• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.01.2024, 13:51
Михаил Орлов
809

Лисья акула превратила позвоночник в требушет, чтобы глушить рыбу хвостом

❋ 3.5

Главное оружие акулы, безусловно, ее зубы. Однако морские лисицы, или лисьи акулы, ими не ограничиваются и сначала атакуют жертву очень длинным хвостовым плавником. Авторы нового исследования выяснили механизмы уникальной адаптации — оказалось, все дело в особых позвонках акулы, которые отличаются в разных частях тела, меняются с возрастом и удачно сочетают прочность с эластичностью.

Позвонки обыкновенной морской лисицы
Макро- и микроструктура позвонков обыкновенной морской лисицы Alopias vulpinus / © J. L. Knaub et al., 2024 / Автор: Messiena Lucretius

На протяжении сотен миллионов лет акулы и их предки оставались в числе самых грозных морских хищников. За это время примитивные хрящевые рыбы мало изменились, придерживаясь простой и эффективной конструкции древнего хищника.

Один из главных секретов успеха акул — ее зубы, которые растут рядами (причем идущими поперек, а не параллельно челюсти) и легко отрастают при потере. Однако в арсенале некоторых акул имеются и другие адаптации, скажем хвост лисьих акул. Их относят к роду Alopias, единственному в семействе морских лисиц и включающему всего три вида. Это довольно крупные (до шести метров) рыбы, обитатели теплого и умеренного пояса океана.

Лисьих акул объединяет общая узнаваемая черта — очень длинная верхняя лопасть хвостового плавника. Она действительно придает рыбе сходство с лисой, приподнявшей выпрямленный хвост. Причем по длине эта лопасть может быть сравнима с телом акулы. Ранее зоологи выяснили, что огромный плавник нужен морским лисицам не только чтобы плавать. Они также глушат с его помощью рыбу при охоте и сгоняют в стаи, потому что так ее проще съесть.

Оставалось непонятно, как морской лисице удается так резко и ловко изгибаться без вреда для себя и ударять настолько сильно, что в воде из-за кавитации появляются пузырьки. Известно, что средняя скорость движения хвоста обыкновенной лисьей акулы при хлестании равна 14 метрам в секунду, максимальная — почти 22!

Авторы новой публикации в журнале Royal Society Open Science выяснили, что глушить рыбу хвостом морской лисице помогает необычный позвоночник. Объектом исследования стали 10 экземпляров обоих полов обыкновенной морской лисицы Alopias vulpinus. Образцы представляли самые разные стадии онтогенеза, от эмбриона до половозрелого состояния, а размеры варьировали от 60 сантиметров до 2,4 метра.

Лисья акула Alopias vulpinus / © museumsvictoria.com.au

Ученые прибегли к компьютерной микротомографии, чтобы выяснить форму позвонков акул, их внутреннее строение и минерализацию, благодаря чему создали точные трехмерные модели. Оказывается, эти, казалось бы, хрящевые рыбы все же имеют некоторые твердые включения в позвонках, которые неоднородно распределены в разных частях позвоночника и даже внутри одного позвонка. Более того, содержание минерализованных структур в них меняется с возрастом акулы.

У единственного изученного эмбриона морской лисицы минерализация на момент смерти не начиналась. У молодых акул богатых минералами компонентов позвонков в передней части позвоночника оказалось гораздо больше, чем в задней. Для зрелых особей описали нарастающую с возрастом минерализацию в хвостовой части позвоночника. Это согласуется с моделью, согласно которой задняя часть акулы служит неподвижной «балкой», помогающей ударять хвостом, словно бичом. Передняя же часть позвоночника скорее помогает акуле плавать, изгибая тело из стороны в сторону.

Более того, верхние (спинные) области позвонков A. vulpinus также оказались богаче минеральными соединениями. Неудивительно, ведь при ударе с заведением хвоста за голову именно эта часть позвоночника испытывает максимальные нагрузки.

Авторы делают вывод, что лисьи акулы приобрели хребет, который работает по принципу требушета — метательного устройства, использующего силу тяготения и массивный противовес. А хрящевой, то есть не имеющей костей скелет акул, помогает им стать «живой пружиной», которая накапливает механическое напряжение и позволяет совершать быстрые и точные удары хвостом.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
4 июля, 09:30
Любовь С.

Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.

4 июля, 17:28
Evgenia Vavilova

Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.

3 июля, 12:20
Татьяна Зайцева

Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?

28 июня, 15:51
Александр Березин

На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.

29 июня, 13:56
ЮФУ

Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.

1 июля, 09:42
Игорь Байдов

Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.

10 июня, 11:51
Александр Березин

Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.

25 июня, 16:20
Любовь С.

Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.

25 июня, 15:09
Марк Чернов

Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий