Акула-мегарот
Из-за того, что основное количество планктонных организмов обитает в приповерхностных слоях воды, мезопелагической (то есть обитающей в средней части толщи воды) акуле, получившей название мегарот, приходится жить и питаться по-другому. В условиях, когда пища скудна, давление велико, а температуры низки, быть энергичным пловцом сложно. И не очень рационально. Поэтому мышцы и скелет у акулы-мегарот не очень мощные, можно даже сказать, слабые. Зато рот огромный (название говорит само за себя), а поддерживающие его дуги чрезвычайно подвижны. Исходя из их строения, можно предположить, что эта акула питается, резко распахивая свою пасть и всасывая свою добычу. Работе такого глоточного насоса, возможно, помогает очень крупный и очень мобильный «язык». Кроме того, на нёбе — нижней поверхности верхней челюсти акулы — были обнаружены два участка блестящей серебристой ткани. Вполне вероятно, что в темноте они обладают способностью светиться. Если это так, то акула-мегарот использует биолюминесценцию, чтобы приманивать потенциальную добычу — глубоководных креветок и медуз — в зону досягания своего чудовищного рта, и является самым крупным «светящимся» организмом на планете.
Впервые случайно пойманная у Гавайских островов в ноябре 1976 года, акула-мегарот считается самым громким ихтиологическим открытием, сделанным со времени обнаружения знаменитой кистепёрой рыбы-целаканта в Южной Африке в 1938 году. До сих пор было поймано всего 14 экземпляров этой акулы: у Гаваев, Японии, Калифорнии, западной Австралии, Бразилии, Сенегале, Индонезии и на Филиппинах. Поскольку мы практически ничего не знаем об образе жизни этого существа, чрезвычайно интересными оказались результаты слежения за меченой акулой. Пойманный в дрифтерную сеть в 1990 году в Калифорнии пятиметровый экземпляр снабдили двумя радиомаячками и выпустили обратно в океан. Слежение удалось вести в течение двух дней. Оказалось, что в ночное время акула-мегарот держится на глубине 15 метров, погружаясь на 150 метров днём. Другими словами, она осуществляет регулярные вертикальные миграции, следуя за своей добычей, которая ночью поднимается ближе к поверхности, а днём вновь уходит на глубину. Перемещения же объектов питания акулы объясняются той же причиной: они следуют за своей добычей — мигрирующими вверх и вниз некоторыми видами планктонных рачков. В свою очередь, миграции рачков объясняются причиной прямо противоположной — они, не желая быть съеденными и спасаясь от своих самых многочисленных врагов — мелких видов рыб, на день уходят в глубину. Рыбы остаются в приповерхностных слоях — в темноте они охотники неважные, зато за рачками погружаются другие хищники, в том числе медузы, а за ними следует и мегарот. Так они, вверх-вниз, и живут.
Китовая акула
Вырастающая до длины в 20 м при весе в 34 тонны (а именно такого гиганта недавно поймали у берегов Тайваня), китовая акула является самой крупной акулой, когда-либо существовавшей на нашей планете, и самой крупной рыбой современности. Её единственным соперником по части размеров (не считая голубого кита и некоторых динозавров) являлась обитавшая в середине юрского периода костистая рыба Leedsichthys problematicus. Тоже, кстати, фильтратор.
Китовая акула — могучий, хотя и не очень быстрый, пловец, с мощной скелетной, горловой и жаберной мускулатурой. В этом отношении она, так сказать, полная противоположность акуле-мегарот. Тем не менее, как и последняя, китовая акула часто охотиться при помощи глоточного насоса, резко раскрывая пасть и буквально засасывая добычу. В то же время, она может подолгу барражировать под поверхностью, фильтруя воду, как акула гигантская. Особенности строения ротового и фильтрационного аппаратов позволяют ей ловить не только планктонных животных: ракоообразных и личинок, но и мелкую стайную рыбу — сардин, анчоусов и макрель. Умение засасывать пищу объясняет способность китовой акулы питаться в вертикальном положении. Неоднократно наблюдалось, как эти гиганты, «встав на хвост», то всплывают, то погружаются с интервалом в 15-20 секунд. Во время этих колебательных, вверх-вниз, перемещений голова акулы сначала выходит из воды, после чего погружается. Пасть при этом всё время остаётся открытой. Таким образом, вода сначала выходит из ротовой полости через жаберные щели, а в тот момент, когда голова начинает погружаться, она снова устремляется в рот. При этом акула дополнительно всасывает её, а заодно всё то, что в ней находится. Кроме того, китовая акула может двигать головой из стороны в сторону.
Довольно многочисленными являются сообщения о том, что во время питания китовых акул вокруг их рта активно кормятся крупные пелагические рыбы, например, тунцы и альбакоры. Предположительно, они хватают мелкую рыбёшку, которую, в свою очередь, привлекает тот же планктон, которым питаются китовые акулы.
Программа слежения за перемещениями китовых акул позволила выдвинуть предположение о том, что эти рыбы — вечные бродяги. Они перемещаются на огромные расстояния, следуя к местам вспышек численности планктона. Но как они находят их? Возможно, что по запаху. Когда рачки-копеподы питаются планктонными водорослями, то в воду из последних попадает диметилсульфид, один из продуктов жизнедеятельности водорослей. Недавно показано, что некоторые морские птицы, в частности альбатросы, способны чувствовать это вещество, а крачек оно, более того, сильно привлекает. Учитывая, что обоняние у акул развито чрезвычайно тонко, можно предположить, что китовые акулы также могут улавливать диметилсульфид, и, ориентируясь по его присутствию в воде, обнаруживать скопления рачков.
Скаты: манта и дьяволы
Питание неимоверно грациозных скатов-фильтраторов, как и гигантской акулы, основано на движении рыбы сквозь толщу воды. Однако кроме широкой пасти и жаберного фильтра они обладают так называемыми «головными плавниками» (на самом деле это передние выросты грудных плавников) — крупными гибкими лопастями, расположенными по бокам рта. Предполагается, что с их помощью манта и скаты-дьяволы концентрируют и направляют планктон в рот. Огромные грудные плавники делают скатов крайне маневренными: они способны кружиться и закладывать мёртвые петли вокруг скоплений планктона. Возможно, что с помощью такой акробатики скаты делают такие скопления ещё более плотными, что повышает эффективность питания. Закончив есть, скат сворачивает «головные плавники», делая из них «волнорез»: в свёрнутом состоянии они сходятся на средней линии рта, напоминая две сложенные вместе ладошки буддиста во время молитвы.
Загадка происхождения
При всём своём разнообразии, эласмобранхии-фильтраторы характеризуются несколькими общими признаками. У них широкие головы, а рот расположен на переднем конце головы, а не на нижней её поверхности, как у остальных акул и скатов. Зубы маленькие и их функциональная значимость невелика, хотя у взрослой китовой акулы они всё ещё очень многочисленны: 270 000 зубов, расположенных в 310 рядов. Жаберный аппарат несёт фильтрующие элементы, а сами рыбы довольно велики и могут достигать поистине колоссальных размеров. Ещё один важный момент — все рыбы-фильтраторы обладают особыми пищеварительными ферментами, которые разлагают хитиновые панцири планктонных рачков. Хитин — полисахарид, и переварить его также нелегко, как и целлюлозу. Все вместе эти отличительные признаки похожи на те, которыми обладают усатые киты. У китов, естественно, жабр нет, поэтому фильтрационный аппарат находится в ротовой полости. И усатые киты, и эласмобранхии-фильтраторы появились на нашей планете приблизительно в одно и то же время. Совпадение ли это?
За шестьдесят миллионов последних лет глобальная экосистема Земли подверглась нескольким крупным перестройкам. Изменения в положении континентов, очертаний и размерах океанов и их связи друг с другом привели к сильному изменению океанической циркуляции, переноса тепла и, как следствие, серьёзным климатическим сдвигам. Тёплый юрский период сменило похолодание, наступившее к концу периода мелового и продолжавшееся на протяжении последующего палеоцена. Потепление наступило в эоцене. Массовые вымирания, сопровождавшие колебания температуры, происходили с частотой приблизительно раз в 26 миллионов лет. Во время позднемелового вымирания исчезло около 15% семейств всех морских беспозвоночных, которые включали около половины всех существовавших тогда видов животных. Вымерли морские рептилии (которых часто неправильно называют морскими динозаврами) и многие виды рыб.
За вымиранием, тем не менее, всегда следует вспышка увеличения разнообразия организмов. Освобождаются экологические ниши, и на них сразу появляются претенденты. Именно после позднемелового вымирания мощной адаптивной радиации подверглись костистые рыбы и эласмобранхии. Отложения тех времён показывают, что планктон — различные группы одноклеточных водорослей и ракообразных — был чрезвычайно обилен. И, несмотря на то, что переход к фильтрационному питанию потребовал серьёзных перестроек, во всём — в поведении, физиологии и строении, он был оправдан. Водорослями питаются рачки, рачками — мальки рыб, мальками — более крупные рыбы, теми — ещё более крупные, и так далее. Чем выше ступень пищевой пирамиды, тем больше потери энергии, и тем ступень ýже. Другими словами, тем меньше животных может на ней поместиться: крупных хищников не может быть сколь угодно много — всех не прокормить. Питание на одной из низших и наиболее продуктивных ступеней пищевой пирамиды — вот по какому пути пошли усатые киты и эласмобранхии-фильтраторы. Возможно, что конкуренция за привычную пищу (например, более мелкую рыбу и головоногих моллюсков), в условиях, когда планктон был изобилен (по крайней мере, летом), вынудила их предков переключится на питание последним. Перейдя к потреблению зоопланктона, они перестали быть конкурентами другим хищникам. Они стали большими, а, следовательно, уменьшился риск быть съеденным. В третьих, увеличив размеры, они стали менее зависимыми от потерь тепла, и смогли освоить холодные, но богатые планктоном воды. Правда, на этом эволюционном пути не всё было так уж безоблачно. Планктон в океане распределён крайне мозаично, поэтому в его поисках необходимо преодолевать огромные расстояния. Во-вторых, в умеренных водах содержание планктона зависит от сезона. Тем не менее, преимущества перехода к фильтрации, по-видимому, перевесили недостатки. Если бы не человек, который настойчиво уничтожает этих гигантов, огромные планктофаги-фильтраторы были бы одной из процветающих в современных морях групп животных.
Почему они такие большие?
Так всё же почему же они такие большие? Специалист по усатым китам Лоуренс Тэйлор считает, что если для хищника максимальный размер определяется пределом, за которым у него не остаётся врагов, то для фильтратора причина в другом. А именно — в возможности накапливать запасные вещества. Зоопланктон распределяется в океане чрезвычайно неравномерно, а в высоких широтах в больших количествах появляется только летом. Чтобы пережить неблагоприятный период нужно быть большим. Только так можно доплыть от одного богатого кормом района до другого. Чем больше рот и жаберный аппарат, тем больше эффективность фильтрации. Как упоминалось выше, крупному животному проще сохранять тепло, а, следовательно, оно является менее зависимым от прихотей климата. И, конечно, чем ты больше, тем меньше у тебя естественных врагов. Так или иначе, нестрашные монстры и нестандартные хищники являются результатом самого современного и самого сложного эксперимента в эволюционной истории «ремнежаберных». И очень не хочется, чтобы он закончился по вине человека. Но об этом — в следующий раз.
