И. Дроздова.

Удивительная биология

(страница 5 из 23)

скачать книгу бесплатно

   Осьминоги обладают еще одним оружием защиты: они удивительно быстро и гармонично окрашиваются под цвет окружающей их местности. Даже если оглушить или убить осьминога, он не сразу потеряет способность менять окраску. Описан случай, когда убитый осьминог, положенный на газетный лист, моментально изменил окраску, сделавшись полосатым! Ведь он лежал на печатной странице и скопировал ее текст, запечатлев на своей коже чередование черных строк и светлых промежутков. По-видимому, осьминог этот был не совсем мертв, глаза его еще воспринимали оттенки красок окружающего мира, который он навсегда покидал. Даже среди высших позвоночных животных не многие обладают таким бесценным даром изменять по желанию или необходимости окраску кожи, перекрашиваться, копируя оттенки внешней декорации.
   Моллюски, членистоногие и позвоночные – три крупнейшие ветви эволюционного развития животного мира, и только среди них мы находим искусных «хамелеонов», способных изменять окраску сообразно с обстоятельствами. У всех головоногих моллюсков, у некоторых раков, рыб, земноводных, пресмыкающихся и насекомых спрятаны под кожей эластичные, как резина, клетки. Они набиты краской, словно акварельные тюбики. Научное название этих чудесных клеток – хроматофоры. Каждый хроматофор – микроскопический шарик (когда пребывает в покое) или точечный диск (когда растянут), окруженный по краям, будто солнце лучами, множеством тончайших мускулов – дилататоров, то есть расширителей. Дилататоры, сокращаясь, растягивают хроматофор, и тогда содержащаяся в нем краска занимает площадь в десятки раз большую, чем прежде. Диаметр хроматофора увеличивается в 60 раз: от размеров иголочного острия до величины булавочной головки. Иными словами, разница между сократившейся и растянутой цветной клеткой так же велика, как между копеечной монетой и автомобильным колесом.
   Когда мускулы-расширители расслабляются, эластичная оболочка хроматофора принимает прежнюю форму. Сила сокращения дилататоров нисколько не уменьшается даже после получасового напряжения, вызванного воздействием электрического тока. Дилататоры часами и без перерыва остаются в напряжении, поддерживая на коже нужную окраску. Хроматофор растягивается и сокращается с исключительной быстротой. Он изменяет свой размер за 2/3 с, а по другим данным еще быстрей: за 1/2-1/7 с.
   Каждый дилататор соединен нервами с клетками головного мозга. У осьминогов «диспетчерский пункт», заведующий сменой декораций, занимает в мозгу две пары лопастевидных долей. Передняя пара контролирует окраску головы и щупалец, задняя – туловища. Каждая лопасть распоряжается своей, то есть правой или левой стороной. Если перерезать нервы, ведущие к хроматофорам правой стороны, то на правом боку моллюска застынет одна неизменная окраска, в то время как его левая половина будет играть разными цветами.
   Глаза осьминога корректируют работу мозга, заставляя его изменять окраску тела точно в соответствии с фоном окрестностей.
Зрительные впечатления, полученные животным, по сложным физиологическим каналам поступают к нервным центрам, а те подают соответствующие сигналы хроматофорам. Слепой на один глаз осьминог теряет способность легко менять оттенки на безглазой стороне тела. Удаление второго глаза приводит почти к полной потере способностей хамелеона.
   Исчезновение цветовых реакций у ослепленного осьминога неполное, потому что изменение окраски зависит также и от впечатлений, полученных не только глазами, но и… присосками. Если лишить осьминога щупалец или срезать с них все присоски, он бледнеет и, как ни пыжится, не может ни покраснеть, ни позеленеть, ни стать черным. Уцелеет на щупальцах хотя бы одна присоска – кожа спрута сохранит все прежние оттенки.
   Хроматофоры головоногих содержат черные, коричневые, красно-бурые, оранжевые и желтые пигменты. Их сочетание, конечно, не может дать всего разнообразия оттенков, которыми знамениты эти моллюски. Металлический блеск, фиолетовые, серебристо-голубые, зеленые и голубовато-опаловые тона сообщают их коже клетки особого рода – иридиоцисты. Они лежат под слоем хроматофоров и за прозрачной оболочкой прячут множество блестящих пластиночек. Иридиоцисты заполнены, словно комнаты смеха в парках, рядами зеркал, целой системой призм и рефлекторов, которые отражают и преломляют свет, разлагая его на великолепные краски спектра.
   Раздраженный осьминог из пепельно-серого через секунду может стать черным и снова превратиться в серого, продемонстрировав на своей коже все тончайшие переходы и нюансы в этом интервале красок. Бесчисленное разнообразие оттенков, в которые окрашивается тело осьминога, можно сравнить лишь с изменчивым цветом вечернего неба и моря. Игрой красок спрут выражает свои чувства – и страх, и раздражение, и напряженное внимание, и любовную страсть. К ней он прибегает в критические минуты жизни, чтобы ошеломить, напугать врага.
   Кальмары тоже выражают страх и радость игрой красок. Калейдоскоп их чувств составлен из золотисто-оранжевых и буро-красных тонов. Когда кальмар спокоен, он бесцветен и полупрозрачен, как матовое стекло. Тогда чернильный мешок черным провалом зияет на молочном теле животного-призрака. Раздражаясь, кальмар становится пунцовым или оливково-бурым, и его «чернильница» исчезает за потемневшими покровами.
   Если потревожить каракатицу Sepia officinalis, то по ее бесцветному телу пойдут черные полосы, а вслед за ними начнут быстро появляться и исчезать черные пятна. Самец этого вида во время ухаживания покрывается пурпурными и белыми полосами.
   Кальмары обитают во всех широтах – от поверхности до глубины более 3 300 м. По подсчетам некоторых зоологов, их общий вес превышает суммарный вес особей двух любых видов животных, обитающих на суше или в море. Может быть, это и преувеличение, но в Мировом океане и в самом деле существует невероятное количество этих моллюсков. Самым крупным из всех увиденных человеком кальмаров был Architeuthis princeps, выброшенный на отмель в Новой Зеландии в 1888 г. Он достигал в длину 17 м, причем более 10 м приходилось на долю щупалец. Подобные чудовища редко появляются на поверхности, но некоторые зоологи полагают, что в глубинах скрываются еще более крупные виды кальмаров с длиной тела до 23 м и щупалец до 15 м.


   Один пойманный китобоями кит, который, по-видимому, был болен, отрыгнул два щупальца кальмара, каждое по 13 м длиной. Специалисты по головоногим предполагают, что щупальца эти принадлежали особи весом 3 900 кг и длиной 20 м. 15-метровый кальмар оставляет на шкуре кашалота следы от присосок диаметром 10 см, по форме напоминающие крышки от пивной бутылки. У некоторых пойманных китов были обнаружены рубцы от присосок диаметром 46 см.
   Осьминоги не могут сравниться с такими великанами: 50-килограммовый экземпляр осьминога с щупальцами длиной 8,5 м – достаточно большая редкость. А сравнивать их характеры – все равно что сравнивать тигра с котенком. Кальмары нападают на все подряд, даже на неодушевленные предметы и других кальмаров. Осьминоги же, хотя они наряду со скатами-манта, похожими на летучих мышей, и получили прозвище «дьявольские», в действительности, как правило, пугливые животные, в случае опасности предпочитающие укрыться в какой-либо щели или прилепиться к скале, стараясь остаться незамеченными. Кусто считал, что «скорее фермер на поле будет атакован тыквой, чем ныряльщик осьминогом».
   Кальмары, осьминоги и прочие моллюски произошли от похожих на «морское блюдечко» существ, ползавших по морскому дну еще 500 млн. лет назад. Примитивные головоногие положили начало двум ветвям потомков. Представители одной ветви сохранили внешнюю раковину. Из них до нашего времени дожили всего три вида жемчужного, или многокамерного, наутилуса. Это животное водится возле рифов в юго-западной части Тихого океана и встречается на глубинах до 600 м. У него около девяноста лишенных присосок щупалец, которые выходят из открытого конца изящной, живописно украшенной раковины, туго закрученной наподобие бараньего рога. Сам жемчужный наутилус обитает в самой просторной и самой новой из своих 33—36 камер. Он имеет клюв, как у попугая, может передвигаться с помощью «водометного устройства», но у него нет ни чернильного мешка, ни развитых глаз. Незанятые «отсеки» панциря заполнены газом, который поддерживает животное на плаву.
   У представителей второй ветви раковина врастала в тело и при этом постепенно уменьшалась. Так, у каракатиц, например у Sepia, этот внешний скелет превратился в известковую пластинку, или «морскую пенку», а у кальмаров от него остался лишь тонкий внутренний панцирь, пластинка из материала, похожего на рог. Скелет осьминога представляет собой всего лишь два рудиментарных твердых элемента, к которым прикреплены мускулы.
   Утрата раковины играла решающую роль в успешном развитии головоногих. Тяжелые доспехи, сохранившиеся у брюхоногих и двустворчатых моллюсков, обеспечивают им защиту и иные преимущества, но лишают их подвижности и возможности чувственного восприятия внешнего мира. Как только кальмары и осьминоги утратили свои громоздкие раковины, они обрели высокую подвижность и сформировали особые органы для обработки большего количества информации, поступающей из внешней среды. Благодаря приобретенным в результате этого процесса крупному мозгу, острому зрению и быстроте реакции эти животные стали самыми подвижными и наиболее развитыми из всех водных беспозвоночных.
   Даже новорожденные осьминоги не остаются безоружными. Пока не развились еще собственные боевые средства малюток, они вооружаются ядовитыми стрелами медуз. Медузы жалят, как крапива. Их щупальца усажены микроскопическими батареями стрекающих пузырьков – нематоцистами. Каждый пузырек – небольшая колбочка с ядом, в ней свернута спиралью боевая пружина. На конце пружины – острая стрела. Если коснуться медузы – пузырек лопается, пружина разворачивается, и стрела вонзается в тело. Сотни отравленных стрел застревают в коже, и кожа начинает гореть, как от ожога.
   Однажды немецкий ученый Адольф Нэф ловил в Средиземном море личинок тремоктонусов – миниатюрных пелагических осьминогов – и с удивлением обнаружил, что каждая личинка держит перед собой в слабеньких «ручонках» заграждение из обрывков щупалец медуз. Нэф решил, что стрекающие нематоцисты, которыми усажены щупальца медузы, служат осьминожьим младенцам в качестве оружия.
   Ни одно из живых существ не владеет таким разнообразием защитных инстинктов и столь совершенной «боевой техникой», как головоногие моллюски. Только у головоногих есть восемь (или десять) мускулистых «рук», а на «руках» когти и сотни присосок; хищный клюв и яд; глаза зоркие, как у орла, и инфракрасное зрение; реактивный «двигатель» и умение парить над морем; запас воды для путешествия по суше, автотомия и регенерация оторванных щупалец; «дымовая завеса» и «наркотик» для хищных рыб; самый совершенный в мире камуфляж и, наконец, прожекторы и опознавательные огни. Кобра вооружена только ядом, удав – силой могучего тела, заяц и лань – быстротой ног, орел – когтями и клювом, тигр – зубами и когтями. А у осьминога есть все перечисленные выше виды вооружения. Недаром Герберт Уэллс произвел своих марсиан от осьминогов.



   Иногда в открытом море можно наблюдать странное явление: точно стая воробьев вспорхнула с волны, пролетела несколько десятков метров, чуть прикоснулась к волне и быстро полетела дальше. Это чудесные серебристые рыбки, грудные плавники которых превратились в крылья. Сколько прародителей таких летающих рыбок гибло из поколения в поколение, пока их плавники не развились в крылья, позволяющие им выпрыгнуть из воды и улететь от погони на сотню метров! Способ очень эффективный, потому что враг теряет направление погони.
   Но крыло рыбки – это крыло не птицы, а планера. Летающая рыбка не машет крыльями. Спасаясь от преследования, она быстро плывет к поверхности моря, энергично работая хвостом, крылышки-плавники прижаты к бокам туловища, все тело устремлено вверх. Наконец рыбка достигает поверхности. Подобно гидропланеру, она делает «разбег», расправляет крылья и взлетает, поддерживаемая встречным потоком воздуха. В воздухе рыбка летит, как планер. «Мотор» – ее хвост, он работал в воде.
   Если нужно лететь дальше, рыбка коснется волны, опять наберет необходимую скорость и вновь взлетит. Обычно она пролетает 100—150 м, находясь в воздухе около 20 с. Наблюдали и более длительный полет – до 400 м с нахождением в воздухе до 1 мин. Планировать этой рыбке помогают также отраженные от волн воздушные потоки. Ими можно объяснить и залет рыбок на палубу высокого корабля. Ночью, когда рыбка не видит темного борта, она подлетает вплотную к нему, и обтекающий корпус поток воздуха заносит ее на палубу.
   Летучие рыбы, принадлежащие в основном к семейству экзоцетовых, обычны в тропических водах всех океанов и довольно хорошо изучены. Известно, что полет этих рыб пассивный, планирующий. Сведения о летучих рыбах других систематических групп из иных вод гораздо скуднее. Видимо, поэтому бытует мнение, что рыбам вообще недоступен активный, машущий полет.
   Однако природа гораздо многообразнее, чем нам представляется. Оказывается, именно такой полет свойственен мелким, длиной не более 9-10 см, рыбкам из семейства харациновых, живущим в пресных водах Южной Америки. Эти рыбки могут выпрыгивать из воды и с шумом пролетать по воздуху до 3-5 м с помощью взмахов довольно длинных и заостренных грудных плавников, относительные размеры которых меньше, чем у экзоцетид. Однако плавники эти снабжены гораздо более мощными мышцами, и кости плечевого пояса развиты значительно сильнее – они напоминают киль на грудине птиц. Вес мышц, приводящих в движение грудные плавники, достигает 25 % от веса тела, тогда как у родственного, но «нелетучего» рода тетрагоноптерус – всего лишь 0,7 %.


   «Обычная» нелетучая рыба, выпрыгивая из воды, движется в воздухе по инерции: путь ее падения, как правило, ближе к вертикали, чем путь подъема, то есть падает она по более крутой дуге. У летучих харацинид, напротив, траектория подъема нередко значительно круче траектории спуска; достигнув высшей точки, они летят, лишь постепенно опускаясь к воде. Быстрому набору максимальной скорости, необходимой для полета, способствует сравнительно небольшое удлинение плавников-«крыльев», как у птиц, развивающих с места значительную скорость. Длительный машущий полет для рыб, видимо, затруднителен не только из-за их водного дыхания (кстати сказать, у пресноводных рыб в тропиках оно не так уж редко дополняется воздушным), но и из-за замедленного обмена веществ.
   Всем летучим рыбам, насколько это известно, полет служит лишь средством защиты от водных хищников, более опасных, чем воздушные. На океанских просторах, открытых ветрам, выгоднее оказался планирующий полет, тогда как во внутренних водах развился машущий.
   Любопытно, что сходные изменения в плечевом поясе и мышцах грудных плавников отмечены и у нашей чехони. При длине рыбки 23 см вес мышц, приводящих в движение грудные плавники, достигает 4,3 % от веса тела, а у родственного ей леща (длиной 24 см) – всего лишь 0,9 %. Так что, возможно, у чехони это зачатки машущего полета, пусть в самом примитивном виде. Проверить данное предположение можно с помощью киносъемки молодых рыбок, выпрыгивающих из воды.


   Судя по структуре гла2за рыбы, картина мира, видимая ею, смутная, расплывчатая. Смутная, потому что самая чистая вода менее прозрачна, чем воздух. Это уменьшает освещенность под водой, поэтому рыба не в состоянии видеть дальше 30 м. Близорукость рыб – результат их приспособления к ограниченной видимости. Люди же, наоборот, безнадежно дальнозорки, оказавшись в воде без очков или маски. Зато если человек оснащен этим снаряжением, он видит более мелкие предметы, чем некоторые виды тунца и скипджека на той же дистанции.
   Рыбам не нужны веки, они никогда не плачут. Морская вода, постоянно омывающая поверхность глаз, очищает их от посторонних предметов, заменяя веки и слезы. Но если рыбы не могут закрывать глаза, то спят ли они? Оказывается, они преспокойно могут спать с открытыми глазами, как люди – с открытыми ушами. Одни дремлют, вися в воде, другие ложатся на дно, третьи накрываются с головой «одеялом» из донных отложений.
   Расположение глаз по бокам головы позволяет рыбам смотреть в нескольких направлениях одновременно. Однако предметы, находящиеся по обе стороны от них, кажутся им плоскими, точно на киноэкране. Рыба воспринимает мир в трех измерениях лишь в узкой зоне впереди себя, где оба ее глаза видят одновременно одно и то же. Заметив в стороне любопытный предмет, рыба поворачивается к нему «лицом», чтобы определить дистанцию до него. Впрочем, это не относится ко многим придонным видам рыб, глаза у которых сдвинуты к верхней части головы, что значительно расширяет поле их бинокулярного зрения.
   Рыбы плохо видят, что происходит на поверхности воды. Кроме того, преломление лучей, попадающих из воздушной среды в водную, искажает действительное положение таких мелких предметов, как насекомые и наживка. Однако некоторые рыбы нашли выход. Так, маленькая серебристая рыбка-брызгун (Toxotex), не всплывая на поверхность, выбрасывает в воздух струю высотой около метра и сбивает ею мух и других насекомых. А мальки лосося, выпрыгивая из воды (прыжок нередко начинается от самого дна), могут ловить насекомых, летящих на высоте до 40 см над ее поверхностью.
   Издавна повелось с морем связывать молчание. Писатели повторяют такое выражение, как «морской покой», а поэты любят размышлять о «безмолвном море». Но практикам – рыбакам и мореплавателям – хорошо известно, что под изолирующим звук поверхностным слоем океана не смолкая звучит хор различных «голосов». Малайцы, прежде чем забросить сети, опускают голову в воду, прислушиваясь к рыбьим сигналам. Рыбакам, уходящим на промысел в Желтое и Китайское моря на своих тонкобортных судах, мешают спать звуки, похожие на «шум ветра в зарослях бамбука». Жители островов Тихого океана и побережья Западной Африки испокон веков слушают море, прижав ухо к ручке весла.
   Во время Второй мировой войны военные моряки с помощью чувствительных приборов следили за появлением вражеских подводных лодок. В наушниках стоял невообразимый гвалт, состоявший из самых странных звуков, похожих то на грохот якорных цепей, то на шум генераторов, то на кудахтанье куриц, то на гомон играющих детей. В 1942 г. гидрофоны, то есть подводные микрофоны, установленные у входа в Чесапикский залив (США), уловили таинственные звуки, напоминающие «удары пневматических молотков, вспарывающих бетонный тротуар». Флотские специалисты были поражены: оказалось, громкость подводных звуков так велика, что от них могут сдетонировать акустические мины.
   После войны начались работы по выявлению источников этих непонятных звуков. Очевидно, их издавали животные, но какие именно и почему? Ученые прослушивали, наблюдали и фотографировали сотни морских животных – от креветок до морских петухов и от кузовковых рыб до дельфинов. В результате исследований было установлено, что обитатели тропических и субтропических морей гораздо «разговорчивей», чем жители более прохладных вод. Особенно шумно в теплых прибрежных водах, и все животные как никогда «разговорчивы» в период спаривания.
   Гудки и сигналы, настолько сильные, что могут воздействовать на взрыватель акустической мины, издают самцы рыбы-жабы (Opsanus tau), призывающие самок. Это одни из самых шумных обитателей мелководий от залива Мэн до Кубы. Самец рыбы-жабы издает также отвратительный сварливый вопль, когда какая-нибудь другая рыба проявляет интерес к его гнезду.
   А виновницей переполоха в Чесапикском заливе была рыба микропогон (Micropogon undulatus) из семейства горбылевых. Даже когда один микропогон зовет свою подругу, издаваемый им звук похож на частый стук по выдолбленному изнутри бревну. Но когда в мае и июне в Чесапикский залив для нереста приходит от 300 до 400 особей, они поднимают совершенно невыносимый шум. (Акустики во время Второй мировой войны даже решили, что это противник глушит их гидролокаторные установки.) Существует около 150 видов горбылевых, и их «вечерние хоры» слышны во всех теплых морях мира.
   Лишь о немногих видах рыб можно с натяжкой сказать, что они «разговаривают». Чаще всего рыбы издают звуки, когда питаются, дерутся, когда испуганы, раздражены, собираются в сообщества или же пытаются отыскать дорогу. Подобно людям, они невольно вскрикивают, испытывая страх или тревогу. В трудную минуту огромная океанская луна-рыба (Mola mola) весом до 900 кг скрипит зубами и хрюкает наподобие свиньи. Отражая нападение, морской петух и рыба-жаба зловеще рычат, а рыба-еж издает скрежет и вой, которые так же неприятны для некоторых ее врагов, как и ее оружие – острые иглы. Если поймать одну рыбу из косяка, она может подать сигнал, предупреждающий остальных об опасности и обращающий их в бегство.
   Ночные рыбы и обитатели сумрачных глубин, куда почти не доходит свет, например, морской сомик, возможно, находят своих супругов по издаваемым ими звукам.
   Рыба-белка и рыба-попугай скрежещут зубами, расположенными в задней части горла, и этот скрежет усиливается, резонируя в находящемся рядом плавательном пузыре. Другие рыбы, например, рыба-жаба, горбыли и морские петухи, издают стоны и ворчание также используя свой плавательный пузырь в качестве резонатора. «Струнами» служат мускульные волокна, расположенные снаружи или внутри стенок пузыря. Благодаря сокращению и ослаблению мышц плавательный пузырь вибрирует. По сообщениям ученых, у некоторых спинорогов ниже грудных плавников обнажена туго натянутая, точно барабан, часть плавательного пузыря, по которому рыба бьет, точно барабанными палочками, лучами плавников, издавая ритмичный перекатывающийся звук. «Музыкальный голос» американского угря, напоминающий слабый мышиный писк, – это шум газа, вырывающегося из плавательного пузыря.
   Нет смысла издавать звуки, если их никто не услышит. У рыб нет ни наружных «слуховых рожков», ни барабанных перепонок, но зато толстые кости их черепа превосходно проводят звук. В воде звук распространяется дальше и быстрее, чем в воздухе, и звуковые колебания, воспринимаемые этими костями, передаются в среднее ухо.


   У сельди и форели имеется продолжение плавательного пузыря, тесно связанное с внутренним ухом; оно служит резонатором и усиливает звуковые колебания.
   Внутреннее ухо позволяет рыбе сохранять равновесие, как это происходит и у человека. Если удалить его у рыбы хирургическим путем, она утрачивает чувство равновесия, но по-прежнему реагирует на низкочастотные звуковые колебания. Рыба слышит и ощущает с помощью своей боковой линии. Подобным образом и мы ощущаем звуки, когда кладем ладонь на гитару или рояль во время игры на этих инструментах.
   Из всех обитателей животного царства лишь рыбы и немногие земноводные обладают таким высокоразвитым шестым чувством. С его помощью как костистые рыбы, так и акулы обнаруживают приближение врагов и будущих жертв задолго до того, как их увидят. Вдоль всего тела рыбы, по обеим его сторонам, проходит наполненный слизью канал, разветвляющийся в голове. Лежащий непосредственно под кожей, этот канал иногда заметен в виде темной линии, идущей от головы к хвосту. Короткие канальцы, или поры, пронизывающие чешуйки, соединяют эти каналы с внешней средой. При движении рыб в море возникают волны, или изменения давления, которые воспринимаются боковой линией и вызывают перемещение слизи. Это перемещение воздействует на волоски, соединенные с мозгом нервами и пучками сенсорных клеток.


скачать книгу бесплатно

страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

Поделиться ссылкой на выделенное