Плавательный пузырь, часть 1: общая характеристика
Обитание в воде неизбежно накладывает отпечаток на строение тела рыб. Не только общий план строения, но и многие системы органов, призванные обеспечить жизнедеятельность рыб в водной среде, по своему строению, а иногда и по принципам функционирования, отличаются от подобных у наземных животных. Есть и те, которые являются уникальными, то есть не встречающимися у представителей других групп позвоночных животных.
Расположение плавательного пузыря в теле рыб
Прежде всего, напомню, что ранее мы определили, что рыбами называют сборную группу водных позвоночных животных, которые на протяжении всей своей жизни имеют жабры, а для движения используют конечности плавникового типа. Как видите, ничего о плавательном пузыре, как неотъемлемой характеристике рыб в этом определении не сказано. Почему так произошло, ведь плавательный пузырь не встречается в других группах животных и характерен только для рыб? Ответ прост — дело в том, что этот орган имеют, во-первых, не все группы рыб, а, во-вторых, даже в тех группах, для которых он свойственен, есть виды, утратившие его в процессе эволюции как более ненужный орган.
Основные современные крупные таксоны рыб в отношении наличия/отсутствия плавательного пузыря и выполняемым им функциям характеризуются следующим образом:
Круглоротые (миноги и миксины) — плавательный пузырь отсутствует Хрящевые (акулы, скаты, химеры ) — плавательный пузырь отсутствует Целокантообразные (латимерия) — плавательный пузырь редуцирован Двоякодышащие — имеется, орган дыхания Многоперовые — имеется, орган дыхания Хрящевые ганоиды (осетрообразные) — имеется, гидростатический орган Костные ганоиды — имеется, орган дыхания Костистые рыбы — имеется, у некоторых редуцирован, гидростатический орган, у небольшого числа видов орган дыхания
Постепенно с изменением древнего климата и освоением рыбами океана дыхательная функция плавательного пузыря утрачивалась и на первое место выходила гидростатическая. Как мы помним, у всех современных групп костистых рыб за небольшим исключением, плавательный пузырь — дорзальный непарный вырост. Такое его положение выгодно отличается от вентрального, потому что в первом случае дорзального расположения центр тяжести тела смещен вниз, что делает положение тела в водной среде более стабильным. Несомненно, что у большинства современных рыб плавательный пузырь эволюционировал из дорзального выроста, который был у их предков. Однако, также не находит значительных противоречий и гипотеза, что у ряда групп плавательный пузырь мог «переползти» с брюшной стороны на спинную. Самое замечательное, что этот процесс мы можем наблюдать у некоторых современных видов, у которых строение плавательного пузыря промежуточное между дорзальным и вентральным расположением. Так у рыб рода Erythrinus пузырь хоть и расположен дорзально, но соединен протоком, отходящим от боковой части кишечника. Еще более интересное строение мы наблюдаем у двоякодышащей рыбы Neoceratodus, у которой плавательный пузырь также расположен дорзально, но соединяющий его с кишечником канал отходит от вентральной части пищеварительной трубки и заворачивается к верху, огибая кишечник. При этом наблюдается и «заворачивание» всей системы — кровоснабжающие сосуды и нервы идут сначала вниз, затем под кишечником и только после этого снова идут вверх к плавательному пузырю.
Наглядно различные варианты положения плавательного пузыря рыб представлены на рисунке ниже.
Положение плавательного пузыря в разных группах рыб
Дальнейшая эволюция плавательного пузыря рыб шла по пути постепенной утраты его связи с кишечником. Канал, соединяющий плавательный пузырь с пищеварительной трубкой, называется воздушным (лат. ductus pneumaticus). У наиболее примитивных групп этот канал широкий и короткий и отходит от передней части кишечника или даже задней части глотки. Такое его положение укорачивает путь в плавательный пузырь для заглатываемого ртом с поверхности воды воздуха. Более продвинутые группы демонстрируют тенденцию к удлинению и утоньшению воздушного канала, а также смешению его в задние отделы кишечника. У наиболее продвинутых групп рыб воздушный канал полностью утрачивается. Те рыбы, у которых связь плавательного пузыря с кишечником имеется, называются открытопузырными, тех, у которых плавательный пузырь не соединен с кишечником называют закрытопузырными. Соединение плавательного пузыря с кишечником является важным таксономическим признаком и, кроме того, может указывать на древность происхождения тех или иных групп рыб. Так, открытопузырность сохраняется почти у всех Сельдеобразных (Clupeiformes) и Карпообразных (Cypriniformes), у Лососеобразных (Salmoniformes) и Щукообразных (Esociformes), Двоякодышащих (Dipnoi), Многоперовых (Polypteriformes), костных и хрящевых ганоидов. Закрытопузырными являются, например, Окунеобразные (Perciformes) и Трескообразные (Gadiformes).
Общая характеристика
Хрящевые рыбы
Хрящевые рыбы сравнительно немногочисленная современная (около 600 видов) группа рыб, в организации которой сочетаются примитивные черты (преимущественно) с чертами прогрессивности.
Скелет Хрящевых рыб пожизненно остается хрящевым. Плечевой пояс конечностей представлен цельной хрящевой дугой, охватывающей тело с боков и снизу.
Кожа хрящевых рыб покрыта наиболее примитивным типом чешуи — плакоидной (реже кожа голая). Жаберных щелей относительно много (5 —7), и каждая щель открывается наружу самостоятельным щелевидным отверстием (исключение составляют плащеносная акула и химеры). Парные плавники расположены горизонтально. Плавательного пузыря нет.
Наряду со сказанным для хрящевых рыб характерны такие прогрессивные признаки, как наличие нервного вещества в крыше переднего мозга, внутреннее осеменение, а у многих видов и живорождение.
Размеры тела хрящевых рыб весьма различны: от 20 см до 15 и даже 20 м. Распространены во всех морях (кроме Каспийского) и океанах, преимущественно в тропических широтах. Некоторые виды заходят в реки. Местами имеют значение в промысловом рыболовстве.
Подразделяются Хрящевые рыбы на два подкласса:
- Пластинчатожаберные (Elasmobranchii)
- Цельноголовые, или химеровые (Holocephali).
Подкласс Пластинчатожаберные (Elasmobranchii)
К этому подклассу принадлежат такие хрящевые рыбыакулы и скаты. Для них характерно наличие плакоидной чешуи. Каждое наружное жаберное отверстие открывается на поверхности тела самостоятельно. Есть клоака. В связи с наличием у большинства видов выроста на переднем конце головы, так называемого рострума, ротовое отверстие расположено на нижней стороне головы в виде поперечной щели. Череп чаще гиостилический, реже амфистилический.
Для более детального уяснения черт организации пластинчатожаберных рассмотрим строение акулы.
Внешний вид.
Общая форма тела большинства акул удлиненная, веретенообразная. Спереди голова несет рострум. По бокам головы видны жаберные щели, число которых обычно равно 5 с каждой стороны; лишь у немногих современных акул их бывает до 6—7 (Chlamydoselachidae и Неxanchidae). Позади глаз видны два отверстия, ведущие в глотку. Это так называемые брызгальца, представляющие рудименты жаберных щелей, располагавшихся между челюстной и подъязычной дугами. На нижней поверхности тела у корня хвоста расположена клоака. Хвостовой плавник неравнолопастной. Ось скелета заходит в верхнюю, большую лопасть плавника. Такой тип хвостового плавника носит название гетероцеркального.
Парные конечности представлены грудными и брюшными плавниками, которые расположены горизонтально. У самцов внутренние части брюшных плавников образуют пальцеобразные выросты, служащие копулятивными органами.
Кожные покровы
Эпидермис многослойный с многочисленными железистыми клетками, выделяющими свой секрет на поверхность кожи. Кориум плотный, волокнистый. Кожа покрыта плакоидными чешуями. Последние в схеме представляют пластинку, лежащую в волокнистом слое кожи, и сидящий на этой пластинке зубец; вершина зубца направлена назад. Чешуя развивается в кориуме и состоит из костного вещества остеодентина, близкого к дентину зубов других позвоночных.
Зубец чешуи снаружи покрыт тонким чехликом эмали, являющейся производным одноименной железы, формирующейся при развитии чешуи во внутренних слоях эпидермиса. Чешуя покрывает все тело рыбы и заходит по краям ротовой щели на челюсти. Здесь она более крупная, чем на других частях тела, и выполняет функцию зубов. Это обстоятельство, а также сходство в развитии зубов и плакоидных чешуй подчеркивают их гомологию.
Описание плавательного воздушного пузыря у рыб
Аквариумист с многолетним стажем
Рыбы — это огромная группа позвоночных животных, обитающих в воде. Их главной особенностью является жаберное дыхание. Для перемещения в жидкой среде эти животные используют самые разнообразные приспособления. Плавательный пузырь — важнейший гидростатический орган, регулирующий глубину погружения, а также участвующий в дыхании и генерации звуков.
Плавательный пузырь — важнейший гидростатический орган, регулирующий глубину погружения рыб
Классификация Общая характенристика отрядов
Отряд Акулы (Selachoidei)
Форма тела обычно веретенообразная и лишь у немногих видов несколько уплощенная. Жаберные щели открываются на боках передней части туловища. Плавники развиты пропорционально. Многочисленные зубы с острыми вершинами. Размеры тела разнообразные — от 20 см до 15 м (иногда и более). Известно около 10 семейств. Распространены во всех океанах и морях (в Каспийском море отсутствуют). Общее число видов около 250.
Отряд Скаты (Batoidei)
Хрящевые рыбы с уплощенным в спиннобрюшном направлении телом и сильно развитыми грудными плавниками. В связи с уплощением тела жаберные отверстия расположены на брюшной стороне тела. Брызгальца развиты лучше, чем у акул. Лежащие на дне скаты через брызгальца набирают воду для дыхания. Скаты приспособились к малоподвижному придонному образу жизни. Хвостовой плавник — важнейший орган поступательного движения — развит у них очень слабо. Питаются скаты чаще малоподвижными донными животными — моллюсками, ракообразными. Зубы у них обычно тупые, приспособленные к перемалыванию раковин и хитиновых покровов членистоногих.
Развитие и строение гидростатического органа
Формирование рыбного пузыря начинается на ранней стадии развития. Один из отделов прямой кишки, видоизменённый в своеобразный вырост, со временем заполняется газом. Для этого мальки всплывают и захватывают воздух ртом. Со временем связь пузыря с пищеводом у части рыб утрачивается.
Рыбы, имеющие воздушную камеру, делятся на два типа:
- Открытопузырные способны контролировать наполнение при помощи специального канала, имеющего сообщение с кишечником. Они могут быстрее всплывать и погружаться, а при необходимости захватывают воздух ртом из атмосферы. К этому типу относится бо́льшая часть костных рыб, например: карп и щука.
- Закрытопузырные имеют герметичную камеру, не имеющую прямого сообщения с внешним миром. Уровень газа контролируется с помощью кровеносной системы. Воздушный пузырь у рыб оплетён сетью капилляров (красное тело), которые способны медленно поглощать или отдавать воздух. Представители этого типа — треска, окунь. Не могут позволить себе быстрого изменения глубины. При мгновенном извлечении из воды такую рыбу сильно раздувает.
Воздушный пузырь у рыб представляет собой полость с прозрачными эластичными стенками.
По своему строению различают:
Как правило, у большей части рыб этот орган один, но у двоякодышащих он парный. Глубинные виды могут обходиться очень маленьким пузырём.
Общие параметры и основные признаки
Класс Hondrichthyes (хрящевые рыбы) содержит более 750 видов. Благодаря исследовательской деятельности, ученые ежегодно находят новых представителей. Скаты, химеры, акулы — их тело состоит из хряща, который не меняется на протяжении всей жизни. Дыхание происходит за счет работы 5-7 пар жаберных щелей. У этого класса достаточно интересное строение (у акул наличие рострум) и история развития. Хрящевые, по мнению ученых, относят к ранним рыбам. Поэтому изучение водного мира, логично начинать именно с них.
Скелет
Группа отличительно характеризуется не минерализованной костью, а скелетом из мягкого гибкого хряща, выстланного твердой тканью. Хондрихтианам не хватает наполненного воздухом плавательного пузыря, который есть у большинства костных рыб, поэтому они должны постоянно плавать, чтобы оставаться в живых. Плавучести способствуют легкие масла в печени, которые могут составлять до 25 процентов от общей массы тела акулы любой формы.
Хрящевые рыбы, такие как акулы, скаты — это позвоночные животные, чей внутренний скелет полностью состоит из хряща и не содержит окостеневших костей. Также известны как Chondrichthyes и имеют один или два спинных, хвостовые, анальные и брюшные плавники, которые поддерживаются поясами внутреннего скелета.
Наружная составляющая покрыта плакоидными чешуйками и ороговевшими зубами. Если провести рукой по ней, то будет ощущение, что касаешься твердой наждачной бумаги. Крошечные чешуйки, выступающие из кожи, различаются у каждого вида акул и не имеют ничего общего со стандартом у костных (карасей или окуня). Кончик чешуи представляет собой дентин с покрытием зубной эмали.
Хрящевые рыбы делятся на два подкласса на основе жаберных щелей и других характеристик. Первый — это эластожаберные жабры, которые имеют по крайней мере пять щелей с каждой стороны, по одному дыхательному узлу за каждым глазом, кожные зубы на верхней поверхности тела, зубную челюсть, неплотно прикрепленную к черепу. Этой группе принадлежат акулы (Selachii) и скаты (Rajiformes). Химеры (Holocephali) в сравнении имеют по одному жаберному отверстию с каждой стороны, зубные пластины и череп с прочно прикрепленной верхней челюстью.
Пищеварительная система
Несмотря на то, что зубы акул похожи на острые клыки, формируются они из дентина (ткань, крепится за счет эмали). В течение жизни они меняются, как у млекопитающих (люди, собаки, коты). Но и здесь можно найти отличие, если у нас зубы меняются всего 1 раз в жизни, то у акул за все время сменится 20 тысячи зубов.
За ротовой полостью идет глотка, в нее открываются жаберные брызгальца. Это также помогает добывать планктон, которым хрящевые дополнительно питаются.
Несмотря на постоянный доступ к планктону, большинство хрящевых — хищники, питаются плотвой. Питание состоит на 80% из падали.
Hondrichthyes также обладают коротким пищеводом. После глотки еда попадает в желудок, где обрабатывается пепсином. Далее обработанная пища попадает в тонкую кишку, но большая часть продвигается дальше к печени и поджелудочной железе. После чего, обработанное сырье попадает в толстую кишку, имеющую вид крюка или винта. Продвижение переработанной еды заканчивается в прямой кишке, которая сразу открывает клоаку. Здесь же находиться половые железы и мочеточник.
Дыхательная система
Жаберный аппарат поддерживают хрящевые дуги. Если приблизить эту систему, можно увидеть, что щели наполнены «лепестками». Чтобы происходил качественный газообмен, хрящевым постоянно нужно находится в движении. Ротовая полость засасывает воду, которая фильтруется жаберными лепестками.
Кровеносная система
Сердце состоит из предсердия и желудочка. Находится сразу за глоточной частью, у жаберных щелей. Кровь красного цвета, состоящая из эритроцитов (обладающими ядрами). Через сердце постоянно проходит только венозная. Близкое расположение к жабрам оправдывается тем, что кровеносная система осуществляется только по одному кругу. По брюшной аорте кровь проходит через дыхательную систему (жабры), далее насыщенной газом уходит в спинную аорту. После чего происходит насыщение всего тела и органов.
Интересная реакция происходит в печени. Кровь содержит токсины и моносахариды, которые этот орган быстро очищает. После чего поток снова попадает в брюшную аорту и кровь вновь насыщается газом.
У акул есть лимфатическая система, состоящая из большого количества сосудов, но отсутствуют узлы.
Выделительная система
Хрящевые также выделяют мочу, но она больше похожа на лимфу. Объясняется это тем, что функционирование почек не примитивно. Они участвуют в фильтрации крови, как и печень. По строению похожи на кольчатых червей, но имеют более сложную организацию внутри.
Происходит оборот жидкости примерно так:
- В почечный клубок попадает кровь.
- Здесь образуется первичная моча, которая больше напоминает слизь.
- Далее жидкость проходит по почечным каналам, где делится на несколько частей.
- Токсичная и опасная для жизни выводится сразу через мочеточник.
- Полезные остатки продуктов обмена — обратно всасываются в кровь.
Каждая структурная часть почки, которая смотрится как небольшая лента или червь называется — нефрон. Выполняют по большей части транспортную задачу. Разделяются на три основных вида: интракортикальные, юкстамедуллярные, субкапсулярные.
Половая система
Половая система класса хрящевых рыб связана с мочевой, но даже здесь можно найти исключение — полярная акула. У этой представительницы отсутствуют почки, моча и токсины выводятся через кожу. Для этого типа свойственно иметь специальный яйцевод, куда скатывается яйцо для оплодотворения. Зачатие — внутреннее, яйцо будет дозревать во внешней среде. Задняя половина яйцевода увеличивается и называется маткой. Оплодотворенные яйца развиваются в эмбрионы. По завершении периода беременности (около двух лет) молодые особи будут готовы к рождению.
Большая часть видов этого класса — живородящие. Гаметы из яичников появляются в клоаке, чему способствует выделение специального секрета. Развитие эмбриона происходит в «матке», которая одновременно является клоакой для отвода пищи и остатков мочи.
У мужских особей, строение половой системы более простое. Половая часть напрямую соединена с мочевой. Парные семенники движутся по мочеотводу, после чего выпускаются в среду.
Отличить самку от самца можно по расположению плавников у клоаки. У мужской части рядом с отверстием присутствуют небольшие плавники и своего рода «шишечки». Во время оплодотворения, «шишечки» проникают в клоаку самки, после чего происходит зачатие. Если самка выводит яйцо, то самец оплодотворяет уже его, строение половой системы этих видов, практически ничем не отличается. Рыбы хрящевые и костные в этом плане сильно отличаются друг от друга, исключение виды хрящекостных (примеры: осетр, белуга).
Нервная система
Акулы и скаты (лучи) сравнительно умнее обычных костных рыб. Связано это с тем, что они должны находиться постоянно в движении и в режиме охоты. Вскрытие черепной коробки белой акулы доказало, что у этих представителей различают белое и серое вещество. Более того, в черепе есть даже внутреннее ухо, которое отслеживает колебание воды. Акулы получили не зря ужасающую репутацию, так как способны выстраивать стратегию охоты.
Способность чувствовать добычу на расстоянии многих километров связано с тем, что кожа оснащена полой линией. На этой трубки расположены рецепторные клетки. Во время движения на них подается давление, что дает возможность даже отслеживать глубину погружения.
Запах — до двух третьих всего мозга акулы посвящено обонянию. Они сверхчувствительны к запахам, которые важны для их выживания. В том числе, создаваемые потенциальными хищниками, добычей или партнером. Некоторые акулы могут обнаружить кровь с огромного расстояния — одна капля на тонну. Это равно одной чайной ложки в бассейне среднего размера.
Интересен вопрос зрения, когда свет плохо проходит через воду. Акулам необходимо максимально использовать доступное количество, чтобы хорошо видеть добычу и исследовать водное пространство. Глаза расположены иначе, чем у костных рыб — сбоку от головы. Они могут видеть практически во всех направлениях, но их зрение становится более острым в 15 метрах от объекта. Только с этого момента зрение становится их доминирующим чувством. Как и у кошек, у акул есть «tapetum lucidum». Отражающий слой блестящих клеток, лежащий за сетчаткой. Это улучшает видимость в условиях низкой освещенности, позволяя вести эффективную охоту ночным и глубоководным видам. Это также придает их глазам зеленый свет в темноте, который хорошо показан в фильмах-ужасах и подходит для определения.
Дополнительно у хрящевых есть сенсорное восприятие. Под кожей много нервных окончаний. У некоторых также есть штанги вокруг рта (особенно скатов), с помощью которых можно прощупывать песок на предмет добычи. Их зубы также содержат множество нервов, чувствительных к давлению.
Не имея рук, чтобы чувствовать, акулы будут использовать зубы, чтобы узнать больше об объекте. Будучи очень любознательными существами, они могут доставить массу проблем. «Пробный укус» крупной акулы может быть фатальным для непреднамеренной добычи, такой как человек. Помимо прямого прикосновения, ощущают прикосновение на расстоянии боковой линией, о которой шла речь выше.
Менее всего развито чувство вкуса. Органы акулы не так приспособлены, как вышеописанные. Потому этот орган не помогает им находить пищу. Что объясняет большой процент выживаемости людей после нападения.
И последнее, что делает хрящевых идеальными охотниками — электропередача. У них сложная электро-сенсорная система. Включается рецепторами, покрывающими область головы и хвоста. Называются — ампулами Лоренцини. Эти крошечные поры чрезвычайно чувствительны и могут обнаруживать даже самые слабые электрические поля. Особенно те, которые создаются геомагнитным полем Земли или сокращением мышц жертвы. Белуга на фоне этих хищных сильно отстает. Даже представитель пугливой акулы (имеющих линию на лопасти плавников) достигает 1 м и может напасть на косяк мелких рыб в течение считанных секунд.
Наличие клоаки
Клоакальное отверстие располагается на брюшной поверхности между тазовыми плавниками. Оно выбрасывает продукты кишечника, мочевыводящих и половых путей.
У самцов на внутренней стороне тазовых плавников есть крепкие рифленые копулятивные органы, называемые застежками. Оплодотворение у морской акулы внутреннее. Во время совокупления одна из кламмеров вставляется в отверстие яйцевода самки. Сперматозоиды выходят из клоаки самца по бороздке на дорсальной поверхности кламмеры в самку. Клоака у хрящевых выполняет сразу три функции: выводит переработанные продукты, мочу и является неотъемлемой частью половой системы.
Функции плавательного пузыря
Плавательный пузырь в теле рыбы является уникальным и многофункциональным органом. Он заметно облегчает жизнь и экономит массу энергии. Главная, но не единственная функция — это гидростатический эффект. Для зависания на определённой глубине необходимо, чтобы плотность тела соответствовала окружающей среде. Водоплавающие животные без воздушной камеры используют постоянную работу плавников, что приводит к излишним энергозатратам.
Полость камеры не может расширяться и сжиматься произвольно. При погружении давление на тело возрастает, и оно сжимается, соответственно уменьшается объем газа, а общая плотность увеличивается. Рыба с лёгкостью опускается на нужную глубину. Когда рыбка поднимается в верхние слои воды, давление ослабевает, а пузырь расширяется, словно воздушный шарик, толкая животное вверх.
Давление газа на стенки камеры порождает нервные импульсы, вызывающие компенсаторные движения мышц и плавников. Используя такую систему, рыба без особых усилий плавает на нужной глубине, экономя до 70% энергии.
Дополнительные функции:
- Плавательный пузырь у рыб используется в качестве своеобразного барометра. У некоторых видов (карп, голец, сом) изменения размеров воздушной капсулы посредством сложной системы соединений преобразовываются в нервные импульсы. Они поступают в головной мозг и сообщают о давлении окружающей среды и глубине погружения.
- Орган чувств. Позволяет ощущать некоторые звуки и ударные волны, распространяемые в воде.
- Воспроизведение звуков. Барабанные мышцы, ударяя по стенкам пузыря, способны порождать звуковые волны различной частоты. С их помощью рыбы обмениваются информацией со своими сородичами.
Пузырь позволяет ощущать некоторые звуки и ударные волны, распространяемые в воде
- Защитная. В критических и стрессовых ситуациях из пузыря выпускается воздух и преобразуется в довольно мощный звук, способный распространяться на большое расстояние в воде и даже в воздухе. При помощи этих криков происходит всеобщее оповещение об опасности.
- Дыхательная. В большинстве случаев дыхательные свойства пузыря малоэффективны. Воздуха в нём хватает всего на несколько минут жизни. Однако собачья рыба отлично себя чувствует в бедной кислородом воде, захватывая воздух ртом из атмосферы. Она перекачивает его в пузырь, а оттуда он попадает в кровь. У двоякодышащих на месте воздушной камеры находятся настоящие лёгкие, которыми они могут поглощать воздух.
Такой простой, на первый взгляд, орган является незаменимым и жизненно необходимым аппаратом.
Прочие компоненты, обеспечивающие движение в водной среде
По сути, весь организм рыб приспособлен для передвижения и жизни в толще водных масс. Например, насыщение организма кислородом при помощи жабр, особенности размещения органов чувств, функционал пищеварительной, выделительной систем.
Да, и имейте в виду, обговаривая способность рыб к плаванью, следует учесть, что в водной среде именно эти животные достигли максимального уровня приспособления по сравнению с более примитивными формами. Следующим эволюционным шагом было создание организмов, которые «учились» ползать, ходить, летать. Одним из первых «мигрантов» на сушу стал Отряд Целикантовых рыб, представленный сегодня реликтовой латимерией.
Рыбы, не имеющие воздушной камеры
Из описания плавательного пузыря видно, насколько он совершенный и многофункциональный. Несмотря на это, некоторые с лёгкостью обходятся и без него. В подводном мире обитает множество животных, у которых нет гидростатического аппарата. Для перемещения они пользуются альтернативными способами.
Глубоководные виды всю жизнь проводят на дне и не испытывают необходимости подниматься в верхний слой воды. Из-за огромного давления воздушная камера, если бы она и была, моментально сжалась бы, и весь воздух из неё вышел бы. Как её альтернатива, используется накопление жира, который имеет плотность меньше, чем у воды, и к тому же не сжимается.
Некоторые рыбы могут с легкостью обходиться без плавательного пузыря
Рыбам, которым необходимо очень быстро перемещаться и менять глубину, пузырь может только навредить. Такие представители морской фауны (скумбрия) используют только мышечные движения. Это повышает расход энергии, но зато увеличивает мобильность.
Хрящевые рыбы тоже привыкли обходиться своими силами. Они не могут недвижимо зависать на месте. Их скелет без костей, поэтому имеет меньший удельный вес. К тому же у акул очень большая печень, на две трети состоящая из жира. Некоторые виды могут изменять его процентное соотношение, и тем самым утяжеляют или облегчают своё тело.
Водные млекопитающие, такие как киты и дельфины, снабжены толстым слоем жировой ткани под кожей и наполненными воздухом лёгкими.
Жизнь на планете Земля зародилась в водной среде мирового океана, и все мы — потомки рыб. Существуют научные предположения о том, что в процессе эволюции дыхательные органы наземных животных произошли именно от рыбьих пузырей.
Может ли рыба утонуть?
Теоретически акулы и скаты могут утонуть в том случае, если окажутся в пресной воде. К такому выводу в 2015 году пришли биологи из Стэнфордского университета, университета Сент-Луиса (США) и университета Мердока (Австралия). Ученые исследовали, как два вида хрящевых рыб — тупорылая акула и родственный ей мелкозубый пилорыл — плавают сначала в океане, а потом в реке Фицрой-Ривер в Западной Австралии, куда они каждый год поднимаются на несколько месяцев. Обработав данные, биологи пришли к выводу, что, плавая в пресной воде, акулы затрачивают на 50% больше энергии, чем в соленой.
Это связано с отсутствием у хрящевых рыб плавательного пузыря, который уменьшал бы плотность их тела. Поэтому акулам и скатам приходится полагаться на богатую жиром печень, которая увеличивает плавучесть менее эффективно. Пресная вода, в свою очередь, выталкивает тело вверх слабее, чем соленая, поэтому акулам значительно труднее плыть на одном уровне, не опускаясь вниз.
