История акул

Введение

Акулы. Эти древние создания вызывают интерес у людей, смешанный с чувством бессознательного страха. Про акул сложено больше мифов и легенд, чем про любых других морских обитателей. Считается, что они – самые совершенные хищники на нашей планете. Достигнув предела в развитии хищных рыб, они остаются неизменными вот уже сотни миллионов лет. Фантазию писателей и сценаристов питают рассказы об их нападениях на людей. А энтузиасты мечтают отыскать в морской пучине самого опасного хищника, мегалодона. Сегодня мы отправимся в далекое прошлое и вместе с акулами пройдем тернистый путь их эволюции.

Первая кровь

История акул начинается в глубокой древности, во времена, когда единственными позвоночными на планете были рыбы. Вынужденные защищаться от головоногих моллюсков и ракоскорпионов, они оделись в мощную броню. Эти панцирные существа, остракодермы, не имели челюстей. Они питались детритом и беспозвоночными, фильтруя донный ил. Но к середине силурийского периода ситуация изменилась. Окостеневшие жаберные дуги сформировали челюсти, а покрывающие их пластинки чешуи превратились в зубы. Добыча стала активным хищником.

К началу девонского периода оформились следующие эволюционные ветви рыб:
- акантоды и плакодермы, ныне вымершие;
- костные рыбы, которые разделятся на лучеперых и лопастеперых;
- хрящевые, представленные акулами, скатами и химерами.

Первые окаменелости хрящевых рыб датируются возрастом в 400 млн лет, и представлены они, разумеется, зубами. Именно зубы будут отмечать весь путь дальнейшей эволюционной истории акул. Можно даже сказать, что их история – это история зубов.

Что общего между зубами человека, акулы – и плакоидной чешуей? Одинаковое строение. Плакоидная чешуя – самая древняя. Она представляет собой ромбообразную пластинку из дентина, погруженную в кожу. Торчащий наружу шип покрыт витродентином (по сути, зубной эмалью), а внутренняя полость чешуйки заполнена пульпой с кровеносными сосудами. Еще в девоне такие образования стали первыми зубами у рыб, как у акул, так и у наших предков. Гладкий, выступающий из кожи шип чешуйки превратился в рабочую часть зуба. Он не был закреплен в кости и легко утрачивался, но взамен вырастал новый зуб.

Около 370 млн лет из разнообразия хрящевых рыб выделяются кладоселахии (Cladoselachidae). Эти рыбы обитали в неглубоких морях на месте будущей Северной Америки. Они были первыми рыбами, несущими основные черты строения акул. Вытянутое, веретенообразное тело достигало 1,8 м в длину, и заканчивалось хвостом, имеющим одинаковые верхнюю и нижнюю лопасть. Кожа, в отличие от современных акул, была почти лишена чешуи. Подковообразную пасть на нижней части головы усеивали гладкие зубы с несколькими вершинами. Пять-семь жаберных щелей обеспечивали приток воды к жабрам. Все это нам известно благодаря хорошо сохранившимся скелетам кладоселахий с отпечатками органов и тканей. Кажется парадоксальным, но первые акулы были хрящевыми только формально. А гены, отвечающие за формирование костной ткани, есть у акул и сегодня.

Золотой век

Каменноугольный период стал эпохой максимального разнообразия акул. Это был настоящий Золотой Век, породивший множество причудливых форм этих хищников. Некоторые, например ксенаканты (Xenacanthiformes), даже перешли к обитанию в пресных водоемах. Разнообразие типов зубов позволило акулам занимать множество экологических ниш, питаясь различной добычей. Трехметровые стетаканты (Stethacanthus) несли на спине странный вырост, похожий на гладильную доску. У геликоприонов (Helicoprion) зубной ряд образовывал спираль, похожую на диск циркулярной пилы.

Основными конкурентами в морях выступали плакодермы – покрытые костной броней чудовища, самое известное из которых дунклеостей. В отличие от них, акулы сделали ставку на скорость и маневренность, и это позволило им доминировать в морях вплоть до конца карбона. Эволюционной ценой стала костная ткань.

Для нас кажется естественным, что рыбы способны плавать в толще воды. Но вспомним, что их эволюция начиналась на дне, в прибрежных мелководных участках. Костный скелет и наружный панцирь придавали им отрицательную плавучесть, иначе говоря, рыбы были тяжелее воды. При таком положении активное передвижение в толще воды требует усиленной работы мышц и большого расхода энергии. Снизить нагрузку на мышцы можно только одним путем – приобрести нулевую плавучесть. Костные рыбы достигли этого благодаря плавательному пузырю. Вырост кишечника, заполняемый газом, позволил им освоить все водоемы планеты и даже выйти на сушу. А что касается акул – их костная ткань постепенно заменилась хрящом, облегчая вес рыбы. Помогла снизить плавучесть и огромная жирная печень, составляющая до 30% от массы акулы.

Строение тела, позволившее акулам доминировать в карбоне, оказалось недостаточно эффективным. В пермском периоде эволюция акул резко замедлилась, костные рыбы начали вытеснять их из экосистем. А 245 млн лет назад катастрофа конца пермского периода нанесла акулам колоссальный урон. Изменения климата, продолжающиеся весь пермский период, привели к критическому понижению уровня моря. В то же время усилилась вулканическая активность. Выброс в атмосферу ядовитых газов вызвал вулканическую зиму и закисление океанической воды. Погибло 95% вех видов морских существ. Нескольким выжившим видам акул предстояло сражаться за жизнь в совершенно новом мире.

Эпоха ящеров

Восстановление биосферы после Великого Пермского вымирания шло очень быстро. Освобождение множества экологических ниш подстегнуло эволюцию, и акулы не остались в стороне. Но не только они. Резкое сокращение числа крупных водных хищников позволило рептилиям перейти к водному образу жизни. Примитивные ихтиозавры появляются уже в раннем триасе. Несколько позже в море уходят нотозавры, чтобы породить плезиозавров. Из архозавров выделяются крокодиломорфы, и к юрскому периоду часть из них также осваивает морскую стихию. Моря становятся ареной жесткой конкуренции между акулами и рептилиями, в которой костным рыбам по большей части остается роль добычи.

В ходе эволюционной гонки пелагические акулы приобретают современный вид. Идеальная форма тела, крупная пасть с подвижной верхней челюстью, превосходная сенсорная система, живорождение у некоторых видов – эти особенности позволяют акулам конкурировать с ихтиозаврами на равных. А их острые зубы, сменяющиеся как на конвейере, наносят куда более опасные ранения. Постепенно акулы начинают вытеснять рептилий из экологических ниш хищников среднего размера, но остаются в тени гигантов. Насколько обостренной была борьба, можно судить по следующему факту. В середине мелового периода, в результате сеномано-туронского вымирания, ихтиозавры сходят с дистанции. И сразу же появляется замена – крупные акулы длиной от 6 до 10 метров (Ptychodus mortoni и др.).

Уже в юрском периоде появляются представители тех отрядов акул, которые существуют и сегодня – кархаринообразные, ламнообразные и прочие. Массовое вымирание в конце мелового периода подводит черту под веком господства пресмыкающихся, как на суше, так и в морях. Не выживают даже мозазавры, эти весьма успешные родственники варанов, покорившие океан в конце мела. Потери среди хрящевых (в том числе и акул) составили всего 20% видов. В новую эру акулы вступают как полновластные хозяева морской стихии.


Гиганты моря

Как и в начале триаса, вымирание открыло экологические ниши в океане для новой группы животных. Ими стали млекопитающие. На протяжении всего кайнозоя разные группы млекопитающих переходили к водному образу жизни. Были среди них и хищные, и копытные, и даже водоплавающие ленивцы. Всех их поджидали в море зубастые акульи пасти. Возникает и новый тип зубов – широкие и треугольные, несущие зазубрины по режущему краю. В палеоцене появляются сверх-хищники, отодонтиды (Otodontidae). Крупные особи превышают длину в 9 метров и охотятся не только на костных рыб, но и на других акул. С появлением морских млекопитающих, отодонтиды включают их в свой рацион. 

Китообразные, чтобы противостоять акулам, становятся крупнее, достигая в эоцене современных размеров. Но и акулы не отстают от них. К миоцену, около 23 млн лет назад, по мнению большинства ученых, именно эволюция отодонтид приводит к появлению одного из крупнейших хищников в истории. Мегалодон – длина  15-18 м, вес более 30 тонн. Огромные зубы с пилообразным краем, достигающие 18 см в длину. Колоссальная мощность челюстей, позволяющая вскрыть грудную клетку или перекусить хвостовой плавник кита. Мегалодон был властелином теплых шельфовых морей, предпочитая медлительных китообразных средних размеров. Большой размер и узкая специализация были основой его могущества и уязвимости.

День сегодняшний

К концу плиоцена климат вновь вступает в полосу перемен. Начинается эпоха ледниковых периодов, уровень моря падает, а карта течений меняется, что приводит к исчезновению ряда шельфовых экосистем. Планктонные поля и пути миграции мелкой рыбы смещаются в холодные воды. Вслед за ними уходят киты и приходят новые хищники. Косатки. Теплокровность позволяет им охотиться и в тропиках, и в полярных водах. Быстрые и невероятно умные стайные охотники способны справиться с любой добычей. Они загоняют косяки рыб в ловушки у скалистых берегов. Выхватывают тюленей прямо с берега. Потрошат живьем огромных китов. И смотрят на богатую жиром акулью печень как на деликатес.

Около 2,6 млн лет назад мегалодон вымер, не оставив наследников. Но с его вымиранием история акул вовсе не закончена. Сегодня, как и миллионы лет назад, они остаются успешным классом рыб, занимая разнообразные экологические ниши. Придонные виды, с маскирующей окраской и уплощенным телом, распространены в тропиках. Пелагические охотники – такие, как ламнообразные – бороздят моря всей планеты. Китовая акула хоть и питается планктоном, а не китами, является крупнейшей современной рыбой и достигает 12–18 метров в длину. А крупные акулы, такие как белая или тигровая, сохраняют свой статус сверх-хищника, находясь на вершине пищевой пирамиды.


Зуб мегалодона 11 см на подставке

41 900

Зуб мегалодона 11,2 см коллекционного качества на подставке

49 900

Зуб мегалодона 16,2 музейного качества на подставке

649 000

Зуб акулы Otodus obliquus

2 490

Баннер

Небольшая аннотация к баннеру