«Под толщей вод, в глубинах потаенных, спит кракен». Насколько огромны гигантские головоногие
В издательстве «Альпина нон-фикшн» вышла книга «Осьминоги, каракатицы, адские вампиры: 500 миллионов лет истории головоногих моллюсков» морского биолога Данны Стоф. Автор рассказывает об эволюции и биологии головоногих моллюсков, которые завоевали господствующее положение в древних морях, пережили несколько массовых вымираний и поныне поражают своим интеллектом, размерами и сложными организмами. Публикуем фрагмент из главы, посвященной исследованиям современных головоногих.
Исследование современных головоногих относится к области морской биологии — науки, в которую стремятся многие романтично настроенные любители дельфинов, но в которую всерьез погружаются только те, кто лишен брезгливости (здесь можно не просто запачкаться, а запачкаться рыбьими потрохами) и умеет справляться с разочарованиями.
Разочарования, с которыми сталкиваются морские биологи, удивительно похожи на те, которые приходится испытывать палеонтологам. Глубины моря бывают не менее загадочными и недостижимыми, чем глубины времен. Нам, сухопутным животным, попросту не удастся в полной мере изучить океан, так что мы вынуждены брать пробы и образцы. Аналогичным образом мы пока не научились перемещаться назад во времени, так что ископаемые находки — это своего рода пробы, позволяющие получить представления о разнообразии и изобилии жизни в прошлом. К сожалению, в обоих случаях забор образцов, как правило, приводит к гибели этих самых образцов.
Рассуждая о сложностях сбора палеонтологических данных, Кеннет де Батс отмечает: «На самом деле это очень похоже на работу морских биологов. В основном приходится опираться на косвенные свидетельства — содержимое желудков или отдельные пойманные экземпляры, но вы не можете проследить за всей популяцией». К тому же обе эти научные области страдают от того, что данные свалены в кучу. Животные, жившие с разницей в тысячи лет, в окаменелостях лежат бок о бок, а животные, которых в океане разделяют километры, могут попасться в одну сеть.
Наши технологии для изучения глубин моря и забора проб беспрестанно усложняются, но фундаментом океанографических исследований остается простейший метод — забросить в воду сеть и посмотреть, что она принесет. Изучение содержимого сети подобно археологической экспедиции: осколки жизни нужно определить и собрать из них цельную картину. Не все животные в равной степени попадаются в сети, и со всеми после поимки нужно обращаться по-разному. Самые нежные студенистые создания попросту распадаются, не оставив после себя и следа, отголоском чего в наши дни является их почти полное отсутствие среди окаменелостей.
Тем не менее при тщательном изучении найденных ископаемых палеонтологи могут творить чудеса. И морские биологи тоже могут многое рассказать о жизни и повадках самых крупных или мелких, самых необычных или страшных современных головоногих.
Сколько их всего?
По сравнению с огромным видовым разнообразием древних головоногих (аммоноиды, это я про вас говорю) современные группы головоногих выглядят довольно скромно. По крайней мере, по количеству видов первенство в мире моллюсков держат улитки. Но отдельные виды головоногих достигают потрясающей численности.
Все моллюски, вместе взятые, составляют десятки тысяч известных видов, и, вероятно, на порядок больше тех, что еще не определены. Чемпионы по разнообразию среди моллюсков — это, несомненно, брюхоногие, те самые настоящие улитки, которых, как предполагают ученые, насчитывается более сотни тысяч ныне живущих видов. Вероятно, существует еще некоторое количество видов миниатюрных улиток, которые прячутся в песках и пока еще не успели попасться на глаза зоологам. Никакие другие группы моллюсков и близко не сравнятся с ними по числу видов, но двустворчатые все же насчитывают более 10 000 видов. Головоногие, к которым относятся всего около 800 ныне живущих видов, оказываются среди самых бедных с точки зрения видового разнообразия групп в типе моллюсков. (Давайте не будем огорчать их сравнением с видовым богатством насекомых в типе членистоногих. Это кого угодно расстроит.)
Головоногие не могут похвастаться и разнообразием местообитаний: у улиток оно намного больше. Помимо так хорошо знакомых нам садовых улиток, представители брюхоногих встречаются в пустынях, джунглях, пресной и морской воде. А головоногие могут жить только в морях и океанах.
Возможно, вам приходилось слышать о северозападном тихоокеанском древесном осьминоге, который приспособился к жизни во влажных лесах Орегона и Вашингтона. К сожалению, этот вид — всего лишь очаровательная мистификация, появившаяся на заре интернета (хотя ее поддерживали и в последующие десятилетия). На сайт, посвященный этому существу, я зашла по модемному соединению, еще учась в школе. И хотя я была довольно наивным ребенком, я все-таки страстно увлекалась головоногими и точно знала о том, что сухопутных осьминогов в природе не существует. Испытывая редкое удовольствие от участия в розыгрыше, я купила на сайте футболку, на которой было изображено щупальце с присосками, закрученное в форме ленточки с надписью: «Спасите северозападного тихоокеанского древесного осьминога». До сих пор бережно ее храню.
Настоящие головоногие не могут жить на суше, даже в самых влажных лесах, но осьминоги, вытащенные из моря, способны какое-то время выживать, держа в мантии соленую воду, чтобы дышать. Так им удается совершать свои знаменитые побеги — вспомните, как Клякса вырвался на свободу из новозеландского аквариума, — хотя способность перемещаться по суше использовалась осьминогами задолго до изобретения аквариумов. Многие осьминоги в природе живут в мелких лужах в приливноотливной зоне, где воды едва хватает, чтобы смочить жабры, прежде чем отправиться в погоню за пробегающим крабом. А в Калифорнийском морском заповеднике произошел противоположный, весьма любопытный, случай: осьминог выполз из воды, направился к группке стоявших неподалеку людей и оставил у их ног дохлого краба, а затем вернулся в море. «Какой заботливый парень!» — заметил оператор, которому посчастливилось записать происходящее на видео.
И все же любой головоногий, оставшись надолго вдали от воды, погибнет от обезвоживания и удушья. Даже пресная вода им не подходит. Максимум, чего достигла эволюция в преодолении этой преграды, — адаптация некоторых каракатиц к спариванию и нересту в солоноватых водах, там, где реки смешиваются с морем. Эти каракатицы могут переносить соленость воды, более низкую по сравнению с водами открытого океана, но все же заметно превышающую соленость воды из крана. И никто не видел, чтобы они плыли вверх по течению. К сожалению, наш мир не знает речных кальмаров и озерных осьминогов.
Впрочем, если говорить о среде обитания головоногих в масштабах планеты, эти ограничения незначительны. Пресная вода покрывает какие-то 0,15% земной поверхности; суша выглядит посолиднее — целых 29%, — но все же и она не идет ни в какое сравнение с океанической средой обитания: 71% площади поверхности и намного больше, если считать по объему. Океан — многослойная среда, в которой экологические ниши расположены друг над другом и разные виды приспосабливаются к жизни в разных водных слоях. Одни головоногие живут у самой кромки моря, в зоне приливов и отливов. Другие скрываются в глубоких безднах. Головоногих еще не обнаруживали на дне Марианского желоба, но нет никаких принципиальных причин, по которым они не могли бы там водиться. Головоногие совершенно точно встречаются на темном морском дне, в составе необычных гидротермальных сообществ, подобно тому как в меловом периоде в зоне метановых сипов обитали аммониты, о которых мы уже говорили на страницах этой книги.
Между лужами в приливноотливных зонах и гидротермальными источниками на больших глубинах лежит сплошная дезориентирующая открытая синева — там нет ни поверхностей, ни камней, ни водорослей.
Нам трудно представить, что она вообще пригодна для жизни. Что там делать? Чем питаться?
Но способность успешно выживать посреди бескрайних синих вод, возможно, стала причиной одного из главных успехов головоногих: несмотря на небольшое видовое разнообразие, численность популяций цефалоподов весьма значительна. Колоссальная биомасса кальмаров, обитающих на средней глубине, позволяет бесчисленным дельфинам, китам, моржам и тюленям крепнуть и расти на рационе из кальмаров, и, несмотря на постоянные преследования хищников, эти кальмары преуспевают и успешно размножаются.
А еще существуют гигантские кальмары. Люди за всю свою историю видели всего нескольких гигантов, а живого кальмара в естественных условиях впервые увидели лишь в 2004 г. Отсюда можно сделать вывод, что эти существа довольно редки. Но если заглянуть в желудок кашалота, там найдутся огромные клювы кальмаров, размером примерно с мужскую ладонь. Сами по себе они не производят особенного впечатления, но сравните их с клювами обычных кальмаров из магазина, которых можно приготовить в кляре и подать под соусом тартар: эти клювы размером с кукурузное зернышко. Клювы размером с ладонь, которые находили во всех вскрытых желудках кашалотов, явно принадлежали гигантским кальмарам.
Если бы каждый кашалот в океане съедал по гигантскому кальмару в неделю, то ежегодно все кашалоты съедали бы более 18 млн этих головоногих. Однако, скорее всего, уровень потребления гораздо выше. Один кашалот за день может даже съедать по нескольку гигантов. По оценкам ученых, кашалоты во всех океанах мира, вероятно, ежедневно съедают, млн гигантских кальмаров. Поэтому легко представить в глубинах океана сплошной слой кашалотовой пищи, состоящей из извивающихся щупалец.
Ну что ж, раз мы заговорили о гигантских кальмарах, придется поговорить об их размерах.
Насколько они огромны?
Прославленная поэма лорда Альфреда Теннисона — один из множества кирпичиков, из которых строится миф о головоногом океанском чудовище:
Многочисленные легенды о воображаемых чудищах родились, скорее всего, благодаря настоящим гигантским кальмарам. Даже миф о морском змее могли придумать люди, видевшие извивающееся щупальце крупного осьминога. Перед историей о кальмароподобном монстре, который способен захватить целый корабль и проглотить матросов, устоять совершенно невозможно, хотя наука и вынуждает нас признать, что кальмары никогда не вырастают до таких размеров.
Поэтому давайте займемся реальными чудовищами.
Гигантский осьминог, завладевший моим умом в детстве, как и умами множества других посетителей океанариума, откармливается в холодных, богатых питательными веществами водах у берегов Аляски и Канады, а также в остальных северозападных районах Тихого океана. Самые крупные представители этого вида по весу сравнимы с взрослым человеком, они могут весить до 70 кг, а невероятный размах их рук достигает более 3 м от кончика до кончика.
По крайней мере еще один вид осьминогов, получивший не совсем верное название «семирукий », может достигать тех же размеров, что и тихоокеанский гигант, или даже больше. (Гекто-котиль самца обычно скручен и спрятан в специальном мешке, когда не используется, и в распоряжении осьминога остаются семь рук для всех остальных дел. Семирукий осьминог — родственник аргонавта, и самцы этого вида тоже гораздо мельче своих партнерш: рекордных размеров достигают как раз самки семируких осьминогов.) Но какими бы огромными ни были эти осьминоги, на звание самого крупного головоногого претендуют все же кальмары.
Долгое время никакой конкуренции не было — всех затмевал гигантский кальмар Architeuthis. Но затем, в 2007 г., всеобщее внимание привлек новый вид — антарктический гигантский кальмар, Mesonychoteuthis, у которого кроме присосок были еще и острые поворачивающиеся крючья. Об антарктическом кальмаре мы знаем даже меньше, чем о гигантском, так что трудно сказать, до каких размеров он может вырастать. Более того, его длину весьма непросто измерить. Даже размах рук осьминога вызывает сомнения: измерять расстояние между кончиками его рук — это все равно, что измерять человека от пальцев вытянутых рук до пальцев ног, вместо более привычного способа — измерять рост от макушки до пяток.
Но длина рук осьминогов хотя бы относительно неизменна. С щупальцами кальмара дело обстоит сложнее. Они эластичны, часто сжимаются и прячутся в небольших сумках, но способны стремительно вытягиваться на большую длину; так стоит ли вообще учитывать их максимальный размер при измерении длины животного? Конечно, нет, но вот какие цифры дает измерение общей длины с учетом щупалец: 9,7 м у антарктического кальмара и 12,8 м у гигантского кальмара. Гигантские кальмары явно побеждают в этом соревновании.
Впрочем, чтобы сравнивать длину головоногих, ученые измеряют не длину рук или щупальцев, они предпочитают измерять длину мантии. У самых крупных кальмаров она также достаточно велика. Мантии антарктических и гигантских кальмаров измерены с высокой точностью: они достигают более 2,4 м — даже очень высокий человек мог бы полностью завернуться в такую мантию (там бы, конечно, порядком воняло). При таком подходе эти два вида делят первенство в размерах. Однако имеется еще один способ измерения, а именно взвешивание. В этом случае антарктический кальмар обгоняет гигантского более чем на 100 кг. Получается, что звание «самый большой кальмар» можно присвоить любому из этих двух видов, в зависимости от того, что учитывать, массу или длину.
Конечно, огромные кальмары производят сильное впечатление. Однако крошечные кальмары невероятно милые, и их очарование, на мой взгляд, берет верх над мощью гигантов.
А кроме того, эти крошки столкнулись с любопытной проблемой, причем успешно ее решили: как может работать реактивное движение, если ты размером с рисовое зернышко? Трудности возникают из-за того, что для существ разной величины вода ведет себя по-разному. Например, вы могли видеть, как муравей беспомощно застревает в капле воды, а водомерка легко скользит по всей поверхности пруда. Для любого крохотного существа вода является плотной и вязкой средой: ходить по ее поверхности кажется более разумным решением, чем пытаться в ней плыть. Однако кальмары отягощены своей эволюционной историей: их тела унаследовали реактивный способ передвижения. Так как же им в таком случае быть?
Чтобы в этом разобраться, я провела несколько лет в самом тесном общении с мельчайшими кальмарами в мире, а именно детенышами размером с рисовое зернышко. Я часами наблюдала за ними сквозь акриловые стенки аквариума и еще дольше просматривала в лаборатории видеозаписи на старом мониторе. Я решила, что «реактивные» — неподходящее описание для их микроскопических движений, и стала называть их «сжимающими». По мере того как я накапливала данные наблюдений за расширяющимися и сокращающимися мантиями, я наконец пришла к выводу, что мантии этих крошечных детенышей имеют форму, больше похожую на колокол, чем на торпеду, что позволяет им плавать с помощью медленных, мягких толчков, как медузы, а не путем выбрасывания мощной струи, как крупные кальмары. Это, конечно, не слишком эффективный способ, но он работает. По мере взросления животных колокола превращаются в торпеды, а мелкие плавные толчки сменяются мощным реактивным движением самых быстрых кальмаров на планете: ведь эти крошечные детеныши рано или поздно вырастают в самых крупных взрослых кальмаров. Гигантские и антарктические кальмары, а также предмет моих исследований, кальмар Гумбольдта, — все они рождаются малышами размером с рисовое зернышко.
А вот самый крошечный взрослый кальмар эволюционировал в другом направлении. Речь идет о взрослом моллюске длиной менее 2 см. Эти малыши называются карликовыми кальмарами, и реактивное движение приносит им мало пользы даже во взрослой жизни. Поэтому они решили не утруждать себя плаванием. Карликовые кальмары проводят большую часть жизни, прикрепившись к стеблям водорослей при помощи необычной клеевой железы. Как именно действует этот клей — все еще является предметом научных исследований, тем не менее были предложены две в равной степени удивительные гипотезы. Согласно первой из них, клеевая железа может быть «двойной»: часть клеток в ней выделяет клейкую слизь для прикрепления, а другая часть — кислоту, чтобы растворить эту слизь, когда нужно отклеиться. Согласно второй, два типа клеток выделяют разные виды слизи, которые действуют как двухчастный эпоксидный состав, который приобретает клеящие свойства только в том случае, если два компонента смешиваются. В этом случае кальмары, вероятно, просто высвобождаются, извиваясь, когда им это понадобится.
Невзирая на название, карликовые кальмары ближе к каракатицам, чем к настоящим кальмарам, — их внутренние раковины больше похожи на сепионы, чем на гладиусы. В группу головоногих под названием «сепиоиды», помимо хорошо известных каракатиц и менее известных карликовых кальмаров, входит, например, кальмар Коха (Sepiadarium Kochi) и кальмары-бобтейлы (отряд Sepiolida). И если судить по наличию клеевой железы у карликового кальмара, можно сказать, что среди сепиоидов встречаются самые странные представители современного семейства головоногих.