Главная страница «Первого сентября»Главная страница журнала «Биология»Содержание №21/2008

Зоология

Н. Ю. Феоктистова

Акулы

Акула-домовой

Есть в царстве Нептуна много загадочных и порой страшноватых существ. Один из таких «монстров» – акула-домовой, или акула-гоблин, или, как еще ее называют, – «морская горгулья». В этом году исполнилось 110 лет с того момента, как люди впервые увидели это странное существо. Из «Черного течения» – глубокой морской впадины в районе Йокогамы (Япония) – рыбаки вытащили 106-сантиметрового самца удивительной, ни на кого не похожей, страшноватой рыбы, которую они окрестили «тэнгу-заме», что по-японски и значит «домовой». Свое латинское название, Mitsukurina owstoni, рыба получила в том же 1898 г.

У тэнгу-заме толстое тело с длинным хвостовым плавником и очень длинное уплощенное рыло, которое сбоку имеет вид клина. Рот выдвижной, а челюсти усажены острыми как иглы зубами. Когда они выставлены вперед, то приобретают сходство с клювом. Спинные плавники у этой акулы маленькие, значительно уступающие по размерам анальному. Глазки тоже маленькие, скорее похожие на черные бусины, а тело покрыто практически прозрачной кожей, через которую просвечивают кровеносные сосуды. На протяжении многих лет ученые считали, что акулы-домовые окрашены в тусклые серовато-коричневые тона, и только в 1976 г. японские ихтиологи опубликовали цветные фотографии замороженного экземпляра, на которых можно было увидеть и ярко-розовую окраску, и прозрачные, окантованные синим цветом плавники. Сейчас в Интернете (например, на сайте http://www.marinbiol.org) можно увидеть даже небольшие видеосюжеты с участием живых акул-домовых во всей их первозданной красе.

Акулы-домовые относятся к отдельному семейству Mitsukurinidae, возникшему еще во времена динозавров, не менее 70 млн лет назад. Однако все остальные представители этой группы известны только по ископаемым остаткам – до наших дней, судя по всему, дожил только один вид. Впрочем, кто знает, сколько еще тайн скрывает море?

До последнего времени акула-домовой оправдывала свое название еще и свойственной мистическим существам неуловимостью. До 2003 г. было известно всего 45 случаев поимки этой рыбы, в основном в водах Японии. Она была занесена в Красную книгу как редкий и малоизученный вид. Однако в апреле 2003 г. около северо-западного берега Тайваня, где акул-домовых раньше никогда и не встречали, рыбакам вдруг удалось поймать сразу более 100 экземпляров этой загадочной рыбы. Все они попались в сети на глубине около 600 м, и большая часть выловленных экземпляров оказалась самцами. Челюсти пойманных акул затем были проданы в США, причем за весьма значительную – от 1500 до 4000 долларов – цену.

И все же акулы-домовые обитают не только в дальневосточных морях. Их ловили и у берегов Новой Зеландии, Австралии, Африки, Южной Америки и даже в европейских водах – у берегов Португалии и Франции, а также в районе Мадейры. Два наиболее крупных самца этой рыбы были пойманы у берегов Южного Нового Уэльса (Австралия) в 1983 г. на глубине 960 м. Их длина составляла 3,6 и 3,8 м. Оба экземпляра представлены в коллекции Австралийского музея.

Интересно, что если средняя длина взрослых самцов акулы-домового хотя бы ориентировочно определена, то какова длина взрослых самок – никто не знает. Предполагают, что они крупнее самцов и могут вырастать до 5–6 м. Однако это только предположения, потому что взрослые и беременные самки акулы-домового еще не попадали в руки ученых. Так что неизвестна не только их длина, но и особенности размножения этого вида. Возможно, для акул-домовых, как и для большинства других современных акул, характерно яйцеживорождение, когда оплодотворенные яйца остаются в заднем отделе яйцевода вплоть до рождения молоди. При этом для акул характерен еще и внутриутробный каннибализм – более сильные детеныши еще до рождения съедают слабых и в итоге на свет появляется очень небольшое число акулят, зато крупных и хорошо подготовленных к жизни. Но так ли это происходит у тэнгу-заме – никто не знает.

Спорят биологи и о том, зачем этим акулам такое странное, похожее на лезвие ножа рыло. Сначала предположили, что с его помощью тэнгу-заме вытаскивает рыб и ракообразных из их укрытий – придонных расщелин. Однако позже оказалось, что рыло акулы-домового слишком мягкое и упругое, чтобы служить щипцами для добычи… Зато оно буквально усеяно пузырьками, или ампулами, Лоренцини – электрорецепторными органами. Пузырьки Лоренцини представляют собой погруженные в толщу кожи маленькие соединительнотканные капсулы, от которых отходят тонкие трубочки, открывающиеся на поверхности кожи отверстием. На стенках капсул расположены скопления чувствительных клеток, а полость их и трубочки заполнены слизью-гелем. Как показали исследования, эти капсулы позволяют находить неподвижную, но живую добычу, вокруг которой в результате мышечных сокращений образуются слабые электрические поля напряженностью 0,1–0,01 мВ/см. Гипотеза о том, что рыло акулы-домового, скорее всего, электролокатор добычи, косвенно подтверждается тем, что зубы этих акул иногда находят застрявшими в подводных электрических проводах. Подобная история произошла, например, с кабелем, идущим по дну Индийского океана на глубине 1350 м. Он был поврежден именно зубами акулы-домового.

Впрочем, чем питаются глубоководные акулы-домовые, тоже точно неизвестно. Дело в том, что, когда пойманных акул поднимают на поверхность, они часто еще в воде отрыгивают содержимое желудков, так что ученым остается созерцать или пустой желудок, или желудок с практически полностью переваренной массой. Конечно, некоторые объекты питания все-таки удается установить по непереваренным остаткам: креветок, осьминогов, крабов, морских окуней. Но это, скорее всего, очень небольшая часть пищевого спектра этих занятных животных. Будем надеяться, что наиболее интересные находки, касающиеся особенностей биологии акулы-домового, еще впереди.

Вторая по счету

О самых огромных акулах земного шара – китовых – слышали, наверное, все. А вот о вторых по величине, гигантских акулах, говорят и пишут гораздо реже. Известны они в основном специалистам да рыбакам, которые их добывают.

Гигантская акула (Сetorchinus maximus) – единственный представитель своего семейства. У нее окрашенное в серовато-коричневые тона веретенообразное тело и короткое коническое рыло, сжатое с боков. У мелких особей рыло даже напоминает клюв или короткий хобот. Характерной чертой этой акулы являются огромные жаберные щели, охватывающие практически всю голову от спины до горла. Каждая жаберная дуга несет от 1000 до 1300 длинных роговых жаберных тычинок, образующих цедильный аппарат. А зубы у этой акулы крохотные – всего около 5 мм. Они расположены на челюстях в 4–7 рядов и образуют нечто похожее на терку. Гигантскую акулу, достигающую в длину 11–15 м, часто называют еще «греющейся на солнце», или «блаженствующей», акулой. Дело в том, что эта медленно плавающая любительница планктона питается в основном у поверхности. Она плывет со скоростью 3,5 км/ч с широко раскрытой пастью, процеживая тонны воды и поглощая при этом неимоверное количество различных рачков, медуз, рыбьих личинок и прочей дрейфующей мелочи. Как показали исследования английских ученых Девида Симса и Виктора Квелли, гигантская акула ищет пищу в основном в тех местах, где встречаются теплый и холодный океанические водные потоки. Именно там планктона больше всего, и акулы (иногда по 20–30 особей) следуют за его скоплением, непрерывно питаясь.

Питание акул и зоопланктон

Питание акул и зоопланктон

Гигантские акулы обычно встречаются в умеренных и умеренно-теплых водах северной части Атлантического и Тихого океанов. Но увидеть их плывущими у поверхности можно только весной и летом – осенью и зимой они исчезают. Целых 50 лет ученые полагали, что в холодное время эти гиганты опускаются в мрачные глубины океана, перестают кормиться и, подобно медведям, впадают в спячку… Считалось, что этот период они переживают за счет резервного жира, накопленного в печени. И даже жаберные тычинки у них за ненадобностью отмирают, а весной, когда акулы просыпаются и поднимаются к поверхности, нарастают вновь.

У поверхности же у гигантских акул происходят свадьбы, но лишь через год или два – столько у этих яйцеживородящих рыб длится беременность – на свет появляется акуленок. И это важное событие, как считалось, тоже происходит в темных океанских глубинах.

Однако уже упомянутый выше английский исследователь Дэвид Симс выдвинул совершенно иную теорию жизненной стратегии гигантских акул. На основе наблюдений и теоретических расчетов количества корма, необходимого для нормальной жизнедеятельности этой рыбы, он показал, что акулам совершенно нет необходимости впадать в зимнюю спячку. Во время кормежки акулы должны получать не 1,36 г корма из 1 м3 процеженной воды, как считалось ранее, а примерно вдвое меньше – 0,62 г. И зимой они вполне могут продолжать получать необходимое количество корма, если спустятся в глубины океана вслед за зоопланктоном, который зимой также уходит в более глубокие воды.

Очень грустно, но гигантские акулы всегда служили объектом интенсивного промысла, который достиг своего расцвета 100–160 лет назад. Вплоть до начала прошлого века наиболее ценным продуктом считался жир из печени этого вида. Печень составляет около 20% массы гигантской акулы и содержит до 60% жира. Так что из одной добытой рыбы получали 300–800, а в некоторых случаях и до 2000 л жира!

Промысел гигантской акулы имел много общего с китобойным и также сократился в начале XX в., когда в качестве смазки стали использовать неорганические масла. Однако после Второй мировой войны, когда цены на эти масла выросли, об акульем жире вспомнили снова. Некоторое время его использовали в качестве авиационной смазки, а также для производства косметических средств и витаминных добавок. В послевоенные годы усовершенствовались и способы лова, стали использоваться сети и неразрывные гарпуны.

В настоящее время, несмотря на то что жир гигантских акул больше не используется, их продолжают ловить ради плавников, которые шли и идут на суп. На протяжении многих лет сомнительная слава основных добытчиков гигантских акул принадлежит норвежцам. И, к сожалению, среди истребляемых особей преобладают самки, так как именно они кормятся у поверхности ближе к берегу в весенне-летний период. Какой ущерб уже нанесен гигантским акулам в результате промысла и продолжает наноситься, пока неизвестно, но очевидно, что этот вид уже сейчас нуждается в охране.

По материалам

Ампулы Лоренцини, или Почему белые акулы не живут в океанариумах

В рассказе об акуле-домовом мы уже упоминали пузырьки, или ампулы, Лоренцини, которые, как показали ученые, отвечают за восприятие слабых электрических полей, исходящих от живых, но неподвижных объектов – потенциальных акульих жертв. Весьма чувствительной системой такой электролокации обладают и самые опасные для человека большие белые акулы (Carcharоdon carcharias).

Высокая чувствительность белых акул к слабым электрическим сигналам является серьезным препятствием к содержанию этих хищников в океанариумах. Собственно, больших белых акул не удается пока содержать в неволе – все попытки заканчивались или гибелью акул, или тем, что их выпускали на волю. Один такой случай произошел в 1980 г. в аквариуме Стейнхарта в Сан-Франциско. Тогда в руки аквариумистов попала молодая 2,2-метровая белая акула в отличной физической форме. Акулу назвали Сэнди и поместили в бассейн с искусственным течением и ярким освещением. И тут же стали возникать проблемы: свет для Сэнди оказался слишком ярким, его пришлось уменьшать. Но когда на ночь свет отключили совсем, Сэнди начала беспокоиться еще больше. Пришлось оставлять приглушенный свет включенным постоянно.

Но это было только начало. Через некоторое время акула начала быстро плавать по аквариуму, постоянно тыкаясь носом в выступающую металлическую арматуру, грозя разбить себе морду. Арматуру убрали, но это не решило проблему – Сэнди начала биться головой о стену аквариума в каком-то определенном месте. И тут уже ничего нельзя было поделать. Специалисты сначала только разводили руками, а потом поняли, что в этом «привлекательном» для акулы месте наблюдалось слабое (всего 0,125 мВ) электрическое поле. Другие рыбы, и в том числе другие виды акул, на такое ничтожное напряжение абсолютно не реагировали. А вот большая белая оказалась гиперчувствительной к электрическому фону. Решить еще и эту проблему, не разобрав аквариум полностью, было невозможно. В итоге Сэнди, во избежание фатального исхода, пришлось выпустить на свободу.

А вот целый ряд других видов акул вполне сносно чувствуют себя в аквариумах. В том числе и самая крупная акула Мирового океана – китовая. Первым аквариумом, который продемонстрировал посетителям китовую акулу, был Экспо-Аквариум на острове Окинава (Япония). Это произошло в 1980 г. Через 12 лет подобная попытка была предпринята в Океанариуме Огненного Кольца (также в Японии, в Осаке). Там демонстрировали сразу двух китовых акул длиной более 6 м – самца и самку. Они прекрасно себя чувствовали и прожили в неволе довольно долго. Дело в том, что океанариум в Осаке расположен на побережье и пойманных акул транспортировали к нему, не извлекая из родной стихии, с большими предосторожностями. То есть стресс от перевозки был минимальным, а условия, в которые акул поместили, – очень хорошими. В результате только с 1992 по 2003 г. в Осаке удалось показать зрителям четырех китовых акул, которые при своем содержании практически не создавали серьезных проблем.

Пузырьки Лоренцини – специализированные наполненные желеобразной субстанцией органы, с помощью которых акула распознает электрические импульсы, возникающие в результате мышечных сокращений жертвы
Пузырьки Лоренцини – специализированные наполненные желеобразной субстанцией органы, с помощью которых акула распознает электрические импульсы, возникающие в результате мышечных сокращений жертвы

Однако ампулы Лоренцини играют роль не только электролокаторов. Эти гельсодержащие структуры способны воспринимать еще и изменения температуры окружающей среды. Гель трансформирует тепловой сигнал в электрический, чувствительные клетки капсулы, в свою очередь, преобразуют его в химическую форму, и по нервам сообщение передается в мозг акулы.

Ученый Брендон Браун из Университета Сан-Франциско собрал чистый гель из капсул все тех же белых акул и еще одного вида – черных рифовых акул (Carcharhinus melanopterus). Когда ученый стал определять термоэлектрические свойства геля, он обнаружил, что возрастание температуры на 1 °C приводит к возрастанию напряжения в измерительной цепи на 300 мкВ. Сопоставив этот результат с известным порогом электросенсорного ответа (0,05 мкВ), ученый предположил, что акулы могут определять температурные изменения среды в 0,001 °C!

Браун считает, что такая высокая чувствительность помогает морским хищницам на большом расстоянии обнаруживать термальные фронты – области, где теплая и холодная вода перемешивается и где скапливается наибольшее количество потенциальных жертв.

Справедливости ради следует отметить, что роль ампул Лоренцини как термодатчиков, улавливающих перепады температуры внешней среды в 0,05 °C, была отмечена еще в 70-е гг. прошлого века в исследованиях наших ученых и, более того, даже была упомянута в вузовских учебниках по зоологии позвоночных тех времен.

По материалам Nature Australia 2003/2004, V. 27, № 11.

Рейтинг@Mail.ru