Хелен Скейлс – О чём молчат рыбы (страница 11)

После этого первого путешествия Баджет привез в Англию двух живых многоперов, которые прожили еще три года под заботливым наблюдением его брата Герберта. Пойманные рыбы устраивали брачные ритуалы, но так и не произвели потомства.

В 1900 г., несмотря на приступы малярии, которой он заразился в своих путешествиях, Баджет вернулся в Гамбию, в этот раз на пике сезона дождей в июне, когда, по его мнению, был сезон размножения многоперов. И опять, несмотря на три месяца поисков, он не нашел зародышей. Он попробовал опять, в 1902 г., в этот раз в Восточной Африке, в Уганде и Кении, но снова безрезультатно.

Но в следующем году Баджету наконец повезло. Он вернулся в Западную Африку и отправился на колесном пароходе по Нилу. Путешествие было нелегким. «Почти постоянно идет дождь, все в плесени и ржавчине, – написал Баджет в своем дневнике. – Эта паровая баня почти невыносимо угнетает».

Наконец, после четырех изнурительных экспедиций, Баджет нашел, что искал, но ему прошлось слишком дорого заплатить за это. В Нигерии 26 августа 1903 г. его эксперимент по оплодотворению икры многопера завершился успехом, и он смог наблюдать в микроскоп, как прозрачные шарики начали делиться и дробиться на круглые клетки. Через два дня он отправил письмо своему старому другу Грэхему Керру, в котором написал, что получившиеся эмбрионы были «удивительно похожими на эмбрионы лягушек». Деление было полным (то есть поделилась вся яйцеклетка, а не только ее часть) и равным (получившиеся клетки были одинакового размера), и зародыш начал сворачиваться так же, как зародыши лягушек. Баджет был готов отправиться домой со своими бесценными фиксированными эмбрионами, но его опять сразила малярия.

В Кембридже 9 января 1904 г., когда Баджет только закончил подробные рисунки зародышей многопера, у него появились симптомы лихорадки черной воды (гемоглобинурийной), смертельного осложнения малярии, при котором разрушаются эритроциты в крови. Через десять дней, когда он должен был представить свои открытия Лондонскому зоологическому обществу, Джон Баджет умер.

Коллекция фиксированных яйцеклеток и зародышей и несколько подробных рисунков – вот все, что Баджет оставил на память о своих исканиях, в конце концов приведших его к гибели. Не было ни рукописи, ни конспектов. Через четыре года другой ученый Эдвин Стивен Гудрич из Оксфордского университета, собравший все, что было известно о многоперовых рыбах, объявил, что они не прямые предки лягушек, а просто очень странные рыбы. Многие из их необычных признаков эволюционировали независимо в пределах их собственной ветви эволюционного древа, включая эмбриональное развитие, как у лягушек, и способность заново отращивать потерянные конечности.

Значительно позже, в 1996 г., секвенирование ДНК подтвердило, что многоперы не являются недостающим звеном между рыбами и лягушками, но представляют собой самую первую отделившуюся группу лучеперых рыб, у которых плавники состоят из соединенных кожей и расположенных на общем основании шипов, или лучей[20].

Двоякодышащих рыб долгое время принимали за других животных. Окаменелый зуб двоякодышащей рыбы был описан в 1811 г. как кусочек черепашьего панциря. В 1833 г. швейцарский ученый Луи Агассис, возможно самый большой авторитет в области древних рыб, назвал другую окаменелую двоякодышащую рыбу одним из видов акулы (впоследствии он поменял свое мнение). Когда в 1836 г. в устье реки Амазонки была найдена первая живая двоякодышащая рыба, эксперты в Европе подумали, что это рептилия, из-за кусочка легочной ткани, свисавшего со вскрытого образца. В следующем году еще один вид был открыт в Африке и, на основании структуры сердца, был признан земноводным.

Дебаты о двоякодышащих рыбах продолжались еще три десятилетия, с участием экспертов по обе стороны баррикад. Ричард Оуэн, известный как основатель Лондонского музея естественной истории и автор слова «динозавр», был абсолютно уверен в рыбной, а не рептильной, природе двоякодышащих. «Не из-за жабр или плавательного пузыря… не из-за конечностей, или кожи, или глаз, или ушей, – написал он, – но только из-за носа». Он был уверен, что нос у рептилий имеет два отверстия, тогда как у рыб только слепо заканчивающийся мешок, который, как ему казалось, он видел у двоякодышащих[21].

На сегодняшний день все шесть известных видов двоякодышащих рыб живут в медленнотекущих реках, болотах и пресных пересыхающих водоемах Африки, Южной Америки и Австралии. У них длинные, напоминающие угрей, тела, которые могут достигать 2 м в длину, и у некоторых имеются тонкие, похожие на спагетти брюшные и грудные плавники. Только у австралийского рогозуба (Neoceratodus forsteri) остались функционирующие жабры, тогда как все остальные двоякодышащие полагаются только на органы легочного дыхания. Поэтому эти рыбы, как и многоперовые, могут утонуть. Однако это также значит, что они могут выжить без воды. В Африке и Южной Америке двоякодышащие рыбы могут пережить длительные засушливые сезоны, выгрызая себе норы в иле, наполняя их слизью и сворачиваясь там; так они могут просуществовать до четырех лет. Когда дожди возвращаются, двоякодышащие выползают из грязи и съедают все, что попадется на их пути, включая других только проснувшихся двоякодышащих. И они могут жить долгие годы – по крайней мере в неволе. Двоякодышащая рыба по кличке Дедушка была поймана в Австралии в 1933 г. и содержалась в Чикагском аквариуме до ее смерти в 2017 г.

Некоторое время предполагали, что существует седьмой вид двоякодышащих рыб. Через несколько лет после открытия первого австралийского вида еще один был обнаружен в 1872 г. в Квинсленде, когда Карл Стейгер, директор Музея Брисбена, съел его представителя на завтрак. Рыба была длиной 45 см, покрыта крупными чешуями и имела уплощенную морду, удивительно напоминавшую утконоса. Стейгер замер с вилкой в руке, дав одному из помощников время, чтобы зарисовать странную рыбу и сделать несколько пометок, а потом продолжил трапезу. Записи и рисунок были отправлены французскому естествоиспытателю Франсису де Кастельно, который назвал новый вид Ompax spatuloides и сравнил его с североамериканским миссисипским панцирником, все же решив, что это новый вид двоякодышащих рыб. Второй образец так и не был найден, но странное существо еще раз было упомянуто почти 60 лет спустя в письме, пришедшем в сиднейскую газету. Правда заключалась в том, что рыбу, поданную на завтрак Стейгеру, сфабриковали, собрав ее из тела кефали, хвоста угря, клюва утконоса и головы рогозуба.

До сих пор двоякодышащие рыбы не могут найти себе места на древе, поскольку по мере развития тех или иных веяний в науке их постоянно перебрасывают из группы в группу, основываясь на новых открытиях в областях исследования ископаемых, эволюции, эмбриологии, молекулярного секвенирования и так далее. До сих пор есть нерешенные вопросы. Например, что возникло у рыб первым: легкие или плавательный пузырь? Появились ли сначала легкие, органы с большим числом кровеносных сосудов, проницаемых для воздуха, а потом они были приспособлены в качестве герметичного устройства для плавания? Являются ли легкие модифицированными плавательными пузырями, или два органа появились в процессе эволюции независимо?

У эмбрионов рыб плавательный пузырь и легкие развиваются из кармана кишечника. Не существует рыб с обоими органами, поэтому, как Кларк Кент и Супермен, скорее всего, они являются версиями друг друга.

Возможно, вы уже решили, что плавательный пузырь – это характерная черта, свойственная всем рыбам, о которых до сих пор шла речь. Однако у двоякодышащих рыб его нет, что указывает на то, что легкие могут быть более древним приобретением.

Проведенные несколько лет назад исследования подтверждают эту идею. Сара Лонго из Корнеллского университета в Нью-Йорке взяла двоякодышащую рыбу, веслоноса, осетра, ильную рыбу, панцирника и нильского многопера и исследовала их в компьютерном томографе[22]. Это позволило ей детально изучить расположение кровеносных сосудов, выявив ключевое сходство между рыбами с легкими (двоякодышащими, ильной рыбой и многоперовыми) и рыбами с плавательными пузырями (осетром, панцирником и веслоносом)[23]. Лонго обнаружила, что все эти органы получают питание от пары легочных артерий, тех же сосудов, которые у нас переносят кровь от сердца к легким. У осетров и панцирников эти сосуды рудиментарные, и раньше их не находили. Тот факт, что плавательные пузыри соединены с теми же сосудами, что и легкие у более древних рыб, дополнительно подтверждает, что легкие эволюционировали первыми, а затем превратились в плавательный пузырь.

Двоякодышащие делят свою эволюционную ветвь с двумя близкими родственниками. Вместе эта троица известна как лопастеперые рыбы, и они отличаются от лучеперых рыб в основном тем, что у них мясистые плавники, которые через кость соединяются с позвоночником в области условных бедер и плеч. Как мы увидим, неизвестно, какая группа была первым сучком на этой ветви, но все они играют важную роль в истории рыб.

Целакантообразные рыбы, наверное, наиболее известны тем, что считались вымершими миллионы лет назад. Так было до 1938 г., когда южноафриканский биолог Марджори Куртене-Латимер, как обычно, навестила местные доки, чтобы посмотреть, какие рыбы попались в сети в этот раз. Она заметила нечто странное: огромную розовато-лиловую рыбу с переливающимися серебристыми пятнами, трехлопастным хвостом и четырьмя большими мясистыми плавниками. Она положила двухметровую рыбу на тележку и отправилась на поиски кого-нибудь, кто мог бы ее зафиксировать. Это открытие было не менее неожиданным и драматичным, как если бы из далекой пустыни вышел живой велоцираптор. В конце концов южноафриканский ихтиолог Джеймс Смит идентифицировал эту рыбу как целаканта, описал новый вид и назвал его в честь Марджори – латимерия (Latimeria chalumnae).