Почему рыбы не тонут в воде, какой подарок мы от них получили и при чём здесь подводная лодка

Практически все рыбы имеют отрицательную плавучесть. Если сказать упрощенно, то их тело тяжелее воды. Пусть в среднем и всего на пять процентов, но тяжелее. А если по науке, то просто удельный вес рыбы больше удельного веса воды. И в соответствии с законами физики это значит, что рыбы, не совершающие никаких движений, должны обязательно опуститься на дно. Одним словом — утонуть. А они не тонут! Почему?

А потому, что рыбы имеют внутренний орган (вырост), позволяющий им «обрести» нулевую плавучесть и оставаться на любой глубине сколь угодно долго без каких-либо действий для того, чтобы удерживаться на определенной глубине. Называется он — плавательный пузырь (газовый пузырь, воздушный пузырь). Вот с помощью этого пузыря рыбы и контролируют свою плавучесть. Аналогичная «технология» изменения плавучести используется на подводных лодках. Балластные цистерны подводной лодки позволяют ей иметь отрицательную, положительную или нулевую плавучесть.

Заполнив эти цистерны забортной водой, лодка будет погружаться. Продув цистерны (выдавив из них воду сжатым воздухом), лодка будет всплывать. А если установить в цистернах необходимый баланс воздуха и воды, то лодка будет находиться на одной глубине не погружаясь и не всплывая.

Плавательный пузырь, который находится в брюшной полости у рыб, работает по той же схеме, что и балластные цистерны на подводной лодке. Хотя нет. Скорее наоборот. Балластные цистерны подводных лодок работают по «технологии» рыбного плавательного пузыря. Именно он позволяет рыбе «висеть» на определенной глубине неподвижно.

А изменить глубину погружения рыба может без особых усилий и траты энергии, просто слегка работая плавниками. Правда заполняется плавательный пузырь не забортной водой, а кислородом, который растворен в воде и который рыба «извлекает» из воды для заполнения пузыря с помощью жабр.

В процессе эволюции плавательный пузырь у рыб постепенно появился как вырост из части кишечника. Он полностью «отошел» от пищеварительной функции и взял на себя функцию регулятора удельного веса рыбы. У разных видов рыб, которые находятся на разных стадиях эволюции или у которых процесс эволюции пошел по своему направлению, плавательный пузырь, его форма, расположение и процесс заполнения воздухом различны.

У окуневых и тресковых плавательный пузырь полностью отделен от кишечника. Заполняется и спускается воздух в нем с помощью специальной железы. Забирая кислород из крови железА «накачивает» им пузырь или «спускает» газ из пузыря, отдавая его обратно в кровь.

Лососевые и карповые используют маленький канал, соединяющий пищевод и плавательный пузырь. Всплывая на поверхность, они заглатывают порцию воздуха и наполняют им плавательный пузырь. А если им необходимо погрузиться, то для создания отрицательной плавучести они «выдыхают», сбрасывая воздух из пузыря в воду.

Большинство видов акул «застряло» на начальном этапе эволюции и у них нет плавательного пузыря. Некоторые виды используют в качестве аналога плавательного пузыря специальный кармашек в желудке. Таким акулам, чтобы не утонуть, приходится заглатывать на поверхности воздух и заполнять им тот самый желудочный кармашек. Другие виды акул для управления плавучестью используют свою печень, которая на семьдесят пять процентов состоит из жира, который легче воды.

Но есть и такие виды рыб, у которых нет не только плавательного пузыря, но и никаких других «приспособлений» заменяющих его. Это, как правило, донные рыбы «типа» камбалы, которые «пасутся» на дне, а немного всплыть могут при помощи плавников или хищники вроде тунца и скумбрии, которые за счет своей мощной мускулатуры могут быстро менять глубину погружения, хоть на это им и приходится тратить большое количество энергии.

Ну и еще один интересный момент, озвученный учеными. Лёгкие у наземных позвоночных, вышедших сотни миллионов лет назад из воды на сушу, возникли именно из плавательного пузыря. Этот «подарок», в виде лёгких, от древних рыб достался и человеку.