Морские лежебоки
Кто же не пробовал вкуснейшую из океанических рыб — камбалу! И всё-таки обычный человек довольно мало о ней знает. Спроси у любого едока жареной рыбы, где у камбалы спина, а где живот — и он не ответит правильно. А человек любознательный прочитает увлекательную повесть, написанную знаменитым ихтиологом П.Ю. Шмидтом, и будет точно знать, почему у этой рыбы рот на боку, а глаза перемещаются и далеки от симметрии, почему одна сторона у неё тёмная, а другая светлая. Читатель познакомится и с мифами, и с настоящей историей морских лежебок. А заодно узнает, что такое настоящий камуфляж. Оказывается, камбала способна к мимикрии, как хамелеон! Океанические рыбы строение своего организма миллионы лет приспосабливали для того, чтобы выжить в дикой природе: слиться с рельефом дна, спрятаться от опасности.
Легенды о камбале
На берегах Красного моря сохранилось такое предание. Однажды Моисей жарил на очаге рыбу. Она поджарилась уже с одной стороны и стала коричневой, как вдруг огонь погас и топлива больше не было, чтобы дожарить другую сторону. В гневе Моисей бросил недожаренную рыбу обратно в море, и там свершилось чудо: рыба ожила и уплыла... С тех пор появилась камбала, у которой всегда одна сторона, обращенная вверх, темная, а другая, направленная вниз, белая...
У берегов Англии, на острове Мэн, передается из рода в род другая сказка про камбалу. Морские рыбы решили однажды устроить собрание, чтобы выбрать себе царя. Камбала не поспела на это собрание, она долго наряжалась, украшала себя разноцветными, красивыми пятнами. Рыбы выбрали царицей всего морского населения серебристую сельдь. Когда камбала узнала об этом, она в негодовании скривила на одну сторону свой рот, сказав с презрением: «Подумайте, выбрали такую невзрачную рыбу, как сельдь...» С того времени так и остался у камбалы рот, свернутый на сторону...
Фауна «лежебоков»
Такими наивными баснями пытаются обитатели морских побережий объяснить замечательное и, на первый взгляд, непонятное строение камбал. Действительно, кто первый раз видит камбалу, не сразу сообразит, где верх, а где низ у этой рыбы. Ее верхняя сторона, всегда темная, «поджаренная», по приведенной выше легенде, на самом деле, вовсе не соответствует верхней (правильнее, - «спинной») стороне других рыб, а является правым иди левым боком.
Камбалы ведут почти сидячий, вернее, лежачий образ жизни на дне моря, и при том, в самом буквальном смысле этого слова, «лежат на боку» большую часть жизни. Это настоящие, типичные «лежебоки», которым сухопутные лежебоки могут только позавидовать. На суше так не полежишь: ведь только в сказках там жареные рябчики с неба в рот валятся. Хочешь, не хочешь, а приходится затрачивать много энергии, чтобы как-нибудь существовать.
Иное дело в море. Толщи морских вод кишмя кишат живыми существами... Энергичнее всего жизнь развивается на поверхности моря, ибо там падают непосредственно лучи солнца и порождают богатую растительность... Правда, растения здесь мелки, едва заметны глазу. Это микроскопические, одноклеточные водоросли, но их зато много, бесконечно много... На безграничных плавучих лугах этих мельчайших растеньиц поверхности моря выкармливаются мириады столь же мелких животных, а за их счет откармливаются и более крупные рачки, моллюски, рыбы... И вся эта масса живых существ (так называемый «планктон» моря), рано или поздно, свершив свой жизненный путь, должна опуститься на дно моря в виде трупов, - ведь сила тяжести действует и в море.
Таким образом, не отдельные жареные рябчики, а целый дождь, при том непрерывный дождь питательных веществ падает сверху на обитателей моря. Это позволяет развиться на дне целой фауне «лежебоков» - сидячих животных, которым некуда спешить, незачем затрачивать свою энергию на передвижение, связанное с добыванием пищи... Пища сама им падает в рот, - только подставляй свою пасть и захватывай.
Различные полипы, сидячие черви, сидячие раки (усоногие), морские лилии, асцидии - вот самые типичные морские животные, ведущие совершенно неподвижный, прикрепленный к дну образ жизни. Кроме них, на дне моря немало полулежебоков, - животных, не прикрепленных вполне, но слабо и медленно передвигающихся, так как пищи вокруг них достаточно и ходить за ней далеко не приходится. Это прежде всего обитатели ила - различные черви, раки и моллюски, питающиеся илом, - ведь ил, в главной своей массе, не что иное, как остатки и трупы растений и животных, опустившиеся сверху и смешанные с минеральными частицами.
Так создается на дне моря обильная и разнообразная жизнь. Она позволяет и представителям высших групп животного царства переходить к ленивому, малоподвижному способу существования. Позвоночные, в частности - рыбы, в море должны рассматриваться, как победители в борьбе за жизнь. Они одержали верх над всеми остальными группами животного царства. Благодаря целесообразному устройству скелета и мышц, они получили самые мощные способы передвижения... Быстрота их движений, ловкость, сила, острые зубы, превосходные органы зрения заставили трепетать перед ним все живое. За счет низших групп позвоночные выросли, размножились, развились и усовершенствовались... Они, в конце концов, покинули море, поднялись на воздух, вышли на сушу и здесь достигли максимума совершенства, физического, психического и духовного...
Но и эти победители всего живого, переселяясь на дно моря, утрачивают свою главную отличительную черту, своё высшее преимущество - подвижность. Мы это видим на нескольких группах рыб, но наиболее ясно и наглядно сказывается это на типичных «морских лежебоках» - камбалах. Ведь и в природе соблюдается правило ленивого мусульманского Востока: «лучше стоять, чем ходить, лучше сидеть, чем стоять, лучше лежать, чем сидеть». Научно говоря, всегда соблюдается экономия энергии так же, как при постройке тела строго блюдется экономия в затрате материала!
История камбалы
В приведенной выше легенде о Моисее есть крупица истины: камбалы не всегда были такими, как мы их видим сейчас. Правда, они возникли за много, много тысячелетий до Моисея, но, не подлежит все же сомнению, что они произошли от свободно плавающих рыб обыкновенного устройства. Их своеобразная организация выработалась путем медленного и постепенного приспособления к малоподвижному, лежачему, придонному образу жизни.
Мы имеем тому неопровержимое доказательство в развитии каждой отдельной камбалы. Ведь развитие нередко является скрижалями, на которых начертана вся история вида, и камбалы могут служить тому превосходным примером. Камбала выходит из икринки в виде маленькой рыбки, малька, совершенно нормального строения. Оба глаза располагаются по бокам головы, рот совершенно прямой, тело вытянутое в длину, тонкое, равномерно сплющенное с обеих сторон. Все строение вполне симметрично.
Такой малек плавает некоторое время в верхних слоях моря, питаясь рачками и другими мелкими животными, он растет, развивается и формируется. Но вот, достигнув определенных размеров, он вдруг начинает претерпевать какие-то странные изменения: один из его глаз, правый или левый, начинает перемещаться на противоположную сторону и при этом своем передвижении перетягивает за собой целый ряд костей, мышц, нервов, сосудов. Каков механизм этого перемещения, мы в точности не знаем, — возможно, что начало его исходит от скелета и от мышц. Некоторые части черепа несимметрично разрастаются и передвигают глаз, или, быть может, мышцы своим неравномерным ростом тянут за собой кости черепа.
Для нас ясно, во всяком случае, одно: все эти изменения совершаются более или менее одновременно и зависят от общих причин, и все они связаны в то же время с изменением образа жизни. Рыбка, плававшая раньше в поверхностных слоях моря, опускается на дно, ложится на правый или на левый бок и почти перестает передвигаться. Лишь изредка поднимается она со дна и неловкими волнообразными движениями своего тела, сделавшегося широким и плоским, переплывает на новое место.
В связи с перемещением глаза на один из боков головы — на тот бок, который сделался теперь верхней стороной плоского тела камбалы, — происходит целый ряд других нарушений симметрии. Рот становится кривым, и в челюстях со слепой стороны оказывается гораздо больше зубов, чем со зрячей; носовые отверстия перекочевывают на верхнюю сторону головы вслед за глазом; плавники на зрячей стороне вырастают длиннее, чем на противоположной. Но замечательнее всего изменения в окраске: пока рыбка плавала свободно в воде, она была окрашена равномерно, когда же она легла на дно, то сторона, обращенная вверх, получила темную окраску, тогда как нижняя сделалась совершенно белой. В этом сказывается, конечно, принцип экономии материала. Окраска зависит от присутствия в коже крупных ветвистых клеток, наполненных зернышками красящего вещества, пигмента, материал для рыбы ценный, и расходовать его даром не стоит. Ведь нижняя сторона у камбалы обращена ко дну, в темноту, присутствие окраски здесь излишне, и мы видим белую, лишенную пигмента кожу!
Но вот что особенно замечательно, — это тесная связь окраски камбал с перемещением глаза. В некоторых исключительных случаях, по неизвестным нам причинам, глаз не успевает переместиться на надлежащее место, не доходит до него. И вот, получается уродство, известное в научной литературе под названием «двойных камбал». Несколько таких случаев было описано старинными авторами, и недавно пишущему эти строки посчастливилось найти «двойную камбалу» в коллекциях Зоологического Музея нашей Академии Наук.
Глаз этой камбалы, пойманной у Сахалина, хотя и переместился на правую сторону, но не дошел до своего нормального для данного вида положения, - этого было достаточно, чтобы произвести целый ряд превращений, направленных в сторону возвращения к симметричному строению рыбы.
Прежде всего, вместо нормального резкого различия в окраске обоих боков камбалы, мы имеем окраску почти одинаково темную. Самая характерная, наиболее бросающаяся в глаза особенность, подавшая повод к легенде о поджаривании, утрачивается. И это обнаруживается не только на боках тела, но и на плавниках. У нормальных камбал данного тихоокеанского вида (Pleuronectes pinnifasciatus) яркие черные пятна плавников имеются лишь на правой, обращенной вверх стороне, тогда как левая нижняя сторона чисто белая, у «двойного» экземпляра эти пятна проходят насквозь плавника и с одинаковой резкостью обнаруживаются и на другой стороне.
Еще замечательнее структурные изменения этой камбалы. Из-за неполного перемещения глаза и, следовательно, ненормального расположения костей черепа, спинной плавник образует нечто в роде клюва над головой. Вместе с тем нормально кривой рот камбалы выпрямляется и становится симметричным, зубы располагаются справа и слева в одинаковом числе, грудные плавники становятся почти одинаковой длины, и вообще все признаки нормальной несимметричности камбал значительно сглаживаются, и она становится во всем, кроме расположения глаз, симметричной рыбой!
Это поразительное обратное превращение показывает, как тесно связаны между собой все отдельные стороны строения животного организма. Стоит в одной какой-нибудь части вызвать нарушение равновесия — и вслед за этим произойдет соответственная перестройка всех остальных частей.
Жизнь на дне имеет для камбал много привлекательных сторон, но — «нет розы без шипов» - и в ней есть свои тернии. Лежачий образ жизни ведет к утрате способности быстрого передвижения. Камбалы плавают плашмя, неуклюже, извивая свое плоское тело, плавают медленно, с трудом меняя направление. Лишь немногие камбалы с более узким телом могут плавать, как другие рыбы, держась вертикально. Ясно, что при таких условиях камбале трудно уйти от преследований врагов-хищников, если те ее заметят. В тех случаях, где не может помочь быстрота ног, часто помотает «шапка-невидимка», в виде защитной окраски, — недаром этот прием получил такое широкое применение в современном военном деле, где никакая быстрота движения не может спасти от нынешней оболочечной пули!..
И вот, на камбалах мы можем наблюдать целый ряд поразительнейших приспособлений в смысле различного развития защитной окраски. Прежде всего, обычная окраска верхнего бока тела уже всегда является в большей или меньшей степени соответствующей окраске окружающей среды, т. е. дна, накотором рыба лежит. У большинства камбал она коричневая, черноватая, иногда усеянная светлыми точками, пятнами или мраморными разводами, под цвет дна, покрытого галькой:
Мало того: оказывается, что многие камбалы обладают поразительной способностью менять свою окраску и приспособлять ее к цвету дна. Как известно, сходной способностью обладают хамелеоны и головоногие моллюски.
Опыты Зумнера
В этом отношении особенно интересны опыты американского зоолога Зумнера над изменчивостью окраски камбалы Средиземного моря.Эта камбала обыкновенно коричневатой окраски, но усеяна мелкими и крупными желтоватыми и белыми пятнышками.
Зумнер помещал камбал в аквариум, дно которого было покрыто либо равномерным светлым песком, либо темным грунтом, либо светлым гравием на темном фоне. Во всех этих случаях обнаруживалось, что через короткое время рыба принимала окраску, сходную с окружающим дном, и получала пестрый узор светлых пятен.
На светлом фоне желтоватого песка рыба по прошествии суток утрачивает свою темную окраску, становится равномерно желтоватой, мало заметной, сливающейся с общим фоном. Такой же результат получается, если поместить ее в аквариум с белым мраморным дном.
Если грунт состоит из крупного пестрого песка, то рыба к нему приспособляется, получая мелкий пятнистый узор на темном фоне, и в этом случае она, пожалуй, наименее заметна.
Еще замечательнее, однако, результаты опытов Зумнера с искусственным грунтом, в виде доски с шахматным узором или черной доски округлыми белыми пятнами. Оказывается, что и в этом, едва ли возможном в природе случае, рыба приспособляется к грунту. В первом случае на темном фоне появляются угловатые (правда, не квадратные) светлые пятна, вовтором — пятна округлые. Пока рыба находится на соответствующем грунте, до тех пор и окраска ее не меняется сколько-нибудь значительно. Стоит, однако, ту же самую камбалу пересадить в аквариум с другим грунтом, и, мало-по малу, окраска соответственно изменится.
Совершенно так же, как у хамелеонов, и в данном случае изменение окраски вызвано движениями - сокращениями и вытягиванием, поднятием и опусканием в коже клеток, нагруженных зернышками красящего вещества, пигмента, называемых «хроматофорами». Выставляя на поверхности больше или меньше зернышек пигмента, эти клетки делают окраску данного участка кожи более темной или более светлой.
Но, спрашивается, каким же способом воспроизводится окраска окружающей среды кожей? Возможно ли, что окружающая среда действует помимо органов зрения?
На эти вопросы в 70-х годах прошлого века ответил французский зоолог Пушэ, и опыты его были стакими же точно результатами повторены Зумнером. Они оба ослепляли камбал, и обнаруживалось, удивительное явление, — рыбы, лишенные глаз, утрачивают свою способность приспособляться к окружающей окраске.
Из этого ясно, что окраска окружающей среды, автоматически (или, как говорят физиологи, рефлекторным путем) передается через органы зрения, глазные нервы, головной и спинной мозг и через нервы, снабжающие своими ветвями кожу, тем пигментным клеткам, хроматофорам, от сокращения которых происходит та или иная окраска.
Если ослепить камбалу, жившую на светлом грунте, равномерно желтую, то она такой и останется. Если проделать такую же операцию ослепления над камбалой, сидевшей предварительно в аквариуме с гравием и успевшей принять соответствующую окраску, то она сохраняет свой узор, даже будучи пересажена на светлый грунт...
Загадку изменения окраски камбал можно считать этими опытами, по крайней мере до некоторой степени разгаданной, и можно только подивиться той точности, с которой действует данный рефлекторный механизм. Он как бы фотографирует окружающую среду на коже рыбы!
Мы видим из всего сказанного, что «морские лежебоки», благодаря замечательным особенностям своего существования, приобрели многие своеобразные черты организации. Это подтверждает нам в 1001-й раз, как тесно связано строение живых существ с их образом жизни! Мы видим здесь замечательную гармонию, — гармонию, установившуюся, благодаря многим сотням тысяч и миллионам лет непрерывной борьбы за существование и непрерывного совершенствования!
Шмидт П.Ю 1924 г.
