Рассказ предка. Путешествие к заре жизни. - Ричард Докинз

Ветвь лучеперых рыб.

Лучеперые рыбы – самые близкие родственники нас, лопастеперых, и включают примерно такое же число описанных видов – приблизительно 25 000. Их филогенез полностью не улажен, хотя ясно, что осетры и веслоносы, многоперы, сарганы и ильные рыбы, все ответвились рано. Филогенез, показанный здесь, особенно сомнителен. Поэтому некоторые из особо неясных групп были пропущены в этом дереве.

Что сказала бы Джульетта, если бы я сумел нарисовать для нее лиственного морского дракона, Phycodurus equus? «НЕТ, Папа. НЕ морскую водоросль. Нарисуй рыбу. Нарисуй РЫБУ». Идея «Рассказа Лиственного Морского Дракона» в том, что формы животных податливы, как пластилин. Рыба может приобрести за эволюционное время любую нерыбью форму, требуемую для ее образа жизни. Те рыбы, которые похожи на тривиальную рыбу Джульетты, таковы только потому, что это удовлетворяет их требованиям. Это – хорошая форма для плавания в открытой воде. Но если выживание – вопрос неподвижного зависания в придонных мягких водорослях ламинарии, стандартная форма рыбы может быть искажена, смята, удлинена в фантастических ветвистых проектах, подобие которых ветвям коричневой морской водоросли настолько велико, что ботаник мог бы испытать желание свести их в один вид (возможно, рода фукуса).

Кривохвостка, Aeoliscus strigatus, которая живет в рифах на западе Tихого океана, снова же слишком ловко замаскирована для Джульетты, дабы соответствовать ее требованиям изобразить ее как «рыбу». Ее очень удлиненное тело далее продолжается длинной мордой, и эффект усиливается темной полосой, тянущейся прямо через глаз к хвосту, не похожему на хвост. Рыба похожа на длинную креветку, или немного на бритву убийцы – что отражено в ее втором названии рыба-бритва. Она покрыта прозрачным панцирем, и мой коллега Джордж Барлоу (George Barlow), который наблюдал их в дикой природе, говорил мне, что они даже чувствует себя подобно креветке. Однако сходство с креветкой, вероятно, не является частью их маскировки. Как многие костистые рыбы, кривохвостки повсюду плавают скоординированными группами, с военной синхронностью. Но в отличие от любых других костистых рыб, Вы могли бы подумать, что кривохвостки плавают с телом, направленным вниз. Я не имею в виду, что они плавают в вертикальном направлении. Они плавают в горизонтальном направлении, но с вертикально ориентированным телом. Дополняет впечатление от этого синхронного плавания сходство со стоящими водорослями, или, еще более поразительно, с высокими шипами гигантского морского ежа, где они часто находят убежище. Плавание головой вниз – преднамеренное решение. Будучи потревоженными, они вполне способны переключиться на более обычный, горизонтальный способ, и тогда они убегают с удивительной скоростью.

Или, что сказала бы Джульетта, если я нарисовал бы для нее нитехвостого угря (Nemichthyidae) или большерота (Eurypharynx pelecanoides), двух глубоководных угрей с птицами в своих названиях ? (бекасовый угорь и пеликановидный большерот – Прим. Пер.) Нитехвостый угорь похож на скобу, нелепо длинную и тонкую, с похожими на птичий клюв челюстями, которые изгибаются далеко друг от друга, подобно мегафону. С виду эти расходящиеся челюсти функционируют столь неправильно, что я не могу сдержать удивления, сколь многие из этих рыб были замечены живыми. Может быть, мегафоновые челюсти были искривлены при высыхании музейных экспонатов?

Большерот похож на кошмар. С челюстями, как могло бы показаться, нелепо большими для его тела, он способен проглотить целиком добычу, большую, чем он сам – одна из нескольких глубоководных рыб с таким замечательным талантом. Конечно, для хищников свойственно убивать добычу, большую, чем они сами, а затем съедать ее по частям. Так поступают львы и пауки (Пауки едят большую добычу не столько по частям, сколько в жидком виде. Они вводят в нее пищеварительные соки и затем всасывают, как будто через соломинку.). Но проглотить животное, большее, чем они сами, целиком – такое трудно себе вообразить. Большерот и другая глубоководная рыба, такая как близкородственный живоглот и не близкородственный черный живоглот, который не является угрем, используют такой прием. Они совершают его благодаря комбинации непропорционально объемных челюстей и свободно растягивающегося живота, который отвисает только когда полный, становясь похожим скорее на какую-то крупную наружную опухоль. После длительного периода переваривания живот сжимается снова. Почему потрясающая манера проглатывания должна быть характерной для змей (Змеи делают это, разъединяя свои черепа. Для змеи поедание пищи должно быть испытанием, сопоставимым с родами для женщины.) и глубоководных рыб – для меня не очевидно. Большерот и живоглот привлекают добычу ближе к своему рту люминесцентной приманкой на конце хвоста.

Формы животных податливы, как пластилин.

Разнообразие форм костистых рыб: большерот (Eurypharynx pelecanoides); рыба-луна (Mola mola); камбала (Pleuronectes platessa); черный живоглот (Chiasmodon niger) после еды. [Иллюстрация добавлена переводчиком.]

План строения тела костистых рыб кажется почти бесконечно податливым в течение эволюционного времени, допуская вытягивание или сжатие в любую форму, какой бы она ни была далекой от «стандартной» формы рыбы. Латинское название океанской рыбы-луны, Mola mola, означает жернов, и легко понять почему. Если смотреть сбоку, она похожа на огромный диск удивительной величины, до четырех метров в диаметре, и весит до двух тонн. Округлость ее очертаний нарушают только два плавника сверху и снизу, каждый по два метра длиной.

В «Рассказе Гиппопотама» приводилось объяснение его разительного отличия от своего кузена кита в результате освобождения от силы тяжести, чем киты, должно быть, наслаждались, как только они порвали все связи с сушей. Без сомнения, нечто подобное объясняет большое разнообразие форм, демонстрируемое костистыми рыбами. Но, с некоторыми оговорками, у костистых рыб есть одно преимущество по сравнению, например, с акулами. Костистые рыбы справляются с плавучестью весьма особым способом, и свой рассказ расскажет щука.

Рассказ Щуки

В печальной провинции Ольстер, где «горы Морн круто обрываются к морю», я знаю красивое озеро. Однажды компания детей плавала там нагишом, когда кто-то закричал, что увидел большую щуку. Тотчас все мальчики – но не девочки – выскочили на берег. Щука обыкновенная, Esox lucius, является огромным хищником для маленькой рыбы. Она красиво замаскирована, не против хищников, а чтобы легче было подкрадываться к добыче. Хитрая хищница, не особенно быстрая на больших дистанциях, она висит почти неподвижный в воде, незаметно ползя вперед, пока не окажется на расстоянии броска. Во время смертоносного подкрадывания она плывет с помощью незаметных движений растущего сзади спинного плавника.

Вся эта охотничья техника зависит от способности висеть в воде на заданной глубине, как дрейфующий дирижабль, без какого-либо усилия, в прекрасном гидростатическом равновесии. Вся двигательная активность сконцентрирована в незаметном деле – медленном движении вперед. Если бы щука должна была плавать, удерживаясь на своей глубине, как делают многие акулы, ее техника нападения из засады не работала бы. Не требующее усилий поддержание и регулирование гидростатического равновесия – то, в чем костистые рыбы в высшей степени искусны, и это, возможно, единственный и самый существенный ключ к их успеху. Как они это делают? С помощью плавательного пузыря: измененного легкого, заполненного газом, которое обеспечивает чувствительный динамичный контроль плавучести животного. За исключением некоторых донных обитателей, которые вторично потеряли плавательный пузырь, у всех костистых рыб он есть – не только у щуки и не только у ее добычи.

Действие плавательного пузыря часто объясняют как работу «ныряльщика Декарта», но я думаю, это не совсем правильно. Ныряльщик Декарта – миниатюрный водолазный колокол, содержащий пузырь воздуха, который висит в гидростатическом равновесии в бутылке воды. Когда мы увеличиваем давление (обычно, нажимая вниз пробку в горлышке бутылки), пузырь сжимается, и ныряльщик в целом вытесняет меньше воды. Поэтому по «принципу Архимеда» ныряльщик тонет. Если пробку немного ослабить, чтобы давление в бутылке уменьшилось, пузырь в ныряльщике расширяется, вытесняется больше воды, и водолаз всплывает немного выше. Так, держа большой палец на пробке, Вы можете осуществлять прекрасный контроль над глубиной, на которой ныряльщик находится в равновесии.

Принципиальная особенность ныряльщика Декарта в том, что число молекул воздуха в пузыре остается постоянным, в то время как объем и давление изменяются (в обратных пропорциях, по закону Бойля - Мариотта). Если бы рыба действовала как ныряльщик Декарта, то она использовала бы силу мышц, сжимая или расслабляя плавательный пузырь, таким образом, изменяя давление и объем, но сохраняя одно и то же число молекул. Это работало бы в теории, но происходит не так. Вместо того чтобы сохранять количество молекул постоянным и регулировать давление, рыбы регулируют число молекул. Чтобы опуститься вниз, рыба поглощает некоторые молекулы газа из своего плавательного пузыря в кровь, таким образом, уменьшая объем. Чтобы всплыть, она делает наоборот, выпуская молекулы газа в плавательный пузырь.