Теплокровность акул

Организм каждого человека ежесекундно, ежеминутно и ежечасно вырабатывает тепло, используя для этого окислительные процессы системы пищеварения. Теплопотеря выработанной внутри наших тел энергии будет выше, чем ниже температура окружающей среды – поэтому мы и носим теплую одежду в холодный сезон.

И если температура наших тел практически постоянна, то тела рыб не имеют постоянной температуры – она напрямую зависит от окружающей их воды. Почему же за миллионы лет эволюции теплокровные рыбы и акулы не появились повсеместно?

О температуре воды и крови

Именно температура воды определяет возможность жизни разных видов рыб в тех или иных водоемах. Причина эктотермии (хладнокровия) кроется в эволюционном развитии – большинству видов рыб постоянная температура просто не требовалась, ведь развивались и жили они в океанах с постоянно теплой водой.

Если сравнить один и тот же объем воды и воздуха, то кислорода в воде в 40 раз меньше, а ее теплоемкость в три тысячи раз превышает теплоемкость воздуха! Для того, чтобы извлечь кислород из воды, рыба теряет больше тепла, чем любое сухопутное существо.

Обогащенная кислородом и охлажденная водой кровь из рыбьих жабр поступает в вены, кровь в которых нагрета теплом тела, но этого тепла недостаточно, чтобы нагреть холодную кровь – возвращаясь к жабрам, тепло крови отдается воде. Поэтому-то рыбы имеют ту же температуру, что и окружающая их вода.

Какие акулы теплокровные?

Только два семейства рыб развили в себе способность поддерживать температуру тела более высокой, чем окружающая их вода – тунцы (Thunnus) и ламновые акулы (Lamnidae), прозванные за форму тела сельдевыми акулами.

Семь видов хищниц – теплокровные акулы:

• большая белая (Carcharodon Carcharias);
• длинноплавниковая мако (Isurus paucus);
• мако (Isurus oxyrinchus);
• атлантическая сельдевая (Lamna nasus);
• лососевая или тихоокеанская (Lamna ditropis);
• лисья (Alopias vulpinus);
• большеглазая лисья (Alopias superciliosus).

Эти теплокровные акулы прозваны так за способность повышать температуру своего тела на целых 10-13 градусов по сравнению с температурой окружающей среды! Не менее удивителен тот факт, что высокая температура хищниц сохраняется не везде – температура крови в их жабрах и сердце одинакова с температурой воды вокруг них.

Как эти хрящевые рыбы повышают свою температуру? Эволюция дала им чудесную сеть (rete mirable) – особенный орган кровеносной системы, получивший такое название от Джорджа Кювье.

С помощью сетки кровотока, состоящей из множества мелких вен и артерий, теплокровные акулы снижают потери тепла, перенаправляя теплую венозную кровь к боковым мышцам. В этом тесном пучке из сотен артерий и вен тепло от венозной крови передается артериальной, обогащенной кислородом, и та поступает к мышцам не холодной, как у других видов рыб, а теплой.

Смотреть видео - Кровеносная система акулы:

Преимущества и недостатки теплокровности

Что это дает акулам? Скорость и силу, а значит огромное преимущество перед зависимой от температуры окружающих вод морской фауной! Увеличив температуру своего тела на 10 градусов, теплокровные акулы получают троекратную силу мышц, что позволяет им плыть с неизменно высокой скоростью, без больших усилий покрывать значительные дистанции.

Теплокровные акулы защищены от поражения нервной системы низкими температурами, вызывающими у других рыб "эффект опьянения". Низкие теплопотери акул ускоряют процесс усвоения пищи, облегчают эмбриональное развитие потомства, продлевают сроки воспроизводства.

Однако эндотермия (теплокровность) обходится сельдевым акулам недешево – требуется большое количество энергии, взять которую можно лишь из высококалорийной пищи.

Теплокровные акулы нуждаются в количестве пищи, десятикратно превышающем потребности холоднокровных собратьев! И раздобыть ее можно лишь при постоянной охоте на представителей одного семейства морских животных – ластоногих.

Смотреть видео - Фантастическая охота белой акулы на котиков:

Вот почему большие белые акулы предпочитают охотиться только на них – жирные тела ластоногих служат идеальным топливом. Остальные теплокровные акулы также предпочитают крупную добычу, в их обычном рационе рыба-меч, голубой тунец и тихоокеанский лосось.

Теплокровность для семи видов сельдевых акул стала билетом в холодные воды нашей планеты, возможностью жить и охотиться на больших глубинах, развивать фантастическую для других рыб скорость и успешно выживать в самых суровых климатических условиях.