Как рожает белая акула

Все об акулах

Размножение акул и особенности их репродуктивной функции

Как размножаются акулы

Любое живое существо стремиться произвести на свет себе подобное потомство, которое продолжит существование вида, рода, семейства и не даст этой родственной цепочке исчезнуть в безжалостной схватке эволюционного отбора. Каждое поколение, согласно теории Ч.Дарвина, наделено все более надежными механизмами выживания.
Многие миллионы лет акулы, без секундной передышки, отстаивали свое право на существование в морях нашей планеты. Пока это им неплохо удавалось и удается. Каков же механизм воспроизводства себе подобных у этих удивительных рыб?
Попробуем разобраться подробнее.

Акулы, как и все хрящевые рыбы, размножаются внутренним оплодотворением, когда половые продукты самца вводятся в тело самки и оплодотворяют ее половые продукты. Однако, у различных видов акул процесс размножения может отличаться, в первую очередь, по способу появления потомства из яйеклетки матери. Различают яйцекладущих, яйцеживородящих и живородящих акул.

Яйцекладущие акулы размножаются яйцами, заключенными в твердую, иногда покрытыми выростами белковую скорлупу, поверх которой обычно присутствует и роговой защитный слой.
Скорлупа на яйцах образуется во время прохождения по яйцеводу через белковую и скорлуповую железы самки. Она предохраняет эмбрион от обезвоживания, поедания хищниками, механических повреждений и позволяет подвешивать группы кладок яиц на водорослях. Яйца яйцеродящих акул крупные и содержат много питательного желтка. Обычно одновременно откладываются от 1-2 до 10-12 яиц, и только полярная акула откладывает за раз до 500 крупных яиц, напоминающих гусиные яйца, длиной около 8 см. Яйца полярной акулы не заключены в роговую оболочку, в отличие от яиц других яйцекладущих видов акул. Эмбриональное развитие зародышей идет медленно, однако вылупившийся детеныш акулы отличается от взрослой особи только размерами и способен к самостоятельной жизни.
Яйцекладущими являются более 30 процентов видов всех известных акул. Это, в основном, донные представители акульего племени, которые живут у берегов, хотя есть и исключения (полярная акула). Способ размножения акул яйцекладкой похож на размножение многих пресмыкающихся и даже птиц.

У яйцеживородящих акул , к которым относятся большинство современных видов (более половины), яйцо развивается в теле самки. Там же происходит и вылупление потомства. Представить этот процесс можно, как рождение малька из яйца, которое не успело покинуть тело самки. При этом детеныши вылупляются и некоторое время находятся внутри матери, рождаясь в итоге хорошо развитыми и приспособленными к самостоятельному существованию. У некоторых видов акул детеныши после использования своего желточного мешка поедают скопившиеся в матке неоплодотворенные яйца и даже яйца, из которых не успели вылупиться их братики и сестрички. Это явление получило название «внутриутробного каннибализма». К таким «каннибалам» относят песчаных, сельдевых и некоторых другие виды акул. В результате такого внутриутробного отбора, на свет появляются наиболее сильные и развитые детеныши, хотя их общее количество в помете не велико.
Срок вынашивания потомства у яйцеживородящих видов акул учеными точно не определен. Считается, что он составляет от нескольких месяцев до 2-х лет (катран), что является одним из самых продолжительных сроков беременности среди всех позвоночных животных.

По-видимому, способ воспроизведения потомства яйцеживорождением является, в грубом представлении, переходом от размножения яйцами к живорождению. Хотя, вполне возможно, что природой был предусмотрен именно такой механизм репродукции для некоторых видов животных, однако он не получил дальнейшего развития в ходе эволюционной ревизии. Тем не менее, способ воспроизводства потомства яйцеживорожнением у акул и скатов, существует уже многие миллионы лет и используется до сих пор, т.е. является достаточно надежным механизмом размножения.
К видам акул, размножающихся яйцеживорождением относится, например, гигантская акула, которая раз в два года приносит 1–2 потомка 1,5–2 метра каждый, тигровая акула, ежегодно рождающая до 50 акулят. Это, очевидно, максимальная плодовитость среди яйцеживородящих акул.

При живорождении в теле самки развивается эмбрион, получающий питание от кровеносной системы матери. Желточный мешок, после использования желтка, прирастает к стенке матки самки, образуя своеобразную плаценту, а кислород и питательные вещества зародыш получает из кровотока матери путем осмоса и диффузии.Этот способ размножения уже соответствует способу размножения высших животных организмов. Существуют и промежуточные варианты между яйцеживорождением и живорождением.
Живорождением размножаются чуть более 10 процентов существующих видов акул. К таковым относятся плащеносная, голубая, некоторые виды молотоголовых, куньих, пилоносных и многие виды серых акул. Так, к примеру, помет самки плащеносной акулы может насчитывать от 3 до 12 детенышей, у голубой и молотоголовых их количество может доходить до трех десятков, у длинноплавниковой океанической — не превышает десяти.

Устройство половых органов акулы

У самцов имеются парные семенники, которые подвешены в районе печени на особых растяжках — брыжейках. Протоки семенных канальцев семенников (семявыносящие канальцы) лежат в брыжейке и впадают в почечные канальцы передней узкой части почки. Эта часть почки не функционирует как орган выделения, а превращен в придаток семенника. Канальцы семенника самца акулы открываются в, так называемый, Вольфов канал, функционирующий, как семяпровод. В самой задней части семяпровода у половозрелых самцов образуется расширение — семенной пузырек.

Семяпроводы правой и левой стороны тела самца открываются в полость мочеполового сосочка. Рядом с ними туда же открываются отверстия тонкостенных полых выростов — семенных мешков. Это — остатки, так называемых, Мюллеровых каналов. В полость мочеполового сосочка впадают и мочеточники. Мочеполовой сосочек отверстием на своей вершине открывается в полость клоаки. Формирование мужских половых клеток происходит в канальцах семенника. Еще не дозревшие сперматозоиды по семевыносящим канальцам попадают в придаток семенника — переднюю часть почки — и в его канальцах дозревают. Зрелые сперматозоиды проходят по семяпроводу и скапливаются в семенных пузырьках и семенных мешках. Когда мыщцы стенок семенных пузырьков и мешков сокращаются, сперматозоиды выдавливаются в клоаку самца, а затем, при помощи копулятивных органов (птеригоподий) вводятся в клоаку самки.
Птеригоподии образуются из лучей брюшных плавников самца, у самок этих образований нет.

Половые и мочевые пути у самок на всем протяжении разделены. Самки имеют парные яичники, которые расположены в теле акулы примерно так же, как и семенники у самцов. У неполовозрелых самок яичники по внешнему виду даже напоминают семенники самцов.
Вольфов канал у самок выполняет только функцию мочеточника. Мюллеровы каналы проложены на брюшной поверхности соответствующей почки. У большинства акул передние концы Мюллеровых каналов, выполняющих у самок функцию яйцеводов, огибают передний конец печени и, сливаясь, образуют общую воронку яйцевода, которая лежит у брюшной поверхности центральной доли печени и имеет широкие бахромчатые края. У некоторых видов акул каждый яйцевод самки заканчивается воронкой. В области передней части почек каждый яйцевод образует расширение — скорлуповую железу, которая сильно развита лишь у половозрелых особей. Расширенная задняя часть яйцевода самки называется «маткой». Яйцеводы правой и левой сторон открываются в клоаку самостоятельными отверстиями по бокам мочевого сосочка.

Следует отметить некоторый, непрятный для самки, момент процесса спаривания с самцом у многих видов акул. Самец буквально насилует самку, жестоко удерживая ее во время спаривания зубами за плавники и другие части тела. От таких «любовных ласк» на теле и плавниках самок акул часто остаются шрамы и многочисленные повреждения.

Внутреннее оплодотворение, присущее всем акулам. Крупные яйца со значительными запасами питательных веществ и прочной скорлупой, яйцеживорождение и живорождение у многих видов акул резко снижают эмбриональную и постэмбриональную смертность потомства. Это очень важно, поскольку акулы не могут относиться также беспечно к репродукции, как большинство костистых рыб, размножающихся откладыванием тысяч и даже миллионов (луна-рыба) икринок. Впрочем, большинство акул-родителей не назовешь заботливыми «предками» — не успевших во время спрятаться новорожденных акулят, с удовольствием может употребить в пищу голодная мамаша.

Интересно, что у некоторых видов акул отмечены случаи партеногенеза, когда самка производила на свет потомство без участия мужской особи. По-видимому, это — своего рода защитный механизм от исчезновения вида за счет репродукции без участия самцов.
Подобные случаи были зарегистрированы в некоторых океанариумах, т.е. при содержании самки в неволе.

Насколько развит у акул слух, что и как они слышат, как сохраняют равновесие?

Размножение акул и «откладывание яиц»

Около трети всех этих морских хищников размножается яйцами или капсулами. Они покрыты сверху плотной роговой скорлупой, в отличие от птичьих, могут иметь не округлую, а замысловатую форму. На них могут быть выросты или усики, с помощью которых они задерживается на дне среди водорослей или камней.

Внутри капсул содержится большое количество питательных веществ, за счет которых растет и развивается эмбрион. Инкубационный период может быть длительным, иногда он продолжается больше года. После его завершения на свет появляется вполне сформированный малек, который способен добывать пищу как взрослое животное.

Так размножается большинство донных разновидностей, которые за один раз откладывают не более 15 яиц. Из свободноплавающих видов известна полярная разновидность, которая откладывает до 500 капсул.

Размножение акул: яйцеживорождение

Этот способ отличается от настоящего живорождения тем, что оплодотворенные яйца остаются развиваться в теле самки. Когда же мальки уже достаточно сформированы и развиты, самка рождает сформированных живых мальков. Но молодь получает питательные вещества не из организма матери, а из капсулы, в котором находится.

Яйцеживорождение позволяет сберечь потомство намного эффективнее, чем при яйцекладке. Отложенные капсулы могут стать легкой добычей для хищников, когда же они находятся в теле самки, они на время своего развития надежно защищены.

Также у этих животных были зафиксированы случаи партеногенеза или бесполого воспроизводства. При отсутствии самца самка иногда способна воспроизвести потомство без оплодотворения.

Эта удивительная особенность позволяет данным жителям моря давать потомство в любых условиях, и предохраняет этих рыб от вымирания.

Яйцеживорождением размножаются очень многие разновидности, например, тигровая и катран, которые приносят до 50 мальков в помете.

Эмбрионы обыкновенной кошачьей акулы

Настоящее живорождение

Этот метод подобен размножению млекопитающих, когда эмбрион находится в специальном органе – матке, а с организмом матери связан при помощи плаценты. Плацента появляется со временем. До этого момента эмбрион развивается за счет имеющегося у него желточного мешка.

Размножение акул, при котором рождаются живые детеныши, считается наиболее прогрессивным способом. Этот способ встречается только у хрящевых рыб и не характерен для костных.

Австралийская бычья акула с яйцом

Такое воспроизведение себе подобных, наблюдается не только у самых современных видов, но встречается и у наиболее древних. Этим способом размножается около одной десятой части всех этих океанских хищников, живущих ныне.

Живорождение как способ размножения акул является прогрессивным шагом на эволюционном пути этих видов. При этом появляются уже вполне сформированные детеныши, выживаемость которых намного выше, чем личинок, выходящих из икры.

Поэтому, если икромечущие рыбы могут отложить несколько сотен икринок, из которых до взрослого состояния доживают единицы, то живородящим рыбам достаточно произвести на свет несколько детенышей, чтобы обеспечить выживаемость вида.

Новорожденный детеныш калифорнийской раздувающейся акулы

Об акулах, древнейших морских созданиях, можно говорить очень долго. И мы продолжим этот разговор на страницах новых статей:

В утробе матери эмбрионы акулы активно пожирают друг друга

Японские ученые визуально проследили процесс развития эмбрионов акулы от зачатия до самого рождения. Зрелище оказалось не для слабонервных.

ТИГРОВАЯ ПЕСЧАНАЯ
Эксперимент, проведенный в Окинавском океанариуме Чурауми, еще раз подтвердил, что акулы — самые хищные создания на планете. Причем они становятся полноценными хищниками, еще не родившись: плавая в утробе матери, эмбрионы акулы активно пожирают друг друга.

Это явление, называемое зародышевым (эмбриональным) каннибализмом, характерно для большинства видов современных акул, размножающихся путем яйцеживорождения: в утробе беременной акулы развиваются несколько десятков (у некоторых видов — сотен или тысяч) оплодотворенных яиц, из которых вылупляются акульи зародыши, после чего между ними начинается борьба за выживание, а точнее — за право родиться: до момента родов доживают единицы.

В океанариуме Чурауми объектом исследования стала песчаная тигровая акула — средняя по величине разновидность (до 4 метров длиной), отличающаяся особой кровожадностью и прожорливостью. Эта морская хищница стремится съесть все, что шевелится: ее добычей кроме рыбы становятся кальмары, крабы, чайки, дельфины, черепахи, другие акулы и даже несъедобные предметы. Свое название она получила за любовь к песчаным отмелям: тигровая песчаная довольно часто посещает пляжи экваториальных курортов, вызывая панику среди отдыхающих. Но подчас эта паника бывает ложной, поскольку тигровая акула — ночной хищник: днем она дремлет на отмели, не представляя особой опасности для окружающих. Зато с наступлением темноты у нее пробуждается зверский голод, и она превращается в кровожадного и беспощадного хищника. Тигровая песчаная — единственная из акул, у которой отсутствует воздушный пузырь. Чтобы не уйти ко дну, она постоянно заглатывает большое количество воздуха, за счет которого удерживается на плаву.

ПРАВО НА РОЖДЕНИЕ
Исследование японских ученых длилось более трех лет. Они взяли под контроль несколько беременных акул, установив с помощью УЗИ-датчиков непрерывное наблюдение за процессами, происходящими в акульих матках. Изображение выводилось на мониторы.
— Конечно, мы знали об эмбриональном каннибализме, — рассказывает ученый-ихтиолог Кеитаро Ито. — Но тем не менее были поражены увиденным. Едва вылупившись, эти, казалось бы, беспомощные создания начинают активную борьбу за жизнь. Это даже не естественный отбор, а что-то более суровое и зловещее — братья и сестры с упоением поедают друг друга во чреве родной матери! При этом беременная акула внешне ведет себя абсолютно спокойно, тогда как внутри нее дети ведут войну не на жизнь, а на смерть.

КСТАТИ

Длина тела вылупившихся из яиц эмбрионов 4—5 см. Перемещаясь во внутриматочном пространстве, они развивают скорость 8 см/сек. Пожирание друг друга — это не извращенная прихоть, а необходимость для выживания: мальки вынуждены питаться таким образом, не получая дополнительного питания от матери. Прожорливость идет им на пользу, они быстро растут и развиваются. При длине 17 см по форме тела и развитию многорядного зубного аппарата эмбрионы ничем не отличаются от взрослых акул, разве что размерами. Система пищеварения также вполне сформирована: часто акуленок заглатывает своего близнеца целиком, переваривая его в желудке за несколько дней.

Беременность тигровой песчаной акулы длится без малого два года. К концу этого срока из нескольких тысяч эмбрионов остается, как правило, двое выживших, по одному в каждой матке (у акулы их две). Это самые сильные, доминантные зародыши, которым за два года, проведенных во чреве матери, удалось сожрать всех своих собратьев, заслужив тем самым право на рождение. Причем в оставшееся до рождения время, когда у них закончилась пища, организм самки продолжает вырабатывать новые яйца для питания будущих детенышей. Оба родившихся малька (длиной около 1,5 метра каждый) уже полностью сформированы и готовы к суровой океанской жизни: едва увидев свет, они тут же начинают охоту, с ходу бросаясь на первую подвернувшуюся добычу.
— Кстати, наше исследование выявило еще одну о интересную особенность, — рассказал Кеитаро Ито. — Генетические исследования показывают, что самка тигровой песчаной акулы беременеет от спаривания с несколькими самцами. Но в 60% случаев оба выживших акуленка имеют общего отца, от которого они получили генетический набор «самого хищного хищника». Вот вам и наглядное подтверждение теории Дарвина о естественном отборе при формировании видов!
По словам ученых, эмбриональный каннибализм способствует более быстрому и активному развитию организма выживших детенышей, в частности — глаз, зубов и челюстного аппарата, мышечной и центральной нервной системы. Это делает каждого родившегося акуленка очень ценным генетическим носителем для будущих поколений. При этом доктор Кеитаро Ито подчеркивает: в отличие от человеческих взаимоотношений, в дикой природе нет буквальных понятий добра и зла, благородства и жестокости. Все, что в ней происходит, — естественные процессы, ведущие либо к прогрессу данного вида, либо к его деградации. Эмбриональный каннибализм акул — часть этих процессов, представляющая несомненный научный интерес. Наблюдение ученых за эмбрионами тигровой песчаной акулы продолжается.

Как рождается акула?

Разве не все животные рождаются живыми? В этом очевидном факте сомнения быть не может, но не всегда появление на свет можно назвать живорождением. У животных выделяют 3 типа индивидуального развития организма, или онтогенеза — личиночный, яйцекладный и внутриутробный.

У большинства костных рыб личиночный тип, а вот для акул характерны яйцекладный и внутриутробный, то есть живорождение. У многих видов развитие представляет собой нечто среднее между яйцекладным и внутриутробным развитием — яйцеживорождение.

В чём разница между живорождением и яйцеживорождением?

При плацентарном живорождении зародыш получает кислород и питательные вещества из крови матери с помощью специальных органов — плаценты и пуповины. Это характерно для всех млекопитающих, кроме яйцекладущих — утконоса и ехидны.

Живорождение акул — единственный пример плацентарного живорождения у холоднокровных позвоночных животных.

При яйцеживорождении яйца развиваются в половых путях самки, но непосредственного контакта и обмена веществами между организмами матери и плода не возникает. Детеныши вылупляются из яйцевой оболочки в заднем отделе яйцевода матери, и только после этого происходит их рождение.

Питаются они в ходе своего развития в основном за счет питательных веществ желточного мешка. У акул выкармливание таких зародышей возможно еще несколькими весьма специфическими способами (оофагия и образование маточного молока).

Кроме акул, яйцеживорождение характерно для живущих в более холодном климате видов ящериц и змей, некоторых костных рыб (меченосцы, гуппи, молинезии, гамбузии), отдельных видов жаб. У рептилий нет никаких дополнительных приспособлений для выкармливания, их зародыши при яйцеживорождении получают из половых путей самок только воду.

Смотреть видео — Эмбриональная оофагия у акул:

Кто обнаружил живорождение у акул?

Живорождение у акул впервые было выявлено еще древнегреческим ученым и философом Аристотелем. Он мог различать капсулы яиц живородящих и яйцекладущих акул по их внешнему виду. У живородящих акул формируются яйца с полупрозрачными оболочками.

Французский врач и зоолог 16 века Ронделет в своей книге об океанских рыбах разместил рисунок самки акулы, связанной пуповиной со своим детенышем. Но наиболее подробно весь процесс был изучен немецким зоологом Мюллером.

В чём особенности живорождения акул?

В начале развития зародыши используют желток, богатый калорийным лецитином. Потом часть тонкой капсулы яйца и стенка уже пустого желточного мешка формируют складки, которые плотно смыкаются с углублениями в стенке матке. За счет образовавшихся складок увеличивается площадь поверхности контакта организмов матери и детеныша. Вот этот сложный комплекс и называется плацентой.

Через плаценту в кровь зародыша поступают все необходимые ему для роста и развития вещества: аминокислоты для синтеза белков, сахара и жиры как источники энергии и строительный материал для клеток.

В обратном направлении в кровь самки проходят ядовитые продукты обмена: аммиак, мочевина, углекислый газ. От плаценты к зародышу тянется достаточно длинная пуповина, по кровеносным сосудам которой кровь перемещается в обоих направлениях.

Какие виды акул живородящие?

Плацентарное живорождение у 9% от всех видов акул: части молотоголовых, некоторых куньих, и большинства кархариновых (серых).

Американская кунья акула вынашивает от 10 до 20 детенышей. У кубинской куньей акулы длиной 30-40см в матке обычно развивается 2 зародыша.

Длиннокрылая акула из семейства серых акул приносит от 5 до 7 акулят длиной около 40 см.

Среди акул-молотов плацентарное живорождение только у части видов. У живородящих от 6 до 9 детенышей, а у яйцеживородящих 30-40, но все они рождаются с такими же пропорциями, как и взрослые, и размером до 50 см.

Смотреть видео — Эмбрион живородящей акулы:

Какие акулы яйцеживородящие?

Это самый «популярный» у акул способ воспроизведения потомства, ведь именно так размножаются 48% хрящевых рыб. Из них 27% питается только за счет желточного мешка, 2% — за счет эмбриофагии и оофагии (зародышевого каннибализма), и 19% — за счет маточного молока (так называемое маточное живорождение).

Смотреть видео — Эмбрион яйцеживородящей акулы:

Получается, что многие акулы вынашивают детенышей так же, как млекопитающие и человек. Значит, по своей биологии они не так уж и далеки от нас.

Не потому ли людей определенного склада характера называют «акулами»?