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

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.