Акулы способны переживать катаклизмы: новые факты о мастерах адаптации
Живи долго и не замерзай
В августе 2016 года гренландская полярная акула официально была признана самым старым из живущих позвоночных в мире. Исследовав с помощью радиоуглеродного анализа 28 роговиц глаз особей этого вида, ученые установили: в среднем гренландские акулы живут 300 лет, половой зрелости достигают к 150 годам, а самой старой оказалась пятиметровая акула, которая бороздит акваторию Атлантики вот уже 397 лет. Предыдущий рекорд — 211 лет — принадлежит гренландскому киту. Предполагается, что причина долголетия кроется в низкой температуре воды, в которой обитают полярные акулы: от -2 до +5 градусов.
Холодная вода позволяет замедлить рост и биохимические процессы в организме, а также эффективно бороться с инфекциями. Не менее удивителен и механизм приспособления гренландских акул к ледяным водам Арктики: из-за отсутствия почек вывод аммиака и мочевины происходит через кожу, поэтому в мышечной ткани акулы содержится много триметиламина, который работает как антифриз. Кстати, именно поэтому мясо гренландских акул не употребляют в пищу: триметиламинделает его ядовитым и опасным не только для людей, но и для животных. Так что гренландская полярная акула, прекрасно адаптировавшись к суровым климатическим условиям, вдобавок заметно умерила желание людей охотиться на нее.
Экономия ресурсов
Акулы принадлежат к надотряду хрящевых рыб, однако, в отличие от большинства представителей этого надотряда, у них нет плавательного пузыря, который бы выполнял гидростатическую функцию (удерживал бы акулу на определенной глубине). Поэтому, чтобы не утонуть, подавляющее большинство акул вынуждено постоянно находиться в движении. Они преодолевают десятки километров, не останавливаясь ни на минуту даже во сне. Разумеется, на это уходит колоссальное количество энергии, которую акулы восполняют внушительными объемами пищи: так, большая белая акула, за день может съесть 150−200 килограмм еды. В критической ситуации акула легко может «отключить» наименее востребованный в данный момент участок мозга ради сохранения энергии.
Например, кошачьи — или, как их еще называют, эполетные акулы экономят энергию за счет полного отказа от использования нейронов, обрабатывающих сигналы, идущие от сетчатки глаз. Другими словами, акула слепнет в опасной ситуации и снова обретает зрение только тогда, когда оно понадобится. Выяснилось это в ходе эксперимента: акул поместили в большой аквариум с морской водой и провели электроретинографию — наложили электроды на роговицу и на кожу вокруг глаз. Через 30 минут содержания акул в условиях недостатка кислорода β-волны электроретинограммы полностью исчезли. Зрение восстановилось только после того, как в аквариум подали кислород.
Примечательно, что эту особенность развили в себе именно эполетовые акулы: они обитают на мелководье Большого Барьерного рифа, где в темное время суток содержание кислорода сильно падает из-за отлива.
Непорочное зачатие
Удивительны и способы размножения акул, точнее, их количество. Первый — яйцекладка, такая же, как у птиц и рептилий. Так предпочитает размножаться около 30% акул — например, донные и полярные. Второй способ — яйцеживорождение, характерный только для хрящевых рыб. В этом случае акулы сами становятся своеобразным инкубатором: оплодотворенная яйцеклетка и сформировавшееся яйцо остается в организме самки. Вылупившись, мальки покидают тело матери. Так размножается большинство известных акул, включая катран, гигантскую и тигровую. Третий способ — живорождение, при котором в теле самки развивается эмбрион, получая все необходимые элементы непосредственно из организма матери. Живорождение характерно для плащеносных, молотоголовых и серых акул.
Но, как будто трех способов мало, акулы припасли еще один сюрприз для ученых. Как оказалось, они спокойно могут размножаться партеногенезом. Один из первых зафиксированных случаев произошел в 2001 году в океанариуме Детройта, где акула, обитавшая без самца в аквариуме на протяжении долго времени, родила детеныша. Впоследствии, проведя множество исследований и наблюдений, ученые подтвердили: в неволе (то есть в условиях, далеких от естественных и приравнивающихся к потенциально опасным) акулы действительно могут прибегать к однополому способу воспроизводства, когда женские половые клетки развиваются без оплодотворения. Более того, у акул есть в рукаве еще один козырь на случай появления по-настоящему серьезной угрозы исчезновения вида: самки способны сохранять сперму партнера в течение нескольких лет и воспользоваться ею только в благоприятный момент. Именно поэтому первые случаи партеногенеза сначала воспринимались учеными как активирование давно оплодотворенных, но «спящих» клеток, пока не принесла потомства акула, рожденная в неволе и всю жизнь обитающая исключительно с самками. Большинство ученых считает, что и партеногенез, и способность сохранять в себе в течение многих лет оплодотворённые клетки, — это уникальные и мощный защитный механизм, который позволяет спасти вид от вымирания и который уже неоднократно приходил акулам на выручку в условиях глобальных катаклизмов.
Пресноводные хищники
Способность доживать до 400 лет, выдерживать арктический холод, восстанавливать популяцию практически в одиночку — уже этого было бы достаточно, чтобы по праву наделить акул статусом искусных манипуляторов эволюцией. Однако на этом их таланты к адаптации не заканчиваются: оказывается, некоторые виды безболезненно переносят пресную воду и отлично живут и размножаются в реках и озерах — хорошая новость для хищников, сомнительная для пловцов и беспечных дайверов. Многие виды серых акул прекрасно себя чувствуют в реках Австралии, Южной и Северной Америки, Индии и Ирана. Но, пожалуй, самым известным ареалом их обитания является крупнейшее озеро Центральной Америки — Никарагуа, связанное с Карибским морем рекой Сан-Хуан. Бычьи акулы, обитающие в его водах, — это единственный вид, который может длительное время жить в пресной воде. Такая поразительная способность обеспечивается самостоятельным управлением осморегуляцией собственного организма при помощи жабр и ректальной железы.
Когда-то озеро было частью океанического залива, но позже отделилось из-за поднятия суши и изменения рельефа. Поэтому многие виды, обитающие в Никарагуа, просто вымерли, оказавшись отрезанным от привычной среды. Многие, но не акулы, маэстро адаптации, которые приспособились к изменившимся условиям и теперь вселяют страх в жителей прибрежных районов. Поэтому даже если начнется таяние ледников и опреснение Мирового океана, акулы смогут без усилий пережить и этот катаклизм.
Акулы-ниндзя
В последние годы люди все чаще сталкиваются с новыми видами акул. Например, в декабре 2015 года ученые из исследовательской организации Pacific Shark Research Center обнаружили новый вид акул, который был назван акулой-ниндзя из-за насыщенного черного окраса и малого количества светящихся органов на поверхности тела (фотофоров). По одной из гипотез, это идеальная маскировка, чтобы скрывать собственную тень и надежно прятаться. Акулы-ниндзя обитают у тихоокеанского побережья Центральной Америки на глубине от 800 до 1500 метров. Самая крупная обнаруженная особь насчитывает 51 см в длину, но максимальные размеры пока неизвестны. Всплывают на поверхность и древнейшие, но практически неизученные виды. В 2003 году в сеть португальских рыбаков попалась акула-гоблин (акула-домовой), знания о которой ограничивались единственным, пойманным в 1897 году экземпляром. Через месяц у западных берегов Тайваня акул-гоблинов, больше смахивающих на доисторических химер, ловили уже десятками.
Да и плащеносные акулы, похожие на морского угря, предки современных скатов, стали все чаще попадаться в сети и на крючки. Ученые связывают это с потеплением океанских вод, которое неизбежно ведет к перестройке всей аквасистемы. Поэтому поразительные виды акул, еще с мелового периода обитающих на глубине и мало изменившихся с тех пор, поднимаются на поверхность, чутко улавливая только-только начинающие постепенно набирать силу малейшие климатические изменения. Поэтому почти любой вид акул можно смело причислить к ниндзя за их из ряда вон выходящий талант приспосабливаться практически к любым изменениям, будь то пресная или ледяная вода, отсутствие кислорода или самца — трудно найти более совершенный и в то же время более древний организм, чем акула.
