Акулы: Мифы и реальность
Шрифт:
Ну, а теперь рассмотрим «акулий» орган чувств — обоняние, или, как эту систему правильнее называют, хеморецепцию. Это связано с тем, что помимо чисто обонятельных структур в нее обычно включают и вкусовые анализаторы, а также анализаторы, определяющие соленость воды и т. п. Но основная функция остается за обонянием, тем более что другие анализаторы этой системы у акул, как показывают последние данные, развиты явно слабее.
Большинство современных акулообразных распознают удивительно малые количества пахучих веществ в воде. Прежде всего это относится к крови рыб и теплокровных животных и к так называемому «веществу испуга». Установлено, что при нападении хищника на рыбу, особенно стайную, ее поврежденные кожные покровы выделяют в воду особое химическое соединение, которое предупреждает представителей данного вида об опасности. Вместе с колебаниями, вызванными агонией жертвы, такое «вещество испуга» способствует избеганию хищника
У большинства акул хорошо развито обоняние. В какой-то мере исключением здесь являются глубоководные реликтовые виды, ориентирующиеся в основном с помощью системы органов чувств боковой линии, и узко специализированные бентофаги (разнозубые, ковровые акулы), в жизни которых наряду с боковой линией огромную роль играют тактильное чувство и электрорецепния (см. выше).
Среди акул есть ряд групп, у которых обоняние действительно играет исключительную роль в поведении, пожалуй, их-то и можно назвать «плавающими носами». Это специализированные донные и придонные акулы-бентофаги (кошачьи, куньи), неритические молотоголовые акулы и тигровая (I) акулы и придонно-пелагические полярные акулы. Достаточно хорошо развито обоняние у всех акул толщи воды, как эпипелагических, так и неритических.
Представители группы специализированных акул-бентофагов образуют особую группу, которую в свое время пришлось выделить в группу с особой формой мозга [24] . Эта форма характеризуется гипертрофией обонятельных структур, теснейшим образом коррелированной с сильно развитыми органами обоняния (обонятельными клапанами, капсулами, эпителием и т. п.) и, что естественно, с огромной ролью этого анализатора в поведении акул, живущих у дна и питающихся исключительно бентосом и придонными организмами. Морфологически головной мозг этого типа (тип II, см. табл. 7) характеризуется большими размерами обонятельных луковиц (относительная масса их в 1,5–3 раза превышает таковую зрительных долей), а также короткими и пассивными обонятельными трактами, соединяющими передний мозг с обонятельными луковицами. Видимо, такое строение способствует сокращению времени прохождения сигналов от периферических обонятельных структур к центрам мозга и обратно и уже «по пути» содействует их расшифровке и дифференцировке.
24
Мягков Н. А. Журн. общ. биологии. 1977. Т. 38, № 2. С. 305–309.
У других акул с развитым обонянием, ведущих пелагический образ жизни, пусть и в придонном слое, индекс обонятельных луковиц также превышает таковой зрительных долей (у полярной и молотоголовых акул в несколько раз), но обонятельные тракты тонкие и длинные (тип III), а основные (вторичные) центры обоняния переместились в конечный мозг и в этом случае скорость обработки информации и, следовательно, принятия решения акулой, перешла к центрам, сконцентрированные в одном, но высшем отделе головного мозга — переднем мозгу. Лучше всего это наблюдается у прогрессивных акул с комплексным развитием органов чувств (пелагические ламноидные и серые акулы), где все центры и связи в огромной мере сконцентрированы в этом отделе, как и у высших позвоночных, например млекопитающих и человека.
Вопреки расхожему до начала 80-х годов мнению, у большинства прогрессивных акул хорошо развиты органы зрения, некоторые виды отлично различают предметы по интенсивности окраски и даже по цвету. И это при том, что многие из этих хищных акул ведут сумеречный образ жизни. Хорошо развито зрение и у ряда глубоководных катранообразных акул, особенно имеющих «свои» органы освещения. В то же время глубоководные реликтовые акулы почти не руководствуются зрением в своем поведении; японские специалисты установили, например, что у акулы-домового прослеживаются все элементы редукции зрительных структур, в том числе и зрительных центров головного мозга.
Итак, мы видим, что ныне живущие акулы отличаются либо узкой специализацией того или иного органа чувств, либо комплексным развитием большинства из них. Последнее характерно для наиболее прогрессивных форм, процветающих ныне в океане и занимающих важное место в экосистеме. Так как же работает этот удивительный «бортовой компьютер» акул, представленный головным мозгом и его «терминалами», представляющими те или иные анализаторные системы?
Представим себе ситуацию, которая ежедневно складывается в тысячах точек Мирового океана, у берегов различных материков и островов, лежащих между сороковыми
Со стороны гряды подводных камней пришла серия мелких волн; эти колебания, передающиеся в водной среде на большие расстояния с высокой скоростью, сообщили «СОС», где-то среди камней об их острые края поранилась рыба (каменный окунь, морской карась). Равновесие подводного мира нарушилось. Непорядок. Сигнал достиг «ушей», а точнее, анализаторов боковой линии акулы, которую в этот момент можно рассматривать двояко — как санитара либо как стража законов подводного мира, задача которого сохранить и восстановить порядок. Информация немедленно поступает в «компьютер», в первичные (продолговатый мозг) и главные центры (передний мозг), организм животного получает команду — «готовность № 1». Включаются все анализаторные системы. А первая информация уже давно обработана, она дала акуле направление на сигнал, примерное расстояние и сообщила, что сигнал такой мощности и такого характера вряд ли может представлять опасность для самой акулы. Галсами, постоянно меняя направление, акула устремляется к источнику сигналов. Почему не прямо, стрелой? Ну, во-первых, надо подтвердить полученную информацию, а во-вторых, осторожность не помешает.
Рис. 21. Смена анализаторов при поиске пищи высокоорганизованной акулой
1 — боковая линия; 2 — обоняние; 3 — зрение; а — источник; б — колебания; в — ольфакторный коридор
В этом случае крайне наглядно выглядит литературное описание реакции акулы, приведенное в нашумевшей повести «Челюсти»: «…Вибрации стали сильнее, и рыбина распознала добычу. Взмахи хвоста участились, огромное тело заскользило вперед с такой скоростью, что крохотные фосфоресцирующие организмы в воде словно осыпали акулу снопами искр».
Наконец, акула попадает в так называемый ольфакторный коридор, или след, распространяемый в воде кровью или «веществом испуга» раненого животного или человека. Сразу включается на полную мощность обоняние (рис. 21) и к центрам мозга течет новая информация, уточняющая характер объекта, направление и расстояние до него. Акула еще быстрее устремляется к цели, тут вступает в силу принцип первого, успеть раньше других к добыче.
И вот хищница почти у цели, но жизнь требует быть осмотрительной. Акула переключает все связи своего «компьютера» на зрение и на расстоянии 3–5 м от добычи (в зависимости от освещенности и других факторов) именно оно дает последнюю оценку потенциальной добыче (хотя постоянно работают и все другие анализаторы). Акула делает вокруг жертвы несколько кругов, еще раз оценивает ее вблизи. Последняя прикидка и… атака. После нее, если добыча забилась еще сильнее, показывая свою беспомощность и доступность, атаки следуют одна за другой. Главное успеть расправиться с жертвой до прибытия других акул, а если последняя велика, то успеть выхватить лучшие куски. Акула впадает в так красочно описываемое пищевое безумство. Цель достигнута. Хищница подчас даже забывает об опасности и угрозах для своей жизни. Известны случаи, когда в такие моменты моряки ловили акул у туш убитых китов, вспарывали им животы и вновь бросали хищниц в воду, а те продолжали рвать зубами добычу, пока не гибли и не тонули от полученных увечий.
Хорошо видно, что прогресс акул в данном случае шел по пути интеграции и централизации связей в головном мозгу с явным выдвижением на передний план переднего мозга. В этом «компьютер» акул и все его терминалы удивительно схожи с таковым у высших позвоночных (хотя мне никогда не импонировало деление живых существ на низших и высших), у которых, начиная с пресмыкающихся, мы прослеживаем ту же картину в эволюции мозга. Его централизация и усложнение завершаются появлением больших полушарий высших млекопитающих и приматов. Аналогичный конвергентный процесс идет и в другой большой ветви позвоночных, в ряду хрящевых рыб, но протекает он в другой среде, в воде. Это тем более важно; что другие первичноводные позвоночные — костные рыбы — пошли по другому пути развития мозга и особенно переднего, являющегося, скорее всего, тупиковым. Также «аномально» эволюционировал и мозг обитателей третьей среды — воздушной. Я имею в виду птиц, которые представляют еще одно отклонение от пути теленцефализации, — пути, вероятно, единственного, способного привести закономерную эволюцию живых существ к прогрессу в океане и на суше.