Рассказ предка полностью

План строения тела костистых рыб кажется почти бесконечно податливым в течение эволюционного времени, допуская растягивание или сжатие в любую форму, сколь угодно отдаленную от "стандартной" формы рыбы. Латинское название океанской рыбы-луны, Mola mola, означает жернов, и легко понять почему. При взгляде сбоку, она выглядит большим диском, до удивительных 4 метров в диаметре и весящим до 2 тонн. Округлость ее очертаний нарушается только двумя гигантскими плавниками сверху и снизу, каждый до двух метров в длину.

"Рассказ Гиппопотама" при объяснении разительного отличия от родственных им китов ссылался на освобождение от силы тяжести, которым, должно быть, наслаждались киты, так как порвали все связи с сушей. Без сомнения, нечто подобное объясняет большое разнообразие форм, демонстрируемое костистыми рыбами. Но в использовании своих возможностей до предела костистые рыбы имеют одно преимущество перед, скажем, акулами. Костистые рыбы обеспечивают себе плавучесть очень особым способом, и щука нам расскажет об этом историю.

Рассказ Щуки

В печальной провинции Ольстер, где "горы Морн круто обрываются к морю", я знаю красивое озеро. Однажды компания детей плавала там нагишом, когда кто-то закричал, что увидел большую щуку. Тотчас все мальчики – но не девочки – выскочили на берег. Щука обыкновенная, Esox lucius, является огромным хищником для маленькой рыбы. Она красиво замаскирована, не против хищников, а чтобы помочь ей подкрадываться к добыче. Скрытная хищница, не особенно быстрая на больших дистанциях, она висит почти неподвижно в воде, незаметно крадясь вперед, пока не окажется на расстоянии броска. Во время смертоносного подкрадывания она плывет с помощью незаметных движений растущего сзади спинного плавника.

Вся эта охотничья техника зависит от способности висеть в воде на заданной глубине как дрейфующий дирижабль, без какого-либо усилия, в совершенном гидростатическом равновесии. Вся двигательная активность сконцентрирована в незаметном занятии – медленном движении вперед. Если бы щука должна была плавать, удерживаясь на своей глубине, как делают многие акулы, ее техника нападения из засады не работала бы. Не требующее усилий поддержание и регулирование гидростатического равновесия – то, в чем костистые рыбы в высшей степени искусны, и это, возможно, единственный и самый значительный ключ к их успеху. Как они это делают? С помощью плавательного пузыря: измененного легкого, заполненного газом, которое обеспечивает чуткий динамичный контроль плавучести животного. За исключением некоторых донных обитателей, которые вторично потеряли плавательный пузырь, у всех костистых рыб он есть – не только у щуки и не только у ее добычи.

Плавательный пузырь часто объясняют как действующий подобно "ныряльщику Декарта", но я думаю, это не совсем правильно. Ныряльщик Декарта – миниатюрный водолазный колокол, содержащий пузырь воздуха, который висит в гидростатическом равновесии в бутылке воды. Когда мы увеличиваем давление (обычно, нажимая пробку в горлышке бутылки), пузырь сжимается, и ныряльщик в целом вытесняет меньше воды. Поэтому по "принципу Архимеда" ныряльщик тонет. Если пробку немного ослабить, чтобы давление в бутылке уменьшилось, пузырь в ныряльщике расширяется, вытесняя больше воды, и ныряльщик всплывает немного выше. Так, держа большой палец на пробке, Вы можете прекрасно контролировать глубину, на которой ныряльщик находится в равновесии.

Ключевая особенность ныряльщика Декарта в том, что число молекул воздуха в пузыре остается постоянным, в то время как объем и давление изменяются (в обратных пропорциях, согласно закону Бойля - Мариотта). Если бы рыба работала как ныряльщик Декарта, то она использовала бы силу мышц, сжимая или расслабляя плавательный пузырь, таким образом, изменяя давление и объем, но сохраняя одно и то же число молекул. Это работало бы теоретически, но происходит не так. Вместо того чтобы сохранять количество молекул постоянным и регулировать давление, рыбы регулируют число молекул. Чтобы опуститься вниз, рыба поглощает некоторые молекулы газа из своего плавательного пузыря в кровь, таким образом, уменьшая объем. Чтобы всплыть, она действует наоборот, выпуская молекулы газа в плавательный пузырь.

Некоторые костистые рыбы также используют плавательный пузырь, чтобы содействовать слуху. Тело рыбы, состоящее главным образом из воды, в значительной степени пропускает через себя звуковые волны, как пропускала их вода до того, как они достигли рыбы. Однако когда они достигают стенок плавательного пузыря, они внезапно попадают в другую среду, газ. Плавательный пузырь поэтому действует как своего рода барабанная перепонка. У некоторых видов он находится прямо напротив внутреннего уха. У других он связан с внутренним ухом рядом мелких костей, названных косточками Вебера. Они действуют подобно нашим молоточку, наковальне и стремени, но являются совершенно иными костями.