• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.01.2024
Михаил Орлов
772

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.
Биофизик, магистр биологии. Пишет о границах живого и неживого, сложных молекулах и простых ответах природы. Ведёт канал AreaDNA в Telegram.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 11:17
Юлия Тарасова

Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.

Вчера, 15:35
Губкинский университет

Исследования ученых РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина подтвердили, что технология производства авиационного топлива SAF из растительных лигноцеллюлозных отходов позволит снизить выбросы углекислого газа на 75% по сравнению с нефтяным керосином.

Вчера, 08:01
Адель Романова

На стыке трех литосферных плит у Красного моря заметили необычный вулканический процесс: где-то магма поднимается равномерным потоком, где-то — по частям. По мнению геологов, такой «пульс» вызван тем, что в некоторых местах магма с большим трудом пытается пробиться на поверхность.

28 июня, 18:58
Игорь Байдов

За последние 30 лет размер трески, обитающей в Балтийском море, значительно уменьшился. Если раньше рыбаки вылавливали из воды особей размером с маленького ребенка, то теперь добытая рыба легко помещается в ладонях. Авторы нового исследования винят в этом человека, который заставил один из видов эволюционировать в «карликов».

27 июня, 09:47
Авдей Палиш

Снимки с фотоловушек давно стали культурным явлением. Особенно забавными выглядят медведи. Мы с удовольствием смотрим на зверей, попавших в объектив камер в национальных парках: тигр украл фотоловушку, муравьед проехал верхом на муравьеде и так далее. Но не все животные настолько обаятельные. Ученые из США решили развить эмпатию к гремучим змеям, которых многие боятся. Для этого специалисты запустили трансляцию из «мегалогова», где рептилии отдыхают и рожают потомство.

29 июня, 17:23
Людмила Соколова

Чтобы понять, как часто за пределами Солнечной системы встречаются миры, похожие на Землю, ученые из Калифорнийского университета (США) провели статистический анализ 517 экзопланет. Результаты показали, что всего три мира, включая наш, соответствуют критериям потенциальной обитаемости. Наиболее перспективными из них оказались Kepler-22b и Kepler-538b.

17 июня, 16:49
Адель Романова

Радиотелескопы уловили очень короткий сигнал, и по его характеристикам стало ясно, что он не может быть естественного происхождения. Астрономы пришли к выводу, что источник находился в околоземном пространстве — там, где уже более полувека летает «мертвый» аппарат NASA.

25 июня, 15:19
ФизТех

Группа российских ученых из Института прикладной математики имени М. В. Келдыша РАН и МФТИ провела детальное численное исследование источников шума, генерируемых крылом прототипа сверхзвукового бизнес-джета в режиме посадки. Эта работа, сочетающая передовые методы вычислительной гидродинамики и аэроакустики, впервые позволила с высокой точностью локализовать и охарактеризовать основные зоны шумообразования вблизи полноразмерной геометрии крыла модели прототипа сверхзвукового пассажирского самолета в посадочной конфигурации.

5 июня, 13:20
Александр Березин

Вид антилоп, с ледникового периода привыкший к массовым миграциям, пытается вернуться в свой исторический ареал, когда-то достигавший Днепра. Однако их нетипичные для травоядных привычки вызывают сильнейшее отторжение у сельских жителей, предлагающих массово уничтожать их с воздуха. С экологической точки зрения возвращение этих животных весьма желательно, но как примирить их с фермерами — неясно.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно