Рыбы были первыми существами в истории, у которых появились настоящие челюсти, но это не значит, что их челюсти примитивны. Внутри рта даже самой обычной рыбы находится причудливое переплетение костей, суставов и сложных движущихся частей!
Достаточно взглянуть на череп костистой рыбы, чтобы понять, что внутри у неё происходит много всего...
Мы, простые млекопитающие, бледнеем в сравнении с ними! Человеческая челюсть фактически представляет собой одну кость — нижнюю челюсть, которая может двигаться вверх и вниз относительно неподвижного черепа. У костистых рыб, в группу которых входят почти все ныне живущие виды рыб, за исключением акул, скатов и более примитивных костных рыб, всё устроено иначе. Их челюсти, напротив, могут двигаться вверх, вниз, вперёд, назад, внутрь и наружу самым удивительным образом. Эта способность двигаться называется кинезом черепа, и эти рыбы делают это лучше, чем любое другое животное.
Но почему рыбьи челюсти такие невероятно сложные? Дело в том, что подводный мир ставит перед нами особую задачу: плотность добычи примерно такая же, как у воды. В противном случае она бы опустилась на дно или всплыла на поверхность. Таким образом, если рыба плывёт к потенциальной добыче, она, как правило, просто отталкивает её вместе с водой, в которой плывёт! Морским существам пришлось придумать несколько способов обойти эту проблему.
Этот скат манта, например, занимается так называемым «таранным кормлением»:
Таранное кормление — очень простая стратегия; животные просто широко открывают рты и плывут вперед, прямо на свою добычу. Они также широко раскрывают жабры, чтобы вода перед ними не оттеснялась в сторону. Вместо этого она проходит прямо через рот и уносит с собой ничего не подозревающую добычу. Эта тактика очень популярна и встречается у самых разных водных обитателей, особенно у тех, кто питается планктоном.
Полосатики — самые крупные из китов, — используют другую стратегию, называемую «рыбной ловлей». Они плывут под косяком рыбы или облаком планктона с разинутым ртом, а затем внезапно устремляются к поверхности с головокружительной скоростью. Благодаря этому импульсу огромное количество воды попадает в глотку кита, которая за долю секунды раздувается до невероятных размеров. Финвал может за один раз проглотить воды больше, чем его собственный (огромный) вес тела, или около 70 000 литров!
В любом случае, возвращаясь к теме, костистые рыбы изобрели свои собственные механизмы питания, чтобы преодолеть проблемы, связанные с подводной физикой. Вот почему у них такие странные рты. Например, для всасывания требуется невероятная степень координации: некоторые кости челюсти должны смещаться вниз, другие выдвигаться наружу, третьи даже поворачиваться назад!
Если сложить всё это вместе, то в результате получится быстрое и резкое расширение глотки рыбы. На мгновение это создаёт отрицательное давление, которое, в свою очередь, заставляет бедную добычу буквально засасываться в зияющую пасть. На этой фотографии губана-наполеона, питающейся путём всасывания, можно увидеть прекрасную внутреннюю костную структуру, которая делает это возможным.
Раз уж мы заговорили о губанах и их причудливых ртах, было бы преступлением не упомянуть трубкогубого губана. Это любопытное существо любит есть кораллы, но это легче сказать, чем сделать. Кораллы на самом деле покрыты жгучими клетками, называемыми нематоцистами, каждая из которых при контакте выпускает микроскопический ядовитый гарпун.
Однако для трубкогубого губана это не проблема. У него пухлые трубчатые губы, поверхность которых испещрена глубокими бороздками и извилинами. Из этих борозд выделяется уникальная смазывающая слизь, которая образует слой над ртом и защищает рыбу от неприятного жала коралла!
Давайте продолжим тему губанов и перейдём к другому способу питания, который возможен благодаря удивительной анатомии челюстей рыб: выдвижение. Эта стратегия именно такая, как и звучит, и её лучшим примером является невероятный губан-слингервуд.
На первый взгляд губан-слингервуд не выглядит особенно интересной рыбой...
Пока не наткнется на ничего не подозревающую жертву.
В мгновение ока эта рыба может выдвинуть вперёд свою пасть на две трети длины головы. Она делает это, конечно, благодаря странным челюстным костям, а также особой связке, которой нет ни у одного другого животного в мире!
Выдвижение челюсти при кормлении наблюдается и у множества других морских существ. Самый известный пример — акула-гоблин! Этот жуткий обитатель глубин может выдвигать челюсть почти до конца своей заострённой морды, несмотря на то, что он вовсе не костистая рыба.
Действительно, с точки зрения анатомии, челюсти акул и их сородичей почти так же удивительны и необычны, как и челюсти костистых рыб. Челюстные кости фактически свободно свисают с черепа и могут раскачиваться вперёд, как маятник, чтобы схватить добычу. Но это уже другая история!
Вернёмся к нашим лучепёрым друзьям. Их рты, способные двигаться в самых невероятных плоскостях, иногда используются в качестве захватывающих демонстрационных элементов. Лучшим примером может служить щучья собачка, чьи повадки так же удивительны, как и её название. Когда два самца-соперника сталкиваются друг с другом, они разевают свои устрашающие пасти.
Если одной лишь демонстрации территории недостаточно, чтобы разрешить противостояние, дело доходит до физического столкновения. Щучьи собачки бросаются друг на друга — все еще разинув рты — и встречаются в жестокой схватке, хотя выглядят они так, будто просто целуются! Поскольку причудливо расширенные челюсти мешают, только более крупный самец сможет дотянуться и укусить, напугав своего противника и заставив его снова спрятаться.
О, а я ещё даже не упомянул глоточные челюсти. У некоторых рыб глубоко в горле есть целая вторая пара челюстей! Они называются глоточными челюстями, в отличие от ротовых. Эта особенность особенно удивительна у мурен…
Мурены уникальны тем, что их глоточные челюсти прикреплены к особому набору мышц. Когда мурены охотятся, эти мышцы выбрасывают внутренние челюсти вперёд, чтобы схватить несчастную жертву! Когда рот закрывается, это движение происходит в обратном направлении, и жертва проталкивается вниз по пищеводу навстречу своей гибели.
Можно было бы бесконечно рассуждать о строении челюстей рыб. Увы, на сегодня это всё. Большое вам всем спасибо за прочтение!
- Изображения из открытого доступа (CC BY). Текст распространяется по лицензии CC Attribution (CC BY). Кому надо, пользуйтесь на здоровье, но не забывайте делать на нас ссылку!
- Не забудьте подписаться на «Аква-Космос» в Telegram. Там мы пишем и даем картинки того, о чём нельзя писать и чего нельзя показывать здесь, на Дзене.