Журнал «Вокруг Света» №12 за 2010 год

О чем рассказала латимерия

Несмотря на то что кистеперые рыбы не являются нашими прямыми предками, многие особенности их строения напоминают черты наземных четвероногих. Кроме их замечательных плавников, которые отдаленно напоминают конечности тетрапод, зубы целакантов покрыты слоем эмали, а строение внутреннего уха характеризуется некоторыми особенностями, свойственными земноводным. Интересной особенностью целакантов служит наличие сустава в черепе. Благодаря ему передняя часть черепа может смещаться вверх, значительно увеличивая объем ротовой полости в момент открывания рыбой рта. При этом добыча в буквальном смысле слова засасывается в пасть хищника.  

Мягкие ткани в ископаемом состоянии не сохраняются, поэтому обнаружение «живого ископаемого» предоставило биологам возможность исследовать физиологию и обменные процессы древних рыб. Это было невероятно интересно. После того как в 1972 году международная экспедиция препарировала только что пойманного целаканта и взяла на анализ образцы тканей, крови и полостных жидкостей, их изучением занималось не менее 80 специалистов. В частности, выяснилось, что плавательный пузырь латимерии заполнен жироподобным веществом, кроме того, под кожей у целаканта находится довольно толстый слой жира. Обнаружилось, что латимерия обладает некоторыми физиологическими признаками, напоминающими те, что имеются у акул. Например, и те и другие выравнивают осмотическое давление тканевых жидкостей, используя мочевину. 

Сотрудники Американского музея естественной истории с первым экземпляром целаканта, достигшим Западного полушария (его привезли в музей в 1962 году). Фото: AMERICAN MUSEUM OF NATURAL HISTORY

Как и у акул, позвоночник латимерии преимущественно состоит из хряща. Хрящевая основа позвоночного столба — нотохорд с заполненным жидкостью каналом и не полностью окостеневшими позвонками. В целом в скелет кистеперых входит большое количество хрящевых элементов, что указывает на их происхождение от более древних хрящевых рыб (Chondrichthyes), к которым относятся и акулы. Похоже на акулье и строение некоторых желез внутренней секреции.

Много интересных данных было получено молекулярными биологами и генетиками. Например, было выяснено, что первичная структура белка гемоглобина латимерии значительно больше напоминает таковую у головастиков, нежели гемоглобин любой современной костистой рыбы. То же самое можно сказать об одном из генов, регулирующих важные этапы раннего развития: у латимерии он больше похож на ген мыши, нежели такой же ген костистых рыб. То есть кистеперы филогенетически ближе к тетраподам.

Молекулярные методы определения времени расхождения в эволюции двух современных видов целакантов (африканских и индонезийских) показали, что это произошло между 30 и 40 миллионами лет назад. Именно тогда Индия «наехала» на Евразию. В результате этого геологического катаклизма возникла колоссальная горная система — Гималаи. Стекающие с Гималаев реки создали естественный барьер, «разорвавший» единый ареал латимерии: мутные пресные воды, выносимые в океан на многие километры, стали непреодолимым препятствием, обособив восточную и западную части некогда единой популяции. Несмотря на значительный возраст рассматриваемого события, два вида латимерий морфологически очень сходны. Отметим, что произошедшее приблизительно в это же время разделение китообразных на усатых и зубатых китов (27 миллионов лет назад) и обезьян на узконосых и широконосых (33 миллиона лет назад) сопровождалось колоссальными вспышками разнообразия в этих группах позвоночных. А вот латимерия с тех пор почти не изменилась, что свидетельствует о крайне высокой степени консерватизма этого существа.

Поимки беременных самок помогли исследовать особенности размножения этой древней рыбы. Выяснилось, что латимерия рождает очень крупных живых детенышей (до 36–38 см в длину), прекрасно подготовленных к встрече с морем. У потомства, которое язык не поворачивается назвать мальками, полностью сформированы плавники, чешуя и зубы. Огромные икринки (9 см в диаметре и до 325 г весом) развиваются в обособленных участках матки. Эмбрион несет крупный желточный мешок, из которого питательные вещества по особому каналу поступают в кишечник. Такой же тип «транспортировки» известен и у живородящих акул. Количество детенышей, обнаруженных внутри пойманных самок, варьировало от 5 до 26. Предполагается, что вынашивание продолжается от 13 месяцев до трех лет, то есть самка приносит потомство лишь каждый второй или третий год.