отвечает за социальное и половое поведение, стоит заметить, что у больших белых хищниц она намного меньше, чем, к примеру, у китовых акул.
Мозг акулы слишком сложен для изучения
Мозг любой акулы содержит в себе множество связанных между собой камер, наполненных цереброспинальной жидкостью – назначение камер и жидкости в них неизвестно, предполагается, что через них происходит химическое регулирование процессов в мозге.
Больше всего таких камер в мозге больших белых акул, по сути, их мозг полностью состоит из камер-ячеек, покрытый лишь тонкой внешней оболочкой.
Гипоталамус акул, работающий в связке с гипофизом, отвечает за все биологически процессы внутри организма, включая жизненно важные, управляя ими с помощью выделяемых гормонов. Мозг белой акулы содержит одну из самых важных загадок – неизвестно, как происходит обработка входящей информации, перевод ее в химические сигналы с последующей передачей команд телу.
Неясно так же, почему при всей сложности поведения, мозг большой белой акулы имеет столь малые размеры. И, наконец – о чем думает большая белая?
Сколько мозгов у акулы
ТЕМА 5. НЕРВНАЯ СИСТЕМА АКУЛЫ
СИСТЕМАТИЧЕСКОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОБЪЕКТА
Подтип Позвоночные, Vertebrata
Класс Хрящевые рыбы, Chondrichthyes
Подкласс Пластиножаберные, Elasmobranchii
Отряд Катранообразные, или Колючие акулы, Squaliformes
Представитель — Колючая акула, Squalus acanthias L.
МАТЕРИАЛ И ОБОРУДОВАНИЕ
На одного-двух студентов необходимы:
1. Хранящаяся в 70%-ном спирте голова акулы с отпрепарированным головным мозгом и черепными нервами.
2. Ванночка.
3. Пинцет.
4. Препарировальные иглы — 2.
5. Лупа 4—6 X.
ЗАДАНИЕ
Рассмотреть отделы мозга. Проследить отхождение от мозга черепных нервов и их наиболее крупные ветви. Найти глазные мышцы и подходящие к ним нервы. Сделать следующие рисунки:
1. Мозг акулы с отходящими от него нервами.
2. Глаз с его мышцами и иннервирующими их нервами.
Дополнительное задание
По демонстрационному препарату или модели познакомьтесь со строением стато-акустического органа (внутреннее ухо) акулы.
ОПИСАНИЕ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ
Головной мозг. У акулы головной мозг состоит из пяти отделов. Передний мозг (telencephalon; рис. 26, 1) крупный, нечетко разделен на правую и левую половины (полушария). В передней части полушарий хорошо заметны сильно развитые обонятельные доли (рис. 26, 2).
Рис. 26. Головной мозг и головные нервы колючей акулы
(со спинной стороны, правый глаз удален):
1 — передний мозг, 2 — обонятельная доля переднего мозга, 3 —промежуточный мозг, 4 — средний мозг, 5 — мозжечок, 6 — продолговатый мозг, 7 — ромбовидная ямка, 8 — спинной мозг, 9 — спинномозговые нервы, 10 — обонятельный мешок, 11 — верхняя косая мышца глаза, 12 — верхняя прямая мышца глаза, 13 — внутренняя прямая мышца глаза, 14 — наружная прямая мышца глаза, 15 — брызгальце, 16 — первая жаберная щель, 17 — вторая — пятая жаберные щели; I — обонятельный тракт; II — зрительный нерв; III — глазодвигательный нерв; IV — блоковый нерв; VI — отводящий нерв; V —тройничный нерв: г. opht. V — глазничная ветвь, г. max. V — верхнечелюстная ветвь, г. mand. V — нижнечелюстная ветвь; VII — лицевой нерв: г. opht. VII — глазничная ветвь, г. b. VII — щечная ветвь, r. р. VII — нёбная ветвь, r. hm. VII — подъязычная ветвь; VIII — слуховой нерв; IX — языкоглоточный нерв; X — блуждающий нерв; r. branch. X — жаберные ветви, r. spl. X — внутренностная ветвь, r. lat. X — боковая ветвь
Задняя часть переднего мозга незаметно переходит в промежуточный мозг (diencephalon; рис. 26, 3), который на препарате виден как углубление между вздутиями переднего и среднего мозга.
Средний мозг (mesencephalon; рис. 26, 4) имеет вид крупных парных вздутий (зрительные доли), которые прикрывают собой остальную массу этого отдела мозга.
Четвертый отдел мозга — мозжечок (cerebellum, metencephalon; рис. 26, 5) — у акуловых рыб сильно развит и спереди налегает на средний, а сзади — на продолговатый мозг.
Последний отдел головного мозга — продолговатый мозг (myelencephalon; рис. 26, 6). Сверху в центральной части продолговатого мозга отчетливо видна ромбовидная ямка (рис. 26, 7), представляющая собой полость этого отдела мозга (четвертый желудочек). Она затянута сосудистой оболочкой, которая при препарировке обычно разрушается.
Головные нервы. Характер отхождения головных нервов у акуловых рыб типичен для всех позвоночных животных. От головного мозга у акуловых рыб отходят десять пар головных (черепных) нервов, каждая пара — симметрично с обеих сторон головного мозга. Головные нервы обычно имеют двойное обозначение: порядковый номер и название.
I. Обонятельный нерв (nervus olphactorius). У акуловых рыб, как и у всех позвоночных, от переднего мозга отходят выросты его лобных долей — обонятельные тракты (рис. 26, I). Они образуют у обонятельных капсул расширения — обонятельные луковицы. Обонятельный нерв представляет комплекс коротких чувствующих волокон, идущих от эпителия обонятельного мешка к обонятельной луковице.
II. Зрительный нерв (n. opticus; рис. 26, II). Фактически это зрительный тракт, образующийся как вырост стенки мозга — он отходит от нижне-боковой поверхности промежуточного мозга и, пройдя через отверстие в стенке глазницы, входит в глазное яблоко, распространяясь по внутренней поверхности сетчатки. Нерв чисто чувствующий.
Рис. 27. Глазные мышцы акулы и иннервирующие их нервы :
1 — верхняя косая мышца глаза, 2 — нижняя косая мышца, 3 — нижняя прямая мышца глаза, 4 — внутренняя прямая мышца, 5 — верхняя прямая мышца, 6 — наружная прямая мышца; II — зрительный нерв, III — глазодвигательный нерв, IV — блоковый нерв, VI — отводящий нерв
У всех позвоночных животных движения глазного яблока осуществляются при помощи 6 глазных мышц, каждая из которых одним концом прикрепляется к стенке глазницы, а другим — к определенному участку поверхности глазного яблока. От передней стенки глазницы отходят 2 косые мышцы глаза: верхняя (m. obliquus superior; рис. 27, 1) и нижняя (m. obliquus inferior; рис. 27, 2). От задней стенки глазницы пучком отходят 4 прямые мышцы глаза: прямая нижняя (m. rectus inferior; рис. 27, 3), прямая внутренняя (m. rectus internus; рис. 27, 4), прямая верхняя (m. rectus superior; рис. 27, 5) и прямая наружная (т. rectus externus; рис. 27, 6). Эти мышцы иннервируются тремя парами головных нервов — III, IV и VI. Все эти нервы чисто двигательные.
III. Глазодвигательный нерв (n. oculornotorius; рис. 26, III). Отходит от дна среднего мозга (его видно, если слегка отодвинуть средний мозг от стенки черепа), пронизывает стенку черепа и делится у основания прямых мышц глаза на ветви, идущие к четырем мышцам: к нижней косой и к нижней, внутренней и верхней прямым (рис. 27, III).
IV. Блоковый нерв (n. trochlearis; рис. 26, IV). В виде тонкой нити отходит от задне-верхней части среднего мозга (на препарате он виден выходящим из-под мозжечка), проходит вперед по крыше среднего моста и, пройдя через переднюю стенку глазницы, разветвляется в верхней косой мышце глаза (рис. 27, IV).
Все остальные головные нервы отходят от продолговатого мозга.
VI. Отводящий нерв (n. abducens; рис. 26, VI). От дна продолговатого мозга сразу уходит в дно черепной коробки. На препарате отхождение этого нерва не видно. Он иннервирует наружную прямую мышцу глаза, на внутренней поверхности которой хорошо видны его ветви (рис. 27, VI).
V. Тройничный нерв (n. trigeminus; pис. 26, V). Это нерв сложный. Он отходит толстым корнем от переднебоковой поверхности продолговатого мозга и сразу же делится на три ветви: глазничную, верхнечелюстную и нижнечелюстную.
Глазничная ветвь (ramus ophthalmicus; рис. 26, r. opht. V) вместе с глазничной ветвью лицевого нерва (см. ниже — VII) проходит через глазницу и ветвится в передней части рыла, иннервируя кожные органы чувств.
Верхнечелюстная (r. maxillaris; рис. 26, г. max. V) и нижнечелюстная (r. mandibularis; рис. 26, r. mand. V) ветви начинаются общим стволом и обособляются позади глаза; они иннервируют мышцы челюстной дуги, зубы, слизистую оболочку ротовой полости и т.д.
По функции тройничный нерв смешанный: он имеет чисто чувствующую ветвь — глазничную и смешанные (чувствующие и двигательные) — верхнечелюстную и нижнечелюстную.
VII. Лицевой нерв (n. facialis; рис. 26, VII). Отходит сразу же за тройничным (на препарате их основания трудно разграничить). Этот нерв также распадается на несколько ветвей. Наиболее крупные и них — глазничная, щечная, нёбная и подъязычная ветви.
Глазничная ветвь (r. ophtalmicus; рис. 26, r. opht. VII) идет вместе с одноименной ветвью тройничного нерва.
Далее общим стволом отходят две ветви: нёбная и подъязычная.
Нёбная ветвь (r. palatinus; рис. 26, r. р. VII) сразу же после обособления уходит в дно черепной коробки и затем ветвится в слизистой оболочке ротовой полости.
Подъязычная ветвь (r. hyomandibularis; рис. 26, r. hm. VII) проходит позади брызгальца (рис. 26, 15) и иннервирует мускулатуру подъязычной дуги и кожные органы чувств боков головы.
Лицевой нерв, как и тройничный, смешанный: его глазничная, щечная и нёбная ветви чувствующие, а подъязычная — смешанная (чувствующая и двигательная).
VIII. Слуховой (n. acusticus; рис. 26, VIII). Идет от боковой поверхности продолговатого мозга и почти сразу же входит в стенку черепной коробки, иннервируя внутреннее ухо. Это чисто чувствующий нерв.
IX. Языкоглоточный нерв (n. glossopharyngeus; рис. 26, IX). Подходит к первой жаберной щели и здесь делится на две ветви, иннервирующие соответственно ее переднюю и заднюю поверхности. Задняя ветвь иннервирует всю мускулатуру первой жаберной дуги. Этот нерв по своей функции смешанный: он имеет и чувствующие, и двигательные волокна.
X. Блуждающий нерв (n. vagus, рис. 26, X). Отходит от задне-боковой поверхности продолговатого мозга несколькими корешками, почти сразу же сливающимися в толстый нервный тяж. В отличие от других головных нервов иннервирует обширную область тела, его основные ветви — четыре жаберные, внутренностная и боковая.
Четыре жаберные ветви (r. branchialis; рис. 26, r. branch. X) иннервируют жаберные щели от второй до пятой. Каждая ветвь, подойдя к жаберной щели, делится на две: передне- и заднежаберную. Переднежаберная ветвь чувствующая, а заднежаберная — смешанная и иннервирует всю мускулатуру соответствующей жаберной дуги (от второй до пятой).
Внутренностная ветвь (r. splanchnicus; рис. 26, r. spl. X) идет как продолжение основного ствола блуждающего нерва. Она входит в брюшную полость, иннервируя внутренние органы.
Более поверхностно лежит боковая ветвь (r. lateralis; рис. 26, r. lat. X), иннервирующая органы боковой линии туловища и хвоста.
Блуждающий нерв смешанный (включает и чувствующие, и двигательные волокна).
У высших позвоночных животных обособляются еще две пары головных нервов.
XI. Добавочный нерв (n. accessorius) имеется только у млекопитающих.
XII. Подъязычный нерв (n. hypoglossus) впервые четко обособляется у пресмыкающихся.
Зачатки этих нервов есть у акуловых рыб в виде нервных корешков, отходящих позади блуждающего нерва в области затылочной стенки мозгового черепа.
Спинномозговые нервы (n. spinalis; рис. 26, 9) видны на препарате — они посегментно отходят от спинного мозга (medulla spinalis). Иннервируют соответствующие сегменты тела и по своей функции представляют собой смешанные нервы, состоящие из чувствующих и двигательных волокон.
Внутреннее ухо (стато-акустический орган). У хрящевых рыб состоит из перепончатого лабиринта, заключенного в хрящевую слуховую капсулу — боковое расширение хрящевого черепа позади глазницы. Три изогнутые трубочки — полукружные каналы — лежат в трех взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 28) и концами открываются в преддверье, или перепончатый мешок.
Рис. 28. Схема перепончатого лабиринта акулы :
1 — полукружные каналы, 2 — овальный мешочек, 3 — круглый мешочек, 4 — лагена
Он подразделяется на две части: верхнюю — овальный мешочек и более крупную нижнюю — круглый мешочек, от которого отходит небольшой вырост — лагена. Полость перепончатого лабиринта заполнена эндолимфой, в которой взвешены мелкие кристаллики — отоконии. В полости круглого мешочка обычно находятся более крупные известковые образования — отолиты. Окончания слухового нерва подходят к отдельным участкам перепончатого лабиринта, покрытым чувствующим эпителием — слуховым пятнам и слуховым гребням. Перепончатый лабиринт — орган чувства равновесия и орган слуха.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Хрящевые рыбы — новый этап эволюции позвоночных животных. По сравнению с круглоротыми характерен более высокий уровень организации и более активные формы жизнедеятельности.
У хрящевых рыб имеются и другие прогрессивные по сравнению с круглоротыми особенности строения. Появление парных конечностей способствовало увеличению скорости и особенно устойчивости и маневренности плавания. Замена (хотя и неполная) хорды хрящевыми позвонками привела к усилению опорной функции осевого скелета при сохранении его подвижности (способность к изгибам), что также способствовало активизации передвижения, поскольку основным локомоторным органом становится хвостовой отдел тела. Возрастанию скорости плавания способствует и увеличение размеров хвостового плавника.
Резко возрастают у хрящевых рыб относительные размеры головного мозга, все отделы которого хорошо развиты. Органы чувств (глаза, органы обоняния и слуха, сейсмосенсорные органы боковой линии) развиты значительно лучше, чем у круглоротых. Все это также обеспечивает более активный образ жизни. Черепная коробка хрящевых рыб уже закрывает головной мозг со всех сторон; капсулы органов чувств срастаются со стенками мозговой коробки, образуя цельный прочный осевой череп.
Челюстноротым (в том числе и хрящевым рыбам) свойствен иной, нежели у круглоротых, тип строения органов дыхания. Эктодермальные по происхождению жабры прикрепляются к подвижным жаберным дугам и состоят из большого количества тонких жаберных лепестков. Вода непрерывно омывает поверхность жаберных лепестков, что облегчает насыщение крови кислородом. Более отчетливая дифферен-цировка пищеварительного тракта на отделы (как морфологическая, так и функциональная), увеличение поверхности всасывания благодаря имеющемуся в толстой кишке хорошо развитому спиральному клапану, сильное развитие желез пищеварительной системы (печень, поджелудочная железа), вырабатывающих различные пищеварительные ферменты, — все это способствует повышению скорости и эффективности пищеварения.
Вся совокупность прогрессивных изменений, охватывающих различные системы органов, обеспечивает более высокий уровень обмена веществ, общую активизацию жизнедеятельности хрящевых рыб по сравнению с низшими позвоночными (круглоротыми) и появление в этой группе большего разнообразия жизненных форм.
В подклассе пластиножаберных (Elasmobranchii) по характеру образа жизни можно выделить две группы: акулы и скаты. Акулы — в большинстве подвижные хищники, живут в толще воды и отличаются большой скоростью и маневренностью плавания. Для них характерно обтекаемое торпедообразное тело, мощный хвостовой стебель, окаймленный большим хвостовым плавником, острые, направленные назад «хищные» зубы. Питаются акулы разнообразной подвижной добычей (крупной рыбой, головоногими моллюсками и т. д.), которую они ловят в толще воды. Скаты (большинство видов) ведут придонный образ жизни и питаются малоподвижными донными животными; в связи с этим у них уплощенная форма тела и покровительственная окраска спины. Зубы скатов уплощены и не имеют острых вершин. Комплекс зубных рядов образует своеобразную «терку», хорошо приспособленную для раздавливания раковин моллюсков и панцирей иглокожих и ракообразных.
Однако по сравнению с эволюционно бэлее молодым классом костных рыб многие особенности строения хрящевых рыб выглядят примитивными и ограничивают возможности широкой адаптивной радиации. Массивный хрящевой скелет увеличивает массу тела. Пояса парных плавников лежат в толще мускулатуры и не укреплены на осевом скелете. Все это ограничивает возрастание подвижности. Массивные хрящевые челюсти способны лишь к однообразным простым хватательным движениям. Приспособительные изменения, связанные с различным характером питания акул и скатов, ограничиваются различиями в строении зубов.
По сравнению с костистыми рыбами для хрящевых рыб характерен более низкий уровень обмена веществ, что определяется рядом морфологических и физиологических особенностей: еще довольно простым строением дыхательного аппарата (отсутстви жабе рной крышки), меньшей дифференцировкой и длиной кишечника, меньшей скоростью кровотока и кислородной емкостью крови и т. д. Все это находит свое выражение и в ограниченном распространении хрящевых рыб (только обитатели моря), и в малом разнообразии их жизненных форм при ограниченном числе видов (около 600 против почти 20 тыс. видов костных рыб).
Но в море и сейчас хрящевые рыбы могут считаться вполне процветающей группой, успешно отстаивающей свои жизненные ниши и конкурирующей с костными рыбами. Этому способствуют некоторые своеобразные особенности хрящевых рыб. Прежде всего для них характерна большая живучесть, чем у костных рыб. Она проявляется в способности к длительному голоданию, в возможности переносить очень большие повреждения и ранения, в большей мощи мускулатуры (в эксперименте акула заметно не снижает скорости движения, если к ней привязан дополнительный груз, составляющий до 25% массы ее тела; многие костистые рыбы почти полностью теряют способность двигаться при дополнительной нагрузке в 5—10% от массы тела). Эти особенности в той или иной степени связаны с относительно большим размером головного мозга и большей (по сравнению с костными рыбами) его дифференцировкой (сильное развитие переднего мозга и мозжечка и др.), с повышенной автономностью периферической нервной системы, тем что в мышечных сегментах имеется значительное количество дыхательного пигмента — миоглобина, и другими физиологическими и биохимическими особенностями.
Специфические черты в строении половой системы, обеспечивающие возможность внутреннего оплодотворения, относительно крупные размеры яиц с большим запасом питательных веществ, их прочная рогоподобная скорлупа резко снижают эмбриональную смертность. Еще более повышает эффективность размножения свойственное многим видам хрящевых рыб яйцеживорождение. Эти особенности снижают расход энергии при размножении и повышают выживаемость акуловых рыб в борьбе за существование.
Очень своеобразен у хрящевых рыб механизм осморегуляции. Осмотическое давление в тканях и крови хрящевых рыб примерно равно осмотическому давлению морской воды. Этот изотонизм обеспечивается высоким содержанием мочевины в крови и тканях. При изменениях солености среды меняется уровень мочевины в крови и тканях, приводя осмотическое давление жидкостей тела в соответствие с таковым среды. Концентрация же биологически важных солей в организме остается при этом неизменной. Такой тип осморегуляции свойствен только хрящевым рыбам.
Хрящевые рыбы — наиболее древняя группа рыб, для которых характерны многие примитивные черты организации. Они сохранились до наших дней благодаря выработке своеобразных черт организации, частично описанных выше, помогающих им успешно выдерживать конкуренцию с костными рыбами — эволюционно более молодой и прогрессивной группой, имеющей более высокий сбщий уровень организации. Хрящевые и костные рыбы — это два самостоятельных конвергентных типа развития водных позвоночных животных.
Дополнительная литература
Гуртовой Н. Н., Матвеев Б. С, Дзержинский Ф. Я. Практическая зоотомия позвоночных. Низшие хордовые, бесчелюстные, рыбы. М., 1976.
Никольский Г. В. Частная ихтиология. М., 1971.
Никольский Г. В. Экология рыб. М., 1974.
Суворов Е. К. Основы ихтиологии М., 1948.
Шмальгаузен И. И. Основы сравнительной анатомии позвоночных. М., 1947.
Назад
Оглавление
Далее