Как живые: Двуногие змеи, акулы-зомби и другие исчезнувшие животные - Андрей Юрьевич Журавлёв

нужна не в этом качестве: далеко налегающие друг на друга упругие коллагеновые пластины надежно защищают тело от укусов акул равного и чуть большего размера. Шкура выдерживает захват острыми зубами с силой до 25 Н. От больших акул спасает глубина, где целаканты и выжили. Костная поверхность чешуи, в свою очередь, несет многочисленные ребрышки и шипики, которые при движении рыбы ориентированы вдоль встречного потока и тем самым уменьшают лобовое сопротивление среды.

Крючьевидные острые конические зубы и/или мелкие зубчики образуют две дуги: снизу – на зубных и венечных костях, сверху – на челюстных, нёбнокрыловидных и сошниках. Зубы покрыты эмалью, а основу образует складчатый дентин (плицидентин) – так же как у древних четвероногих позвоночных. (Раньше по таким зубам выделялась большая группа земноводных – лабиринтодонты.)

Жаберные дуги несут костяные зубцы вместо мягких жаберных тычинок. Есть спиральный клапан в кишечнике и артериальный конус в сердце, как у живых и ископаемых представителей древних эволюционных ветвей костных и хрящевых рыб. Осморегуляция (выравнивание давления между морской водой и внутренней средой) осуществляется удержанием в крови мочевины и триметиламин-N-оксида, а также с помощью ректальной железы, выделяющей избыточную соль, – опять же как у хрящевых. Присутствие азотистого соединения особенно интересно, поскольку оно отменно работает в бескислородных условиях, а латимерию давно подозревают в том, что она хорошо приспособилась к среде с пониженным содержанием кислорода. (Из-за этих веществ разлагающийся целакант отвратительно пахнет, с чем пришлось столкнуться мисс Латимер, когда она пыталась сохранить первую пойманную рыбу.)

Спинной мозг заключен в канал, стенки которого укреплены хрящевыми и костными дугами. Каждая дуга переходит в невральный шиповидный отросток, образованный хрящевым стержнем и костной оболочкой. Поскольку хрящ обычно не сохраняется, в ископаемом виде получаем полый шип, который и дал название целакантам (от греч. κοιλοζ – «пустой» и ακανθα – «колючка»).

Мозговая коробка не цельная, как у других современных костных рыб. Она состоит из двух обособленных монолитных блоков – рыльного, или обонятельно-клиновидного (этмосфеноидного), спереди и затылочно-ушного (отико-окципитального) сзади. Снаружи черепа шов проходит между теменными и заднетеменными костями. Положение очень толстой (4 см в диаметре) хорды, которая прободает задний блок черепа и прирастает вершиной к торцу рыльного, видимо, и предопределило появление межчерепного зазора. Благодаря этому подвижному сочленению пара мощных веретеновидных подчерепных мышц, оттягивая рыло вниз и назад, усиливает захват добычи челюстями. Чтобы задрать его вверх, латимерия подключает удивительный механизм, который сейчас больше ни у кого не встречается. Используя всю мощь плавательной мускулатуры тела, она сжимает хорду; та, будучи несжимаемой, давит прямо в центр переднего блока черепа (нужная дырка-то там имеется), толкая его вперед, и пасть разевается.

В рыльном блоке просматривается обширная разветвленная полость, которая в свое время заставила Джона Смита задаться вопросом: не могла ли она вмещать электросенсорный орган, подобный ампулам Лоренцини? Теперь магнитно-резонансная томография подтвердила, что это действительно так. У современных целакантов полость состоит из трех пар взаимно перпендикулярных каналов, создающих трехмерную картину электромагнитного поля и его искажений. Последние подсказывают, что где-то рядом появилась возможная добыча. Расположение полости объясняет загадочное поведение латимерии, которая предпочитает ночами дрейфовать по воле морских течений, время от времени зависая вниз головой. В этот момент ее электролокатор сканирует поверхность дна в поисках незаметной для прочих органов пищи. Интересно, что у палеозойских целакантов электрочувствительные каналы располагались на рыле, как у других рыб, использующих подобное приспособление. Это сходство указывает на то, что и электросенсорный орган, и чувствительность к низкочастотным токам были рыбами унаследованы от общих бесчелюстных предков.

По мере развития мозг латимерии претерпевает значительные изменения. У плода, пока он находится в утробе матери и удивительно похож на головастика, мозговая полость относительно широкая, с короткими обонятельными каналами, уходящими в далеко расставленные носовые капсулы, а ямка для гипофиза – мелкая. Такой же была эта полость у древних костных, хрящевых и пластинокожих рыб. У взрослеющих мальков обонятельные каналы удлиняются, а гипофизарная ямка углубляется вперед и вниз, как у всех мясистолопастных рыб. При этом объем хорды возрастает сильнее, чем объем мозга, который у полутораметровой рыбины оказался буквально вжат в заднюю часть черепа, где занимает всего 1 % объема мозговой полости. Остальное пространство заплыло жиром, причем в прямом смысле. Этим целаканты, в том числе латимерия, отличаются от других мясистолопастных рыб и от любых современных позвоночных вообще. И в кого дальше с таким мозгом можно было эволюционировать? Только в реликты. (Подобный «скукоженный» мозг есть еще у глубоководных акул и скатов.)

Латимерия донесла до нас потрясающее сочетание признаков хрящевых, лучеперых и мясистолопастных рыб, подсказывая, как выглядели их общие предки. Поскольку темпы морфологических преобразований (изменений внешности и внутреннего строения) у целакантов ниже примерно в три раза, чем у костистых рыб, и в шесть раз, чем у четвероногих позвоночных (и важные гены, кодирующие белки, тоже эволюционировали небыстро), латимерию можно считать «живым ископаемым». Этот оксюморон для обозначения подобных форм пришел на ум Чарльзу Дарвину. Однако сказать, что латимерия совсем уж застыла в своей неизменности, тоже нельзя. Даже по сравнению с ее близкой родственницей – меловой макропомой (Macropoma) кое-что стало другим. Например, объемное легкое, скрытое под сплошной скорлупой из крупных костяных пластинок, спаянных известковыми частицами, сократилось до едва заметного «аппендикса», окруженного несколькими мелкими косточками, и погрузилось под мешочек, наполненный жиром. Легкое, открывавшееся в глотку, использовалось для воздушного дыхания и нуждалось в прочной оболочке, чтобы избежать сдавливания. (Впервые необычный костяной орган у ископаемых целакантов описал первооткрыватель динозавров Гидеон Мэнтелл, и ученые долго не могли взять в толк, с чем имеют дело: то ли желудок, как думал Луи Агассис, то ли плавательный пузырь, как считал Артур Смит Вудворд.) Обновленный же орган обеспечивает нейтральную плавучесть на глубине. Плавучести способствуют и отложения жировой ткани в головной и брюшной частях тела, из-за чего даже чучела латимерии сочатся жиром. Наличие легких обычно считается признаком большой продвинутости (мы же всех меряем на свой обезьяний аршин). Однако этот орган был у древних мясистолопастных, а данные по важным генам, влияющим на его развитие, указывают, что легкими могли дышать общие предки всех костных рыб. Причем изначально этот орган был непарным, как на ранних стадиях развития у современных двоякодышащих, латимерии и многопера. Не будем забывать, что концентрация кислорода, растворенного в океане, всю первую половину палеозойской эры еще оставалась низкой, и получать его, заглатывая воздух из атмосферы, было легче. Мясистолопастные и мы, как их потомки, этот архаичный признак сохранили. А костистые нашли более совершенный способ дыхания в насытившейся кислородом водной среде, оставив на память о легких плавательный пузырь, служащий гидростатическим аппаратом. Кроме того, легкие (и плавательный пузырь) играют важную роль в восприятии звуков…

Дальше случилось с целакантами вот что. В мезозойскую эру они изобиловали и в морях, и в пресных водоемах. Хотя видов было немного, они сильно отличались друг от друга: кто носил шлем на голове, словно пластинокожая рыба, кто отрастил длиннющий мясистый спинной плавник… В полноводных северных реках Африки (там, где сейчас расстилается бескрайняя Сахара), 6-метровых рыбин охотно вкушали спинозавры. В конце мелового периода «наземные» мясистолопастные исчезли, и остались лишь глубоководные латимерии. К сожалению, о кайнозойских глубоководных отложениях мы можем судить только по материалам морского бурения. Мелкие раковины фораминифер попадаются десятками тысяч, почти незаметные раковинки кокколитофорид – миллионами. Но пробурить скважину и извлечь керн с костями целаканта – это все равно что найти в стоге сена даже не пресловутую иголку, а контактную линзу.

Мезозойские целаканты, в свою очередь, отличались от более древних. Чтобы в этом убедиться, надо копнуть или, поскольку мы имеем дело с рыбами, нырнуть еще глубже – в моря середины девонского периода (410–375 млн лет назад). В ту пору у первых целакантов, подобных шошонии (Shoshonia, названной в честь индейского племени шошонов, населявших американский Вайоминг), широкие грудные плавники несли по краю многочисленные тонкие кожные косточки – плавниковые лучи (лепидотрихии), словно у каких-нибудь лучеперых рыб. Но эти косточки,