Строение челюсти акулы

Все об акулах

Зубы акулы

Древнее совершенное оружие

Какова первая мысль, посещающая вас при просмотре фото, где зубы акулы обнажены в зловещем оскале? Наверняка, воображение рисует картины, от которых по коже ползут неприятные мурашки.
Зубы акулы — замечательный инструмент, позволяющий их обладательнице хватать добычу и удерживать ее в пасти, крупные же виды акул способны перерезать тело жертвы пополам так же просто, как ребенок откусывает мороженое — кусок за куском.

Грозное оружие акул

О зубах акул можно написать целый роман. Ведь сколько существует видов акул, столько и разных конструкций зубного аппарата этих хищниц. Недаром зубы считаются своеобразным «паспортом» этих животных, по которому ученые легко распознают вид акулы.
И каждая такая конструкция приспособлена для захвата, удержания, перемалывания или другой обработки добычи, которая является для данного вида акул наиболее излюбленной.

Своеобразный образцово-показательный эталон акульих зубов принадлежит звезде киноэкрана и литературных произведений-ужасов — большой белой акуле.
Это самая крупная из агрессивных и активных морских хищниц. Не удивительно, что белая акула имеет и самые крупные зубы среди соплеменниц — величина по диагонали достигает 5 см и даже более. Их количество в пасти доходит до трех сотен.
Расположены зубы на челюстях в несколько рядов, из которых лишь передний является рабочим, а остальные — резервные.

Дело в том, что акулы, в том числе и большая белая, часто теряют зубы из рабочего ряда. В этом случае на место выбывшего из строя «инструмента» выдвигается новенький зуб из резерва.
А терять зубы акулам приходится часто. Они не прочно закреплены в слабо кальцинированных челюстях хищниц, поскольку почти не имеют корней, как, например, у человека. Расширенным основанием зубы размещены в деснах и относительно легко могут покидать свои гнезда.
Такое свойство зубного аппарата хищниц не является «недоработкой» конструкции. Очень часто акулам просто необходимо с легкостью откинуть зуб. Это случается, когда он завязнет в проблемной добыче, заболит (да, у акул тоже бывают дантостные проблемы!) или затупится из-за чрезмерной эксплуатации.
Увязший в теле жертвы зуб — большая неприятность для хищницы. В этом случае акула не сможет раскрыть пасть, чтобы вентилировать жаберный аппарат через рот, и рискует задохнуться. Выплюнув застрявший в добыче зуб, она избавляется от возникшей проблемы. Лучше потерять зуб, чем жизнь.
Тем более, что жизнь одна, а зубов у нее будет еще великое множество.

К примеру, у большой белой акулы за всю ее жизнь сменяется до 30 тыс. зубов! Примерно раз в три месяца молодая особь белой акулы полностью обновляет зубной аппарат. У взрослых акул эта периодичность больше, обновление зубов происходит за 8 месяцев.
Несмотря на легкость смены зубов при утере, акулы достаточно бережно относятся к своему «вооружению». И это не удивительно — смена зубов не происходит сиюминутно, для этого необходимо время, иногда до нескольких дней. А недостача в челюстях ощутима на каждой охоте.
Теперь представьте, что акула потеряла сразу несколько зубов. Эта неприятность может лишить ее возможности охотиться и голодать некоторое время.
Поэтому, при отрывании крупных кусков добычи, хищница производит боковые движения головой, чтобы нагрузка на зубы проходила через широкую линию опоры в деснах, т.е. вдоль зуба. В этом случае у нее меньше вероятность потерять зуб.

Главное качество, на которое обращала внимание Природа, создавая акульи зубы — их острота. И результат многомиллионного творчества поражает — зубами некоторых видов акул туземцы бреют свою щетину! Настоящие природные бритвы.
Рассказывая о зубах большой белой акулы, нельзя не упомянуть о ее близком родственнике — мегалодоне.
У этой вымершей (или нет?) суперакулы зубы достигали в длину полутора десятков сантиметров! Это самые крупные из известных зубов живых существ на Земле (если не считать бивни мамонтов, которые не выполняют функции зубов).
По форме зубы мегалодона идентичны зубам большой белой акулы, значительно превышая их в размерах. Это послужило причиной того, что мегалодон долгое время считался прямым предком большой белой акулы. В наши дни многие ученые склоняются к тому, что мегалодон более близок в родственных узах к акуле мако.
Как бы то ни было, мегалодон, чьи ископаемые зубы во множестве «рассыпаны» по нашей планете, являлся владельцем самого крупного и ужасного зубного аппарата среди живых существ планеты.

Среди свободноплавающих хищниц, характерными представителями которых являются серые и ламниевые акулы, можно наблюдать сходство в строении зубного аппарата. Верхние зубы этих хищниц несколько шире, чем зубы нижней челюсти, и имеют некоторый наклон к углам и внутрь пасти. Зубы нижней челюсти, как правило, шилообразной или игольчатой формы, узкие, иногда имеют по бокам дополнительные вершинки.

У серых акул боковые грани зубов верхней челюсти имеют выраженные пильчатые кромки, представляющие собой мелкие зубчики по краям зуба. За эту особенность строения зубного аппарата серых акул еще называют пилозубыми.

У известного персонажа среди агрессивных хищниц — тигровой акулы зубы имеют своеобразную форму, которую сложно спутать с зубами других акул. Они скребкообразной формы и от центра челюстей имеют боковой наклон к углам рта. Кромки оснащены зубчиками. Такая конструкция является идеальной «открывашкой» для черепашьих панцирей, которые без проблем вскрываются зубами хищницы.
Количество зубов и их устройство в челюстях у тигровых акул аналогичное с большой белой акулой. Обычно в пасти полосатой хищницы располагается 280-300 скребкообразных зубов.

Серая бычья (тупорылая) акула тоже имеет своеобразную форму зубов. Как и положено пилозубым, у нее пильчатые кромки верхних зубов. Зубы в челюстях имеют боковой изгиб и внутренний наклон, что позволяет хищнице эффективнее отрывать куски от добычи и удерживать ее в пасти. Зубы нижней челюсти бычьей акулы уже, чем верхней, их задача — удерживать добычу, пока верхняя челюсть отрезает от нее кусок.

Пелагические хищницы — мако, синяя, длинноплавниковая акулы имеют шилообразные зубы, которые у взрослых особей обретают форму клыков.
Такими зубами удобно удерживать скользкую добычу, каковой являются океанические рыбы, кальмары и другая излюбленная пища этих акул. Вид клыков, торчащих из приоткрытой пасти хищницы, вызывает невольный ужас — настоящее оружие расправы с любой жертвой.

Зубы донных акул имеют самую различную конструкцию у разных видов. Многие донные акулы вооружены мелкими зубами-щеточками, основное предназначение которых — удержание добычи. Таковы зубы зебровых акул, нянек и некоторых других видов. Хищницы, чьей добычей нередко бывают ракообразные или раковинные моллюски имеют на вооружении зубы с плоскими вершинками, которыми легко можно взломать «броню» жертвы.

Уникален зубной аппарат разнозубых акул, которых иногда еще называют бычкоголовыми, бычьими (не путать с серой бычьей!), шлемовидными акулами.
У этих хищниц на разных участках челюстей зубы имеют различную форму. По бокам они плоские, служат для «взламывания» панцирей раковин и ракообразных, а в центре с острыми вершинками — для удержания жертвы.

Гребнезубые акулы, в рядах которых находятся древние многожаберники, тоже имеют своеобразную форму зубов, напоминающих петушиный гребень, т.е. многовершинные. Эти зубы имеют широкие функциональные назначения — от вскрытия хитиновой защиты моллюсков и ракообразных, до поимки и расправы с подвижной добычей — рыбами, головоногими и т.д.

Еще один «патриарх» акульего сообщества — плащеносная акула имеет на челюстях зубы с широкими корнями-основаниями, на которых размещены длинные и загнутые внутрь пасти шилообразные вершинки. На каждом зубе несколько таких иголок, назначение которых — удержать добычу и направить ее в пасть. Зубы этих акул не предназначены для измельчения и перемалывания добычи — плащеносцы, как правило, глотают жертву целиком.

Зубы акул-ангелов (скватиновых) похожи на волчьи — по бокам на каждой челюсти имеются острые клыки, назначение которых — удерживать и убивать добычу. Иногда ангелы используют свои зубы, чтобы цапнуть ротозея-купальщика, неосторожно приблизившегося к месту засады хищника. Укус не смертелен, но очень ощутим. Недаром этих донных хищниц иногда называют «морскими дьяволами».

Рассказывая о разнообразии конструкций акульих зубов, нельзя не упомянуть о китовых и других планктоноядных акулах (гигантских и большеротых).
Зубы этих хищниц не предназначены для кусания, убивания и разрывания жертвы. Их назначение — отцеживание из морской воды мельчайшего съедобного содержимого — планктонных организмов, которыми питаются эти хищницы.
Китовая акула, наряду с обладательницей самых крупных зубов — большой белой, является своеобразным рекордсменом по зубному аппарату — это животное является самым зубастым в мире.
Количество зубов в пасти китовой акулы может достигать 15 000! Правда они не отличаются крупными размерами — их длина не превышает 5 мм.
У гигантской и большеротой акул количество зубов поменьше, но их функциональное назначение такое же, как и у зубов китовой акулы. На выходе из пасти многочисленные зубы этих хищниц образуют мелкое сито, сквозь которое не ускользнет лакомая мелюзга.

И еще один любопытный обладатель зубного аппарата — сигарная акула.
Эти хищницы относятся к семейству далатиевых (пряморотых) селахий, являясь близкими родственниками катранов и полярных акул. Известно три вида сигарных акул, которых иногда еще называют акулами-ножами или печеньевыми акулами.
Сигарные акулы могут похвастать рекордом относительного размера зубов. Они обладают самыми большими зубами относительно размеров тела. Зубы нижней челюсти этих хищниц напоминают по форме клинки ножей. Вцепившись ими в тело крупной жертвы, сигарная акула отрезает от него куски плоти, совершая вращательные движения своим туловищем.
Что касается размеров зубов сигарных, то они достигают в длину 5% всей длины тела этих хищниц. Для сравнения — если бы у большой белой акулы были такие соотношения между длиной тела и зубов, то при размерах хищницы в 6 метров, длина ее зубов достигала бы 30 см!
Это тоже своеобразный «зубной» рекорд среди живых организмов планеты.

Итак, среди акул мы имеем трех рекордсменов в «зубной категории»:
Самые большие зубы (в абсолютном выражении) — у большой белой акулы;
Самые большие зубы (в относительном выражении) — у сигарной акулы;
Самое большое количество зубов — у китовой акулы.

Конечно, в пределах одной статьи невозможно описать все разнообразие конструкций зубных аппаратов акул. Но основные особенности устройства «вооружения» этих хищниц мы рассмотрели.

Рассказывая о зубном аппарате акул следует вкратце описать конструкцию челюстей этих хищниц. Как мы уже знаем, череп акулы состоит из хрящевых элементов, среди которых имеются верхняя и нижняя челюсти.
Челюсти акул образованы в результате эволюционных видоизменений жаберных дуг, образовавших у современных хищниц первичную верхнюю челюсть и первичную нижнюю челюсть (меккелев хрящ).
Между собой челюсти соединены подвижно, эластичной связкой, что позволяет хищнице широко открывать пасть. Особенно уникальна подвижность верхней челюсти, не свойственная другим животным. Она способна запрокидываться назад и выдвигаться вперед, не уступая в подвижности нижней челюсти акулы.

Несколько иное строение зубного аппарата у плащеносной акулы — эта хищница не имеет свободных челюстей — они у нее закреплены шарнирно, подобно человеческой челюсти. Малая относительная подвижность в этом случае несколько компенсируется длиной и шириной челюстей, позволяющих плащеносцу захватывать довольно крупную добычу.

Акулы

Зубы и челюсти акулы

Карты океанов

Игры с акулами

Видеоматериалы:

Водные виды спорта

Челюсти акулы

Конструкция челюстно-зубного аппарата современных акул мало отличается у разных видов этих хищниц.
Передняя часть хрящевого черепа имеет челюстные дуги, образовавшиеся в результате преобразования третьей пары жаберных дуг древних прародительниц акул. Элементы этих дуг образовали первичную верхнюю челюсть (Или небноквадратный хрящ), и первичную нижнюю челюсть или (меккелев хрящ). Соединение верхних и нижних челюстей обеспечивается подвижной эластичной связкой, что позволяет акуле свободно манипулировать ими. Особенно подвижна верхняя челюсть акул, способная выдвигаться и значительно запрокидываться назад.

В результате эволюционного развития у костных рыб и остальных позвоночных образовались вторичные челюстные элементы, представленные челюстными костями. Вторичные челюсти оттеснили хрящи первичных вглубь полости рта, в небную часть черепа. У некоторых форм вторичные челюсти приобретают роговой покров и превращаются в клюв.

Но акулы упрямо используют хрящевой челюстной аппарат, который предложила им природа миллионы лет назад. Надо отметить, что пользуются они им мастерски.

Челюсти акулы вооружены зубами, являющимися производными плактоидных чешуй. Зубы располагаются на челюстях в несколько рядов шахматным порядком. Каждый вид акул имеет уникальную форму зубов, которая является своеобразным идентификатором хищницы. Размеры, количество и расположение в челюстях у разных видов тоже могут значительно отличаться.

Зубы акулы.

Рассмотрим наиболее распространенные конструкции зубов акул и попытаемся понять, для чего они имеют ту или иную форму.

Треугольные или приближенные по форме к треугольным зубы.
Зубами такой формы вооружены челюсти большой белой, тигровой, серой бычьей акул.
Форма зубов предполагает не только удержание добычи в челюстях, а разрывание, раздавливание или отрубание от нее крупных кусков. Такими зубами легко расколоть панцирь черепахи, отрезать кусок плоти от крупной добычи или оторвать резкими боковыми движениями головы. Если на теле жертвы сомкнулись челюсти с подобными зубами, то, будьте уверены, — она не вырвется из них, не оставив в подарок хищнице кусок плоти.

Владея большими плоскими зубами удобно охотиться на крупную добычу — морских млекопитающих, крупных рыб и головоногих моллюсков, морских черепах и т.д. Боковые поверхности плоских зубов обычно имеют зазубрины, облегчающие расправу с добычей.
Придерживая жертву на нижней челюсти, служащей своеобразной плахой, акула отрубает куски от тела ударами подвижной верхней челюсти. Иногда, если добыча вязкая, акула мотает головой из стороны в сторону, пытаясь оторвать кусок. Обратите внимание, акулы никогда не отрывают куски от жертвы движенииями головы сверху вниз и ноборот. Зачатки корней зубного аппарата имеют вытянутую вдоль линии челюсти форму. Поэтому у акулы меньше шансов потерять зуб, если она рвет добычу вдоль этой линии опоры зубов. Хоть акула и «богата» зубами, но разбрасываться ими попусту не будет.

Клыкообразные зубы.
Зубы этого вида имеют универсальный функционал. Ими сложнее отрубать от жертвы куски, но можно легко разорвать ухваченную добычу резкими движениями головы и туловища акулы. Преимуществом подобной конструкции перед плоскими ножами акул первой группы является возможность удерживать скользкую добычу в пасти.
Такими зубами удобно захватывать крупную рыбу, которая может ускользнуть из плоских зубов. Вонзившиеся в плоть клыки помогают легко удержать добычу.
Зубами подобной конструкции природа «наградила» акул мако, лонгиманусов (длинноплавниковых океанических) и некоторых других крупных, преимущественно пелагических, акул.

Шилообразные зубы.
Зубы игло- или шилообразной формы присущи некрупным акулам, рацион которых составляют относительно мелкие рыбы и донные животные.
Основное назначение таких зубов — удержание скользкой проворной добычи с последующим умерщвлением, разрыванием или заглатыванием целиком. Несколько рядов таких зубов, расположенных на челюстях акулы, загнуты в сторону пасти. Понятно, что такое направление облегчает проталкивание добычи в пасть и препятствует освобождению наружу.
Такая форма зубов присуща многим видам рифовых акул, а также гигантам — китовой. гигантской и большеголовой акулам. Эти крупные планктоноядные хищницы вооружены множеством мелких зубов, которые совершенно не приспособлены кусать, рвать и резать. Все, на что эти монстры могут расчитывать от такого оружия — удержание мелкой добычи в пасти, когда она прикрыта. Сквозь сито зубов процеживается вода, а зоопланктон и морская мелочь оказываются в плену. Маленькие размеры зубов китовой и гигантской акул природа компенсировала их количеством. У китовой акулы имеется более 7000 зубов (по некоторым источникам — до 15 тыс!).
Гигантская акула вооружена примерно 2000 зубчиков.

Это основные типы зубов, которыми вооружены челюсти акул. Кроме перечисленных, встречаются и необычные конструкции. Например, зубы нижней челюсти у гребнезубых акул имеют многовершинную форму, похожи на гребень (отсюда и название семейства). Верхняя челюсть вооружена загнутыми внутрь пасти клыками.
Назначение таких гребнеобразных зубов многофункциональное. Они могут и удерживать добычу, и раздавливать, и даже раскалывать.

У многих видов акул форма зубов верхней и нижней челюсти отличается. Чаще верхие ряды зубов имеют форму, приближенную к треугольной, а нижние — клыкообразную или шилообразную. Удерживая нижними зубами жертву, как на вилке, акула использует верхние зубы в качестве ножа, отрезая от нее куски.
Не у этих ли акул человек перенял манеры и этикет застолья?

В следующей статье вы узнаете о том, сколько зубов у акулы и как она восполняет их потерю.

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.

Челюсти акулы — строение смертельного оружия

Самыми страшными челюстями, без преувеличения, обладают акулы.

Строение челюсти хищника зависит от образа жизни и употребляемой пищи.

Зубы размещаются на челюстях в несколько рядов, из которых лишь передний является рабочим, а остальные — резервные.

Дело в том, что акулы часто теряют зубы из рабочего ряда. В этом случае на место выбывшего из строя «ножа» выдвигается новый зуб из близлежащего ряда, по принципу конвейера.

А терять зубы акулам приходится часто. Они не прочно закреплены в слабо кальцинированных челюстях хищниц, поскольку практически не имеют корней, как, например, у человека. Расширенным основанием зубы размещены в деснах и относительно легко могут покидать свои гнезда.

Такое свойство зубного аппарата хищниц не является «недоработкой» конструкции. Очень часто акулам просто необходимо с легкостью откинуть зуб.

Это случается, когда он завязнет в проблемной добыче, подвергнется заболеванию (да, да, у акул тоже бывают «кариозные» проблемы!) или затупится из-за чрезмерной эксплуатации.

В частности, основной причиной необычного строения челюсти акулы является ее дыхательная система. Для того, чтобы получать кислород в необходимом для себя объеме, хищница должна постоянно «прогонять» воду через жабры, держа рот немного открытым.

В случае необходимости акула может быстро избавиться от жертвы, если та полностью заблокирует ей пасть, отбросив несколько собственных зубов, увязших в плоти добычи.

Смотреть видео — Акула потеряла зуб:

Как устроены акульи челюсти?

Строение челюстей акулы характерно для всех без исключения современных видов акул и отличается от строения челюстей костных рыб.

В «лицевом», то есть висцеральном отделе черепа акул есть передняя висцеральная дуга (челюстная дуга), которая представлена двумя отделами: нёбно-квадратным хрящом и меккелевым хрящом. Эти отделы соединены друг с другом подвижно, благодаря связкам.

Нёбно-квадратный хрящ выполняет функцию верхней челюсти, а меккелев хрящ – аналог нижней челюсти. Парные хрящи каждого отдела срастаются, то есть правый и левый хрящ соединяются в одно целое образование.

За челюстной дугой располагается подъязычная дуга, которая состоит из одного непарного и двух парных хрящей.

Парный верхний хрящ называют подвеском — гиомандибуляром. Подвесок своей верхней частью подвижно крепится к слуховому отделу черепа с помощью связок, а к нижнему концу подвеска подвижно прикрепляются и челюстная дуга, и нижний парный отдел подъязычной дуги — гиоид (хиоид).

Гиоиды соединяются благодаря основному хрящу (копуле), который поддерживает язык. Язык акул не имеет мышц, а представляет собой вырост слизистой и соединительной ткани.

Таким образом, у акул челюстная дуга соединяется с мозговым черепом благодаря гиомандибуляру (верхнему элементу подъязычной дуги). Такой вид соединения челюстной дуги с мозговым черепом называется гиостилией.

Жаберные дуги в строении челюстей акулы

Позади подъязычной дуги располагаются пять-семь пар жаберных дуг, каждая из которых представлена четырьмя подвижно соединенными между собой хрящевыми элементами.

Жаберные дуги образуют единую систему посредством соединения друг с другом хрящевой копулой (как и гиоиды). Копулы иногда частично срастаются друг с другом.

Благодаря этому укрепляется нижняя часть жаберного аппарата. Жаберные дуги несут хрящевые выросты (тычинки), которые расположены в один ряд и не позволяют пище выпадать через жаберные щели. Жаберные дуги соединяются с позвоночным столбом и друг с другом связками и межжаберными мышцами.

В передней части челюстной дуги расположены два небольших губных хряща.

Зоология: Древнейшие в мире челюсти — акулы, скаты, химеры

Уникальное строение челюстного аппарата

На челюстях размещается визитная карточка акул — зубы, число которых может достигать 15 тысяч (у китовой акулы).

У акул зубы являются видоизмененными чешуями. Но состоят они из дентина и имеют даже небольшие корни. Зубы располагаются несколькими рядами. Задние ряды (расположенные глубже в пасти) лежат прикрытые тонким слоем слизистой.

Когда акула теряет передний зуб, лежащий за ним «выщелкивается» на место утерянного.

У многих акул периодически происходит смена целых рядов зубов. Ученые подсчитали, что тигровая акула, например, за свою жизнь может потерять без риска остаться «беззубой», более двадцати тысяч зубов!

Размеры и форма зубов отличаются у разных акул и зачастую служат основным признаком при определении вида хищницы.

Смотреть видео: Челюсти акулы — смертельный капкан

Самые большие зубы акул, которые когда-либо находили археологи, имели длину 15 см, весили 350 грамм и принадлежали древней акуле Мегалодону.

По этим зубам ученые попытались реконструировать челюсти и у них получился макет, в котором без труда мог уместиться небольшой легковой автомобиль.

Причудливые формы челюстей акул

Эволюция челюстей и зубов акул проходила с образованием очень странных форм. Так, например, в каменноугольном периоде существовали хищницы, нижняя челюсть которых была очень длинной и сворачивалась в спираль. Зубы этих хрящевых рыб (геликоприонов) были соединены основаниями.

Зачем природа создала такую странную челюсть – до сих пор остается загадкой для ученых.

Смотреть видео — Как работала челюсть акулы Геликоприона:

Одно из предположений, выдвинутое исследователями, было следующим: геликоприоны (лат. Helicoprion) питались мелкими головоногими и другими моллюсками, прятавшимися в песке. И для того, чтобы их добыть, предки современных акул «перепахивали» дно своей челюстью, как плугом.

Геликоприоны достигали в длину 12 метров, так что можно себе представить, какие борозды они оставляли на морском дне.

Триас тоже создал ветвь акул, ныне уже не существующую. Эти акулы поедали беспозвоночных, облаченных в твердый панцирь. Чтобы справиться с таким панцирем, акулы «завели» челюсти, формой напоминающие терки.

Гибодонтовые акулы, процветавшие в мезозойскую эру, со временем утратили ведущие позиции среди хрящевых рыб.

Немаловажную роль, по-видимому, в этом сыграло и строение челюстей. У гибодонтовых верхняя челюсть неподвижно прикреплялась к черепу, тогда как у всех современных видов акул обе челюсти являются подвижными и способны выдвигаться вперед.

Смотреть видео — Выдвижные челюсти акул:

Принцип действия челюстей акулы-гоблина:

Соответственно, и количество рыбы, пойманной такими челюстями больше, нежели могли поймать гибодусы. Ведь мало того, что челюсти современных акул могут выдвигаться, так еще и их строение таково, что эти хищницы способны атаковать под любым углом. А сила сжатия у некоторых видов акул достигает тонны (у большой белой акулы — до 2 тонн)!

Эволюция оставляет наиболее приспособленные виды, поэтому акулы, соответственно приобрели ту форму и размеры, которые мы имеем честь наблюдать в наше время.

Игловидные зубы акулы-мако и лимонной акулы предназначены для успешной охоты на скользкую рыбу – мгновенно пронзив тело жертвы, эти акулы умерщвляют ее, не давая ни единого шанса вырваться.

Зубы бычьей и тигровой акул смещены по центру, загибаясь по направлению к краям пасти – такая форма зубов позволяет акулам надежно удерживать жертву и раскусывать твердые поверхности.

Зубы большой белой акулы треугольные и зазубренные – она не просто хватает зубами, а выкусывает (буквально выпиливает) солидные куски мяса вместе с костями, разрубая последние одним смыканием 5-ти сантиметровых зубов.

Смотреть видео — Виды челюстей различных акул: