Ископаемые кистепёрые
Кистепёрые рыбы — одни из самых древних известных палеонтологам позвоночных. Они появились в водоёмах Земли в середине палеозойской эры, на стыке силурийского и девонского геологических периодов, приблизительно 350 – 300 миллинов лет назад. Как и современные рыбы они имели костные челюсти и чешую из налегающих друг на друга пластин. Но при этом кистепёрые отличались рядом особенностей строения. Наиболее характерная из них — форма плавников, из-за которых эти древние рыбы и получили своё название. Брюшные и грудные плавники кистепёрых представляют собой снабжённые мышцами лопасти, окаймлённые бахромой из мягких лучей, как бы недоразвитые лапы. С их помощью было удобно не только плавать, но и ползать по донному грунту.
Развитие кистепёрых шло по двум основным линиям, они делились на целакантов и рипидистий. Обитавшие в пересыхающих болотах рипидистии, видимо, стали непосредственными предками амфибий, а через них и всех прочих наземных позвоночных, в том числе и человека. Дав начало новому этапу эволюции, сами они сошли со сцены довольно быстро (в геологическом смысле этого слова).
А вот ближайший родственник рипидистии целакант просуществовал в практически неизменном виде удивительно долго. Их окаменевшие останки непрерывно прослеживаются на протяжении 250 миллионов лет, дольше, чем у любого другого позвоночного. Но, как выяснилось, палеонтологические данные оказались неполными, и в действительности целакант ещё более живуч.
Иногда в популярной литературе можно встретить утверждение, что давшие начало амфибиям кистепёрые обитали в мелких пресных водоёмах, тогда как оставшийся неизменным целакант предпочитал морские глубины. Это неверно. Останки древних целакантов в изобилии находят в местах, на которых некогда существовали болота. По-видимому, болота мезозойской эры просто кишели целакантами. Этот отряд кистепёрых рыб был очень широко распространён географически. Чрезвычайно схожие между собой, возможно принадлежащие одному виду, останки находят в Гренландии и на острове Мадагаскар, причём датируются они одинаково.
Ископаемые целаканты — рыбы небольшие. Большинство известных окаменелостей имеют размеры 12 – 50 см. Но они, безусловно, были хищниками, на что указывает строение зубов. Некоторые виды ловили и ели других рыб, некоторые — питались моллюсками. Позвоночник целаканта совсем не такой, как у современных костистых рыб. Он не делится на позвонки и представляет собой пустую изнутри, эластичную трубку. Если позвоночник костистых рыб снабжён острыми твёрдыми шипами, то у целаканта вместо них имеются довольно мягкие полые отростки. Отсюда отряд и получил своё название (целакант в переводе с греческого - «полый шип». У этих рыб необычное строение черепа. Он не сплошной, а как бы составлен из двух половинок — передней и задней, соединённых суставом. Такое строение позволяет, открывая рот, не только опускать нижнюю челюсть, но и подымать верхнюю.
На сегодняшний день палеонтологи выделяют несколько десятков видов ископаемых целакантов. Пик их процветания приходиться на триасовый и юрский геологические периоды. Долгое время учёные пребывали в убеждении, что последний целакант умер около 70 млн. лет назад в меловом периоде, когда на Земле ещё здравствовали динозавры. Но случившиеся во второй трети XX в. события внесли в эти представления существенные коррективы.
Необычный улов
В 30-е годы XX столетия в Ист-Лондоне, южноафриканском порту на берегу Индийского океана, решили открыть музей. Финансирование на него было выделено довольно скромное, штат был небольшим, оборудования не хватало, но местная интеллигенция всё равно радовалось этому начинанию. В 1938 г. пост директора музея занимала молодая симпатичная женщина – мисс Марджори Куртене-Латимер, относившаяся к своим обязанностям с большим энтузиазмом.
Мисс Латимер считала логичным, чтобы в Ист-Лондонском музее значительное место занимала экспозиция, посвящённая местной морской фауне. Поэтому она поддерживала тесные связи с рыболовецкими компаниями, и была знакома с многими капитанами траулеров. Они сообщали мисс Латимер, если в сети случайно попадалось что-то необычное, и доставили музею немало ценных экспонатов.
22 декабря 1938 г. в музей позвонил представитель компании «Ирвин и Джонсон» и сообщил, что их траулер «Аристея», занимавшийся ловом близ устья реки Чалумна, cегодня вернулся в порт и привёз кое-что, могущее её заинтересовать. Мисс Латимер сразу же взяла такси и поспешила в порт. Поднявшись на борт траулера, она обнаружила среди груды акул рыбу весьма необычного вида. Ничего похожего ей прежде не приходилось видеть.
Рыба была около полутора метров в длину, имела примечательную сине-серую окраску и крупную грубую чешую. Но всего удивительнее были парные плавники: мясистые лопасти, отороченные мягкой бахромой из лучей. Хвост неизвестной рыбы также имел непривычные очертания, а всем своим обликом рыба напоминала большую ящерицу. Мисс Латимер не была профессиональным ихтиологом и не могла сходу оценить ценность находки. Она решила расспросить команду. Пожилой тралмейстер, прослуживший на рыболовецких судах тридцать лет, был уверен, что никогда не сталкивался ни с чем подобным. Остальные также не опознали океанскую гостью. Моряки рассказали, что рыба проявила большую живучесть. После поимки она три часа билась на палубе, угрожающе щёлкала зубастыми челюстями и даже попыталась, изогнувшись, укусить капитана за руку.
Конец декабря в Южной Африке – разгар лета, и день был очень жарким. Весившая почти 58 кг рыба уже начала издавать сильный специфический запах, и директору Ист-Лондонского музея стоило немалых трудов уговорить таксиста позволить погрузить её в машину, пол которой мисс Латимер застелила старыми мешками.
После того, как рыба была доставлена в музей, директор попыталась определить её видовую принадлежность с помощью имевшихся у неё справочников и не достигла успеха. Это ещё больше убедило мисс Латимер в том, что ей удалось заполучить что-то действительно очень ценное. Необходима была консультация настоящего специалиста, и девушка решилась написать своему хорошему знакомому, профессору Дж. Л. Б. Смиту.
Джеймс Леонард Брайли Смит преподавал химию в университете Грейамстауна, города, расположенного приблизительно в шести сотнях км от Ист-Лондона. Это занятие он сочетал со страстным увлечением ихтиологией и всё время, свободное от преподавания, посвящал изучению африканских рыб. Особенно его интересовала морская фауна западной части Индийского океана. Именно такой человек был нужен мисс Латимер. К несчастью её письмо не застало профессора в Грейамстауне, и прошло несколько дней, прежде чем оно нашло своего адресата. Между тем, сотрудникам музея необходимо было решить, что делать с рыбой.
Как уже говорилось, Ист-Лондонский музей не был богат оборудованием. У музейных работников не было ни холодильной установки, ни даже формалина. Единственное, что могла сделать мисс Латимер – это, добиться от председателя правления музея разрешения сделать чучело и отвести свою добычу чучельщику. Девушка отлично понимала возможную научную ценность внутренних органов странной рыбы и просила чучельщика по возможности сохранить их до прибытия специалиста, но увы, ответ Смита задерживался, и к 27 декабря внутренности пришли в такое состояние, что их пришлось выбросить.
Профессор Смит получил послание Марджори Латимер лишь 3 января. Оно гласило:
Уважаемый доктор Смит!
Вчера мне пришлось ознакомиться с совершенно необычной рыбой. Мне сообщил о ней капитан рыболовного траулера, я немедленно отправилась на судно и, осмотрев её, поспешила доставить нашему препаратору. Однако сначала я сделал очень приблизительную зарисовку. Надеюсь, Вы сможете помочь мне определить эту рыбу.
Она покрыта мощной чешуёй, настоящей броней, плавники напоминают конечности и покрыты чешуёй до самой оторочки из кожных лучей. Каждый луч колючего спинного плавника покрыт маленькими белыми шипами. Смотрите набросок красными чернилами.
Я была бы чрезвычайно благодарна, если бы Вы сообщили мне своё мнение, хотя отлично понимаю, как трудно заключить что-либо на основании такого описания.
Желаю Вам всего лучшего.
Искренне Ваша
М. Куртене-Латимер.
К письму прилагался сделанная мисс Латимер зарисовка.
Позже профессор Смит вспоминал: «Я перевернул листок и увидел рисунок. Странно... Непохоже ни на одну рыбу наших морей... Вообще ни на одну известную мне рыбу. Скорее, нечто вроде ящерицы. Вдруг у меня в мозгу будто взорвалась бомба: из-за письма и наброска, как на экране, возникло видение обитателей древних морей, рыб, которые давно не существуют, которые жили в отдалённом прошлом и известны нам лишь по ископаемым остаткам, окаменелостям». Форма хвоста, своеобразная крупная чешуя, характерные плавники-лапы, всё указывало на то, что в сеть к ист-лондонским рыбакам попался целакант, представитель отряда, вымершего неимоверно давно, на несколько миллионов лет раньше динозавров.
Научная сенсация
Разумеется, Смит не мог делать столь смелые выводы лишь на основании рисунка, к тому же сделанного непрофессионалом. Ему необходимо было как можно скорее увидеть саму рыбу. Но это оказалось не так-то просто. Никакие сенсационные научные открытия не освобождали профессора от его основных обязанностей в университете, к тому же транспортная и телефонная связь в 1939 г. работала далеко не так хорошо как сейчас. Ихтиолог слал в Ист-Лондон отчаянные телеграммы, прося сохранить хоть что-нибудь из внутренностей, а в случае, если их уже выбросили, даже поискать их на свалке. Увы, спасти мягкие ткани живой окаменелости не удалось. Они погибли безвозвратно. Единственное, что могла сделать мисс Латимер – это переслать профессору детальное описание:
«Скелета не было. Позвоночник представлял собой стержень из мягкого белого хрящеподобного вещества, тянущийся от черепа до хвоста, толщиной около двух с половиной сантиметров. Внутри стержень был заполнен жиром, который брызгал из разрезов. Мясо было пластичным, мялось подобно глине; желудок был пуст. Экземпляр весил 57,5 килограмма и был в хорошем состоянии. Однако из-за сильной жары пришлось немедленно начать его препарировать.
На жабрах были узкие ряды тонких шипов; к сожалению, жабры выкинули вместе с другими тканями...
...Из кожи до сих пор сочится жир. Видимо под чешуёй есть жировые клетки. Чешуя очень глубоко сидит в коже и напоминает броню (этим я хочу сказать, что она твёрдая и мощная)...».
Пока Смит не увидел обнаруженную мисс Латимер рыбу воочию, его постоянно мучили сомнения, относительно правильности данного им определения. Мало того что поимка живого целаканта вообще представлялась невероятной, ихтиолога ещё и смущали размеры ист-лондонской рыбы. Известные науке ископаемые целаканты были существами довольно мелкими, 20 – 30 см в длину. А дожидавшаяся его в музее рыба достигала полутора метров. Однако, когда Смит получил по почте от мисс Латимер несколько осторожно отделённых чешуек таинственной рыбы, он ещё больше утвердился во мнении, что открыл живое ископаемое.
Наконец, 16 февраля ихтиолог смог добраться до Ист-Лондона, увидеть своего целаканта и избавиться от всех сомнений. 18 марта 1939 г. престижный научный журнал «Nature» опубликовал статью Смита об удивительном открытии. В сопровождавшейся фотографиями статье имелось детальное описание внешнего строения живой окаменелости. По желанию профессора кистепёрая рыба, на десятки миллионов лет пережившая своих сородичей, получила имя латимерия чалумна. Вторая часть названия отражала место поимки целаканта, первая – выражала благодарность ихтиолога директору ист-лондонского музея. В своей книге, посвящённой истории открытия латимерии Смит писал:
«...Возиться в жаркий день с большой вонючей рыбой – далеко не приятное и не лёгкое дело. Это адская работа, тем более для женщины. К величайшему счастью, мисс Латимер не была обычной женщиной. По собственному опыту я отлично могу судить, как много она сделала тогда и сколько трудностей преодолела, не встречая нигде поддержки, вдохновляемая только присущим ей горением души. Моё восхищение и уважение к ней неизменно. Настоящий учёный не может не восхищаться ею. Только чутьё мисс Латимер, подсказавшее ей, что речь идёт о чём-то очень ценном, а также сила воли и решимость спасли этот экземпляр; менее настойчивый человек отступил бы».
Читатели возможно помнят финал романа Конан Дойля «Затерянный мир», где герои производят фурор, представляя в академическом собрании живого птеродактиля. Не меньший эффект среди научной, и не только, общественности произвело и появление латимерии. Люди приезжали издалека и выстаивали громадную очередь, чтобы полюбоваться чучелом удивительной рыбы. Но для учёных всего мира опознание ист-лондонской находки как целаканта было не концом, а началом увлекательной истории. Найти живых собратьев этой рыбы, изучить их повадки и внутреннее строение стало важнейшей задачей, вставшей перед ихтиологами.
Долгие поиски
Ещё до своего прибытия в Ист-Лондон Смит связался с тамошними рыбаками и пообещал денежную награду тому, кто добудет второй экземпляр необычной рыбы, но безрезультатно. Позже он обратился к капитану траулера, изловившего латимерию, с просьбой детально описать место поимки. Капитан сообщил, что ловля велась милях в двадцати к юго-западу от Ист-Лондона, приблизительно в трёх милях от берега. Глубина в этих местах достигала 75 м. Впрочем, очевидно, целакант был случайным гостем в этих водах, рыбаки были уверены, что никогда не видели ничего подобного. К сожалению, немедленной организации поиска родины латимерии помешала начавшаяся в сентябре 1939 г. Вторая мировая война.
В долгие годы войны учёные не могли организовать научную экспедицию, но ничто не мешало им высказывать свои догадки относительно возможного места обитания целакантов.
Весьма распространённым было мнение, что кистепёрая рыба — гостья с больших глубин. «Этот целакант, хотя его и поймали на глубине всего 75 метров, почти, наверное, был пришельцем из более глубоких районов моря, куда он вынужден был отступить под влиянием конкуренции с более активными и современными типами рыб. Следовательно, можно предположить, что в труднодоступных глубинах океанов обитают и другие реликтовые формы», - писал сотрудник Британского музея доктор Э. Уайт.
Обитание в океанской бездне – довольно удобное объяснение того факта, что прежде латимерия была неизвестна ихтиологам. Однако первооткрыватель целаканта Дж. Л. Б. Смит придерживался другого мнения. По его словам во внешнем строении описанной им рыбы не было ничего, что указывало бы на её глубоководное происхождение.
«Лично мне, – писал Смит, – мысль о том, что целакант – обитатель больших глубин, кажется совершенно необъяснимой. С первого же раза, когда я увидел его, эта замечательная рыба всем своим видом сказала мне так же отчётливо, как если бы по-настоящему могла говорить:
Посмотри на мою твёрдую мощную чешую. Её пластины налегают одна на другую, так что всё тело покрыто тройным слоем. Посмотри на мою костистую голову. На крепкие колючие плавники. Я так хорошо защищён, что мне никакой камень не страшен. Разумеется, я живу в каменистых местах среди рифов. Можешь мне поверить: я крепкий парень и никого не боюсь. Нежный глубоководный ил не для меня. Уже моя синяя окраска убедительно говорит тебе, что я не обитатель больших глубин. Там нет синих рыб. Я плыву быстро только на короткое расстояние; да мне это и ни к чему: из укрытия за скалой или из расселины я бросаюсь на добычу так стремительно, что у неё нет надежды на спасение. А если моя добыча стоит неподвижно, мне не надо себя выдавать быстрыми движениями. Я могу подкрасться, медленно карабкаясь вдоль ложбин и проходов, прижимаясь для маскировки к скалам. Посмотри на мои зубы. На могучие челюстные мышцы. Уж если я кого схвачу, то вырваться будет нелегко. Даже крупная рыба обречена. Я держу добычу, пока она не умрёт, а потом не спеша закусываю, как это делали подобные мне на протяжении миллионов лет».
Смит также помнил, что пойманная латимерия, находясь на палубе траулера, подавала признаки жизни в течение трёх часов. Любая глубоководная рыба погибла бы гораздо раньше.
Итак, первооткрыватель целаканта пришёл к выводу, что сородичей живой окаменелостей нужно искать среди рифов. Но где именно, и почему они прежде не попадались в рыбацкие сети? Почему разосланные по всему побережью фотографии целаканта и обещания солидного денежного вознаграждения не дали результата? Ответ напрашивался следующий: целакант обитает в таком месте, где никто не ловит рыбу, потому что берега не населены или рифы находятся далеко от берега, окаймляя отмели, где нет пригодной для заселения суши. Не исключено, также что в местах обитания целаканта рыбной ловле препятствует сильный прибой или бурное течение. Следовало допустить также вариант, что кистепёрых рыб регулярно ловили и ловят где-нибудь, где местные жители не видят в них ничего необычного и не отдают себе отчёта в их ценности. Восточная Африка и прилегающие острова вообще-то изобилуют глухими уголками, связь которых с цивилизованным миром весьма нерегулярна. Проанализировав карту течений Индийского океана, Смит пришёл к выводу, что родину целаканта стоит искать к северу от Ист-Лондона. Возможно, у берегов Мозамбика или острова Мадагаскар.
В 1947 г. встал вопрос об организации специальной экспедиции для поиска живого ископаемого. Проект получил название АМЭЦ – «Африканская морская экспедиция целакант». К сожалению, из-за организационных и финансовых трудностей он не был реализован. Что бы поиск не стоял на месте, Смит принялся активно распространять по всему восточноафриканскому побережью листовки с изображением целаканта и текстом на трёх языках: английском, французском и португальском, сулившем солидное вознаграждение за его поимку. Ихтиолог также позаботился, чтобы листовки попали на Мадагаскар. Листовка гласила:
«Внимательно посмотрите на эту рыбу. Она может принести вам счастье. Заметьте необычный двойной хвост и плавники. Единственный сохранённый для науки экземпляр был длиной 150 см. Если Вам посчастливится поймать или найти такую рыбу, НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ РЕЖЬТЕ И НЕ ЧИСТЬТЕ ЕЁ, а сразу поместите целиком в холодильник или доставьте знающему человеку, который сумеет её сохранить. Попросите его немедленно известить телеграммой профессора Дж. Л. Б. Смита, университет им. Родса, Грейамстаун, ЮАС. За каждый из первых двух экземпляров будет выплачено по 100 фунтов (10 000 эскудо); эту суму гарантирует университет им. Родса, а также Южноафриканский совет научных и промышленных исследований. Если Вы поймаете больше двух экземпляров, сохраните их все, так как это очень важно для науки, и Вы будете хорошо вознаграждены».
В 1947 – 1948 г. Смит принял участие в экспедиции, изучавшей рыб южных районов Мозамбика. На острове Базаруто он встретил человека, который опознал целаканта по фотографии. Он утверждал, что однажды поймал такую рыбу, и сообщал кучу подробностей, которые не мог бы знать, если бы не держал её в руках, в частности, вспоминал, что мясо странной рыбы было необыкновенно жирным. Но, по-видимому, базарутский целакант был таким же случайным гостем, как и ист-лондонский.
В 1952 г на Занзибаре Смит познакомился с Эриком Хантом, судовладельцем и рыбопромышленником, часто бывающем по делам бизнеса на Коморских островах, небольшом архипелаге, расположенном между африканским побережьем и северной частью Мадагаскара. Эти острова давно привлекали внимание Смита, как возможная родина целакантов, и он с восторгом принял предложение Ханта забросить туда листовки и организовать для поиска местных жителей. 24 декабря 1952 г., практически ровно через четырнадцать лет после поимки ист-лондонской рыбы Хант телеграммой сообщил о том, что на одном из островов Коморского архипелага был пойман второй целакант.
Родина живой окаменелости
Быстро добраться из Южной Африки до Коморских островов не так-то просто. Профессора Смита охватывал ужас при мысли, что Ханту не хватит формалина, и внутренности второго экземпляра кистепёрой рыбы, как и первого, погибнут для науки (в том, что на Коморах не удастся раздобыть подходящий холодильник, он даже не сомневался). В конце концов ихтиолог решил обратиться к премьер-министру Южно-Африканского Союза с просьбой выделить для доставки целаканта военный самолёт. Он сильно сомневался в том, что его просьба встретит понимание, тем более что посылка самолёта была чревата международными осложнениями. Коморские острова принадлежали Франции. Но премьер оказался на высоте момента и самолёт за целакантом был выслан. Без осложнений действительно не обошлось. Французские власти сначала пытались конфисковать уникальную рыбу, выловленную во французских водах, а позже обвиняли Южно-Африканский Союз в похищении необычайно ценного для науки экземпляра. Но уважение к имени профессора Смита и признание мировой научной общественности его заслуг в деле поиска целаканта смягчили конфликт.
Пойманная на Коморах рыба отличалась от ист-лондонской формой хвоста и отсутствием спинного плавника, так что поначалу её даже считали другим видом, но позже пришли к выводу, что это просто повреждённый и регенерировавший экземпляр. Эту вторую латимерию выловили с лодки на длинную лесу в районе, где глубина достигала около 40 м. Удачливые рыбаки поначалу не обратили никакого внимания на необычный вид своей добычи и утром потащили её на рынок. Рыбу уже собирались разрубить на куски, когда кто-то из присутствующих обратил внимание на её сходство с портретом на распространяемой Хантом листовке и предложил отправиться к рыбопромышленнику, чья шхуна стояла в 40 километрах от места поимки.
Тщательный опрос местных рыбаков показал, что латимерия рыба хоть и редкая, но не вовсе им неизвестная. Время от времени целакант попадается на крючок и даже имеет местное название — комбесса. Но ловля на Коморских островах велась не слишком интенсивно и дальше местного рынка рыба не попадала. Таким образом, после четырнадцати лет поисков родина живой окаменелости была обнаружена. Событие имело громадный общественный резонанс, и не только среди учёных. В 1953 г. один видный член английского парламента обозвал своего оппонента целакантом, на том основании, что тот очень долго молчал, и было сюрпризом обнаружить, что он ещё жив. А один известный американский ихтиолог заявил:
«Теперь я могу умереть счастливым: мне довелось увидеть, как американская общественность волнуется из-за рыбы!».
Целаканты в родной стихии
Осенью того же 1953 г. итальянской научной экспедиции удалось сделать первую подводную фотографию живого целаканта. Дальнейшее изучение вод у берегов Коморских островов показало, что эти рыбы обитаю на глубине около 100 м у крутых подводных обрывов. По ночам они могут подыматься ближе к поверхности, чтобы поохотиться, но днём вновь уходят на глубину, так как слишком тёплая вода им противопоказана. Их кровь лучше всего насыщается кислородом при температуре не более 16 – 18 градусов. Излюбленным местом скопления целакантов являются подводные пещеры в застывших лавовых потоках вулкана Картала у острова Гран Коморо. Однажды в такой пещере нашли целую стаю кистепёрых рыб, состоящую из 19 особей.
В 1987 г. биолог Ганс Фрике провёл очень ценные наблюдения за коморскими целакантами, погрузившись на батискафе. Он подробно описал их поведение, в частности зафиксировал одну странную привычку: время от времени рыбы переворачиваются и минуты на две зависают в вертикальном положении головой вниз. Смысл такого поведения на сегодняшний день неясен, но учёным удалось выяснить, что при помощи слабого электрического тока можно заставить рыбу перевернуться.
Латимерия — свирепая хищница. Она выискивает в углублениях скалы спрятавшихся там морских животных и всасывает их в свою зубастую пасть вместе с водой. Уникальное строение черепа позволяет латимерии распахнуть пасть очень широко. Иногда она может быть опасна даже для мелких акул.
Долгое время Latimeria chalumnae считалась единственным живым представителем отряда целакантов. Но в 1997 г. на острове Сулавеси (Индонезия) на рыбном рынке города Менадо калифорнийский биолог Марк Эрдман обнаружил её собрата. Позже ещё несколько особей были выловлены и замечены с батискафа в индонезийских водах. Новый вид был очень близок ранее известному и получил название Latimeria menadoensis. Ареалы обитания этих двух представителей одного и того же семейства отстоят друг от друга на 10 000 км, но всё же они существуют в бассейне одного и того же Индийского океана. Наиболее бросающееся в глаза отличие индонезийского целаканта от коморского – его окраска. Обитающая на Коморах латимерия имеет серо-синий оттенок, а её сестра с другого края океана коричневатого цвета. О других особенностях второго современного вида кистепёрых рыб пока мало что известно.
