Способ плавания акулы, по-видимому, записан глубоко внутри её позвонков. Флоридский атлантический университет рассказывает об исследовании в журнале Journal of Anatomy, в котором учёные сравнили трёхмерную архитектуру позвоночника шести видов с очень разными стилями плавания. Работа вышла онлайн 14 июля 2026 года, а подробный научный пресс-релиз — 27 июля.
Результаты исправляют упрощённое представление о скелете акул. Позвоночник хрящевых рыб не состоит из кости, однако в телах позвонков находятся минерализованные пластины — ламеллы — и разветвлённые узлы. Их количество, форма и расположение различаются между видами и меняются от передней части тела к хвосту.
Трёхмерное сравнение 139 позвонков
Команда исследовала 139 позвонков от 24 акул. По возможности образцы брали из переднего, среднего и заднего отделов позвоночника. Микрокомпьютерная томография высокого разрешения позволила увидеть минерализованные структуры, не разрушая позвонки.
Затем учёные измерили размер и форму тел позвонков, объём минерализованной ткани, количество ламелл и разветвлений. Это позволило сравнить степень минерализации у разных видов и изменения внутренней конструкции вдоль тела.
Жёсткая передача силы у быстрых акул
Быстрые океанические пловцы Белая акула (Carcharodon carcharias), Короткоплавниковый мако (Isurus oxyrinchus) и Сельдевая акула (Lamna nasus) имели сходную базовую конструкцию. Самые крупные позвонки находились в середине тела. Ближе к хвосту они становились меньше, но содержали больше ламелл. Такое сочетание может стабилизировать тело и делать заднюю часть позвоночника жёстче, чтобы эффективно передавать мышечную силу хвостовому плавнику.
Это соответствует тунцеобразному стилю плавания: большая часть тела остаётся относительно неподвижной, а быстрые боковые движения сосредоточены у хвостового стебля и плавника. Скорость отражается не только в мышцах и внешней форме, но и во внутренней архитектуре позвонков.
Морская лисица — крайний случай
Обыкновенная акула-лисица (Alopias vulpinus) особенно выделялась. Её позвонки содержали больше всего минерализованных ламелл и разветвлений. Задние позвонки были сильно сжаты в продольном направлении и имели большую площадь контакта с соседними позвонками.
Исследователи считают это приспособлением к исключительным нагрузкам. Обыкновенная морская лисица разгоняет длинную верхнюю лопасть хвоста и во время охоты бьёт стаи рыб сбоку или через спину. Позвоночник должен выдерживать силы с нескольких направлений, сохранять устойчивость и обеспечивать подвижность для удара.
Часть материала морской лисицы уже изучалась той же командой в работе 2024 года. Новое исследование включает эти позвонки в более широкое сравнение шести видов из четырёх семейств ламнообразных акул.
Манёвренность вместо максимальной скорости
У Песчаная тигровая акула (Carcharias taurus) обнаружилась другая стратегия. Крупные передние позвонки уменьшались вдоль позвоночника, ламелл было меньше, а разветвлений больше. По мнению команды, такая схема делает позвоночник гибче и подходит для медленного, манёвренного плавания в сложной среде.
Гигантская акула (Cetorhinus maximus) представляла противоположность быстрым видам. Её длинные, глубоко вогнутые позвонки были слабо минерализованы. Это соответствует медленному фильтратору, который испытывает сильное сопротивление при плавании с открытой пастью, но не нуждается в жёстком позвоночнике для резких ускорений.
Конструкция и пределы интерпретации
Функциональные объяснения представляют собой обоснованные биомеханические гипотезы, а не прямые испытания нагрузки. Животных не измеряли во время плавания, а отдельные позвонки не доводили до механического предела под контролируемыми силами. Функцию выводят из трёхмерной структуры, известных стилей плавания и региональных закономерностей позвоночника.
Несмотря на это ограничение, позвоночник акулы явно не является однородным хрящевым стержнем. Эволюция разместила минерализованный материал там, где виду нужны жёсткость, устойчивость или подвижность. Этот принцип может вдохновить лёгкие, прочные и гибкие материалы для робототехники и медицинских технологий.
