Кістепера риба з Крейдяного періоду

Глибоководні, і тому малодоступні для людей ділянки океану можуть зберігати свої секрети, часом приховуючи самих дивовижних істот. Подібним гостем з глибини століть стала кистеперая риба під назвою «целакант».
Викопні рештки целакантов були знайдені в морських відкладеннях віком від 380 до 75 млн. Років. До знаходження першого живого екземпляра вчені вважали, що ці риби вимерли в Міловому періоді дещо раніше динозаврів. Кісткові структури викопних риб, особливо їх парні грудні і тазові плавці, мають особливу будову, що дозволило помістити цих істот поряд з еволюційним попередником перших земноводних і всіх наземних хребетних. Найбільше різноманіття целакантов протягом їх доісторичного існування спостерігалося в нижньому Тріасі (16 видів) і верхньої Юрі (8 видів).
Першого сучасного коморського целаканта відшукала у грудні 1938 р Марджорі Кортні-Латімер, куратор музею в Східному Лондоні, при дослідженні риб, виловлених рибалками в гирлі річки Чалумна на Коморських островах недалеко від Мадагаскару. Дослідниця не змогла класифікувати незвичайну рибу синього кольору, звану місцевими жителями «гомбезой» («гіркої рибою»). Не маючи можливості зберегти м’які тканини знахідки, Марджорі розпорядилася зробити опудало. У Лондоні професор іхтіології Сміт відразу ж впізнав у опудалі доісторичну кистеперу рибу целаканта і опублікував в березні 1939 р опис цієї істоти, давши йому латинське ім’я Latimeria chalumnae на честь Марджорі Латімер і місця знахідки.
Після першого примірника така ж риба попалася в трал в 1952 р, а згодом були спіймані й інші, але завжди в одному і тому ж місці: на глибоководді, біля східного узбережжя Південної Африки, між Мозамбіком та Мадагаскаром.
Другий вид сімейства Latimeriidae – індонезійська целакант – був відкритий біля міста менадами, розташованого на північному узбережжі острова Сулавесі, у вересні 1997 р Біолог з Каліфорнії Марк Ердман побачив незвичайну рибу на місцевому ринку і, виходячи з місця знахідки, присвоїв їй назву Latimeria menadoensis. До 2007 р індонезійська целакант був відомий лише по чотирьох зразками: дві риби були випадково спіймали акулу зябровими сітками, а ще двох бачили під водою з батискафа. П’ятий екземпляр був пійманий на гачок вудки поблизу м Манадо рибалкою Юстіносом Лахаму 26 березня 2007 і прожив 17 годин на загородженому сіткою ділянці моря. Це стало рекордом, оскільки вважалося, що целаканти можуть вижити в поверхневих шарах води не більше 1-2 годин. Індонезійська целакант вельми погано вивчений, а всі отримані дані стосуються в основному першого виду – коморського целаканта.
У 1986 р німецькому вченому Гансу Фрике вдалося не тільки виявити живого целаканта в глибинах поблизу Гранд-Комора, а й зняти його на відеоплівку з борту підводного човна «Geo». На цій плівці целакант постав зовсім в іншому світлі: не як релікт, випадково загнаний еволюцією в потаємні глибини моря і часу, а як повноправний представник сучасної морської фауни, дивом зберігся за сотні мільйонів років і пережив усіх своїх кістеперих побратимів.


Коморський целакант

Дослідження сучасних латимерій виявили, що вони мають багато спільних рис з примітивними хрящовими рибами, а й багато більш розвинених спеціалізованих анатомічних деталей. Насамперед, це – одні з найрідкісніших живих істот, що практично не змінилися протягом 400 млн. Років і розвинули унікальні анатомічні структури, що не зустрічаються в жодній групі тварин. У 1994 р були опубліковані дані генетичного дослідження, згідно з якими каріотип (хромосомний набір) целаканта складається з 48 хромосом і помітно відрізняється від каріотипу легеневих риб, але вельми схожий на 46-хромосомний каріотип викопної жаби.
Найбільш яскравою зовнішньою характеристикою целакантов є наявність семи специфічних лопатевих плавців. Парні плавці підтримуються кістковими поясами, що нагадують еволюційних попередників плечового і тазового поясів наземних чотириногих хребетних. Замість характерного для всіх хребетних жорсткого кісткового хребта осьової скелет целакантов еволюціонував незалежно і представлений толстостенной еластичною трубкою діаметром близько 4 см, заповненої рідиною під надлишковим тиском.
Замість суцільного черепа нейрокраніум (мозковий череп) целакантов розділений внутрішнім суглобом на передню і задню частини, що дозволяє рибам відкривати рот не тільки за допомогою опускання нижньої щелепи, але також піднімаючи верхню. Це суттєво збільшує ротовий отвір і, підвищуючи обсяг ротової порожнини, забезпечує особливу «всмоктувальне харчування», якого не має жоден представник хребетних. Подібна конструкція разом з іншими обертовими суглобами голови, специфічними ростральними органами і горловий сеточной електросенсорной системою пояснюють таку характерну рису поведінки целакантов, як зависання у воді вниз головою під час полювання при локалізації видобутку.
Анатомія внутрішніх органів має примітивні риси, характерні для доісторичних тварин, – зокрема, попередніх форм риб. Так, для травної системи характерна наявність спірального клапана з унікальними, надзвичайно видовженими, майже паралельними спіральними конусами в кишечнику. Спіральний кишечник – риса, прогресивно редуціруеми у сучасних хрящових риб і заміщена подовженням кишечника у костистих риб і наземних хребетних. Серце целаканта сильно видовжене.
Комплекс особливих дермальних (шкірних) каналів, відомий лише у викопних тварин, у целаканта існує разом із звичайним для сучасних риб поруч ямок, які формують орган «бічної лінії», який визначає напрямок струму води.
Забарвлення коморського целаканта синювато-сіра з великими сіро-білими мітками по тілу, голові і м’язистим основам плавців. Малюнок таких плям є індивідуальним для кожної особини і використовується вченими для ідентифікації при підводних спостереженнях. З’ясовано, що світлі відмітини імітують сидячих істот – покривників, які в природі поселяються на стінах глибоководних печер, де зазвичай збираються целаканти. Таким чином, даний тип забарвлення забезпечує рибам прекрасну маскування у відповідному біотопі. Вмираючий коморський целакант замість синюватого кольору стає коричневим, в той час як індонезійські целаканти пофарбовані в коричневий колір протягом всього життя, з помітним золотавим блиском на світлою відзнакою. У обох видів самки виростають в середньому до 190 см, самці – до 150 см. Вага дорослих особин коливається від 50 до 90 кг. Новонароджені целаканти не перевищують в довжину 38 см.
Сучасні целаканти – це тропічні морські риби, що населяють прибережні води на глибині 100-300 м. У таких умовах температура води не перевищує 16-18 ° C, що еволюційно зумовило особливі характеристики повітрообміном функції крові. Риби, підняті на поверхню, де температура середовища набагато перевищує 20 ° C, відчувають такий респіраторний стрес, що їх виживання малоймовірно навіть за умови подальшого повернення в холодну воду. Однак з причини того, що великі глибини мають незначну кількість їжі, целаканти в нічний час часто спливають до поверхні для харчування. Днем риби знову занурюються на глибину, досягаючи найбільш комфортних температур і групами ховаючись в печерах. Під час відпочинку латимерія повільно рухається за допомогою парних плавців або пасивно пливе зі струмом води, що забезпечує збереження енергії. Вночі всі целаканти дозволяють переносити себе висхідним, низхідним і горизонтальним течіям води. Парні плавці стабілізують дрейфує рибу таким чином, що вона попередньо обходить будь-які перешкоди. Крім того, всі латимерії час від часу перевертаються вертикально головою вниз і залишаються в цьому положенні до двох хвилин.
При плаванні целакант повільно рухає парними лопатевими грудними і черевними плавниками в протифазі, що характерно для легеневих риб і видів, провідних придонний спосіб життя. Крім того, попеременний спосіб руху кінцівок є основним для сухопутних хребетних. Відомо, що при неспішному русі вільно плаваючі в товщі води (НЕКТОН) риби завалюються набік; повільний целакант ж, навпаки, працюючи плавниками на манер чотириногого, прекрасно тримає рівновагу.
Непарні лопатеві – другий спинний і анальний – плавники коливаються синхронно з боку в бік і є основним засобом швидкого пересування вперед. Це пояснює їх однакову форму і дзеркальне розташування. Нелопастний (променевої) перший спинний плавець зазвичай складний уздовж спини; риба розправляє його при небезпеці або використовує як вітрила при дрейфі за течією. Великий хвостовий плавець (точніше, злиті третій спинний, хвостовий і другий анальний плавники) знаходиться випрямленою і нерухомим протягом дрейфу або повільного плавання, що характерно для всіх слабо-електричних риб. Таке положення дає можливість проводити аналіз імпульсів навколишнього електричного поля. У разі небезпеки хвостовий плавець використовується для швидкого і потужного ривка вперед. Маленький епікаудальний лопастевідний плавник згинається при русі риби, а також при «стоянні на голові», і може брати участь у електрорецепціі разом з Ростральних і ретикулярними органами. Таким чином, подібна координація руху плавників еволюційно розвинулась для стабілізації становища громіздкого тіла риби, а у її вимерлих попередників могла сприяти пересуванню по суші.
Полює целакант вельми своєрідно: він пливе за течією «свічкою», з опущеною головою. Чому саме так, а не як всі риби, – вчені поки точно не встановили. Хоча, найімовірніше, в такій позі мисливцеві легше перехоплювати електричні імпульси, генеровані жертвою. Завдяки особливим структурам голови, целакант здатний вистежувати жертву на великих глибинах у непроглядній темряві. Їжею служать бентосні (глибинні) організми, такі як світяться анчоуси, глибоководні риби-кардинали, каракатиці та інші головоногі і навіть деякі види акул. Більшість цих тварин ховаються в підводних печерах, де їх і підстерігають «доісторичні» хижаки. Під час полювання целакант нерухомо зависає у воді і, відчувши здобич, наздоганяє її одним помахом великого хвостового плавника. Завдяки специфічній анатомії черепа, латимерії добувають їжу шляхом всмоктування видобутку з порожнеч і ущелин разом з водою при різкому відкриванні рота, засіяного дрібними гострими зубами. Миттєво заглотив жертву, целакант знову переходить на плавне ковзання, зберігаючи сили для наступного полювання.
Сучасні латимерії відомі дуже розвиненою і складною репродуктивною системою, причому тонкощі їх розмноження до кінця не вивчені. До 1975 р коморський целакант вважався яйцекладущи, оскільки в організмі 163-сантиметрової самки, виловленої біля острова Анжуан в 1972 р, було знайдено 19 яєць, за формою і розмірами нагадує апельсин. Пізніше інша самка, що знаходиться в експозиції Американського Музею природної історії, була розкрита для взяття проб тканин внутрішніх органів. При цьому в яйцепроводах риби виявили п’ять добре розвинених ембріонів довжиною 30-33 см, кожен з великим жовтковим міхуром. Це відкриття свідчить, що целаканти є живородящими тваринами, як і деякі види акул. Далі було показано, що сильно васкуляризованная поверхню жовткового міхура знаходиться в тісному контакті з поверхнею яйцевода, формуючи плацентоподобную структуру. Додатково до жовткового харчуванню з яйця, ембріони живуть також завдяки дифузії поживних речовин з крові матері. Третій спосіб харчування внутрішньоутробно формуються плодів виявився ще більш незвичним. У декількох виловлених самок було знайдено велику кількість дрібних яєць розміром з куряче (від 56 до 65 штук), причому таку їх кількість не могло бути «вигодувана» плацентарно. Таким чином, додаткове харчування ембріонів латимерії відбувається і за рахунок залишків надлишкових яєць (явище оофагіі).
Згідно непрямими даними, вагітність целакантов дуже тривала – близько 13 місяців. Самки стають статевозрілими у віці 20 років (як у деяких осетрових) і розмножуються один раз на кілька років. До цих пір невідомо, як відбувається внутрішнє запліднення і де живуть юні особини кілька років після народження. Під час підводних досліджень жодної молодої риби не спостерігали біля берегів або в печерах, і тільки дві були знайдені вільно плаваючими в товщі води.

Посилання на основну публікацію