Продолжительность жизни акулы. Ученый вычислил истинную продолжительность жизни акул. Сколько живут акулы — подробно по видам
МОСКВА, 20 сен - РИА Новости . Типичная продолжительность жизни акул сильно недооценивалась - белые акулы, к примеру, могут прожить не 50, а 70 лет, пишет океанолог в статье, опубликованной в журнале Nature .
"Наши текущие наблюдения указывают на то, что занижается возраст сразу всех акул, а не только тех видов, которые мы изучили или на которые обращали внимание наши коллеги. Теперь эту проблему больше нельзя игнорировать, и нужно фактически заново провести замеры возраста всех хрящевых рыб", — заявил Алистер Гарри (Alistair Harry) из университета Джеймса Кука в Таунсвилле (Австралия).
Акулы принадлежат к числу одних из самых долгоживущих рыб и просто позвоночных животных на Земле. К примеру, гренландские акулы Somniosus microcephalus в среднем живут около двух или трех сотен лет, а некоторые особи могут дожить до возраста в 500 лет, что делает их самыми долгоживущими существами на планете. Многие другие акулы, как раньше считали ученые, в среднем способны прожить около 20 или 40 лет, в зависимости от их размеров и скорости метаболизма.
Как ученые вычисляют возраст акул и других морских рыб, чей облик практически не меняется по мере старения их тела? Для этого океанологи вылавливают рыб и разрезают их позвонки, подсчитывая число своеобразных "годичных" слоев внутри них. Подобные замеры, как показывали наблюдения за ростом акул в неволе, позволяют достаточно точно определить их возраст.
Эта идея, как рассказывает Гарри, начала вызывать сомнения в последние годы. К примеру, наблюдения за обычными песчаными акулами, живущими на воле, показали, что их реальный возраст может быть на несколько десятков лет выше, чем на то указывает число "годичных колец" в их костях.
Подобные публикации заставили Гарри проанализировать все замеры возраста акул, которые проводились в последние 50 лет, и попытаться найти в них ошибки и скорректировать их. Для этого ученый вычислил типичную скорость роста акул, опираясь на "следы" ядерных испытаний в их костях и особые светящиеся метки, которые океанологи вводили в организм и кости акул перед тем, как отпустить их на волю.
Сопоставив эти данные, австралийский исследователь обнаружил, что возраст всех акул систематически недооценивался, и что на самом деле он был на 20-30 лет больше, чем считалось ранее. К примеру, тигровые акулы живут не 20 лет, а примерно 40 лет, а сельдевые акулы, главный источник знаменитых акульих плавников, живут около 65 лет, а не 38 лет.
Подобная недооценка продолжительности жизни акул, как отмечает Гарри, может говорить о том, что популяции этих рыб в Атлантике и в Тихом океане могут быть гораздо более "пожилыми", чем считают сегодня учеными, что может влиять на их способность производить потомство и приспосабливаться к новым условиям среды.
Кроме того, долгая жизнь акул может говорить в пользу того, что они растут медленнее, чем раньше считали ученые. Это крайне важно для корректировки квот на вылов акул, составленных из расчета на то, что эти рыбы растут быстрее, чем они это делают на самом деле.
Гренландская акула признана самым долго живущим позвоночным животным. Возраст морского хищника может достигать почти 500 лет.
Ученые пришли к выводу, что самым долгоживущим из известных на сегодня позвоночных на планете является гренландская полярная акула (Somniosus microcephalus).
Об этом сообщает BBC.
К таким выводам исследователи пришли, изучив 28 особей представителей гренландской акулы.
Чтобы определить возраст акул, ученые использовали метод радиоуглеродного датирования. Они провели радиоуглеродный анализ ядра хрусталика глаз акул и выяснили, что средняя продолжительность их жизни составляет примерно 272 года.
При этом возраст самой старшей особи ученые оценили в 392 года .
Также специалисты выяснили, что гренландские акулы растут крайне медленно - всего на один сантиметр в год, а половой зрелости гренландские акулы достигают в 150 лет .
Полные результаты исследования содержатся в статье, опубликованной в журнале Science.
Ведущий автор исследования - морской биолог из Университета Копенгагена Юлий Нильсен заявил: "Мы предполагали, что имеем дело с необычным животным, но то, что акулы оказались настолько стары, стало для нас сюрпризом".
Выводы ученых опровергли представления науки о самом долгоживущем позвоночном. Ранее считалось, что таким рекордсменом является гренландский кит, возраст которого оценивается в 211 лет.
Гренландская полярная акула, или малоголовая полярная акула, или атлантическая полярная акула (лат. Somniosus microcephalus) - вид рода полярных акул семейства сомниозовых акул отряда катранообразных.
Обитает в водах Северной Атлантики. Ареал простирается на север дальше, чем у прочих акул.
Размножается яйцеживорождением. Эти медлительные акулы питаются рыбой и падалью. Являются объектом рыболовного промысла.
Максимальная зарегистрированная длина 6,4 м.
Впервые вид был научно описан в 1801 году как Squalus microcephalus. Видовое название происходит от греческих слов κεφαλή - «голова» и μικρός - «маленький». В 2004 году было установлено, что считавшиеся ранее гренландскими полярными акулы, обитающие в южной Атлантике и Южном океане, представляют собой самостоятельный вид Somniosus antarcticus.
Это самые северные и самые холодолюбивые из всех акул. Они широко распространены на севере Атлантического океана - у берегов Гренландии, Исландии, Канады (Лабрадор, Нью-Брансуик, Нунавут, остров Принца Эдуарда), Дании, Германии, Норвегии, России и США (Мэн, Массачусетс, Северная Каролина).
Встречаются на континентальном и островном шельфе и в верхней части материкового склона от поверхности воды до глубины 2200 м. Зимой в Арктике и Северной Атлантике гренландские полярные акулы попадаются в зоне прибоя, в мелких бухтах и устьях рек у поверхности воды. Летом они держатся на глубине от 180 до 550 м.
В нижних широтах (залив Мэн и Северной море) эти акулы встречаются на континентальном шельфе, весной и осенью мигрируя на мелководье. Температура в местах их обитания - 0,6–12 °C. Помеченные в конце весны подо льдом у Баффиновой земли акулы утром предпочитали держаться на глубине, а к полудню поднимались на мелководье и проводили там ночь.
Гренландские полярные акулы являются сверххищниками. Основу их рациона составляют рыбы, такие как небольшие акулы, скаты, угри, сельди, мойва, гольцы, треска, нерка, рогатковые, зубатка, пинагор и камбала. Однако иногда они охотятся и на тюленей. Следы зубов на телах мёртвых тюленей у берегов острова Сейбл и Новой Шотландии дают основание предположить, что зимой полярные гренландские акулы являются их основными врагами.
При случае поедают и падаль: описаны случаи, когда в желудках полярных акул находили остатки белых медведей и северных оленей. Известно, что их привлекает в воде запах гниющего мяса. Часто они в большом количестве собираются вокруг рыболовных судов.
Гренландские полярные акулы - одни из самых медлительных акул. Их средняя скорость - 1,6 км/ч, а максимальная - 2,7 км/ч, что вдвое меньше максимальной скорости тюленей. Поэтому учёные долгое время удивлялись тому, как эти неуклюжие рыбы способны охотиться на такую быструю добычу. Есть данные, что полярные гренландские акулы подкарауливают спящих тюленей.
Гренландская полярная акула признана учеными самым долгоживущим видом позвоночных. Биологи полагают, что животное способно прожить около 500 лет.
В 2010-2013 ученые годах проводили измерения длины туловища и радиоуглеродный анализ хрусталика глаза 28 гренландских акул. В результате оказалось, что самая длинная из них (более пяти метров) родилась 272-512 лет назад (гренландская акула, по утверждениям ученых, в среднем растёт каждый год на один сантиметр). Такую высокую продолжительность жизни акул объясняют низким метаболизмом, так, например, половой зрелости самки достигают в 150 лет.
ТМАО, содержащийся в тканях гренландских полярных акул, помогает стабилизировать ферменты и структурные белки, которые иначе не функционировали бы должным образом из-за низкой температуры и высокого давления. Хотя летом температура вод Арктики может достигать 10 и даже 12 °С, в середине зимы она может падать до −2°С. В таких условиях даже самые стабильные белки перестают нормально функционировать без химической защиты.
В качестве антифриза организм полярных рыб вырабатывает гликопротеины. Полярные акулы накапливают мочевину и ТМАО, чтобы предотвратить образование кристаллов льда и стабилизировать белки. На глубине 2200 метров давление окружающей среды составляет около 220 атмосфер или 220 килограммов на квадратный сантиметр. Неудивительно, что в тканях гренландских полярных акул концентрация защитного вещества ТМАО очень высока.
Нападения на людей, приписываемые гренландским полярным акулам, крайне редки. Они обитают в холодных водах, где практически невозможно встретиться с человеком. Однако зафиксирован случай, когда в заливе Святого Лаврентия гренландская полярная акула следовала за судном. Другая акула преследовала группу дайверов и вынудила их подняться на поверхность воды. Некоторые рыбаки считают, что гренландские полярные акулы портят снасти и истребляют рыбу, и расценивают их как вредителей. Поэтому при поимке они отрубают акулам хвостовой плавник и выбрасывают их за борт. Будучи пойманными, гренландские полярные акулы практически не оказывают сопротивления.
С середины 19 века и до 60-х годов 20 века рыбаки Гренландии и Исландии добывали до 50 000 гренландских полярных акул в год. В некоторых странах промысел продолжается и по сей день. Акул добывают ради жира печени. Сырое мясо ядовито вследствие высокого содержания мочевины и ТМАО, оно вызывает отравление не только у людей, но и у собак. Это отравление сопровождается конвульсиями и может закончиться летально.
Путём продолжительной обработки из мяса полярных акул готовят традиционное исландское блюдо хакарль . Иногда эти акулы в качестве прилова попадаются при добыче палтуса и креветок. Международный союз охраны природы присвоил этому виду статус сохранности «Близкий к уязвимому положению».
На громкие заголовки по данной теме не скупилось ни одно новостное издание в мире:
В море живут существа, которые могли видеть Шекспира.
Акулья закалка: учёные выяснили, что гренландские акулы живут по 400-500 лет.
Учёные обнаружили самое долгоживущее позвоночное животное.
В холодных водах Гренландии обитает древнейшая 400-летняя акула.
Рыбаки поймали акулу-долгожительницу, родившуюся во времена Ивана Грозного.
Учёные назвали возможный возраст самого старого животного на планете.
Эта акула, выловленная учёными, жила ещё при Колумбе.
Срок жизни гренландских полярных акул может превышать 500 лет.
Биологам удалось найти самое старое животное в мире.
Сообщается, что темпы её роста составляют менее, чем один сантиметр в год. Ранее уже было известно, что эти акулы - долгоживущие существа, но как долго они живут, было загадкой.
Морские биологи и продолжительность жизни гренландских акул на протяжении десятилетий, но безуспешно, - сказал Стивен Кампана, эксперт по акулам из Университета . - Учитывая, что эта акула – опасный хищник (король пищевой цепочки) в водах Арктики, невероятно, что мы не знали, живет ли эта акула 20 лет или 1000 лет.
Гренландскую акулу впервые увидели у поверхности воды с исследовательского судна Санна в Северной Гренландии.
Юлиус Нильсен говорит, что это первое веское доказательство того, как долго эти создания могут жить:
Мы предполагали, что имеем дело с необычным животным, но то, что акулы оказались настолько стары, стало для нас настоящим сюрпризом!Это, безусловно, говорит нам о том, что это существо является уникальным, и его следует рассматривать как старейшее животное в мире.
Видео - самое долгоживущее позвоночное животное на планете:
Публикация в известном научном журнале "Science" (август 2016 года) Нильсена и его международной команды исследователей (специалисты из Великобритании, Дании и США) описывает, как они определили возраст 28 самок гренландских полярных акул в ходе научных исследований в период между 2010 и 2013 годами.
Оказывается, возраст многих рыб может быть определён путем подсчёта роста слоёв карбоната кальция - "камней" во . Этот приём несколько аналогичен подсчёту годичных колец на дереве.
Сложность исследования заключалась в том, что акулы не имеют таких камней. Зато у гренландских акул хватает других богатых кальцием тканей, подходящих для этого типа анализа.
Кроме этого команда исследователей опиралась на различные подходы, к примеру, изучение .
Хрусталик глаза состоит из белков, которые накапливаются с течением времени, а также белков в самом центре глаза, сформированных ещё и остаются неизменными в течение всей жизни рыбы.
Определение даты возникновения этих белков и позволило экспертам установить возраст акулы.
Для того, чтобы определить, когда белки были сформированы, учёные обратились к радиоуглеродному датированию - методу, который основан на определении в материале уровней типа углерода, известного как углерод-14, который с течением времени подвергается радиоактивному распаду.
Применяя эту технику при работе с белками в центре каждого хрусталика, учёные вывели широкий диапазон возрастов для каждой акулы.
Затем учёные использовали "побочный эффект" испытаний , которое состоялось в 1950-е годы: когда бомбы были взорваны, они увеличили уровень углерода-14 в атмосфере.
Импульс в углероде-14 поступил в морскую пищевую сеть в Северной Атлантике не позднее начала 1960-х годов.
Это дало нам полезные метки времени, - говорит Нильсен. – Я хочу знать, где я увижу импульс в моей акуле, и какое время он означает: ей 50 или 10 лет?
Нильсен и его команда обнаружили, что белки хрусталика у двух наименьших из них 28 гренландских акул содержат большое количество углерода-14, предполагая, что они родились после начала 1960-х годов.
Третья маленькая акула, однако, продемонстрировала уровень содержания углерода-14 чуть выше, нежели у 25 крупных акул. Это может свидетельствовать о том, что она родилась в начале 1960-х годов, когда атомные частицы от бомбы, связанные с углеродом-14, начали включаться во все морские пищевые цепи.
После длительных путешествий гренландские акулы возвращаются в глубокие и холодные воды фьорда Уумманнак на северо-западе Гренландии (акулы были частью программы тегирования и выпуска крупных хищников в Норвегии и Гренландии).
Это свидетельствует о том, что большинство наших проанализированных акул на самом деле были старше 50 лет, - сказал Нильсен.
Затем учёные объединили радиоуглеродные результаты с оценками того, как гренландские акулы растут, чтобы создать модель, которая позволила им проверить возраст 25 хищников, родившихся до 1960-х годов.
Их результаты показали, что самой большой акулой группы была самка размером более пяти метров в длину. Ей, скорее всего, было около 392 лет, хотя, как отмечает Нильсен, диапазон возможных возрастов колебался в пределах от 272 до 512 лет.
Гренландские акулы являются сейчас лучшими кандидатами на звание самых долгоживущих позвоночных животных на нашей планете, - сказал исследователь с восхищением.
Видео - гренландская полярная акула:
Более того, взрослые самки из эксперимента достигают половой зрелости только после того, как они вырастают до четырёх метров в длину. Их первые роды происходят лишь в возрасте около 150 лет.
Нильсен полагает, что "будущие исследования должны быть в состоянии определить возраст с большей точностью".
И с нетерпением ждёт дальнейших исследований:
Есть и другие аспекты биологии гренландских акул, которые супер-интересно знать и освещать, - заключил он.
Напомним, что ранее учёными уже было выдвинуто предположение, что каждый год гренландская акула вырастает на 0,5-1 сантиметр.
А причиной долголетия, предположительно, является очень медленный метаболизм: этот вид акул является - хищницы обитают в водах, температура которых колеблется от -1 до +5 градусов Цельсия.
Этим же объясняется и медлительность акулы, за которую она и удостоилась латинского названия Somniosus microcephalus, что означает "соня с маленьким мозгом".
Исследование хрусталиков глаз гренландской акулы (Somniosus microcephalus ) показало, что возраст ее крупных особей - около 400 лет. Причем такая продолжительность жизни является для этого вида правилом, а не исключением. Судя по всему, гренландская акула - самое долгоживущее современное позвоночное животное.
Смерть, как ни странно, - относительно новое изобретение эволюции. Первые обитатели планеты Земля, бактерии и археи, были потенциально бессмертны. Одноклеточные существа могут, конечно, погибать от самых разных внешних причин, но запрограммированной смерти, обязательно завершающей каждый жизненный цикл и приводящей к образованию трупа, у них нет. Она появляется вместе с многоклеточностью, связанной с половым размножением. Еще в 1914 году довольно известный зоолог, профессор Евгений Александрович Шульц, писал об этом:
«Природа обладала всеми средствами сделать индивидуум бессмертным, но она выбрала для него смерть. Вместо постоянного молодения отдельных органов - посредством молодения их клеток - она выбрала молодение всего организма с помощью одной клетки. Она отняла у нас бессмертие и взамен его дала нам любовь ».
Похоже, что Шульц был прав. Ни из каких известных законов природы не следует, что любой многоклеточный организм должен непременно стареть и умирать. Сейчас, например, мы знаем, что отдельные особи коралловых полипов могут жить больше четырех тысяч лет, и нет причин считать, что этот возраст - предельный (E. B. Roark et al., 2009. Extreme longevity in proteinaceous deep-sea corals). Правда, установлено это для таких полипов, у которых особь является частью колонии. Самостоятельные организмы, и особенно обладатели сложных нервных систем, как правило, имеют ограниченный срок жизни - для каждого вида свой.
Например, показано, что у млекопитающих продолжительность жизни находится в обратной зависимости от скорости обмена веществ и в прямой зависимости от относительного размера мозга (M. A. Hofman, 1983. Energy metabolism, brain size and longevity in mammals). У других животных такие зависимости наверняка разнороднее и сложнее. Впрочем, и среди млекопитающих есть особые случаи. Самый знаменитый из них - это голый землекоп (Heterocephalus glaber ), африканский грызун, обладающий эусоциальностью , подобно общественным насекомым. Колония землекопов во многом напоминает термитник - она состоит из «матки» (размножающейся самки), ее двух-трех «мужей» и нескольких десятков «рабочих» обоих полов, которые не размножаются. При этом голые землекопы практически не стареют и могут жить больше 30 лет; для млекопитающих такого размера это уникальный случай (см. Геном голого землекопа - ключ к секрету долголетия? «Элементы», 11.11.2011). Отсутствие старения, приводящее к огромному - раз в десять по сравнению с мышами и крысами - повышению продолжительности жизни, позволяет рабочим особям, не тратящим ресурсов на собственное размножение, заботиться подряд о многих поколениях новорожденных потомков матки. Но самое интересное в этой истории - возможность «отключить» старение в случае, если на это есть эволюционный «запрос». Голые землекопы показывают нам, что такая возможность существует. И тут открывается огромное поле для исследований.
До каких величин в принципе может дойти индивидуальная продолжительность жизни сложного многоклеточного животного - например, позвоночного - и есть ли тут вообще какой-то естественный предел? Чтобы это выяснить, надо сперва разобраться в том, сколько реально живут позвоночные животные в природе. А это не всегда легко. Но понемногу факты накапливаются. Новый интересный фрагмент информации на эту тему недавно подарила ученым гренландская полярная акула (рис. 1).
Между тем гренландские акулы бывают и шестиметровыми (судя по справочникам, их максимальная зафиксированная длина - 640 см). Что еще занятнее, уже давно известно, что самки гренландских акул достигают половой зрелости при длине около четырех метров. И теперь, исходя из собранных данных, можно утверждать, что этой длины они достигают в возрасте примерно 150 лет. Только тогда гренландская акула становится взрослой.
Итак, получается, что гренландская акула - самое долгоживущее позвоночное на свете. Раньше таковым считали гренландского кита, который может доживать как минимум до 211 лет (см. В интернете появилась новая база данных по продолжительности жизни позвоночных AnAge - самая полная и точная , «Элементы», 15.06.2009). Интересно, что эта оценка тоже была получена с помощью анализа химического состава хрусталика глаза (J. C. George et al., 1999. Age and growth estimates of bowhead whales (Balaena mysticetus ) via aspartic acid racemization). Но гренландская акула, если можно так выразиться, живет еще медленнее. Ничего поразительного тут в общем-то нет, новые данные хорошо вписываются в известные тенденции: при крупном размере и заведомо низкой скорости обмена веществ (в ледяном океане у холоднокровного животного другой быть и не может) медленное развитие вполне естественно. Но полученные конкретные цифры возраста, конечно, впечатляют. Интересно, могут ли они у каких-нибудь позвоночных быть еще больше?
Как мы уже знаем, в водах Мирового океана (и даже пресных водоемах) проживают несколько сотен видов акул. Все они отличаются внешностью, размерами тела, образом жизни и анатомическими признаками. Представители некоторых видов колючих акул не вырастают более, чем на пару дециметров, а гигантская и китовая акулы (кстати, совершенно безобидные) могут достигать в длину более десятка метров. Сколько же живут эти древнейшие представители фауны нашей планеты? Каков может быть их предельный возраст?
При определении возраста какого-либо из высших животных, большую информацию можно получить на основании изучения его костных тканей. При этом можно определить возраст не только ныне живущего, но и давно вымершего существа, имеющего (или имевшего) скелет. Технология определения возраста при этом напоминает процесс определения возраста для деревьев - по подсчету годовых колец.
Но акулы не имеют костных тканей, кроме зубов. Правда среди этих хищниц есть представители, объединенные в отряд катранообразных акул , и имеющие на теле костные образования - чаще всего шипы на спинных плавниках. Именно для катранообразных селахий в настоящее время разработана более-менее удовлетворительная методика определения возраста, при этом получаются вполне достоверные результаты.
Ученые пытаются определить возраст акул по строению хрящевых позвонков скелета, но эти разработки пока находятся на стадии экспериментов и исследований. Поэтому достоверные данные о возрасте акул разных видов (кроме катранообразных) мы пока можем узнать лишь на основе изучения меченых или живущих в неволе особей.
Темп роста тела акул во время жизни не равномерен. В первые годы жизни (3-7 лет) молодь быстро набирает вес и рост. Среднегодовой прирост в этот период может достигать 10-12 см (или до 12 % длины тела). При этом самки растут несколько медленнее, чем самцы. По-видимому, это связано с большим расходованием питательных веществ из организма на формирование и созревание яйцеклеток. В дальнейшем темпы роста тела акул заметно снижаются, и по достижении половой зрелости становятся незначительными. Можно полагать, что предельные размеры акул не на много превышают размеры достижения половой зрелости.
Наиболее долгоживущими из современных селахий считаются полярные акулы . Эти крупные рыбы могут прожить до 100 и более лет. Таким долгожительством любительницы ледяной купели обязаны медленно протекающим процессам в их организме. Они словно находятся в постоянном полусне (кстати, американцы этих акул так и называют - сонными акулами), экономя силы и питательные вещества. В качестве награды за медлительность - долгие годы жизни.
Очень долго живут и другие гиганты моря - китовые , гигантские и большеротые акулы. Их возраст тоже может достигать 100 лет. Обменные процессы в организме этих акул протекают несколько активнее, чем у полярной, но, тем не менее, далеко не так стремительно, как у рифовых или тепловодных хищниц.
Замедленный рост организма и позднее достижение "взрослого" возраста сказывается на общей продолжительности жизни - ведь им надо успеть оставить после себя след на Земле в виде нескольких пометов полноценного потомства.
Ну а обитателям тропических и теплых широт приходится довольствоваться лишь парой десятков лет полноценной жизни, отведенных для них Природой. За это время им надо успеть вырасти и нарожать детей (или отложить яиц). Растут они быстро - условия жизни комфортные, пищи более, чем достаточно. По этой причине развитие и рост организма у этих акул протекает значительно быстрее, чем у жителей холодных вод.
Как уже отмечалось выше, эти два-три десятка лет жизни протекают в постоянной и жестокой борьбе за существование и выживание, поэтому далеко не все появившиеся на свет акулята доживают до половозрелого возраста.
