Історія акул: від перших предків до сучасних видів

Згодом зяброві дуги древніх риб окостеніли, з них сформувалися щелепи, а з луски, що покриває зяброві пластинки, утворилися зуби. Так близько чотирьохсот мільйонів років тому риби з видобутку перетворилися на хижаків.
У цей час на Землі не було ще ні динозаврів, ні птеродактилів, а давні предки сучасних акул уже борознили світовий океан. Потім динозаври залишили глибокий слід в історії Землі, але вже давно «канули в лету», а акули, як і раніше, продовжують патрулювати морські простори.
Акули – найдосконаліші хижаки планети Земля. І найзагадковіші. Про них складено стільки міфів та легенд, що ніхто не візьметься їх навіть просто перерахувати.

Походження акул

Палеонтологи дійшли висновку, що перші акулоподібні організми виникли приблизно 400 – 450 мільйонів років тому, найдавніші артефакти, що належать предкам акул, датовані віком приблизно 400 мільйонів років. Це фоссилії (скам'янілості) зубів, що належали невеликій істоті розміром не довші за тридцять сантиметрів.
Чому лише зубів? Акули, як сучасні, і доісторичні, немає кісткового скелета, він вони складається з хрящів. Хрящова тканина, на відміну від кісткової, в копалині практично не зберігається, таким чином, знайти скам'янілий скелет доісторичної акули досить проблематично. Знайти навіть частину скелета стародавньої акули – величезна удача, кожен із знайдених вивчений палеонтологами досконало, але до теперішнього часу жоден із вчених не може з упевненістю стверджувати, що таємниця походження акул повністю розкрита.

Найдавніший знайдений скелет акули датується віком приблизно 350-360 мільйонів років. Це девонський період.
У цей час майже вся територія Північної Америки та Європи була покрита водною гладдю. маленьких, довжиною менше метра і закінчуючи чудовиськами кілька метрів завдовжки.
Вже в цей період простота будови тіла акули вигідно відрізняє її від незграбних панцирних (застаріла) або пластиношкірих (сучасна назва) риб. у свою чергу, допомагає акулам не відчувати дефіциту у кормі.
Але і це ще не все. У цей же період з'являються акули, що мають «конвеєрний» механізм зміни зубів. ще не трагедія, а якщо втрачено 20-30 чи 50 відсотків від їхньої кількості? мати ідеальний стан зубів, які на зміну випали завжди виростають нові.

Види стародавніх акул

Найбільш відомі світу кілька давніх представниць акулього царства.

Історія акул

Акули. Ці стародавні істоти викликають інтерес у людей, змішаний з почуттям несвідомого страху.Вважається, що вони – найдосконаліші хижаки на нашій планеті. Досягши межі у розвитку хижих риб, вони залишаються незмінними вже сотні мільйонів років. Фантазію письменників та сценаристів живлять розповіді про їхні напади на людей. А ентузіасти мріють знайти в морській безодні найнебезпечнішого хижака, мегалодона. Сьогодні ми вирушимо в далеке минуле і разом з акулами пройдемо тернистий шлях їхньої еволюції.

Перша кров

Історія акул починається в давнину, в часи, коли єдиними хребетними на планеті були риби. Вимушені захищатися від головоногих молюсків та ракоскорпіонів, вони одягнулися у потужну броню. Ці панцирні істоти, остракодерми, не мали щелеп. Вони харчувалися детритом та безхребетними, фільтруючи донний мул. Але до середини силурійського періоду ситуація змінилася. Закостенілі зяброві дуги сформували щелепи, а пластинки, що їх покривають, луски перетворилися на зуби. Видобуток став активним хижаком.

На початок девонського періоду оформилися такі еволюційні гілки риб:
- акантоди та плакодерми, що нині вимерли;
- кісткові риби, які поділяться на променеперих та лопастеперих;
- Хрящові, представлені акулами, схилами та химерами.

Перші скам'янілості хрящових риб датуються віком 400 млн років, і представлені вони, зрозуміло, зубами. Саме зуби відзначатимуть весь шлях подальшої еволюційної історії акул. Можна навіть сказати, що їхня історія – це історія зубів.

Що спільного між зубами людини, акули – та плакоїдною лускою? Однакова будова. Плакоїдна луска – найдавніша. Вона є ромбоподібною платівкою з дентину, зануреною в шкіру.Шип, що стирчить назовні, покритий вітродентином (по суті, зубною емаллю), а внутрішня порожнина лусочки заповнена пульпою з кровоносними судинами. Ще в девоні такі утворення стали першими зубами риб, як у акул, так і наших предків. Гладкий шип лусочки, що виступає зі шкіри, перетворився на робочу частину зуба. Він не був закріплений у кістці і легко втрачався, але натомість виростав новий зуб.

Близько 370 млн років із різноманітності хрящових риб виділяються кладоселахії (Cladoselachidae). Ці риби мешкали у неглибоких морях дома майбутньої Північної Америки. Вони були першими рибами, які несли основні риси будови акул. Витягнуте, веретеноподібне тіло досягало 1,8 м у довжину, і закінчувалося хвостом, що має однакові верхню та нижню лопату. Шкіра, на відміну від сучасних акул, була майже позбавлена ​​луски. Підковоподібну пащу на нижній частині голови всеювали гладкі зуби з кількома вершинами. П'ять-сім зябрових щілин забезпечували приплив води до зябер. Все це нам відомо завдяки скелетам кладоселахій з відбитками органів і тканин, що добре збереглися. Здається парадоксальним, але перші акули були хрящовими лише формально. А гени, які відповідають за формування кісткової тканини, мають акули й сьогодні.

Золоте століття

Кам'яновугільний період став епохою максимального розмаїття акул. Це був справжній Золотий Вік, який породив безліч химерних форм цих хижаків. Деякі, наприклад ксенаканти (Xenacanthiformes), навіть перейшли до проживання у прісних водоймах. Різноманітність типів зубів дозволило акулам займати безліч екологічних ніш, харчуючись різним видобутком. Триметрові стетаканти (Stethacanthus) несли на спині дивний виріст, схожий на прасувальну дошку.У гелікопріонів (Helicoprion) зубний ряд утворював спіраль, схожу на диск циркулярної пилки.

Основними конкурентами у морях виступали плакодерми – покриті кістковою бронею чудовиська, найвідоміше з яких дунклеостей. На відміну від них, акули зробили ставку на швидкість та маневреність, і це дозволило їм домінувати у морях аж до кінця карбону. Еволюційною ціною стала кісткова тканина.

Для нас здається природним, що риби здатні плавати у товщі води. Але згадаємо, що їхня еволюція починалася на дні, у прибережних мілководних ділянках. Кістковий скелет і зовнішній панцир надавали їм негативну плавучість, інакше кажучи, риби були важчі за воду. При такому положенні активне пересування у товщі води вимагає посиленої роботи м'язів та великої витрати енергії. Зменшити навантаження на м'язи можна лише одним шляхом – придбати нульову плавучість. Кісткові риби досягли цього завдяки плавальному міхуру. Виріст кишечника, що заповнюється газом, дозволив їм освоїти всі водоймища планети і навіть вийти на сушу. А щодо акул – їх кісткова тканина поступово замінилася хрящем, полегшуючи вагу риби. Допомогла знизити плавучість та величезна жирна печінка, що становить до 30% від маси акули.

Будова тіла, що дозволило акулам домінувати в карбоні, виявилося недостатньо ефективним. У пермському періоді еволюція акул різко сповільнилася, кісткові риби почали витісняти їх із екосистем. А 245 млн років тому катастрофа кінця пермського періоду завдала акулам колосальної шкоди. Зміни клімату, що продовжуються весь пермський період, призвели до критичного зниження рівня моря. Натомість посилилася вулканічна активність. Викид в атмосферу отруйних газів спричинив вулканічну зиму та закислення океанічної води.Загинуло 95% всіх видів морських істот. Декільком виживлим видам акул треба було битися за життя в новому світі.

Епоха ящерів

Відновлення біосфери після Великого Пермського вимирання відбувалося дуже швидко. Звільнення безлічі екологічних ніш спонукало еволюцію, і акули не залишилися осторонь. Але не лише вони. Різке скорочення кількості великих водних хижаків дозволило рептиліям перейти до водного способу життя. Примітивні іхтіозаври з'являються в ранньому тріасі. Дещо пізніше в морі йдуть нотозаври, щоб породити плезіозаврів. З архозаврів виділяються крокодиломорфи, і до юрського періоду частина їх також освоює морську стихію. Моря стають ареною жорсткої конкуренції між акулами та рептиліями, в якій кістковим рибам здебільшого залишається роль видобутку.

У ході еволюційних перегонів пелагічні акули набувають сучасного вигляду. Ідеальна форма тіла, велика паща з рухомою верхньою щелепою, чудова сенсорна система, живонародження у деяких видів – ці особливості дозволяють акулам конкурувати з іхтіозаврами на рівних. А їх гострі зуби, що змінюються як на конвеєрі, завдають значно небезпечніших поранень. Поступово акули починають витісняти рептилій із екологічних ніш хижаків середнього розміру, але залишаються у тіні гігантів. Наскільки загостреною була боротьба, можна судити за таким фактом. У середині крейдяного періоду, внаслідок сеномано-туронського вимирання, іхтіозаври сходять із дистанції. І відразу ж з'являється заміна – великі акули завдовжки від 6 до 10 метрів (Ptychodus mortoni та ін.).

Вже в юрському періоді з'являються представники тих загонів акул, які існують і сьогодні – кархариноподібні, ламноподібні та інші.Масове вимирання наприкінці крейдяного періоду підводить межу під віком панування плазунів, як у суші, і у морях. Не виживають навіть мозазаври, ці дуже успішні родичі варанів, що підкорили океан наприкінці крейди. Втрати серед хрящових (зокрема і акул) становили лише 20% видів. У нову епоху акули вступають як повновладні господарі морської стихії.

Гіганти моря

Як і на початку тріасу, вимирання відкрило екологічні ніші в океані для нової групи тварин. Ними стали ссавці. Протягом усього кайнозою різні групи ссавців переходили до водного способу життя. Були серед них і хижі, і копитні, і навіть водоплавні лінивці. Усіх їх чекали в морі зубасті акулячі пащі. Виникає і новий тип зубів – широкі та трикутні, що несуть зазубрини по ріжучому краю. У палеоцені з'являються надхижаки, отодонтиди (Otodontidae). Великі особини перевищують довжину 9 метрів і полюють не тільки на кісткових риб, а й на інших акул. З появою морських ссавців отодонтиди включають їх у свій раціон.

Китоподібні, щоб протистояти акулам, стають більшими, досягаючи в еоцені сучасних розмірів. Але й акули не відстають від них. До міоцену, близько 23 млн років тому, на думку більшості вчених, саме еволюція отодонтіду призводить до появи одного з найбільших хижаків в історії. Мегалодон – довжина 15-18 м, вага понад 30 тонн. Величезні зуби з пилкоподібним краєм, що досягають 18 см завдовжки. Колосальна потужність щелеп, що дозволяє розкрити грудну клітину або перекусити хвостовий плавець кита. Мегалодон був володарем теплих шельфових морів, віддаючи перевагу повільним китоподібним середнім розмірам. Великий розмір та вузька спеціалізація були основою його могутності та вразливості.

День сьогоднішній

До кінця пліоцену клімат знову входить у смугу змін. Починається епоха льодовикових періодів, рівень моря падає, а карта течій змінюється, що призводить до зникнення ряду екосистем шельфу. Планктонні поля та шляхи міграції дрібної риби зміщуються у холодні води. Слідом за ними йдуть кити та приходять нові хижаки. Косатки. Теплокровність дозволяє полювати і в тропіках, і в полярних водах. Швидкі і неймовірно розумні конюшні мисливці здатні впоратися з будь-якою здобиччю. Вони заганяють одвірки риб у пастки біля скелястих берегів. Вихоплюють тюленів прямо з берега. Потрошать живцем величезних китів. І дивляться на багату на жир акулю печінку як на делікатес.

Близько 2,6 млн років тому мегалодон вимер, не залишивши спадкоємців. Але з його вимиранням історія акул зовсім не закінчена. Сьогодні, як і мільйони років тому вони залишаються успішним класом риб, займаючи різноманітні екологічні ніші. Придонні види, з маскуючим забарвленням та сплощеним тілом, поширені у тропіках. Пелагічні мисливці – такі, як ламноподібні – борознять моря всієї планети. Китова акула хоч і харчується планктоном, а не китами, є найбільшою сучасною рибою і досягає 12-18 метрів завдовжки. А великі акули, такі як біла або тигрова, зберігають свій статус надхижака, перебуваючи на вершині харчової піраміди.