Что знает рыба. Внутренняя жизнь наших подводных сородичей - Jonathan Balcombe

Иллюзия родства между всеми рыбами отчасти объясняется трудностями эволюции, связанными с эффективным передвижением в воде. Плотность воды примерно в 800 раз больше плотности воздуха, поэтому водная среда обитания позвоночных склоняется к обтекаемым формам, мускулистому телу и уплощенным придаткам (плавникам), которые обеспечивают движение вперед и одновременно минимизируют сопротивление.

Жизнь в более плотной среде также значительно уменьшает силу притяжения. Плавучесть воды избавляет водные организмы от разрушительного действия веса на наземные существа. Так, самые крупные животные - киты - живут в воде, а не на суше. Эти факторы также помогают объяснить небольшой относительный размер мозга (отношение веса мозга к весу тела) большинства рыб, что было использовано против них в нашем мозгоцентрическом взгляде на другие формы жизни. Рыбам выгодно иметь большие и мощные мышцы, чтобы перемещаться по воде, которая более устойчива, чем воздух, а жизнь в практически невесомой среде означает, что нет необходимости ограничивать размер тела по отношению к размеру мозга.

В любом случае, размер мозга имеет лишь незначительное значение с точки зрения когнитивного развития. Как отмечает автор Сай Монтгомери в эссе о разуме осьминогов, в электронике хорошо известно, что все можно миниатюризировать. Маленький кальмар может изучать лабиринты быстрее, чем собаки, а небольшая рыба-бычок способна запомнить топографию приливного бассейна, проплыв над ним во время прилива, что под силу немногим, если вообще кому-то из людей.

Самые первые рыбоподобные существа появились в кембрийском периоде, около 530 миллионов лет назад. * Они были маленькими и не очень интересными. Большим прорывом в эволюции рыб (и всех их потомков) стало появление челюстей примерно 90 миллионов лет спустя, в силурийском периоде. Челюсти позволили этим позвоночным-первопроходцам захватывать и разрывать пищу, а также расширять голову, чтобы мощно всасывать добычу, что значительно расширило доступное меню обеда. Можно также считать челюсти первым в природе швейцарским армейским ножом, поскольку они выполняют и другие функции, в том числе манипулируют предметами, роют норы, переносят материал для строительства гнезд, перевозят и защищают молодняк, передают звуки и общаются (например, не подходи ближе, а то укушу). Наличие челюстей положило начало бурному росту численности рыб в девонском периоде, который также называют "эпохой рыб", включая первых суперхищников. Большинство девонских рыб были плакодермами (пластинокожими), имевшими тяжелую костную броню на головном конце и хрящевой скелет. Самые крупные плакодермы были грозными. Некоторые виды Dunkleosteus и Titanichthys достигали тридцати футов. У них не было зубов, но они могли резать и дробить с помощью двух пар острых костных пластин, образующих челюсти. Их окаменелости часто находят с кучками полупереваренных рыбьих костей, что позволяет предположить, что они срыгивали их на манер современных сов.

Несмотря на то, что все они ушли в девон и не существуют уже более 300 миллионов лет, природа была добра к плакодермам, сохранив некоторые экземпляры настолько бережно, что палеонтологам удалось выяснить некоторые интригующие стороны их жизни. Одна из таких находок из ископаемых мест Гого в Западной Австралии - Materpiscis attenboroughi (в переводе - рыба-мать Аттенборо), названная так в честь культового британского ведущего документальных фильмов о природе Дэвида Аттенборо, который с восторгом рассказывал об этом виде в своем документальном сериале 1979 года "Жизнь на Земле". Этот прекрасно сохранившийся трехмерный экземпляр позволяет осторожно снять слои, чтобы открыть внутренности рыбы. И что же там обнаружилось, кроме хорошо развитого детеныша Materpiscis attenboroughi, прикрепленного к матери пуповиной. Это открытие раскачало эволюционную лодку, отбросив на 200 миллионов лет назад происхождение внутреннего оплодотворения. Оно также придало эротическую окраску жизни ранних рыб. Насколько нам известно, существует только один способ внутреннего оплодотворения: секс с интромиссивным органом. Так что, похоже, рыбы первыми стали наслаждаться "веселым видом" секса. Об этом открытии и о Джоне Лонге, австралийском палеонтологе, благодаря которому оно стало известно, Аттенборо неоднозначно высказался во время публичной лекции: "Это первый известный пример совокупления позвоночных в истории жизни... и он называет его в мою честь".

Несмотря на секс, у костных рыб, возникших примерно в то же время, что и плакодермы, было светлое будущее. Хотя они понесли большие потери во время третьего великого вымирания, завершившего пермский период, в течение последующих 150 миллионов лет триасового, юрского и мелового периодов они неуклонно диверсифицировались. Затем, около 100 миллионов лет назад, начался настоящий расцвет. С тех пор и до наших дней число известных семейств костистых рыб увеличилось более чем в пять раз. Однако ископаемые не охотно раскрывают свои секреты, поэтому, возможно, в скалах до сих пор скрыто множество более ранних семейств рыб.

Как и их костные собратья, хрящевые рыбы также уверенно восстанавливались после пермского кризиса, хотя и без взрывного разнообразия, характерного для более поздних времен. Насколько нам известно, сегодня существует больше видов акул и скатов, чем когда-либо в истории. И мы начинаем узнавать, что их реальная жизнь не соответствует их драчливой репутации.

Разнообразные и универсальные

Поскольку за их жизнью наблюдать сложнее, чем за жизнью большинства наземных животных, рыб нелегко изучить. По данным Национального управления океанических и атмосферных исследований, изучено менее 5 процентов мирового океана. Морские глубины - самая большая среда обитания на Земле, и в них живет большинство животных планеты. Семимесячное исследование мезопелагической зоны (от 100 до 1000 метров - от 330 до 3300 футов - ниже поверхности океана) с помощью эхолотов, опубликованное в начале 2014 года, показало, что там обитает в десять-тридцать раз больше рыб, чем считалось ранее.

А почему бы и нет? Возможно, вы сталкивались с распространенным представлением о том, что жизнь на больших глубинах - это ужасное испытание для обитающих там существ. Это поверхностная идея, ведь, несомненно, глубоководные существа испытывают не больше неудобств от огромного давления вышележащего океана, чем мы от давления атмосферы над нами, равного примерно десяти тоннам на квадратный метр (часто выражаемого как 14,7 фунта на квадратный дюйм). Как объясняет эколог-океанолог Тони Кослоу в своей книге "Безмолвная глубина", вода относительно несжимаема, поэтому давление на глубине оказывает меньшее влияние, чем мы обычно думаем, поскольку давление внутри организма примерно такое же, как и снаружи.

Технологии только начинают позволять нам заглянуть в океанские глубины, но даже в доступных местах обитания многие виды остаются неоткрытыми. В период с 1997 по 2007 год только в бассейне реки Меконг в Азии было обнаружено 279 новых видов рыб. В 2011 году было обнаружено четыре