Как «Легкая акула» будет дышать из воды?

Разрешите представить вам эполет акулы:

введите описание изображения здесь

Этот вид выделяется среди остальных 511 тем, что может дышать вне воды. Как? На самом деле он имеет несколько адаптаций:

  1. Они замедляют скорость кровообращения и дыхания, тем самым снижая потребность в кислороде.
  2. Они отключают свой мозг для той же цели.
  3. Их плавники видоизменены в нечто вроде ног, поэтому акула «ходит», а не плавает.

Однако есть проблема — эта стратегия выживания имеет максимальный лимит всего в один час.

В альтернативной Земле палеоцен-эоценовый тепловой максимум все еще имел место 56 миллионов лет назад, за исключением того, что он длился намного дольше (скажем, в три-четыре раза дольше). Некоторые воды стали настолько горячими и настолько кислыми, что некоторые виды акул избежали вымирания, ползая по ним. выходят на сушу, занимая ниши таких костистых рыб, как илистые прыгуны и ходячие сомы. Эти «легкие акулы» могут оставаться вне воды максимум четыре дня.

Но у костистых рыб, дышащих воздухом, есть одна вещь, которая делает это возможным для них, но не для акул, — плавательный пузырь. Поскольку он уже заполнен воздухом, некоторым видам рыб легко превратить его в нечто, похожее на легкое. Но у акул нет плавательных пузырей, поэтому им нужно найти какой-то другой способ сделать возможным воздушное дыхание.

В условиях 56 миллионов лет эволюции и отсутствия плавательных пузырей, как легкие акулы смогли бы дышать воздухом в течение четырех дней?

дайте им плавать барсук, это не особенно сложная адаптация
Есть еще одна проблема с наземными акулами. Им понадобится костный скелет для поддержки вместо хрящей, которые у них есть сейчас, иначе они будут ограничены очень ограниченной средой обитания.

Ответы (3)

Воздушное дыхание эволюционировало на Земле несколько раз, используя разные органы и стратегии. Также об этом:

Поскольку он уже заполнен воздухом, некоторым видам рыб легко превратить его в нечто, похожее на легкое.

Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что легкие существовали до того, как появились плавательные пузыри:

Дарвин считал, что легкие произошли от газовых пузырей, но тот факт, что рыбы с легкими являются старейшим типом костных рыб, а также молекулярные данные и данные, полученные в ходе развития, указывают на обратное: легкие развились до плавательных пузырей. Жабры присутствовали у самых ранних рыб, но легкие также развились довольно рано, возможно, из тканевого мешка, окружающего жабры. Плавательные пузыри развились вскоре после легких и, как полагают, произошли из легочной ткани.

С этим уточнением: первыми позвоночными, которые ходили по земле в реальном мире, были амфибии, которые, как известно, дышат через кожу, а также через легкие, чтобы удовлетворить свой кислородный баланс. Возможно, вашей акуле также необходимо научиться дышать через кожу.

Они также могут эволюционировать, чтобы дышать через задний проход, как это делают некоторые черепахи , а также личинки стрекоз и морские огурцы.

У них также могут развиться сухие жабры. Жабры не могут работать в сухом состоянии, потому что :

Плотность воды не позволяет жабрам схлопываться и лежать друг на друге, что происходит, когда рыбу вынимают из воды.

Поддерживая их влажными слизью, наземная акула могла заставить их работать на воздухе.

Наконец, они могут сочетать вышеперечисленное с намеком на насекомых и развивать больше входов для воздуха в своем теле. У них могли быть жабры, идущие от лица до хвоста.

Заглатывая воздух и сохраняя его в богатом капиллярами кишечнике или камере желудка

Некоторые акулы, в первую очередь песчаная тигровая акула ( Carcharias taurus ), заглатывают воздух, чтобы повысить плавучесть, что позволяет им почти неподвижно плавать в толще воды (если вы когда-либо были в аквариуме и видели песчаных тигров, вы, вероятно, заметили этот).

Многие другие рыбы могут дышать кислородом, но они поглощают кислород через сильно васкуляризированные части желудка или кишечника, а не через плавательный пузырь. Примеры этого включают гольцов, трахирас и несколько семейств сомов. Если бы акула начала глотать воздух для плавучести, а затем начала развивать васкуляризированный отдел желудка или кишечника для поглощения из него кислорода, то естественный отбор мог бы превратить его в легкое, отделив газовую камеру от остальной части пищеварительного тракта. На самом деле, у акул уже есть очень большая спиралевидная толстая кишка с множеством клапанов, которые можно было бы переназначить для этой работы, возможно, даже в сочетании с ректальным методом получения кислорода, как это наблюдается у некоторых черепах или личинок стрекоз.

Действительно, легкие саркоптериговых рыб (тетраподов, двоякодышащих рыб) и плавательные пузыри других рыб, как полагают, произошли в первую очередь от простого выпячивания кишечника, поэтому дыхательная и пищеварительная системы связаны в воздушно-дыхательной системе. позвоночные.

Акулы, дышащие воздухом, используют дыхальца для перемещения воздуха в водоем, удерживаемый во рту и горле.

У акул есть жабры. Жабры неразрывно связаны со ртом, и вода течет через рот и выходит через жабры, когда акулы плавают. Это напорная вентиляция, которую используют быстро плавающие акулы. Эти акулы должны плавать, чтобы дышать. Другие акулы могут стоять на месте и перекачивать воду через жабры с помощью рта или, если не через рот, через дыхальца на макушке головы.

https://www.livescience.com/34777-sharks-keep-swimming-or-die.html

Некоторые акулы, особенно те, которые не являются активными пловцами, такие как акулы-няньки и акулы-бычки, дышат с помощью щечного насоса. Этот метод получил свое название от щечных (ротовых) мышц, которые активно втягивают воду в рот и через жабры, позволяя акулам дышать, оставаясь неподвижными.

У этих акул также есть выступающие дыхальца или дыхательные отверстия за глазами, которые позволяют рыбе втягивать воду, когда она зарыта песком.

Другие акулы используют вентиляцию барана; то есть они вентилируют свои жабры, очень быстро плавая с открытым ртом. Некоторые акулы, такие как тигровая акула, могут переключаться между буккальным насосом и вентиляцией барана в зависимости от того, насколько быстро они плывут.

https://cimioutdoored.org/spiracles-the-secret-of-the-bentic-shark/

Бентосные Chondricthyes, такие как роговая акула, круглый скат или лопатоносая рыба-гитара, живут на морском дне, их рты расположены на дне головы, чтобы добывать пищу из песка под ними. Многие из этих животных также маскируются и избегают нападения хищников или подкрадываются к добыче, зарываясь в песок. Для того, чтобы дышать без буккального откачивания или внутривенной вентиляции, они используют специальные отверстия за глазами, называемые дыхальцами. Дыхальца действуют как соломинка или трубка, торчащая из песка, втягивая воду через жабры и через жаберные щели. Это позволяет этим животным оставаться неподвижными и находиться под песком, но при этом получать кислород.

дыхальцо акулы https://biologywise.com/shark-body-parts

У ваших акул, дышащих воздухом, они набирают большой глоток воды, когда покидают воду, а затем держат рот закрытым. Эти акулы также могут закрывать свои жаберные щели снаружи, чтобы из них не вытекала вода. Они используют орган дыхальца для перемещения воздуха в воду, находящуюся во рту, перекачивая его вперед и назад и используя разновидность «буккального насоса», чтобы завихрять насыщенную кислородом воду против жабр.

Поскольку эти рыбы проводят больше времени вне воды, они изменяют соленость воды во рту, чтобы она соответствовала солености крови, а затем эритроциты выходят из сосудистых пространств и попадают в этот глоток воды, улучшая ее способность переносить кислород.


Проблема с этим методом: акула не может открыть рот, вдыхая воздух. Не принимать пищу.