После среднего мозга идет большой мозг, которым акула думает. Этот участок мозга отвечает за социальное поведение и поведение в пространстве. Белые акулы используют большой мозг среди прочего для того, чтобы распознавать и отслеживать добычу, обрабатывать сигналы окружающей среды, касающиеся источников питания, и распознавать потенциальных партнеров. Именно в этом участке происходит деление мозга на два полушария – уникальная черта среди позвоночных. На вершине этого Y-образного участка расположены обонятельные центры, благодаря которым акула распознает запах [9]. Поскольку за обоняние отвечает около 70 % мозга акулы, эти животные постоянно находятся в мире запахов. Выясняется, что белые акулы на самом деле умны, а их мозг превосходит мозг других рыб [10]. К примеру, лосось обладает лишь частью мозгового потенциала большой белой акулы.
Плакоидная чешуя, пришедшая на смену обычной рыбьей чешуе, стала новой кожей акул. Она представляет собой модифицированные зубы с внутренней полостью, заполненной тканью и кровеносными сосудами, покрытой твердым внешним слоем из карбоната кальция. У каждого такого зубика уникальная форма, однако базовое строение одинаковое. Оно напоминает дизайн велосипедного шлема: спереди зубики круглые, назад же отходят три ниспадающих гребня, каждый из которых сужается к концу. Зубики прилегают друг к другу, как черепица на крыше, покрывая все тело акулы. Если провести пальцем от головы акулы к хвосту, ее кожа будет гладкой на ощупь, если в противоположном – шероховатой.
Вдохновившись плакоидной чешуей акулы, сотрудники Гарвардской школы инженерных и прикладных наук стали искать способы улучшения аэродинамики крыльев. Они взяли гладкое крыло, добавили к нему напечатанную на 3D-принтере плакоидную чешую и стали исследовать влияние на аэродинамику. При помощи сложного программного обеспечения инженерам удалось провести испытания в цистернах с водой и сделать компьютерный анализ гидродинамики. Они обнаружили, что за крылом с прикрепленными плакоидами образовывались вихри. Возникала короткая область местного отрыва потока. Зубики образуют вихри, благодаря которым лобовое сопротивление снижается на 10 % [11]. Кроме того, инженеры из Гарварда выяснили, что зубики способствовали увеличению подъемной силы и даже помогали поддерживать ее и при более высоких углах набегающего потока. Таким образом, плакоидная чешуя одновременно и увеличивает подъемную силу, и снижает сопротивление, что приводит к отличным гидроаэродинамическим результатам [12].
Это объясняет молниеносную скорость движения акулы в воде, и инженеры мечтают сымитировать строение тела акулы и применить его на самолетах, вертолетах и других воздушных судах. Кроме того, инженеры могут использовать его при проектировании ветряных турбин, чтобы улучшить их производительность. В недалеком будущем могут появиться различные улучшенные формы крыльев, так что обществу нужно благодарить акул за то, что они вдохновляют инженеров на совершенствование дизайна.
Помимо мозга и плакоидной чешуи, природа одарила акул и другими новшествами. Одно из наиболее существенных среди них – печень, способная хранить запасы жира и поддерживать акулу на плаву на длинных дистанциях. С ходом эволюции рыбы стали полагаться на плавательный пузырь, который обеспечивает плавучесть и позволяет экономить энергию. Обычно это два наполненных газом мешка, расположенные в спинной части. Акулам, у которых плавательный пузырь отсутствует, тоже нужно было что-то для поддержания плавучести. Печень, способная выступать в роли резервуара жировых запасов, выполняет двойную функцию: она снимает проблему плавучести и обеспечивает акулу энергией для преодоления длинных дистанций.
Однако путешествия на длинные дистанции стали возможны не только благодаря жировым запасам. У акул есть грудные плавники, которые расходятся в стороны подобно крыльям самолета. Акула использует хвост, чтобы двигаться вперед, а грудные плавники – для вертикальных перемещений. Хотя жир в печени и способствует плавучести, у большинства акул она отрицательная. Это значит, что их тело плотнее вытесняемой жидкости, и они могут утонуть, если не будут двигаться. Однако белым акулам удалось извлечь пользу из этого очевидного недостатка. Когда акула при помощи хвоста начинает движение, развернув грудные плавники книзу, отрицательная плавучесть позволяет ей скользить вниз, затрачивая минимум усилий. Достигнув определенной глубины, акула разворачивает боковые плавники кверху и, используя хвост в качестве мотора, снова может подниматься. Такой тип плавания называется дрифт-дайвингом, он позволяет акулам с высокой эффективностью преодолевать большие расстояния, поскольку в таком случае затрачивается гораздо меньше энергии – в некоторых случаях на 50 % меньше, чем если бы акула плыла прямо на определенной глубине [13].
И Мэри Ли, и Люси, и другие их сородичи осуществляют невероятно длинные путешествия по всему миру, используя этот способ плавания. Ученым удалось отследить заплывы больших белых акул от Мексики до Гавайских островов и обратно. Любой автолюбитель скажет, что во время подобного пути потребуется множество остановок на заправочных станциях. Чтобы проехать такое расстояние, обычному автомобилю потребуется 37 дозаправок. Но где может подзаправиться акула? Как выясняется, акулы не охотятся во время таких переходов: они полагаются только на внутренние запасы энергии. В отличие от китов и наземных животных, которые во время длительных путешествий могут расходовать энергию из подкожных запасов жира, акулы таковыми не обладают: они состоят сплошь из мышц, как олимпийские пловцы. Чтобы преодолевать большие расстояния, акулы полагаются на жир, хранящийся в печени, как в топливном баке. Печень акулы, расположенная в брюшной полости, имеет огромные размеры, она простирается от пищевода до брюшного плавника. На жир в печени приходится около четверти общего веса акулы – таким образом, у животного массой 900 килограммов будет 225 килограммов жира, или 60 галлонов топлива: это в два раза больше топливного бака автомобиля Cadillac Escalade.
До того как Национальный институт исследований воды и атмосферы в 2012 году начал устанавливать метки на акул, считалось, что большие белые акулы могут жить только в холодной воде. Однако после пяти лет кропотливой работы выяснилось, что новозеландские белые акулы зимой мигрируют в тропические воды, предпочитая проводить время с апреля по сентябрь севернее, при более теплых температурах. Преодолевая такие расстояния, Шак и другие белые акулы подтверждают, что они выдающиеся путешественники; в прохождении длинных дистанций они могут сравниться с серыми и горбатыми китами. Максимальное зафиксированное расстояние, на которое удалялись новозеландские акулы, – 3200 километров. Согласно данным, полученным с маячка, белые акулы обычно преодолевают 160 километров за день, в то время как люди в среднем проходят в день 4 километра.
Теперь ученые могут отслеживать перемещения акул, и информация, которую они получают, очень важна: она может способствовать охране и регулированию численности популяции акул. Это можно проиллюстрировать историей китов в Национальном морском заповеднике Стеллваген-Бэнк в 40 километрах от Бостона, между Кейп-Энн и Кейп-Код в заливе Массачусетс. Эта охраняемая государством природная территория площадью 2180 квадратных километров – убежище для китов и других морских обитателей. Когда ученые наблюдали за горбатыми и южными китами в этом заповеднике, выяснилось, что маршруты китов пересекаются с маршрутами кораблей, направляющихся в Бостонскую гавань. В результате киты часто погибали, сталкиваясь с судами. Власти изменили пути прохождения судов, транспортные расходы увеличились, но смертность среди китов резко упала. Подобная практика применима и к акулам. Зная маршруты отслеживаемых акул, можно использовать информацию об областях, где акулы спариваются и выводят потомство, чтобы защитить этот вид.
