Хрящевые рыбы

Сегодня мы поговорим о хрящевых рыбах. Класс представляет собой одну из двух больших групп живых рыб, вторая из которых – остеихтианы, более известные, как костные рыбы.

Строение хрящевых рыб

Скелет

Скелет у хрящевых рыб состоит из хрящей, а не костей, как у остальных рыб.  Хорда, которая присутствует у молодняка, позже заменяется хрящом.

Тело

На конце тела находится гетероцеркальный хвост, то есть он имеет две доли разной формы и строения, в одной из них находится конец позвоночного столба, а впереди размещена пара грудных плавников, пара брюшных плавников, два непарных спинных плавника. У самцов брюшные плавники видоизменены, выполняют функцию полового органа.

Голова

Зубы не сращены с челюстью и имеют два ряда, задний заменяет утраченные зубы из переднего, и, таким образом, у хрящевых рыб всегда появляются новые зубы. Они, в зависимости от вида, могут иметь зазубренную форму, чтобы резать пищу, бывают острые, с хватательной функцией, а у скатов – плоские зубы, которые позволяют им царапать поверхность.

У них есть парные ноздри, расположенные впереди рта. На глазах нет век, хотя у некоторых видов есть мигательная перепонка и дыхальца позади каждого.

Органы

Глаз является наиболее сложным органом головы и представляет собой латеральное отделение переднего конца мозговой трубки. Далее он приобретает хрусталик эпидермального происхождения. Присутствует линия заполненных жидкостью каналов, идущих по бокам рыбы, которые позволяют ей обнаруживать движение и вибрацию в воде. Обонятельные ямки – открывающиеся во внешнюю среду слепые мешочки, содержащие обонятельные рецепторы. Размер зависит от рыбы.

Вдоль тела и головы у них расположены невромасты, рецепторные органы, чрезвычайно чувствительные к вибрациям и течениям воды. У хрящевых рыб также есть специальные рецепторы, которые позволяют им обнаруживать свою добычу по испускаемому электрическому полю – «ампулы Лоренцини», которые расположены на голове.

Системы хрящевых рыб

Пищеварительная система состоит из рта, длинного горла, пищевода, ведущего в желудок, короткой прямой кишки, в которую попадают пищеварительные соки, выделяемые печенью и поджелудочной железой, клоаки. В клоаку попадают непереваренные остатки пищи и продукты метаболизма из выделительной системы. У самок клоака – это также конечная часть репродуктивной системы.

Кровеносная система замкнутая, с одним контуром и двухкамерным сердцем. В сердце есть перепончатые клапаны, которые препятствуют обратному току крови. Благодаря ритмичным сокращениям сердца деоксигенированная кровь перекачивается из сердечной камеры к жабрам, из которых она берет кислород и выделяет углекислый газ. Затем, по артериальным сосудам кислород распределяется по всему организму, и одновременно собирается углекислый газ. Деоксигенированная кровь возвращается по венам в венозный синус сердца, откуда перетекает в предсердия. Кровеносная система рыб (особенно, быстроплавающих видов) очень работоспособна и эффективна.

Жабры

Хрящевые рыбы дышат жабрами, расположенными на жаберных перегородках. Непрерывное движение воды, втекающей через рот, омывающей жабры и вытекающей через 5-7 пар жаберных щелей, снабжает рыб растворенным в воде кислородом. Активно плавающие в толще воды акулы своим движением заставляют воду течь через жабры, в свою очередь, донные акулы, в основном, используют для этой цели мышцы горла; скаты сосут воду через промывалку – отверстие, расположенное на спинной стороне головы, представляющее собой преобразованную жаберную щель, лежащую первоначально между нижнечелюстной и подъязычной дугами.

У всех хрящевых рыб отсутствует плавательный пузырь, газовое наполнение которого уравновешивает вес тела в воде и не позволяет утонуть. По большей части акулы компенсируют этот недостаток огромной, очень жирной печенью, которая может составлять до четверти массы и занимать 90% полости тела, не окружена защитной грудной клеткой.

Преимущество: акулы могут свободно и быстро перемещаться между самыми разными водными глубинами без необходимости регулировать содержание газа в плавательном пузыре. Недостаток: им либо приходится активно плыть, чтобы не тонуть, либо ложиться на дно.

Чешуя

Акулы и другие хрящевые рыбы не имеют чешуи в качестве защитного покрытия тела, а обладают плотным, очень прочным слоем крошечных кожных зубчиков. В результате, кожа большинства акул груба, как наждачная бумага.

Кожные зубцы формируются в верхнем слое кожи, эпидермисе, и прочно закрепляются в нем звездчатыми корнями, снабженными нервами и кровеносными сосудами, как и челюстные зубы. В отличие от костистых, у хрящевых рыб чешуя не растет вместе с животным, а выпадает и заменяется более крупными чешуйками.

Выполняют двойную функцию: с одной стороны, используются для защиты животного, а с другой – для обеспечения большей гидродинамики. Чтобы уменьшить турбулентность, они обращены назад. Эта поверхность оказалась настолько гидродинамически идеальной, что эта структура используется для современного авиастроения.

Все дермальные зубчики ориентированы в одну сторону, поэтому, если погладить тело хрящевой рыбы в одном направлении, оно покажется совершенно гладким, а если в другом – на ощупь будет шероховатым. Кроме того, у некоторых хрящевых рыб могут быть слизистые железы, которые выделяют на тело вещество, повышающее их способность эффективно плавать.

Представители хрящевых рыб

Акулы

Это хищники, которые находят свою добычу с помощью органов обоняния, так как у них плохо развито зрение. В настоящее время насчитывается 8 отрядов акул, состоящих из более 400 видов.

Для них характерен гетероцеркальный хвост (верхняя половина длиннее нижней), пять-семь жаберных щелей для дыхания и округлое тело, сужающееся к обоим концам.

Разнозубые акулы – сюда относятся рогатые акулы, такие как Heterodontus francisci. Они небольшого размера и обитают в теплых и умеренных водах Индийского океана, западной части Тихого океана. В Атлантике отсутствуют.

Катранообразные. Виды, составляющие эту группу, лишены мигательной перепонки и анального плавника. Населяют глубокие воды Атлантического океана. Они среднего размера, а некоторые их виды обладают ядовитыми шипами на спинных плавниках.

Пилоносые акулы: в эту группу входят так называемые акулы-пилы. У них вытянутое и зазубренное лицо в форме пилы, которое служит для того, чтобы шевелиться в иле и искать себе пищу, основу которой составляют кальмары, креветки и мелкая рыба.

Плоскотелые акулы: включает акул-ангелов. Они имеют уплощенную форму и широкие грудные плавники, напоминают скатов. Они имеют достаточно широкое распространение, так как водятся в Атлантическом океане, Средиземном, Мертвом и Северном морях. Некоторые виды могут совершать миграции.

Многожаберникообразные – к ним относятся самые примитивные акулы, существующие сегодня. Одним из примеров является Hexanchus nakamurai, большеглазая коровья акула, обитающая в Атлантическом и Индийском океанах. Хотя она выглядит опасной, питается беспозвоночными и безвредна для человека.

Воббегонгообразные: это тепловодные короткомордые акулы с маленьким ртом. Они населяют моря и океаны по всему миру. Включает самую большую из существующих акул, китовую акулу Rhincodon typus. Обитает в теплых тропических и субтропических водах, обладает фильтрующей системой питания, что, помимо внешнего вида, делает ее похожей на китов.

Кархаринообразные – этот отряд самый разнообразный, встречается в тропических, умеренных и глубоких водах по всему миру. У них удлиненное рыло и большой рот, есть мигательная перепонка, защищающая глаза. Сюда входит одна из самых известных акул: тигровая акула Galeocerdo cuvie, которая получила такое название из-за полос на боках и спине.

Ламнообразные: это самые известные акулы, например, Белая акула, известная как вид, который часто нападает на людей. Обитает в теплых и умеренных водах почти всех океанов.

К слову, о нападениях. Акулы являются одними из самых непонятых существ. Но поп-культура чрезмерно преувеличивает опасность, которую они представляют для человека. Существует мало доказательств того, что акулы охотятся на людей ради еды.

Непропорционально большое количество нападений происходит вблизи мест обитания тюленей и морских львов. Серферы, чья гребля напоминает поведение тюленя на поверхности, подвергаются нападению с большей вероятностью, чем аквалангисты. Эти факторы указывают на то, что акулы могут ошибочно принимать людей за тюленей, или другую крупную морскую добычу. Подводные охотники, перевозящие раненую рыбу, также подвергаются большему риску нападения акул: вибрации бьющейся рыбы могут привлечь хищника, поэтому улов всегда должен быть обездвижен.

Большинство акул, нападающих на людей – это акулы-макрели, в их числе большие белые акулы и акулы-реквиемы; хищники этих семейств питаются крупной рыбой или морскими млекопитающими. К акулам-реквиемам относятся тигровая акула и бычья акула, которые питаются в основном другими акулами. Акулы-молоты специализируются на нападении на скатов.

Питающиеся планктоном китовые акулы являются крупнейшими рыбами в мире, их длина достигает 18 метров (60 футов). К другим крупным питающимся планктоном относятся метко названные мегарты и гигантские акулы. Они плавают с открытым ртом, процеживая планктон через модифицированные структуры, связанные с жабрами.

В то время как более крупные акулы намного сильнее известны широкой публике, мелкие виды гораздо более разнообразны и многочисленны.

Батоиды

Общим для 470 видов этой разнообразной группы рыб является уплощенное тело с расширенными грудными плавниками, сросшимися с головой. Батоиды распространены по всему Мировому океану и в некоторых тропических пресноводных средах.

Они делятся на 4 отряда:

Скатообразные: это так называемые настоящие скаты. Виды можно найти во всех океанах: от Арктики до Антарктики. Например, пресноводные скаты Potamotrygon motoro, обитатели тропических вод Южной Америки. Нужно опасаться жала на конце их хвостового плавника, так как были зарегистрированы нападения этого вида на людей.

Пилорылые скаты: их называют рыбами-пилами, потому что у них длинная зубастая морда, например, у Pristis pectinata, которая также имеет уплощенное тело и крылатые грудные плавники. Они обитают в тропических и субтропических водах вокруг Африки, Австралии и Карибского бассейна, охотятся ночью.

Электрические скаты – их обычно называют скатами-торпедами или электроскатами, поскольку они могут выдавать электрический разряд, чтобы оглушить свою добычу и хищников, используя электрические органы, расположенные у основания грудных плавников. Это обитатели всех умеренных и тропических морей мира, например.

Хвостоколообразные: это группа, тесно связанная с скатообразными, поскольку они очень похожи друг на друга. Это самые большие скаты в мире, и сюда входит манта Mobula birostris. Отличие от первого отряда – у них нет жала в хвостовом плавнике. Живут в теплых морях по всему миру.

Отряд Myliobatidiformes включает несколько видов скатов. Крупные скаты-орляки (Myliobatidae) имеют крепкие мускулистые грудные плавники для быстрого плавания. Скаты манта (Mobulida) – самые крупные скаты, достигающие ширины около 7 метров; как и у самых крупных акул, у них есть специальный ротовой аппарат для кормежки планктоном. Скаты (Dasyatididae) имеют хвост, оканчивающийся гибким хлыстообразным участком, оснащенным одним или несколькими ядовитыми шипами.

Люди, идущие по песчаному дну, особенно в спокойной воде, часто рискуют наступить на ската и быть ужаленными, поэтому при ходьбе по песчаному субстрату всегда следует шаркать ногами. Эти животные почти никогда не жалят, если их не спровоцировать; атаке часто предшествует предупреждающая стойка, когда хвост вытянут вперед над телом.

Голоцефалы (химеры)

Сегодня эта небольшая группа насчитывает примерно 47 видов. Анатомически она сочетает в себе черты пластиножаберных и костных рыб:

Питаются преимущественно моллюсками и другими беспозвоночными в муле, раздавливая твердые раковины своими плоскими зубами. Характеризуются большой головой и глазами, а также длинным тонким хвостом. У них есть жаберная крышка, твердый костный слой ткани, покрывающий жабры, который встречается у многих костистых рыб, но отсутствует у всех хрящевых.

Голоцефалы классифицируются только в одном отряде химерообразных, группе, в которую входят химеры или рыбы-призраки. Здесь всего три семьи:

• Каллоринхиды.
• Ринохимеры.
• Химериды.

Различий между ними мало, у некоторых видов очень длинное рыло с нервными окончаниями, позволяющими им обнаруживать мелкую добычу. Примером может служить обыкновенная химера Chimaera monstrosa, обитающая в Атлантическом океане и Средиземном море.

Происхождение хрящевых рыб

Согласно ископаемым (в основном на основе акульих зубов, которые сохраняются гораздо дольше, чем любая другая часть акулы), самые ранние акулы появились около 400 миллионов лет назад. «Современные» акулы появились около 35 миллионов лет назад, а мегалодоны, белые акулы и акулы-молоты – около 23 миллионов лет назад.

Скаты и химеры существуют дольше, чем мы, но летопись их окаменелостей датируется примерно 150 миллионами лет назад, поэтому они появились значительно позже первых акул.

Признаки хрящевых рыб

У хрящевых рыб отсутствие плавательного пузыря является одним из их признаков. Поэтому, эти рыбы, когда не плавают, опускаются на дно. Некоторые виды глотают воздух, чтобы снизить удельный вес, другие накапливают большое количество жира в печени. Они могут таким образом сбалансировать свой удельный вес с удельным весом воды.

Остальные виды используют движение для удержания в толще воды, их парные плавники неподвижны. Роль подъемника взял на себя хвостовой плавник. Еще одной особенностью этих рыб является наличие подвижных и неподвижных век, которые, вероятно, служат механической защитой для глаз. Жабры не прикрыты крышкой.

Особенности и характеристика хрящевых рыб

Они отличаются следующими характеристиками:

• внутреннее оплодотворение с использованием тазовых кламмеров;
• двусторонняя симметрия;

Имеют:

• гетероцеркальные хвосты;
• плакоидную чешую;
• хрящевые скелеты;
• зубы не прикреплены к челюстям;
• отсутствие плавательных пузырей.

Размножение хрящевых рыб

Еще одной важной особенностью хрящевых рыб является внутреннее оплодотворение. Репродуктивная система снабжена семявыводящими протоками и фаллопиевыми трубами. У самцов есть копулятивный орган, образованный из части брюшного плавника.

Спаривание хрящевых рыб происходит благодаря «застежкам» самцов, также известных как миксоптеригии, которые вставляются в клоаку самки. Только один из двух кламмеров используется одновременно и раздвигается под углом около 90° для совокупления.

Для фиксации застежек в клоаке, они обладают хрящевыми шипами. Эти хищники содержат дорсальную бороздку, через которую пакеты со спермой попадают в половые органы самки. Необходимая для этого слизь образуется у акул в специальном сифональном мешочке, лежащем между кожей брюшка и мускулатурой, а у скатов — в пряжевидной железе; непосредственно перед спариванием этот мешок наполняется водой, и содержащаяся в нем слизь соответствующим образом разбавляется, прежде чем она сливается через отверстие в основании застежек, вместе со спермой в желоб.

Это позволяет многим видам быть живородящими, а у других видов образование яиц окружено роговой оболочкой, что затрудняет их уничтожение. Яичная скорлупа часто снабжена придатками, которые позволяют им прикрепляться ко дну или к водной растительности. Благодаря этому, новорождённый молодняк достаточно крупный и может сразу перейти к хищному образу жизни. Например, у песчаного тигра (Odontaspis taurus) хищничество начинается в период эмбрионального развития. Первые и самые сильные эмбрионы, вылупившиеся в фаллопиевых трубах самки, пожирают младших братьев и сестер. Следовательно, может вырасти не более двух новорожденных, каждый в одной из маточных труб.

Детальнее о каждом способе размножения:

Яйцекладущие: откладывают яйца с желтком сразу после оплодотворения. Многие акулы и скаты откладывают яйца в роговую капсулу, которая образует на концах усики, которые помогают им прилипать к первому твердому объекту, к которому они прикасаются, а эмбрион может находиться внутри от 6 месяцев до 2 лет. Как правило, эта модальность встречается у мелких и донных видов, и они могут откладывать до 100 яиц.

Живородящие: у них развивается настоящая плацента, из которой питается эмбрион. Этот репродуктивный способ способствовал эволюционному успеху этой группы. Встречается почти у 60% рыб вида.

Яйцеживородящие: сохраняют эмбрион в яйцеводе, пока он развивается. В свою очередь, имеют место разные виды питания зародыша в яйцеводе, такие как:

• Лецитотрофия, при которой зародыш питается желтком;
• Гистотрофия, при которой эмбрион или эмбрионы питаются жидкостью, вырабатываемой ворсинками на внутренней поверхности матки;
• Оофагия, когда эмбрион питается оплодотворенными яйцами, пока они находятся внутри матки;
• Адельфофагия, или внутриутробный каннибализм, когда самый сильный эмбрион, который вылупляется первым, поедает своих братьев и сестер.

Где живут?

Хрящевые рыбы живут по всему миру, во всех видах воды: от скатов, обитающих на мелководье с песчаным дном, до акул, обитающих в глубоком открытом океане.

Чем питаются?

Рацион хрящевых рыб зависит от вида. Акулы являются высшими хищниками и могут есть рыбу и морских млекопитающих, таких как тюлени и киты. Скаты, которые, в основном, живут на дне океана, поедают других обитателей дна, включая морских беспозвоночных, таких как крабы, моллюски, устрицы и креветки. Некоторые огромные хрящевые рыбы, такие как китовые акулы, гигантские акулы и манты, питаются крошечным планктоном.

Значение хрящевых рыб

Мясо акул подается в пищу во всех морских странах. Ее можно приготовить различными способами: свежей, соленой, копченой или маринованной – продавать в таких формах, как стейки, филе или хлопья.

С древних времен, китайцы использовали плавники некоторых акул и скатов в качестве основы эпикурейского супа. Чтобы удовлетворить спрос на этот продукт, они импортировали плавники из далеких стран. Плавники готовят к продаже, удаляя кожу и мясо, оставляя только богатые желатином хрящевые лучи, которые сушат перед отправкой.

Жир с печени акулы используется в различных регионах для:

• дубления кожи;
• для консервации древесины;
• как смазка;
• как народное средство от ревматизма, ожогов и кашля;
• как общеукрепляющее средство;
• как слабительное;
• как ингредиент косметики.

Печень гигантской акулы (Cetorhinus maximus) содержит от 300 до 2300 литров масла, которое использовалось в лампах до тех пор, пока нефтепродукты не заменили животный жир для освещения.

Твердая чешуя обеспечивает абразивную поверхность кожи акул и некоторых скатов, придавая ей особую ценность, так как такая кожа используется для полировки твердой древесины. При нагревании и полировке шагрень используется для украшения, а в Японии – для покрытия рукоятей мечей. Она гораздо более прочная, чем воловья кожа, используется для обуви, ремней, кошельков и других аксессуаров.

Около 114 000 000 кг скатов продаются в пищу в различных странах мира, в основном в Европе и Азии. Побочные продукты, пользующиеся спросом у местных жителей, – это кожицы бесчешуйчатых пород для барабанных пластин; чешуйчатые виды используются для шагрени. Печень идет на масло, плавники на желатин.

Жители многих тропических регионов – Полинезии, Океании, Малайзии, Центральной Америки и Африки – использовали шипы скатов для изготовления таких предметов, как иглы и шила, наконечники копий и кинжалов, а также для изготовления, содержащегося в них яда. Весь хвост скатов с шипами использовался в качестве хлыста в различных тропических районах.

Древние греки и римляне использовали электрошок скатов для облегчения болезней селезенки, хронических головных болей и подагры. Сегодня эти рыбы вызывают беспокойство у купальщиков, которые наступают на них, и у рыбаков, которые могут быть поражены током, когда вытаскивают мокрые сети.

Сравнительная таблица хрящевых и костных рыб

№	Отличительные признаки	Класс Хрящевые рыбы (Chonodrichthyes)	Класс Костные рыбы (Osteichthyes)
1	Количество видов	Около 730	Более 20 000
2	Среда жизни	Преимущественно морские виды	Много пресноводных видов
3	Размеры	От 15 см (карликовая акула) до 20 м и массы 15 000 кг (китовая акула)	От 7 мм (пандака) до 5-7 м и массы 500-1 500 кг (белуга)
4	Тело	Голое или покрытое плакоидной чешуей	Покрыто костной чешуей
5	Парные плавники	Расположены горизонтально	Расположены вертикально
6	Хвостовой плавник	Гетероцеркальный	Преимущественно гомоцеркальний
7	Рострум	Есть	Преимущественно отсутствует
8	Брызгальце	Есть	Отсутствуют
9	Жаберные щели	5-7 пар	1 пара
10	Жаберные крышки	Отсутствуют	Есть
11	Жабры	Имеют вид пластин, приросшие к межжаберным перегородкам	Имеют форму свободно свисающих лепестков
12	Скелет	Хрящевой	Костный
13	Плавательный пузырь	Отсутствует	Есть
14	Артериальный конус в сердце	Есть	Отсутствует
15	Площадь поверхности кишечника	Увеличивается за счет спирального клапана	Увеличивается за счет петель и пилорических отростков
	Клоака	Есть	Отсутствует
17	Икра	Откладывают яйца, которые окружены твердой оболочкой	Выбрасывают много мелкой икры без твердых оболочек
18	Оплодотворение	Почти у всех внутреннее	Преимущественно внешнее

Хрящевые рыбы – видео