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

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

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?

Автор: pixabay Источник: pixabay.com

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.

Автор: catchsuccess Источник: catchsuccess.ru

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.

Автор: triptonkosti Источник: triptonkosti.ru

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.

Автор: pixabay Источник: pixabay.com

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.

Автор: pixabay Источник: pixabay.com

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.

3 комментария

b
Большинство видов акул «застряло» на начальном этапе эволюции

У живородящих видов акул желточный мешок икринки после использования желтка прирастает к стенке матки, образуя своеобразную плаценту, а кислород и питательные вещества зародыш получает из кровотока матери
mixtrum
Видов акул множество и «способов» сохранения плавучести у них много. А по поводу «застряли» в эволюции — возможно природа создала настолько «непогрешимый» вид, что дальнейшие эволюционные изменения им просто не нужны.
103148908184515125947@google
Эволюция работает там, где есть изменение среды обитания. Акулы доэволюционировали до полного тождества своих возможностей с ограничениями, наложенными средой их обитания. И живут в шоколаде.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Aful PolarNight — новые впечатления — обзор динамических наушников-вкладышей

Компания Aful уже зарекомендовала себя на рынке аудио как производитель высококачественных внутриканальных наушников. Примечательно, что со своей первой моделью Performer 8 они сразу вышли за рамки...

Как кипящая мантия создала мост между континентами, выгнала слонов из Африки и сделала Сахару пустыней

Представьте себе: где-то глубоко под нашими ногами, на сотнях и тысячах километров вглубь планеты, медленно перетекают потоки раскаленной породы. Кажется, что эти процессы бесконечно далеки от...

Почти все птичьи клювы (даже у динозавров) созданы по одной формуле: как математика управляла эволюцией 200 млн лет

Взгляните на птиц вокруг. Тончайший, как игла, клюв колибри, зависающей у цветка. Мощный, крючковатый «нож» орла, разрывающего добычу. Причудливый, почти комичный, радужный клюв тукана. Кажется,...

Почему Марс – не «план Б»: Что действительно произойдет с вашим телом на Красной планете?

Марс. Одно слово — а сколько образов в голове! Красная пыль под ногами астронавтов, купола городов, новое начало для человечества… Научная фантастика десятилетиями рисовала нам...

Почему шариковая ручка это гениальное изобретение, которое изменило мир?

Задумывались ли вы, почему в век цифровых технологий мы до сих пор пользуемся шариковыми ручками? Казалось бы, этот простой предмет должен был кануть в Лету вместе с перьевыми ручками и...

Дым, дюропласт и душа? Почему автомобиль Trabant — больше, чем «картонный ящик» на колесах

Редкий автомобиль вызывает столь полярные мнения, как восточногерманский Trabant. Для одних — неуклюжий, дымящий «картонный ящик» на колесах, символ дефицита и технологической отсталости...