Кистеперая рыба из Мелового периода
Кистеперая рыба из Мелового периода
Глубоководные, и потому малодоступные для людей участки океана могут хранить свои секреты, порой скрывая самых диковинных существ. Подобным гостем из глубины веков стала кистеперая рыба под названием «целакант».
Ископаемые остатки целакантов были найдены в морских отложениях возрастом от 380 до 75 млн. лет. До нахождения первого живого экземпляра ученые считали, что эти рыбы вымерли в Меловом периоде несколько раньше динозавров. Костные структуры ископаемых рыб, особенно их парные грудные и тазовые плавники, имеют особое строение, что позволило поместить этих существ рядом с эволюционным предшественником первых земноводных и всех наземных позвоночных. Наибольшее многообразие целакантов в течение их доисторического существования наблюдалось в нижнем Триасе (16 видов) и верхней Юре (8 видов).
Первого современного коморского целаканта отыскала в декабре 1938 г. Марджори Кортней-Латимер, куратор музея в Восточном Лондоне, при исследовании рыб, выловленных рыбаками в устье реки Чалумна на Коморских островах недалеко от Мадагаскара. Исследовательница не смогла классифицировать необычную рыбу синего цвета, называемую местными жителями «гомбезой» («горькой рыбой»). Не имея возможности сберечь мягкие ткани находки, Марджори распорядилась сделать чучело. В Лондоне профессор ихтиологии Смит сразу же узнал в чучеле доисторическую кистеперую рыбу целаканта и опубликовал в марте 1939 г. описание этого существа, дав ему латинское имя Latimeria chalumnae в честь Марджори Латимер и места находки.
После первого экземпляра такая же рыба попалась в трал в 1952 г., а впоследствии были пойманы и другие, но всегда в одном и том же месте: на глубоководье, возле восточного побережья Южной Африки, между Мозамбиком и Мадагаскаром.
Второй вид семейства Latimeriidae — индонезийский целакант — был открыт возле города Менадо, расположенного на северном побережье острова Сулавеси, в сентябре 1997 г. Биолог из Калифорнии Марк Ердман увидел необычную рыбу на местном рынке и, исходя из места находки, присвоил ей название Latimeria menadoensis. До 2007 г. индонезийский целакант был известен лишь по четырем образцами: две рыбы были случайно пойманы акульими жаберными сетками, а еще двух видели под водой с батискафа. Пятый экземпляр был пойман на крючок удочки вблизи г. Манадо рыбаком Юстиносом Лахамой 26 марта 2007 г. и прожил 17 часов в загороженном сеткой участке моря. Это стало рекордом, поскольку считалось, что целаканты могут выжить в поверхностных слоях воды не более 1–2 часов. Индонезийский целакант весьма плохо изучен, а все полученные данные касаются в основном первого вида — коморского целаканта.
В 1986 г. немецкому ученому Гансу Фрике удалось не только обнаружить живого целаканта в глубинах близ Гранд-Комора, но и заснять его на видеопленку с борта подводной лодки «Geo». На этой пленке целакант предстал совсем в ином свете: не как реликт, случайно загнанный эволюцией в потайные глубины моря и времени, а как полноправный представитель современной морской фауны, чудом сохранившийся за сотни миллионов лет и переживший всех своих кистеперых собратьев.
Коморский целакант
Исследования современных латимерий выявили, что они имеют много общих черт с примитивными хрящевыми рыбами, но и много более развитых специализированных анатомических деталей. Прежде всего, это — одни из редчайших живых существ, практически не изменившиеся в течение 400 млн. лет и развившие уникальные анатомические структуры, не встречающиеся ни в одной группе животных. В 1994 г. были опубликованы данные генетического исследования, согласно которым кариотип (хромосомный набор) целаканта складывается из 48 хромосом и заметно отличается от кариотипа легочных рыб, но весьма похож на 46-хромосомный кариотип ископаемой жабы.
Наиболее яркой внешней характеристикой целакантов является наличие семи специфических лопастных плавников. Парные плавники поддерживаются костными поясами, напоминающими эволюционных предшественников плечевого и тазового поясов наземных четвероногих позвоночных. Вместо характерного для всех позвоночных жесткого костного позвоночника осевой скелет целакантов эволюционировал независимо и представлен толстостенной эластичной трубкой диаметром около 4 см, заполненной жидкостью под избыточным давлением.
Вместо сплошного черепа нейрокраниум (мозговой череп) целакантов разделен внутренним суставом на переднюю и заднюю части, что позволяет рыбам открывать рот не только посредством опускания нижней челюсти, но также поднимая верхнюю. Это существенно увеличивает ротовое отверстие и, повышая объем ротовой полости, обеспечивает особое «всасывающее питание», которого не имеет ни один представитель позвоночных. Подобная конструкция вместе с другими вращательными суставами головы, специфическими ростральными органами и горловой сеточной электросенсорной системой объясняют такую характерную черту поведения целакантов, как зависание в воде вниз головой во время охоты при локализации добычи.
Анатомия внутренних органов имеет примитивные черты, характерные для доисторических животных, — в частности, предыдущих форм рыб. Так, для пищеварительной системы характерно наличие спирального клапана с уникальными, чрезвычайно удлиненными, почти параллельными спиральными конусами в кишечнике. Спиральный кишечник — черта, прогрессивно редуцируемая у современных хрящевых рыб и замещенная удлинением кишечника у костистых рыб и наземных позвоночных. Сердце целаканта сильно удлинено.
Комплекс особых дермальных (кожных) каналов, известный лишь у ископаемых животных, у целаканта существует вместе с обычным для современных рыб рядом ямок, формирующих орган «боковой линии», определяющий направление тока воды.
Расцветка коморского целаканта синевато-серая с большими серо-белыми отметинами по телу, голове и мускулистым основам плавников. Рисунок таких пятен является индивидуальным для каждой особи и используется учеными для идентификации при подводных наблюдениях. Выяснено, что светлые отметины имитируют сидячих существ — оболочников, которые в природе поселяются на стенах глубоководных пещер, где обычно собираются целаканты. Таким образом, данный тип расцветки обеспечивает рыбам прекрасную маскировку в соответствующем биотопе. Умирающий коморский целакант вместо синеватого цвета становится коричневым, в то время как индонезийские целаканты окрашены в коричневый цвет в течение всей жизни, с заметным золотистым блеском на светлых отметинах. У обоих видов самки вырастают в среднем до 190 см, самцы — до 150 см. Вес взрослых особей колеблется от 50 до 90 кг. Новорожденные целаканты не превышают в длину 38 см.
Современные целаканты — это тропические морские рыбы, населяющие прибрежные воды на глубине 100–300 м. В таких условиях температура воды не превышает 16–18 °C, что эволюционно обусловило особые характеристики воздухообменной функции крови. Рыбы, поднятые на поверхность, где температура среды намного превышает 20 °C, испытывают такой респираторный стресс, что их выживание маловероятно даже при условии последующего возврата в холодную воду. Однако в виду того, что большие глубины имеют незначительное количество еды, целаканты в ночное время часто всплывают к поверхности для питания. Днем рыбы снова погружаются на глубину, достигая наиболее комфортных температур и группами прячась в пещерах. Во время отдыха латимерия медленно двигается посредством парных плавников или пассивно плывет с током воды, что обеспечивает сохранение энергии. Ночью все целаканты позволяют переносить себя восходящим, нисходящим и горизонтальным течениям воды. Парные плавники стабилизируют дрейфующую рыбу таким образом, что она предварительно обходит любые препятствия. Кроме того, все латимерии время от времени переворачиваются вертикально головой вниз и остаются в этом положении до двух минут.
При плавании целакант медленно двигает парными лопастными грудными и брюшными плавниками в противофазе, что характерно для легочных рыб и видов, ведущих придонный образ жизни. Кроме того, попеременный способ движения конечностей является основным для сухопутных позвоночных. Известно, что при неспешном движении свободно плавающие в толще воды (нектонные) рыбы заваливаются набок; медлительный целакант же, напротив, работая плавниками на манер четвероногого, прекрасно держит равновесие.
Непарные лопастные — второй спинной и анальный — плавники колеблются синхронно из стороны в сторону и являются основным средством быстрого передвижения вперед. Это объясняет их одинаковую форму и зеркальное расположение. Нелопастный (лучевой) первый спинной плавник обычно сложен вдоль спины; рыба расправляет его при опасности или использует в качестве паруса при дрейфе по течению. Большой хвостовой плавник (точнее, слитные третий спинной, хвостовой и второй анальный плавники) находится выпрямленным и неподвижным в течение дрейфа или медленного плавания, что характерно для всех слабо-электрических рыб. Такое положение дает возможность проводить анализ импульсов окружающего электрического поля. В случае опасности хвостовой плавник используется для быстрого и мощного рывка вперед. Маленький эпикаудальный лопастевидный плавник сгибается при движении рыбы, а также при «стоянии на голове», и может принимать участие в электрорецепции вместе с ростральным и ретикулярными органами. Таким образом, подобная координация движения плавников эволюционно развилась для стабилизации положения громоздкого тела рыбы, а у ее вымерших предшественников могла способствовать передвижению по суше.
Охотится целакант весьма своеобразно: он плывет по течению «свечкой», с опущенной головой. Почему именно так, а не как все рыбы, — ученые пока точно не установили. Хотя, вероятнее всего, в такой позе охотнику легче перехватывать электрические импульсы, испускаемые жертвой. Благодаря особым структурам головы, целакант способен выслеживать жертву на больших глубинах в кромешной темноте. Пищей служат бентосные (глубинные) организмы, такие как светящиеся анчоусы, глубоководные рыбы-кардиналы, каракатицы и другие головоногие и даже некоторые виды акул. Большинство этих животных скрываются в подводных пещерах, где их и подстерегают «доисторические» хищники. Во время охоты целакант неподвижно зависает в воде и, почувствовав добычу, настигает ее одним взмахом большого хвостового плавника. Благодаря специфической анатомии черепа, латимерии добывают еду путем всасывания добычи из пустот и расщелин вместе с водой при резком открывании рта, усеянного мелкими острыми зубами. Мгновенно заглотив жертву, целакант снова переходит на плавное скольжение, сберегая силы для следующей охоты.
Современные латимерии известны очень развитой и сложной репродуктивной системой, причем тонкости их размножения до конца не изучены. До 1975 г. коморский целакант считался яйцекладущим, поскольку в организме 163-сантиметровой самки, выловленной возле острова Анжуан в 1972 г., было найдено 19 яиц, по форме и размерам напоминающим апельсин. Позднее другая самка, находящаяся в экспозиции Американского Музея природной истории, была вскрыта для взятия проб тканей внутренних органов. При этом в яйцеводах рыбы обнаружили пять хорошо развитых эмбрионов длиной 30–33 см, каждый с большим желтковым пузырем. Это открытие свидетельствует, что целаканты являются живородящими животными, как и некоторые виды акул. Далее было показано, что сильно васкуляризованная поверхность желткового пузыря находится в тесном контакте с поверхностью яйцевода, формируя плацентоподобную структуру. Вдобавок к желточному питанию из яйца, эмбрионы живут также благодаря диффузии питательных веществ из крови матери. Третий способ питания внутриутробно формирующихся плодов оказался еще более необычным. У нескольких выловленных самок было найдено большое количество некрупных яиц размером с куриное (от 56 до 65 штук), причем такое их количество не могло быть «вскормлено» плацентарно. Таким образом, дополнительное питание эмбрионов латимерии происходит и за счет остатков избыточных яиц (явление оофагии).
Согласно косвенным сведениям, беременность целакантов очень продолжительная — около 13 месяцев. Самки становятся половозрелыми в возрасте 20 лет (как у некоторых осетровых) и размножаются один раз в несколько лет. До сих пор неизвестно, как происходит внутреннее оплодотворение и где живут юные особи несколько лет после рождения. Во время подводных исследований ни одной молодой рыбы не наблюдали у берегов или в пещерах, и только две были найдены свободно плавающими в толще воды.
До того, как в середине XX в. была признана большая научная ценность целакантов, их время от времени вылавливали местные жители и использовали в пищу ради гипотетических антималярийных свойств. Знатоки утверждают, что в связи с большим содержанием жидкого жира мясо целаканта имеет неприятный запах и протухлый вкус, а также вызывает у человека сильную диарею.
Масштабные научные исследования целакантов начались в начале 80-х годов XX в., и в то же время возник слух, что жидкость их осевого скелета волшебным образом продлевает жизнь. В связи с этим очень быстро образовался черный рынок, где цены на рыбу были очень высокими. Наибольшего размаха нелегальный вылов достиг во времена политического мятежа и нестабильной ситуации на Коморах. Однако благодаря усилиям защитников природы латимерии были признаны видом, нуждающимся в безотлагательных мероприятиях охраны, для чего в 1987 г. в столице острова Гранд-Коморо был основан Совет охраны целакантов (Coelacant Conservation Council).
В настоящее время общая оценка численности коморского целаканта размером в 200–500 взрослых особей считается завышенной, в связи с чем этот вид был занесен в Красную книгу МСОП, где получил статус уникального с критически узким ареалом, специализированной физиологией и образом жизни. Однако запрещенная охота на целаканта продолжается, поэтому главной угрозой для живого реликта является не естественный отбор, а безжалостный рыболовный промысел.
Данный текст является ознакомительным фрагментом.