Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски

сильно ограничена, и каждое животное может сосредоточиться на световых сигналах в пределах небольшого радиуса обзора, не отвлекаясь на фоновые визуальные шумы. От световых сигналов большой дальности в океане пользы нет, а вот на коротких дистанциях свет исключительно информативен, тем более что окружающая темнота не мешает морским обитателям самостоятельно сигнализировать о своих намерениях. Считается, что 76 % видов, населяющих открытый океан, способны испускать свет (это явление известно как биолюминесценция). Ученые еще только начинают разбираться в природе всех этих вспышек, ореолов, мигающих огоньков и прочих световых выбросов, ежесекундно используемых подводными организмами для отпугивания, отвлечения внимания и в иных целях. Крохотные люминесцирующие динофлагелляты, если их потревожить, загораются россыпью мельчайших искр, что создает неповторимый эффект мерцания морских волн. Офиуры во время передвижения по морскому дну фосфоресцируют зеленым и могут выделять особый светящийся секрет. Антарктический криль, распространенный в водах Южного океана, имеет на брюшке маленькие «фонарики», которые помогают ему маскироваться на фоне яркого неба. Медузы генерируют световые импульсы для приманивания добычи и предупреждения нападений. Остракоды, когда их проглатывает какая-нибудь рыба, производят ослепительную вспышку света, отчего хищник начинает светиться изнутри. Не желая подвергать себя опасности и становиться мишенью врагов, атакующий немедленно выплевывает рачка и спешит в укрытие, а жертва целой и невредимой уплывает восвояси. Еще более впечатляющими способностями обладает кальмар Гумбольдта. Его сложная коммуникационная система одинаково эффективно работает как в хорошо освещенных поверхностных водах, так и в мрачных глубинах, где, казалось бы, подобные оптические изыски должны остаться незамеченными.

Для рыбаков, занимающихся промыслом у побережий Перу, Мексики и Калифорнии, кальмар Гумбольдта – привычный объект коммерческого вылова, но в то же время и потенциальный источник опасности. Эти мускулистые головоногие достигают солидных размеров (более метра в длину) и имеют репутацию агрессивных хищников. Нередко они охотятся большими группами и под настроение не брезгуют даже каннибализмом, когда подворачивается такая возможность. Помимо восьми «рук», у них есть пара щупалец, покрытых колючими присосками, которые служат для захвата добычи и могут нанести человеку серьезные раны, если животное спровоцировать. Впрочем, к контактам с людьми кальмары не стремятся и основную часть жизни проводят на глубинах от 200 до 800 метров, где царствует почти непроглядная тьма. В безлунные ночи они поднимаются ближе к поверхности для кормежки, а с первыми рассветными лучами уходят обратно в толщу воды. Рацион их состоит в основном из мелкой рыбы и ракообразных. В местах, особенно богатых пищей, кальмары собираются стаями и охотятся, выставив вперед конечности. При этом они виртуозно оплывают соседей, тщательно соблюдая социальную иерархию и избегая конфликтов. Попытка полакомиться рыбой, на которую имеет виды более крупный сородич, чревата плачевным исходом: пронырливый наглец рискует сам оказаться обедом доминантного кальмара.

Но как объяснить столь четкую координацию в совершенной темноте? Известно, что другие виды кальмаров тоже умеют общаться друг с другом, однако их сигнальная система требует внешних источников света: иначе никто не увидит, в чем суть сообщения. Под кожей у них находятся тысячи микроскопических мешочков с пигментом, молниеносно сокращающихся в точку или растягивающихся в пятно, так что разные участки тела могут в мгновение ока менять окраску независимо от остальных. Кроме того, у них есть клетки, которые действуют как зеркальца и создают эффект переливчатого блеска, а некоторые виды способны украшать себя целыми полихромными полотнами. Если вам посчастливится заметить кальмара на коралловом рифе, не поленитесь присмотреться к нему внимательно. Наверняка этот подводный хамелеон будет непрерывно менять цвет, демонстрируя всему миру (а в основном – своим же собратьям) бесконечное многообразие причудливых кожных рисунков или пытаясь для камуфляжа подстроиться под окружающий фон. Случается, самцы даже транслируют одновременно два сообщения для разных «аудиторий»: одна сторона тела заигрывает с самкой, посылая ей амурные знаки внимания, а другая приобретает боевую раскраску, давая понять соперникам, чтобы не приближались. Разумеется, способность менять цвет имеет смысл только при условии, что адресат может эти изменения увидеть. Подобная сигнальная система, конечно, впечатляет, но без отраженного солнечного света проку от нее нет. Возвращаясь к кальмару Гумбольдта, стоит сказать, что у него очень крупные глаза, диаметр которых достигает 8 сантиметров. Однако самое лучшее воспринимающее устройство бесполезно, если нечего воспринимать. Так что же все-таки видит кальмар Гумбольдта, всматриваясь своими окулярами во тьму на глубине 600 метров?

Когда кальмар, пошевеливая длинными щупальцами, странствует среди подводного мрака, вокруг него то и дело загораются сверкающие точки: вспышки и искры, испускаемые мельчайшими биолюминесцентными существами с целью предупреждения и дезориентации врагов, приманивания добычи либо привлечения партнеров. Их сигналы не предназначены для кальмара; для него это просто фоновые оптические шумы, непрерывно производимые океанским мегаполисом. Если он ненароком потревожит динофлагеллят, то эти одноклеточные, реагируя на внешний раздражитель, немедленно зажгут свои крошечные фонарики, и в этом мерцании кальмар, вероятно, различит призрачные очертания какой-нибудь рыбы. Но вот наш путник делает небольшой вираж, чтобы не помешать действию, разворачивающемуся прямо у него под боком. Он видит сородича, который вдруг весь темнеет, потом половина его туловища разом становится почти бесцветной, а вокруг глаз выступают недобрые пятна. Этот второй кальмар явно оповещает остальных о намерении атаковать добычу. Хватая проплывающую мимо рыбу, он темнеет, но едва острые зубчики присосок вонзаются в тело жертвы и головоногий начинает разрывать ее плоть, окраска сходит. Кончики плавников при этом попеременно то бледнеют, то наливаются цветом – для пущего эффекта. Все происходит в считаные секунды, но первый кальмар, несмотря на темноту, отлично уловил суть сообщения и понял, что лучше держаться в стороне. Продемонстрированный охотником спектакль от начала до конца имел неплохую подсветку. Но софитами служили, конечно, не солнечные лучи.

Дело в том, что в студенистых мышечных тканях кальмаров Гумбольдта находятся сотни крошечных гранул, величиной и формой напоминающих рисовые зернышки. Каждая такая гранула содержит запасы двух веществ: белка люциферина и фермента люциферазы. Когда в результате биохимических процессов оба вещества соединяются, возникает характерное свечение. Не будучи обращены наружу, эти встроенные прожекторы освещают организм изнутри. В итоге мускульные ткани (то есть фактически все тело) моллюска начинают мерцать ярко-голубым, причем наиболее интенсивно вспыхивают те участки, которые меняют окраску и активно демонстрируются сородичам. Такого рода подкожная люминесценция играет роль задней подсветки для разнообразных узоров: когда мешочек с темным пигментом растягивается в фигурное пятно, то другим особям становится виден силуэт кожного рисунка. Благодаря этому механизму кальмары Гумбольдта могут успешно обмениваться между собой визуальными сигналами, что и объясняет невероятную слаженность и организованность их поведения во время коллективной охоты. Ученым удалось выявить связь между конкретными вариантами окраски