Синицы-зомби, рыбы-космонавты и другие необычные животные

В 2007 году самый большой неповрежденный кальмар, которого когда-либо поднимали из океанских глубин, попался в сети в море Росса, глубоком заливе на побережье Антарктиды. Будучи длиной 8 метров, 495-килограммовый взрослый колоссальный кальмар (Mesonychoteuthis hamiltoni) обладал глазами ошеломляющего размера – 270 миллиметров; так совпало, что команда учёных во главе с биологом Сёнке Йонсеном из Университета Дьюка в США проводила свои изыскания, намереваясь раскрыть секрет этих могучих морские созданий и их чуть меньшего кузена, гигантского кальмара (Architeuthis). «По сравнению со следующими по размеру крупнейшими глазами они втрое больше по ширине и их объём больше в 27 раз, – говорит Йонсен. – Как и в случае с хоботом слона и со звездой на морде крота-звездорыла, нам остаётся лишь задаваться вопросом о том, для чего они предназначены и почему они выглядят именно так, как они выглядят».

Команда использовала математическую модель, чтобы оценить значение глаз размером с баскетбольный мяч применительно к зрению. «Значительная часть исследования действительно представляла собой обширные и сложные математические доказательства. И я говорю «доказательства», потому что вначале мы сами не согласились со многими пунктами, – говорит Йонсен. – Самым замечательным обстоятельством в изучении зрения в океане является то, что, хотя система является довольно сложной, чтобы дать нам интересные результаты, она всё же достаточно проста, чтобы её можно было точно смоделировать». Они обнаружили, что огромные затраты энергии на рост и поддержание жизнедеятельности глаз значительно перевешивали общие выгоды от зрения. Если предположить, что гигантский и колоссальный кальмары живут так же, как живут все остальные обитатели океана на глубинах от 300 до 1000 метров, то их глаза были бы мусором, грубой ошибкой эволюции. Но одно обстоятельство ставит этих кальмаров особняком среди прочих живых существ в океане и делает эти глаза эволюционным успехом – колоссальный и гигантский кальмары являются любимой едой 15-метрового кашалота, судя по нескольким исследованиям содержимого их желудков.

Когда кашалоты ныряют на глубину 500 метров, испуская эхолокационные сигналы, чтобы обнаружить местонахождение огромного кальмара, они вызывают появление волны биолюминесценции мелких студенистых животных, например, планктона, везде, где проплывают. Хотя глаза гигантского и колоссального кальмаров не обеспечивают им существенно лучшего зрения, они позволяют этим животным улавливать гораздо больше света, чем животным с меньшими глазами. Это позволяет им обнаруживать по контрасту с тусклым фоном окружающих морских глубин малейшие отличия в освещённости, вроде тех, которые вызваны внезапной вспышкой света, испускаемого мелкими светящимися существами, когда их побеспокоило нечто большое. Йонсен объясняет:

Взаимодействие света с материей (например, с сетчаткой) не является непрерывным; оно происходит дискретными порциями, которые мы называем фотонами. Они поступают к нам беспорядочно по времени, поэтому для того, чтобы получить достаточно точный образ и увидеть мелкие различия в яркости между объектом и фоном, их потребуется достаточно много. Поэтому, обладая огромными глазами (а точнее – гигантским зрачком), можно впустить внутрь них больше света, поэтому туда попадёт больше фотонов за более короткий отрезок времени, которые сформируют лучшее изображение.

Способность чувствовать контраст в освещённости океана не особо полезна для морских существ меньшего размера, которым следует больше беспокоиться о присутствии хищников в непосредственной близости от себя, но способность обнаруживать присутствие гигантского объекта, скрывающегося более чем за 100 метров от тебя самого – это вопрос жизни и смерти для гигантского или колоссального кальмара. «Наиболее вероятное объяснение необычно больших глаз у гигантского и колоссального кальмаров – это уникальная способность обнаруживать крупных хищников, которые вызывают биолюминесценцию у планктона при движении в толще воды, – сообщили исследователи в номере «Current Biology» за 2012 год. – Большая дальность обнаружения означает, что на предмет присутствия хищников может отслеживаться огромный объём воды, окружающей кальмара.