как выглядят мозги 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.
Анатомия акулы: внутреннее строение хищника
Темой нашей статьи являются акулы, внутреннее строение которых мы будем рассматривать в следующем порядке:
Скелет и мышцы акулы
Начнем изучение внутреннего строения акул с опорно-двигательного аппарата, который включает в себя скелет и мышцы. Скелет хищных рыб состоит из черепа, осевого скелета, скелета парных плавников и их поясов, а также скелета непарных плавников.
Череп представлен мозговой коробкой и висцеральным отделом, включающим челюсти и жабры.
Мозговая коробка состоит из хрящевой ткани, защищающей со всех сторон мозг. Только в верхней части остается отверстие (фонтанель), которое не зарастает хрящом в процессе формирования черепа, а остается затянутой соединительнотканной пленкой.
В передней части формируется хрящ, который служит основанием рыла акулы (рострума).
За этим хрящом последовательно идут впадины обонятельных капсул, глазницы и слуховые впадины. В затылочной части имеется затылочное отверстие для соединения спинного и головного мозга.
Череп соединен с первым позвонком неподвижно.
Скелет челюстей представлен дуговидными хрящами. Более подробное описание челюстей акулы читайте в отдельной статье: Строение челюстей акулы.
За челюстями находятся парные хрящевые дуги жабр, соединяющиеся непарными хрящами – копулами.
Скелет плечевого пояса представлен полукольцевидным хрящом, по бокам которого имеются выросты для соединения с тремя базальными хрящами грудных плавников. От базальных хрящей идут три ряда более тонких радиальных хрящей и от последних – тонкие нити эластина.
Тазовый пояс устроен проще и имеет лежащую перед щелью клоаки хрящевую пластину, к которой присоединяется один ряд радиальных хрящей плавника. От радиальных хрящей также тянутся эластиновые нити.
У колючих акул нет анального плавника, а в спинном плавнике есть колючие выросты, которые и дали название семейству.
Мышечная система внутреннего строения акулы очень развита и состоит из миомеров (мышечных сегментов), окруженных соединительнотканной оболочкой.
Мускульная система обильно кровоснабжается, поскольку движение для акулы – жизнь. Ведь для того, чтобы кровь вернулась обратно в сердце, только давления, создаваемого сердцем, недостаточно. И на помощь приходят мышечные сокращения.
Нервная система акул и органы чувств
Нервная система представлена головным и спинным мозгом, от которых к органам и тканям отходят нервы.
Головной мозг акул состоит из пяти отделов: переднего, промежуточный и средний мозг, мозжечок и продолговатый мозг.
В переднем отделе мозга имеются очень развитые обонятельные доли. В среднем отделе при вскрытии бросаются в глаза пара выпуклостей – зрительные доли.
Мозжечок, отвечающий за движение, развит особенно хорошо и «наползает» на средний и продолговатый мозг.
Более подробную информацию вы можете изучить в статье Нервная система акул в исследованиях Демского.
Слух у акул обеспечивается благодаря внутреннему уху, который представлен перепончатым лабиринтом, заключенным в слуховую капсулу.
Стенки лабиринта покрыты особыми эпителиальными клетками, которые образуют слуховые гребни и пятна. К этим клеткам подходят окончания слухового нерва, который передает нервные импульсы в мозг.
Низкочастотные звуковые колебания воспринимаются не слуховым аппаратом, а сейсмосенсорной боковой линией тела.
Глаза акул не прикрыты кожей и имеют мигательную перепонку.
Глазная сетчатка у акульего рода похожа на человеческую – она образована серией палочек и колбочек.
Годами ранее среди ученых бытовало мнение, что зрение акул базируется только на палочкообразной сетчатке, т.е. эти рыбы видят все лишь в монохромном (черно-белом) изображении.
Однако серия многолетних исследований, проведенных учеными, выявили ошибочность этого утверждения – акулы видят цветное изображение.
Читать подробнее в статье У акулы хорошее зрение.
До сих пор считается, что зрение у пластиножаберных развито слабо, но компенсируется обонянием и чувствительностью к электрическим импульсам.
Ампулы Лоренцини, которые расположены на рыле акулы и способны улавливать магнитные поля напряженностью от 0,001 мкВ/м, позволяют акулам находить неподвижную жертву, даже скрытую под толщей песка.
Кровеносная система хищников
Во внутреннем строении акул кровеносная система представлена сердцем, которое имеет две камеры – предсердие и желудочек, и кровеносными сосудами.
По жаберной артерии кровь поступает в жабры, обогащается кислородом и разносится по всему телу.
Имеется у акул и селезенка – орган кроветворения.
Акулы – пойкилотермные, то есть холоднокровные животные. Но благодаря активной работе мышечной системы рыбы, температура их тела может быть на 10 градусов выше температуры окружающей среды.
Подробнее о способности акул повышать температуру своего тела читайте в статье Теплокровные акулы.
Дыхание акулы
Дыхание пластиножаберных осуществляется за счет жабр (от пяти до семи пар у акул), которые не имеют жаберных крышек. Жаберные щели открываются в глотку.
Отграничены жаберные щели друг от друга хрящевыми жаберными дугами, к которым прикреплены кожистые межжаберные перегородки.
На межжаберных перегородках расположены жаберные лепестки, в которых имеется обильная сеть кровеносных капилляров. Через стенки капилляров и осуществляется газообмен.
О том, как работают жабры у акулы, подробнее можно ознакомиться здесь: Устройство акульих жабр.
Пищеварительная система акулы
Пищеварительная система акулы похожа на пищеварительную систему других рыб. Она начинается в ротовой полости, снабженной большим количеством зубов.
На дне ротовой полости имеется небольшая складка слизистой – язык, который не имеет мускулов. Дальше пища поступает в глотку.
Чтобы еда не вываливалась из жабр, у акул на жаберных дугах имеются хрящевые выросты – жаберные тычинки.
Глотка переходит в пищевод, по которому еда попадает в желудок. Желудок у некоторых акул имеет способность «выворачиваться наизнанку», освобождаясь от непереваренных и несъедобных остатков пищи.
К желудку присоединяется тонкий кишечник, переходящий в толстую, а затем в прямую кишку. Толстая кишка имеет спиральный клапан, который представляет собой вырост слизистой, увеличивающий поверхность всасывания.
От толстой кишки отходит вырост – ректальная железа, выделяющая пахучий секрет для привлечения особей другого пола.
Акулы также имеют печень очень больших размеров (которая частично выполняет функцию отсутствующего плавательного пузыря), желчный пузырь и поджелудочную железу.
Остатки пищи поступают в клоаку, куда открываются и протоки мочеполовой системы.
Мочеполовая система акул
Из органов мочевой системы у акул имеются почки, которые у самцов выполняют функцию придатка семенника, и мочеточники.
Половая система акул представлена, как мы уже упомянули, семенниками у самцов, от которых в клоаку отходят семявыносящие канальцы с расширением на конце, и яичниками у самок.
Аналогичный механизм тщательной переработки мочи имеют все виды акул, но полярные относятся к своей моче наиболее внимательно.
Дело в том, что, например, в моче сухопутных млекопитающих содержится много ценных микроэлементов и пресной воды, которую они расточительно удаляют через мочевыводящие пути.
Такое бережное отношение хищницы к своей мочевине привело к чрезвычайному насыщению мяса полярных акул аммиаком, придающим ему неприятный запах.
Для акул характерно внутренне оплодотворение. Созревшая яйцеклетка выпадает в брюшную полость и скатывается в воронку яйцевода, где и происходит ее оплодотворение. В яйцеводе имеются скорлуповые железы, формирующие оболочку яйца.
В конце яйцевода имеется расширение – своеобразная «матка», в которой яйца дозревают.
При яйцеживорождении в этих «матках» из яиц вылупляются акулята, которые даже могут поедать своих более слабых собратьев и недозревшие яйца.
Если же акула не живородящая, а яйцекладущая, то дозревание зародыша и его вылупление из яйца будет происходить уже во внешней среде.
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Что может нам рассказать мозг самой крупной акулы?
Начинается Неделя акулы, и вместо того, чтобы верить всяким басням про акул и откровенной лжи, как насчет реальных, подлинных и точных с научной точки зрения сведений? Вот статья, которую я написал в августе 2012 года.
Самая крупная рыба в океане — это китовая акула (Rhincodon typus). Эта массивная мигрирующая рыба может вырасти до 12 метров в длину, но ее огромная пасть приспособлена для поедания самых крошечных созданий на планете: планктона. Однако китовая акула не единственная представительница своего класса, питающаяся планктоном. Гигантская акула и большеротая акула также процеживают огромное количество этих крошечных морских организмов, чтобы выжить.
В то время как ученые Эл Доув (Al Dove) и Крейг Макклейн (Craig McClain) (с информационного портала Deep Sea News) все больше и больше познают базовые биологические и поведенческие особенности этих великолепных созданий, другие исследователи деятельно изучают анатомию их нервной системы. Несколько лет тому назад Кара Йопак (Kara E. Yopak) и Лоуренс Фрэнк (Lawrence R. Frank) из Калифорнийского университета в Сан-Диего получили в свое распоряжение два мозга китовых акул из океанариума и поместили их в ядерно-магнитно-резонансный томограф.
Но их интересовало не только изображение мозга китовой акулы. Они хотели сравнить организацию ее мозга с мозгами других акул, по которым ученые уже получили нейроанатомические данные. Будут ли мозги двух разных видов схожи, если у них в недавней эволюционной истории был общий предок, и будут ли они по этой причине генетически более близки? Или акульи мозги больше схожи у тех видов, у которых аналогичный образ жизни и поведения, скажем, патрулирование середины и поверхности водной толщи (пелагические акулы, такие как большая белая акула, белоперая акула, голубая акула, серо-голубая акула мако и китовая акула), в отличие от тех, что живут у морского дна (придонные акулы, такие как усатая акула и кошачья акула). А может, мозги акул группируются в соответствии с их ареалом обитания, и они в этом плане делятся на: живущих в прибрежных водах, вокруг рифов и в открытом океане? Или мозги акул следует классифицировать в соответствии с особенностями поведения, скажем со способами охоты? Ответы на эти вопросы могли бы пролить свет на эволюцию мозга, как у акул, так и в целом у животного мира.
Ученые обнаружили, что мозг у китовой акулы по сравнению с другими видами меньше, чем можно было ожидать, исходя из размера ее тела. То же самое можно сказать о большой белой акуле, о гигантской акуле и о песчаной тигровой акуле. Эти три вида принадлежат к отряду акул, известных как ламнообразные. А китовые акулы принадлежат к другой эволюционной группе, носящей название воббегонгообразные. Что интересно, по среде обитания и по образу жизни китовая акула больше похожа на ламнообразных акул, чем на воббегонгообразных.
В отличие от китовой акулы, у ее ближайшей генетической родственницы, включенной в аналитическое исследование — небрии, или ржавой акулы-няньки, также входящей в отряд воббегонгообразных, мозг оказался крупнее, чем ожидалось, в соотношении с размером тела. Таким образом, у китовой акулы в процессе эволюции произошло уменьшение размера мозга по сравнению с генетическими сородичами.
Существует гипотеза, что крупный мозг соотносится с растущими познавательными потребностями, которые возникают у того или иного вида. Следовательно, нельзя исключать, как говорят Йопак и Фрэнк, что относительно небольшой размер мозга этой охотницы за планктоном «связан с ее пассивной поведенческой стратегией как хищницы», которая не вызывает особых познавательных потребностей по сравнению с активными хищниками. Такие же особенности были выявлены у птиц, млекопитающих и других рыб. На первый взгляд похоже, что анатомия нервной системы связана с охотничьими повадками.
Но если взглянуть на этот вопрос пристальнее, картина немного усложняется. По словам исследователей, одна из самых примечательных характеристик мозга китовой акулы это «большой, с огромным количеством извилин» мозжечок по сравнению с другими видами. Несмотря на довольно маленький общий размер мозга, мозжечок у китовой акулы намного крупнее.
Такая черта свойственна не только ближайшим родственницам китовой акулы, но также лисьим акулам и гигантским акулам, принадлежащим к отряду ламнообразных. У них мозжечок составляет от 28 до 32% головного мозга. В целом считается, что мозжечок отвечает или участвует в организации программ моторики, в том числе, за координацию движений и исправление ошибок при исполнении моторных команд. Безусловно, это полезное качество для активной охотницы, такой как лисья акула, но насколько оно необходимо китовым и гигантским акулам, которые охотятся, широко разинув пасть и пассивно высасывая планктон из воды? Охотничьи повадки могут объяснять некоторые вариации в анатомии мозга у акул, но здесь наверняка есть нечто большее.
Другие виды акул с таким же крупным и сложным мозжечком это те, кому нужна быстрота и ловкость, чтобы ловить добычу. Среди них акулы-молоты и лисьи акулы. Но в эту группу входит и гигантская акула, которая подобно китовой, питается планктоном. Но китовая акула проплывает огромные расстояния, и кроме того, о ней известно то, что она мигрирует вертикально внутри толщи воды. Было также замечено, что она зависает вертикально во время кормежки, а для этого требуется высокий уровень координации движений. Следовательно, анатомия мозжечка меньше связана с охотничьими повадками, а больше с потребностями моторной координации в целом.
В итоге Йопак и Фрэнк пришли к выводу, что мозг «больше схож у видов с аналогичным, но развивавшимся самостоятельно образом жизни, чем у тех, у кого общая таксономическая классификация». Иными словами, анатомию мозга (по крайней мере, у акул) в большей степени определяет среда обитания и образ жизни, нежели генетическая классификация. Похожий мозг китовой и гигантской акулы, например, это результат схожей эволюции. Эти два вида развивались независимо друг от друга, но у них благодаря одинаковой среде обитания и образу жизни похожие мозги, хотя они разделены как минимум 289 миллионами лет эволюции.
Как часто бывает в большинстве научных исследований, вопросы обычно проще, чем ответы. Да, стратегией охоты и охотничьими повадками как минимум отчасти можно объяснить меньший размер мозга у китовой и гигантской акулы. Но более крупный размер мозжечка у тех же самых акул объясняется другими особенностями, такими как потребность в сложных моторных последовательностях. Конечно, такая сложная вещь как анатомия мозга требует множества определяющих характеристик. Поэтому в вопросах у ученых просто появляется больше нюансов: как взаимодействуют все эти переменные факторы, и как они сочетаются, создавая мозг? Поскольку акулы живут в самых разных ареалах и среде обитания, и проявляют разные поведенческие черты, они и дальше будут служить полезным образцом для изучения в поисках ответов на эти вопросы.
Джейсон Голдман получил докторскую степень по эволюционной психологии в Университете Южной Калифорнии, где он занимался исследованием эволюционного происхождения и развития мозга у человека и животных. Он также работает редактором ScienceSeeker и Open Lab 2010. Голдман живет в Лос-Анджелесе.
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
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.