Anatomie žraloka - Shark anatomy
Anatomie žraloka se liší od anatomie kostnatých ryb různými způsoby. Variace pozorované v anatomii žraloka jsou potenciálním výsledkem speciace a variace stanoviště
Pět Chordate Synapomorphies
Pět chordátových synapomorfií je v chondrichthyes přítomno následovně. Těchto pět synapomorfií je hltanová štěrbina , hřbetní nervová šňůra , notochord , Endostyle a postanální ocas, který je dobře vyobrazen a označen na stránce chordátů . Tento obrázek je užitečný k vizualizaci oblastí, kde je pět
synapomorfie existovaly v strunatcích a jak vypadaly. U cephalochordátů je faryngeální štěrbina nebo hltan laterálně od hrdla chordátu a fungují jako filtry tím, že nechávají vodu procházet přes tuto oblast, aby zadržovaly živiny a kyslík z probíhající výměny plynů. Hřbetní nerv šňůra slouží jako dutý jako hlavním řetězci, kde jsou signály vysílané po celém těle v důsledku nervová tkáň je umístěna v tomto regionu. Notochord je také směrem k zadní části strunatci ale blíže ke středu těla než hřbetní nervové šňůry a vodou naplněný struktura, která umožňuje strunatci se pohybovat ve vodě. Endostyl je pod žáber štěrbin faryngální, kde jsou proteiny zachycovány a nakonec poskytnout strunatci energii a výživu. A konečně, postanální ocas je svalnatý a umožňuje chordátu pohybovat se ve vodě.
Identifikace pěti synapomorfií u žraloků
Tyto vyvinuté synapomorfie jsou klíčové pro současný životní styl žraloků, například faryngální štěrbina se změnila na čelist a žábry . Nervové šňůry hřbetní vysílá signály do těla, jako tomu bylo dříve, ale teď hřbetní nerv šňůra stává centrálního nervového systému (CNS). Notochord změněn z umožňující pohyb ve vodě, aby disky jsou vytvořeny mezi obratle umožňuje ochranu a působí jako vyrovnávací paměť, když dojde k pohybu. Endostyl je homologní, když ve srovnání s činností štítné žlázy, a to předem etablovala před žraloky; tato adaptace byla prospěšná pro zrychlení metabolismu žraloků. Postanální ocas pomáhá žralokovi pohybovat se ve vodě, ale také pomáhá s rovnováhou.
Kostra
Žraloci jsou chrupavčité ryby. Kostra žraloka je vyrobena hlavně z chrupavky. Patří do třídy Chondrichthyes. Zejména jsou endoskeletony vyrobeny z nemineralizované hyalinní chrupavky, která je pružnější a méně hustá než kost, čímž je vylučuje méně energie při vysokých rychlostech. Každý kousek skeletu je tvořen vnější pojivovou tkání zvanou perichondrium a poté pokrytý vrstvou hexagonálních mineralizovaných bloků zvaných tesserae.
Ploutve
Ploutve umožňují žralokům, aby se mohli sami vést a zvedat. Většina žraloků má osm ploutví: pár prsních ploutví , pár pánevních ploutví , dvě hřbetní ploutve , řitní ploutev a ocasní ploutev . Prsní ploutve jsou tuhé, což umožňuje pohyb dolů, zvedání a vedení. Členové řádu Hexanchiformes mají pouze jednu hřbetní ploutev. Řitní ploutev chybí v řádech Squaliformes , Squatiniformes a Pristiophoriformes . Žraločí ploutve jsou podporovány vnitřními paprsky zvanými ceratotrichia.
Ocas
Ocas žraloka se skládá z ocasní ploutve a ocasní ploutve, které poskytují hlavní zdroj tahu pro žraloka. Většina žraloků má heterocercal ocasní ploutve, což znamená, že páteř zasahuje do (obvykle delšího) horního laloku. Tvar ocasní ploutve odráží životní styl žraloka a lze jej rozdělit do pěti kategorií:
- Rychle plavecké žraloky na otevřených vodách, jako jsou žraloci makrely , mají ocas ve tvaru půlměsíce s téměř stejnou velikostí horních a dolních laloků. Vysoký poměr ocasu slouží ke zvýšení plavecké síly a efektivity. U těchto druhů jsou na kaudálním stopce obvykle také boční kýly. Žralok velrybí a Žralok také tento typ ocasu, i když jsou obecně klidnější zvířata než ostatní příklady.
- „Typické žraloky“, například žraloci zádušní , mají ocasy s horním lalokem delší než dolní. Horní lalok je otočen vzhůru v mírném úhlu vzhledem k tělu, což vyvažuje účinnost jízdy a schopnost zatáčení. Tyto Liškouni mají extrémní příklad tohoto ocasu, v němž je horní lalok vyvinul do zbraň pro ohromující kořist.
- Spodní-obydlí žraloci, jako catsharks a žraloci koberce ocasy s dlouhými horními laloky a prakticky žádné spodní lalok. Horní lalok je držen ve velmi malém úhlu, což obětuje rychlost pro manévrovatelnost. Tito žraloci obecně plavou s úhořovitými vlnami.
- Žraloci obecní mají také ocasy s delšími horními než dolními laloky. Páteř však prochází horním lalokem pod nižším úhlem než samotný lalok, čímž se snižuje množství vytvářeného tahu směrem dolů. Jejich ocasy nemohou vydržet vysoké rychlosti, ale kombinují schopnost výbuchů rychlosti s manévrovatelností.
- Andělští žraloci mají mezi žraloky jedinečné ocasy. Jejich ocasní ploutve jsou reverzní heterocercal, s dolním lalokem větší než horní.
Zuby
Žraločí zuby jsou silné a vyrobené ze smaltu. Mnoho žraloků má 3 řady zubů. Tyto zuby jsou zality v dásních, ne v čelisti. Žraloci se rodí se zuby, které jsou neustále nahrazovány. Zuby se vyměňují přibližně každé dva týdny. Tvar zubů určuje stravu žraloka. Například žralok s plochými zuby se používá k drcení měkkýšů, špičaté zuby se používají k uchopení ryb, zatímco notoricky ostré zuby se zubatým okrajem se používají pro velkou kořist.
Vnitřní orgány
Játra jsou velký a mastný orgán, který tvoří 25% celkové tělesné hmotnosti žraloka. Dva účely tohoto orgánu u žraloka jsou skladování energie a oleje. Játra jsou hydrostatický orgán. Tento orgán pomáhá při vztlaku, protože játra ukládají oleje a snižují hustotu těla žraloka. Žraločí játra jsou také plná olejovitých látek zvaných olej ze žraločích jater, které pomáhají žralokům více se vznášet a působí jako zásobník energie, kde je lze v případě potřeby využít. Žraločí játra také pomáhají s filtrací krve a odpadu a zároveň působí jako oblast pro ukládání vitaminů, což je neuvěřitelně důležité; zvláště pokud žralok trvá dlouho bez jídla nebo pokud má žralok v systému extrémní množství močoviny, játra pomáhají s oběma těmito scénáři. Žraloci také mají osmoregulaci, která umožňuje žralokovi mít vysoké koncentrace a množství močoviny, což jim umožňuje, aby nebyli dehydratováni z pobytu v mořské vodě na rozdíl od sladké vody. Žraločí ledvina vylučuje močovinu, kterou má žralok ve svém systému, aby se žralok z pobytu v mořské vodě nestal dehydratovaným. Žraločí srdce mají dvě komory a způsob, jakým srdce pumpuje. Hlavní význam žraločích srdcí spočívá v poskytování okysličené krve do celého těla při filtrování odkysličené krve. Žraločí slezina je také neuvěřitelně důležitá, protože právě tam se získávají červené krvinky (RBC) a také tam, kde funguje imunitní systém k boji proti patogenům.
Zažívací ústrojí
Žaludek končí na pyloru, který vede do dvanáctníku a poté do spirálové chlopně . Spirálová chlopně je stočený orgán, zvětšuje povrch, aby mohly být absorbovány živiny. Spirálová chlopně poté ústí do konečníku a konečníku, poté do kloaky. V žaludku žraloka se vytváří vztlak ze vzduchu, který zabírá prostor a poskytuje žralokům schopnost plavat. Žralok žaludek má také kratší střeva než většina zvířat, což způsobuje potraviny, aby se větší množství času, aby plně štěpení před vylučuje z těla. Tato zažívací žláza prochází sekrety přes mentální lalok a do dvanácterníku. Pankreas žraloka pomáhá při trávení tím, že produkuje enzymy potřebné k rozpadu velkých kusů potravy, z nichž většina žraloků kousne, a slinivka slouží k udržení rychlého tempa metabolismu, aby se přizpůsobilo velkému množství přijímaného jídla. Na samém konci krátkého střeva leží rektální žláza, která je důležitá pro vylučování odpadu ze zvířete.
Rozmnožovací systém
Žraločí reprodukční orgány slouží k pohlavnímu rozmnožování, kde muž dodává samici sperma pomocí sponek, které se vkládají do vejcovodu žen . To pak umožňuje ženě rodit, aby žila mladá, i když některá snášejí vajíčka. Tento obrázek zobrazuje pitvu žraloka squalus acanthias, kde byla tato žena těhotná s několika žraloky. Tento obrázek je důležitý, protože ukazuje, jak žraloci mohou porodit několik živých mláďat.
Teplota
Další způsob, jak žralokům usnadnit pohyb ve vodě bez námahy, je částečně způsoben regulací jejich tělesné teploty. Velké bílé žraloky, Shortfin Mako , Longfin Mako , Lososový žralok a Porbeagle jsou endotermní , což jim pomáhá rychle se pohybovat ve vodě. Jsou schopni regulovat svou tělesnou teplotu v závislosti na teplotě vody, ve které se nacházejí, aby si stahovali svaly a plavali rychleji. Bílé žraloky jsou často označovány jako „chladnokrevní zabijáci“, ale ve skutečnosti mají schopnost zahřát krev. Schopnost udržet si teplo jim pomáhá také jako predátorům. Další skupina žraloků, známá jako žraloci makreloví, jsou schopni zahřát svou krev. Tito žraloci makreloví zadržují svou krev pomocí systému výměny tepla zvaného rete mirabile . Tělesná teplota žraloků makrelových může být až o 10 ° vyšší než okolní voda.
Integument
Na rozdíl od kostnatých ryb mají žraloci komplexní dermální korzet vyrobený z pružných kolagenních vláken a uspořádaných jako spirálovitá síť obklopující jejich tělo. Funguje to jako vnější kostra, která připevňuje jejich plavecké svaly a šetří tak energii. Podobné uspořádání kolagenových vláken bylo objeveno u delfínů a chobotnic . Jejich dermální zuby jim dodávají hydrodynamické výhody, protože snižují turbulence při plavání.
Kůže
Na rozdíl od jiných ryb nemají žraloci šupiny, ale spíše denticles. Dentikuly mají tvar písmene V a jsou vyrobeny z vrstev dentinu a povrchu smaltu. Ribets jsou zásuvky v kůži žraloka, které drží denticles. Tyto denticly na kůži umožňují žralokovi pohybovat se tiše, rychle a téměř bez námahy. Kůže žraloků je podobná pocitu smirkového papíru, drsného a drsného. Během plavání umožňuje pružné předpětí kůže umístěné o 45 stupňů k délce těla boční ohýbání. Tím je zajištěno, že pokožka zůstane pevně přilnavá k povrchu, ale bude také pružná, což zabrání zvrásnění a možným turbulencím v proudících proudících přes tělo. Kůže se skládá z dermis a epidermis . U obratlovců vytváří pokožka slizovitý povlak, který pomáhá zvlhčit povrch kůže, a lze ji také použít jako obranný mechanismus před bakteriálními infekcemi. To může také pomoci při plynulém, rychlém laminárním proudění při plavání.
Plakoidové váhy
Drsné a tuhé plakoidové šupiny (dermální denticles) pokrývají kůži žraloků, paprsků a chrupavčitých ryb kvůli absenci dermální kosti. Tyto šupiny jsou přítomny v dermis, která má vláknité složky pojivové tkáně, a vyčnívají skrz epidermis, která obsahuje sekretářské buňky a stratifikované epidermální buňky, na povrch. Tyto extrémně silné šupiny mají homologní strukturu vůči zubům obratlovců a slouží funkci snižování turbulencí a tažení ve vodě, protože snižují proudění vysoké rychlosti. Čím větší jsou ryby, tím více plakoidních šupin pravděpodobně budou mít. Tyto projekce jsou extrémně podobné zubům. Měřítko se skládá ze skloviny a buničiny obklopené dentinem .
Ampullae of Lorenzini
Ryby , které jsou nejvíce rozšířené u chrupavčitých ryb , mají řadu smyslových orgánů, které jsou uspořádány jako síť stovek až tisíců pórů naplněných želé v blízkosti jejich očí, uší, úst a nosu. Tyto electroreceptors se nazývají lorenziniho ampule , a v roce 1678 byly poprvé objeveny italského lékaře a ichtyolog , Stefano Lorenzini . Tyto póry se používají ke snímání a detekci elektromagnetických polí a často pomáhají při navigaci a lovu kořisti. To může být obzvláště důležité v noci, protože žraloci nemohou záviset jen na svém vidění v tmavém prostředí, potřebují další mechanismus, který jim pomůže s navigací. Konkrétně jsou schopni detekovat kořist, která je pohřbena pod pískem. Existují dvě různé formy elektrolokace, pasivní elektrolokace a aktivní elektrolokace, a žraloci se na nich při navigaci silně spoléhají.
Svaly
Žraloci, kteří jsou považováni za pelagické dravce, mají díky kontinuitě plavání neustále zvýšenou tělesnou teplotu, což pro žraloky nakonec představuje fyziologickou výhodu. Hlavním důvodem, proč mají tuto výhodu, je skutečnost, že mají červený, aerobní, pohybový sval (RM) a bílý pohybový sval (WM). Teplota do značné míry ovlivňuje schopnost svalů stahovat se, a to s ohledem jak na prostředí, tak na vnitřní teplotu organismu.
Červený pohybový sval
RM produkuje přibližně 25-50% energie žraloka a je tím, co pohání nepřetržité plavání žraloků. Tento sval prospívá při zvýšených teplotách a je považován za téměř jako savec. Optimální teplotní rozsah pro funkci je 20 až 30 stupňů Celsia a svaly jsou považovány za neúčinné, pokud jsou vystaveny chladnějším teplotám. Celkově je teplota RM udržována metabolicky a je výrazně nad teplotou vnější vody. Tyto svaly také dostávají dostatečné zásobení krví, a proto mohou žraloci plavat po delší dobu, což pomáhá odbourávat tuk. Červená svalová vlákna jsou koncentrována ve ventrální oblasti žraloka a jsou vedle páteře, což nakonec dělá páteř silnější. Jinými slovy, první hřbetní ploutev je za RM. U jiných ryb je RM více boční. Tento sval je stále více tepelně citlivý jak u lososa, tak u tuňáka .
Bílý pohybový sval
WM u žraloků není tak tepelně závislý, proto je optimálnější ve fungování při různých teplotách. Energie nápovědy při výbuchu žraloka praskne. Tento sval je v těsné blízkosti RM, což nakonec umožňuje přenos tepla z RM do WM. Ačkoli je vhodnější pro nízké teploty, jeho proximální umístění RM značně prospělo, pouze zvýšilo jeho funkci. Tento sval je opravdu důležitý při lokomoci ocasu a je zodpovědný za pulzování ocasu žraloka a pohánění žraloka dopředu. Sval se stahuje a poté ztuhne, aby umožnil žralokovi, aby se dostal přes vodu.
Maskovat
Žraloci mohou mít na povrchu těla kombinaci barev, která vyústí v kamuflážní techniku zvanou Countershading . Tmavší barva na horní straně a světlejší barva na spodní straně těla pomáhá zabránit vizuální detekci predátorů. (Například bílá na dně žraloka splývá se slunečním světlem z povrchu při pohledu zdola.) Proti stínování lze také dosáhnout pomocí bioluminiscence u několika druhů žraloků, které produkují a vyzařují světlo, jako je například žralok kitefin , druh žralok obecný. Tento druh migruje svisle a uspořádání orgánů produkujících světlo zvaných fotofory poskytuje ventrální protisvětlo .
Některé druhy mají propracovanější fyzickou kamufláž, která jim pomáhá splynout s okolím. Wobbegongs a angelsharks pouze kamufláž vykonávat nátlak predation .
Oběhový systém
Žraloci mají jednokruhový oběhový systém soustředěný kolem dvoukomorového srdce. Krev proudí ze srdce do žáber, kde je okysličována. Tato krev bohatá na kyslík je poté přenesena do celého těla a do tkání před návratem do srdce. Jak srdce bije, odkysličená krev vstupuje do sinus venosus. Krev poté protéká síní do komory, poté se vyprázdní do conus arteriosus a opustí srdce.
Dýchací systém
.jpg)
Na anatomickém obrázku žraloka zobrazuje počáteční polovinu žraloka, včetně žábry. Žraločí žábry jsou obzvláště důležité a byly vyvinuty ze strunatých hltanových žaberních štěrbin synapomorfií. Žábry jsou nezbytné pro to, aby žraloci dýchali pod vodou. Stejně jako ostatní ryby, žraloci extrahují kyslík z vody, když prochází přes jejich žáby . Voda vstupuje skrz ústa, přechází do hltanu, a vystupuje skrze žaberními štěrbinami (většina žraloci mají pět párů, se zvlněnými žraloci , kráva žraloci a sixgill pilonosi šest nebo sedm párů). Většina žraloků má také za očima doplňkový dýchací otvor, který se nazývá průduch . U žraloků žijících na dně, jako jsou žraloci andělští, jim spiracle umožňuje dýchat vodu, aniž by museli otevírat ústa.
.jpg){kind=link}
Existují dva mechanismy, které mohou žraloci použít k přesunu vody přes žábry: při bukálním čerpání žralok aktivně táhne vodu pomocí bukálních svalů, zatímco při ventilaci berana plave dopředu a tlačí vodu do tlamy a skrz žábry. Jelikož bukální čerpání je energeticky náročnější než ventilace s beranem, první se obecně používá u sedavých žraloků žijících při dně, zatímco druhé se používá u aktivnějších žraloků. Většina žraloků může mezi těmito mechanismy přepínat podle situace. Několik druhů, jako je například velký bílý žralok , ztratilo schopnost provádět bukální čerpání, a tak se udusí, pokud se přestanou pohybovat vpřed.