Акулы и скаты кажутся совершенно непохожими на окуней или сельдей, однако первые принадлежат к рыбам с хрящевым скелетом, а вторые – к огромному разнообразию костных рыб. Главный признак групп действительно связан с внутренним скелетом, но различия касаются и жабр, чешуи, размножения и плавучести. При этом не каждый признак подходит каждому виду: обе группы очень разнообразны, и общие правила имеют исключения.
Скелет: гибкий хрящ и окостеневшие ткани
У хрящевых рыб скелет образован хрящом – упругой тканью, которая знакома по человеческому носу и ушам. У многих акул и скатов хрящ дополнительно укреплён минеральными отложениями, особенно в некоторых участках, поэтому он может быть плотным и тяжёлым на ощупь. Это не превращает его в настоящий костный скелет. Хрящевые рыбы включают акул, скатов, скатов-хвостоколов и химер.
Минерализованные участки особенно важны для ископаемых находок. Чистый хрящ сохраняется хуже кости, но позвонки акул могут укрепляться солями кальция, а зубы состоят из прочных тканей и часто сохраняются в виде окаменелостей. Поэтому палеонтологи находят множество зубов и отдельные элементы, хотя полные скелеты хрящевых рыб редки. Ограниченность сохранения не означает, что эти животные были малочисленными: она отражает свойства их тканей и условия захоронения.
У костных рыб скелет включает окостеневшие элементы. К этой группе относится подавляющее большинство знакомых видов – от форели и трески до тунцов, морских коньков и множества рифовых рыб. Но слово «костные» описывает строение, а не размер или образ жизни: среди них есть и крошечные виды, и мощные океанские пловцы, и жители пресных вод.
Жабры и чешуя
У большинства акул жаберные щели открываются по бокам головы по отдельности. У большинства костных рыб жабры прикрыты подвижной костной крышкой, которая помогает воде проходить через жаберную полость. Есть исключения: у некоторых хрящевых рыб жаберные отверстия могут быть частично прикрыты складкой, а дыхательные структуры костных рыб тоже разнообразны. Поэтому полезно смотреть на совокупность признаков, а не определять группу по одной фотографии головы.
Кожа акул покрыта плакоидными чешуйками – крошечными зубоподобными структурами, или дермальными зубчиками. Они отличаются от обычных перекрывающихся чешуек костных рыб и создают характерную шероховатость кожи. У костных видов чешуя бывает тонкой и гладкой, плотной, покрытой слизью или уменьшенной и скрытой в коже. Некоторые костные рыбы защищены костными пластинами, что подробнее разобрано в статье о панцирных рыбах.
Плавучесть и движение
У многих костных рыб есть плавательный пузырь – наполненный газом орган, который помогает удерживаться на глубине без постоянного плавания. Однако он есть не у всех: существуют костные рыбы, которые регулируют плавучесть другими способами или почти непрерывно двигаются. Акулы часто компенсируют отсутствие плавательного пузыря крупной печенью с запасами масел и подъёмной силой плавников. Разные виды сочетают эти механизмы по-разному.
Хрящ гибче кости, но из этого не следует, что скелет акулы «прочнее» любого костного скелета. Прочность зависит от формы, размера, минерального состава и нагрузки. Акулы двигаются волнообразно и используют плавники и хвост, тогда как костные рыбы освоили широкий спектр движений: от манёвров среди рифов до быстрого плавания в открытой воде. Об особенностях скелета акул подробнее рассказывает материал о хрящевой опоре тела.
Общая «костность» не означает, что скелеты всех костных рыб одинаковы. У отдельных видов часть элементов срастается, другие сохраняют лёгкую подвижность, а форма черепа и челюстей связана с тем, как животное добывает пищу. Даже внутри одной группы строение может заметно отличаться. Поэтому сравнение полезно начинать с базового состава скелета, а затем переходить к частным приспособлениям конкретного вида.
Различия в размножении и разнообразии
У многих акул и скатов оплодотворение внутреннее, а развитие потомства может происходить в яйцевых капсулах или внутри тела матери. Но способы размножения различаются даже между близкими видами. Среди костных рыб также встречаются откладывающие икру виды, живородящие формы и сложные способы заботы о потомстве. Этот признак полезен при сравнении, но сам по себе не делит каждую рыбу на две безошибочные категории.
Костные рыбы намного богаче видами и освоили почти все водные среды. Хрящевые тоже разнообразны: акулы могут быть быстрыми океанскими охотниками, фильтраторами планктона или небольшими донными видами, а скаты нередко проводят время у дна. Приспособления одной группы нельзя считать «совершеннее» другой: они отражают разные эволюционные истории и способы жизни.
Как различать группы без упрощений
Для общего сравнения достаточно помнить: у акул, скатов и химер скелет преимущественно хрящевой, а у большинства остальных известных рыб – костный. Затем можно рассматривать дополнительные признаки: отдельные жаберные щели или жаберную крышку, тип покрова, форму тела и способ поддержания плавучести. У каждого правила есть оговорки, поэтому надёжная классификация опирается на несколько особенностей и родственные связи.
У этого простого сравнения есть ещё один предел: круглоротые, например миноги и миксины, не входят в две названные группы. «Хрящевые или костные» – удобный первый вопрос, но не полный каталог всех позвоночных, которых в быту называют рыбами. Именно разнообразие строения, а не соревнование в прочности, объясняет, почему эти животные сумели освоить так много способов передвижения и питания.