ПОРТРЕТ КАРАКАТИЦЫ В ПОЛЯРИЗОВАННОМ СВЕТЕ

Химия и жизнь XXI век. 2000. №5. С.40-44.

У головоногих моллюсков глаза — почти как у нас с вами. Хорошие глаза. Ими еще Дарвин восхищался. Только цвет они не видят. Ну его ведь и кошки с собаками не различают. Зато головоногие моллюски видят поляризованный свет. Не они одни — его и мухи с пчелами видят, и некоторые костистые рыбы, и головастики лягушек. А птицы и звери не видят. Но кальмары, каракатицы и осьминоги — животные в основном сумеречные и ночные. Днем спят. Зачем им видеть поляризованный свет?Свет, если кто забыл, это электромагнитные волны. Волны на воде колеблются вверх и вниз, перпендикулярно направлению их распространения. Электромагнитные колебания тоже поперечные: каждая волна колеблется в своей собственной плоскости, перпендикулярной лучу. Но плоскостей, перпендикулярных лучу, бесконечно много. Обычный солнечный свет — совокупность волн, колеблющихся во всех возможных плоскостях. Эти плоскости распределены хаотично, т.е. солнечный свет не поляризован. Но если он пройдет сквозь кварцевое стекло, пропускающее световые волны только в одной плоскости, то станет поляризованным (линейно или плоско-поляризованным): волны будут колебаться лишь в этой одной плоскости, иные просто не пройдут. Поляризационный фильтр из кварцевого стекла и пропускает одну-единственную поляризацию световых волн. Посмотришь сквозь очки с поляризующими стеклами и, если плоскости поляризации пучков и света совпадают, — увидишь свет, если не совпадают — ничего не увидишь. Темнота.Насекомые и ракообразные видят поляризованный свет — различают плоскость его поляризации. Свет, идущий от синего неба, поляризован, и поляризация в любой точке неба зависит от ее положения относительно солнца. Поэтому пчела может ориентироваться по солнцу, даже если оно закрыто облаками и виден лишь кусочек синего неба: поляризация укажет направление на солнце. Муха тоже видит солнце и в облачную погоду, ведь облака — это капельки воды, рассеивающие свет.Свет, отражающийся от поверхности воды, также частично поляризуется поэтому солнечные блики на песчаном дне поляризованы. И по ним можно ориентироваться, где сейчас солнце. Значит, для речного рака блики света на дне ручья выглядят иначе, чем для нас с вами. Кальмары и осьминоги —- не насекомые, их глаза не фасеточные, а почти как человеческие, тем не менее поляризованный свет они видят: фоторецепторные клетки в сетчатке их глаз расположены так, что плоскости восприятия света в соседних фоторецепторах строго перпендикулярны друг другу. Но осьминог свой охотничий участок на ощупь знает наизусть. А кальмары обычно мигрируют по глубинам, где солнца не видно. Так что представить себе кальмара или каракатицу, ориентирующуюся по солнцу, мне довольно трудно (хотя такое предположение и высказывалось). Для чего же им нужна такая способность?Этим занялся зоолог по имени Надав Шашар. Он работал в Мэрилендском университете в Балтиморе, а потом в Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе (штат Массачусетс) и сотрудничал с целым рядом крупных специалистов по головоногим. Оказалось, что и кальмару, и каракатице, и осьминогу возможность видеть в поляризованном свете очень даже полезна!Что для кальмара самое важное? Конечно, сожрать кого-нибудь. А на втором месте? Разумеется, не быть сожранным! То же самое и для кальмарьей добычи, и для кальмарьих врагов. Что нужно для этого? Самое лучшее — стать невидимкой. Идеальное решение — быть прозрачным. Увы, совсем прозрачным стать невозможно: глаза-то не спрячешь, светочувствительные клетки должны быть окружены непрозрачным пигментом, иначе как определить направление, откуда пришел свет? Так что уэлсовский человек-невидимка должен быть слеп! Чернильный мешок тоже прозрачным не сделаешь. Но что нельзя сделать прозрачным, можно замаскировать. Например, серебристой обкладкой. Чтобы стать прозрачным, можно многим пожертвовать. Однако все это окажется ни к чему, если враг умеет делать прозрачное видимым!Вот бомбардировщик «Стелс». Радар его не видит. Stealth в переводе с английсого — подкрадывающийся. Бегом подкрадываться нельзя. «Стелс» тихоходен. Днем его ну почти из рогатки сбить можно. Он подкрадывается ночью. А теперь представьте, что изобретен радар, который «стелсы» видит (знающие люди говорят, у нас такие есть), — самолет станет беззащитен, как наши тихоходные дальние бомбардировщики первых месяцев Отечественной войны.Так вот, для кальмара его поляризационное зрение — все равно что радар, видящий «стелсы»! Шашар с коллегами изучил в поляризационном микроскопе совершенно прозрачных (для человеческого глаза) планктонных животных, на которых охотятся мелкие или молодые кальмары. Оказалось, в поляризованном свете видны не только глаза, но и мускулатура, а также усики-антенны рачков. Не очень хорошо, но видны. И кальмары этим пользуются.Когда в аквариуме со взрослыми североамериканскими длинноперыми кальмарами Loligo peaiei (обыкновенный промысловый виду восточных берегов США) подвешивали прозрачные стеклянные шарики диаметром 1 см – одни обычные, другие поляризующие свет, то кальмары подплывали поляризационно-активным шарикам почти в пять раз чаще, чем к обычным, и охотнее схватывали их (в три с лишним раза чаще, чем обычные). Для человеческого же глаза они ничем не различались!Новорожденных кальмарьих личинок запускали в аквариум с живым зоопланктоном и освещали аквариум то поляризованным светом, то деполяризованным. В поляризованном свете кальмарята нападали на планктонных рачков с расстояния, на 70% большего, чем в деполяризованном, — 6,1 длины своего тела против 3,6. А вот успех нападения (доля схваченных рачков) в обоих случаях был одинаков: тут уж дело не в том, чтобы заметить добычу, а чтобы суметь ее изловить!Кальмары, как и очень многие рыбы, охотятся в сумерках, утром и вечером (каждый рыбак знает: рыба клюет на зорьке!). На восходе и закате как ночная, так и дневная добыча уже (или еще) видит плохо, поэтому тут шанс поймать ее выше, чем схватить ночное животное ночью или дневное днем. Но вот что для кальмара главное — в сумерках степень поляризованности подводного светового поля достигает максимума, и кальмары — даже новорожденные! — сбивают планктонных «микростелсов» с помощью поляризационного антистелсового радара.Однако осьминоги способны на много большее! Н. Шашар и Т. Кронин изучали, до какой степени осьминоги различают поворот плоскости поляризации. Для этого исследователи тренировали осьминогов (попросту купленных в зоомагазине) на примитивной установке: из середины прямоугольного кусочка поляризационного фильтра 4 x 4 см вырезали кружок диаметром 2 см и вставляли его обратно, повернув на тот или иной угол. Осьминог должен был притронуться к кружку, если кружок был повернут, — за это ему давали кусочек вкусной креветки, или награждали креветкой, если он показывал, что разницы в плоскости поляризации нет (тут доля ошибочных ответов всегда была больше). За неправильный ответ осьминогов не наказывали, но они быстро поняли, что от них требуется. Это человеческий глаз отличить повернутый кружок от неповернутого не может. А осьминог — смог!Осьминожий глаз способен различать поляризацию света потому, что микроворсинки на поверхности световоспринимающих рецепторных клеток сетчатки (они у головоногих не такие, как у позвоночных, а похожи на клетки насекомых) расположены под прямым углом. Следовательно, он может воспринимать поворот плоскости поляризации только как минимум на 45°. В первых же опытах выяснилось, что осьминоги прекрасно опознают поворот плоскости на 90 - 180° и 45 - 135°. Но дальше — больше: число правильных ответов осьминогов в 2 - 3 раза превышало число неверных при повороте плоскости поляризации не только на 45°, но и на 30°, и даже 20°, и лишь при 10° осьминожий глаз «отказывал» — число правильных ответов падало до половины. Исследователи всячески ухищрялись, чтобы подопытные осьминоги не получали «подсказки» по запаху, повороту плоскости поляризации вправо или влево, вверх или вниз или еще каким-то способом. Нет, осьминоги делали выбор исключительно по разнице поляризации света между серединой «мишени» и окружающим пространством. Как они этого достигали, если клетки сетчатки на такое не способны? Скорее всего небольшими поворотами глаз или головы из стороны в сторону. Приглядывались...По мнению исследователей, это — первое доказательство способности животных ориентироваться исключительно по характеру поляризации света. Полагают, что таким способом осьминоги могут общаться друг с другом (сомнительно: уж больно они необщительные создания!) и «взламывают» камуфлирующую окраску их потенциальной добычи, усиливая слабо заметную в обычном свете контрастность. Предполагается, что распознавание поляризационного контраста отчасти заменяет осьминогам отсутствующее у них цветовое зрение. Это похоже на правду!Американцы объявили недавно, что их противотанковые ракеты способны находить неподвижные танки противника, тщательно замаскированные листвой, потому что броня нагревается на солнце сильнее, чем листья. Не напоминает ли Вам, уважаемый читатель, антикамуфляжное искусство осьминога нечто подобное?Каракатицы — более общительные создания, чем осьминоги. И именно у них Н. Шашар, Ф. Ратледж и Т. Кронин обнаружили то, что они назвали секретным, защищенным от подглядывания, каналом связи в поляризованном свете. Головоногие моллюски, хотя и лишены цветового зрения, окрашены ярко и пестро. Меняют они цвет с такой скоростью, что хамелеон — ленивец по сравнению с ними. В мгновение ока становятся то почти прозрачными и бесцветными, то сплошь темно-красными, пятнистыми, полосатыми, мраморными, да хоть в клеточку! Это и цветной камуфляж (не менее эффектный и не менее эффективный, чем у хамелеонов), и выражение настроения (вся гамма чувств кальмара, видящего врага-самца, добычу или хищную рыбу, мгновенно отражается на его теле!), и способ связи между животными в стае. Осуществляется это благодаря множеству хроматофоров — расположенных в коже пигментных клеток красного, оранжевого, желтого, бурого или черного цвета, снабженных нервами и мышцами и молниеносно расширяющихся до размеров веснушки или сокращающихся в точку. Кроме того, у них имеются иридофоры и лейкофоры — клетки с кристаллами гуанина, отражающими и преломляющими падающий свет. Они действуют как микроскопические зеркальца и призмы и могут создавать на теле животного иризирующие (переливающиеся) картины и металлический отблеск, как на надкрыльях жука-бронзовки. Так, в частности, возникает чистейший ярко-синий или ярко-зеленый цвет, хотя ни синего, ни зеленого пигмента в хроматофорах нет (см. рассказ «Ядовитый осьминог-красавец»). Именно эти кристаллы меняют картину поляризации света, отраженного от кожи моллюска. Особенно важно, что их расположение в клетках зависит от напряжения или расслабления мускулатуры кожи, вследствие чего кристаллы могут либо лежать плоской стопкой, либо встать дыбом — с соответствующим изменением картины поляризации. Это хорошо видно, если посмотреть на каракатицу через очки с поляризационными фильтрами.Кстати, это и доказывает, что, хотя головоногие моллюски активны в основном в сумерки и по ночам, яркого солнечного света они никак не избегают (кроме, конечно, глубоководных видов). Более того, в хрусталике и роговой оболочке глаза каракатиц (как и у рыб) имеются специальные компоненты, поглощающие ультрафиолет, задача которых — защитить клетки сетчатки от солнечной УФ-радиации. А раз они в глазах есть, значит, нужны, значит, сталкиваются каракатицы в своей жизни с ярким дневным солнцем южных широт!Если кальмаров исследователи ловили по соседству в море, а осьминогов покупали в зоомагазине, то каракатицы у них были доморощенные, хоть в Америке они и не водятся. То были потомки каракатиц, давно привезенных в виде яиц из Франции. В Вудсхолской лаборатории наладили их разведение так успешно, что поставляют их в другие лаборатории и зоопарки США. Вся суть оказалась в кормлении. Выращивать планктонных личинок кальмаров и осьминогов очень трудно, потому что малыши не едят личинок-науплиев артемии, стандартный стартовый корм для всяческой рыбьей мелочи, чрезвычайно популярный среди аквариумистов. При содержании на артемии кальмарчики и осьминожки помирают: в ней не достает необходимых им аминокислот и липидов. Франко-испанской группе зоологов удалось вырастить осьминожью малышню только тогда, когда они наладили искусственное разведение раков-отшельников: их личинки оказались для осьминожат подходящей пищей.Каракатицы производят на свет не планктонных личинок, а сразу донную молодь, и артемию малыши есть могут, но пищу необходимо обогатить жирными кислотами и аминокислотами. На ней и держатся они первые пять недель (правда, выживаемость все равно хуже, чем на гаммарусах и мизидах, зато артемия гораздо дешевле). Потом им добавляют мелких живых креветок, а в возрасте 7 - 8 недель при длине тела около 2 см начинают приучать к мороженой креветке. Это критический момент в их жизни. Каракатицам трижды в день дают пищу из рук, на конце палочки, потрагивая и поглаживая их. Дня за три они привыкают, а через неделю уже достаточно просто бросать корм в аквариум Дальше больших проблем нет: едят мороженую креветку, рыбу, кальмара, мясе двустворчатых моллюсков, словом, что дадут, лишь бы нарезано было тонкими длинными ломтиками. Не привередливее бродячей кошки! И растут, как на дрожжах, до 4,3 кг - это и для кошки вполне прилично! Специально для научных исследований разводят их в Национальном центре США по ресурсам головоногих моллюсков в Галвестоне (Техас), там уже семь поколений в неволе получено. Вот на таких-то доморощенных каракатицах и ставились опыты по изучению роли поляризованного света в коммуникации между животными.Когда Шашар, Ратледж и Пронин с помощью электронного микроскопа установили, что обыкновенные каракатицы тоже различают плоскость поляризации света, это их не удивило: если могут кальмары и осьминоги, почему у каракатиц должно быть иначе? Но посмотрев на каракатиц через объектив поляриметра, они увидели необычное зрелище. Собственно говоря, когда каракатица тихо дремлет на дне, замаскировавшись и накидав себе на спину песка, ничего не заметно. И когда каракатица вся напряжена - подкрадывается ли к добыче, или самец готовится спариться с самкой, или она кладет яйца - никакой поляризации тоже не видно. А вот если каракатица медленно плывет над дном или лежит на дне, внимательно осматриваясь вокруг, - тогда ее лоб, кольцо вокруг глаз и полоски вдоль рук ярко светятся в поляризованном свете. Причина - иридофоры. Именно они определяют металлический иризирующий отблеск вокруг глаз головоногих моллюсков или, подобно микроскопическим зеркальцам, обеспечивают точное подражание цвету дна. Отражение и преломление света иридофорами зависит от их положения относительно поверхности кожи, а оно - от мышечного тонуса. Лежат тельца параллельно поверхности тела (каракатица спит) или стоят дыбом (она сильно возбуждена) - не отражают, лежат немного под углом (каракатица внимательна, но спокойна) - вот и поляризационная картина.Каракатицы своеобразно реагируют на свое изображение в зеркале с искажающим поляризационную картину фильтром. Обычно, увидев себя в зеркале, она воспринимает отражение как чужую особь и отплывает подальше; лишь очень редко не проявляет никакой реакции. Но если поляризационное отражение искажено, она, как правило, подходит к нему поближе; отсутствие реакции наблюдается вдесятеро чаще, чем при неискаженном отражении. Иными словами, хотя каракатица и не понимает, что в зеркале она видит саму себя, она ведет себя так, будто увидела другую каракатицу, чем-то явно заинтересованную — не спящую спокойно, но и не в максимальном напряжении сил, и либо подплывает выяснить ситуацию, либо, чаще, считает, что это ее не касается. Значит, она получает информацию о состоянии предполагаемого соседа — и именно через поляризованный свет!Каракатицы прекрасно общаются между собой языком поз и окрасок. Но этот канал связи доступен каждому наблюдателю, в том числе и хищнику, А вот поляризационный канал связи и информации — только тому, кто умеет видеть в поляризованном свете. Для акулы, тюленя, дельфина и человека это секрет. Вот оно — шестое, седьмое или какое еще по счету чувство, не знакомое человеку!

 

МУЖЧИНЫ ВЫЯСНЯЮТ ОТНОШЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ КАРАКАТИЦ)

В мире животных. 1997. №1. С.18-19.

Когда сходятся два молодых самца — мужчины ли, бараны, петухи или бойцовые рыбки, — они начинают выяснять отношения. Сначала ритуал «надувания щек», потом драка. Что главное в надувании щек? Конечно же, показаться крупнее, сильнее и наглее. Громко ругаться, угрожающе выставлять рога, растопыривать перья, распускать плавники. Ни в коем случае не показать противнику, что ты боишься и драться не хочешь. В общем, блефовать!Когда сходятся два самца обыкновенной каракатицы, происходит, казалось бы, то же самое. Каракатицы, как большинство головоногих моллюсков, мастера менять раскраску и делают это быстрее любого хамелеона. Все их настроения буквально налицо. Оба самца принимают яркую зебровую окраску — узкие черные полосы на светлом фоне (или наоборот?), вытягивают друг к другу нижнюю (брюшную) пару рук — эти руки у каракатиц самые длинные и широкие, — пару-тройку минут пыжатся, потом один схватывает другого в обнимку и пытается сдавить и укусить. Проигравший (как правило, тот, что помельче) спасается бегством. Кусаются, впрочем, не очень сильно, а часто и до драки не доходит — один удирает сразу. Словом, как и у людей, баранов, петухов...Так, да не так. Это выяснили С. Адамо из Галифакса (Канада) и Р. Хэнлон из Галвестона, что в Техасе. Оказалось, что в ритуал выяснения отношений у самцов каракатицы входит «потемнение лица». «Лицо» у каракатиц — это часть головы между глазами и основаниями двух спинных пар рук. Чем ближе подходят друг к другу два самца, тем темнее их лица. То же происходит, когда между самцами ставят стекло или показывают самцу зеркало (каракатицы, как зарянки или попугайчики, не узнают себя в зеркале, им кажется, что там чужой). Если лица темнеют у обоих — будет драка! Но если один самец бледнее другого — он без боя сдастся.Исследователи рассаживали бойцов после драки, а через 15 мин снова ссаживали вместе. Побежденный никогда не темнел лицом, не протягивал к противнику брюшных рук, часто даже не «зебрел» и почти никогда не вступал в схватку. Но если проигравшего самца за эти 15 мин подсаживали к самке и позволяли сделать мужское дело, а потом ссаживали с победителем, тут все менялось! Бывший побежденный приобретал ярую зебровую раскраску, его лицо прямо-таки чернело, и он бросался в бой. Да, женщина вдохновляет!Но если один из борцов заранее показывает своим бледным лицом, что ни драться, ни блефовать не собирается, зачем же он тогда меняет окраску, а не просто удирает? А затем, что «зебра» — опознавательный признак самца. Зебровая раскраска и темное лицо означают: «Я самец и я тебе покажу!». Если же лицо бледное, это предупреждение: «Я самец, не пытайся за мной ухаживать! Но я тебе не соперник, давай разойдемся мирно». Так сказать, прижимает уши, скалит зубы, — но поджимает хвост под брюхо. И все это выражается раскраской и позами. На зрение рассчитано.Но на зрение у каракатиц еще и не такое рассчитано!

 

ПОДКРАСТЬСЯ, ПЕРЕОДЕВШИСЬ ЖЕНЩИНОЙ

Природа. 2002. № 12. С.37-39.

Самцы множества животных в брачный период борются из-за самок, и побеждают в этой борьбе, естественно, самые крупные и агрессивные. Самкам также нравятся те, что покрупнее и похрабрее. Но ведь маленьким и слабеньким тоже хочется — нет, не удовольствие получить (в мире животных для самцов не это главное), а передать свои гены потомству. И знаете, интересные способы они изобретают! (Об этом вы могли уже, в частности, прочитать в рассказе «Хореография брачного танца кальмаров».)Вот как решают такую задачу мелкие самцы южноавстралийской гигантской каракатицы Sepia apata. Эта каракатица одна из самых крупных в мире. Длина туловища самцов до 50 см, общая длина с руками до метра, вес несколько килограммов. Самки этого вида мельче самцов, и руки у них короче. Яйца у каракатицы белые, похожие по форме на лимон с сильно оттянутым кончиком. Откладывает их самка на дно поодиночке, укрывая под камнями, под навесами скал, в трещинах и щелях. Самец при этом неотступно следует за самкой. На юге Австралии, на мелководьях залива Спенсер, каракатицы каждый год осенью Южного полушария (апрель—июль) собираются на нерест тысячными стаями, и самцы тоже устраивают брачные игры и бои, зачастую отнюдь не ритуальные. «Боевая раскраска» самцов зебровая — узкие ярко-белые поперечные полоски на синевато-зеленоватом фоне, а самки скромные — камуфлирующая пятнистая окраска в коричневых тонах, к тому же на голове у них (особенно над глазами) и на спине поднимаются, тоже для камуфляжа, кожные лопасти и «рожки» (у самцов они заметны лишь вне брачного периода). Размножающиеся каракатицы совершенно не боятся подводных пловцов, и их можно разглядывать буквально в упор.Наблюдая за каракатицами, М. Норман и его соавторы из Мельбурнского университета обнаружили, что им часто попадались тройки — крупный самец, сопровождавший пару самок. Однако при ближайшем рассмотрении очень часто одна самка оказывалась мелким самцом! Внимательный анализ показал, что мелкие самцы нередко притворяются самками, подражая им не только по размеру, но и по окраске. Крупные самцы, как и у кальмаров, обращают внимание только на других крупных самцов, одетых в брачный наряд. В момент, когда самец-хозяин займется выяснением отношений с конкурентом, мелкий самец подбирается к самке, часто (хотя и не всегда) мгновенно меняет «женскую одежду» на мужскую и пытается спариться. И не без успеха! Опомнившийся хозяин изгоняет нахального малыша, но тот обычно вновь «переодевается в самку» и продолжает держаться третьим, потому что крупный самец сразу после этого перестает обращать на него внимание. Если же крупный самец куда-то уплывет, мелкий опять «обращается в самца» и начинает преследовать и охранять самку, «как большой». Подобную картину авторы наблюдали свыше 20 раз!Такой изощренный способ добиться успеха не мытьем, так катаньем, возможен лишь потому, что головоногие моллюски способны с невероятной быстротой менять окраску и форму тела. Но не исключено, что тут есть и обратная связь: потребность «спариться исподтишка» могла в ходе эволюции вести к усовершенствованию способности молниеносно менять облик и надевать «новое платье».

 

КАРАКАТИЦЫ ЛОВЯТ ДОБЫЧУ В ВОЗДУХЕ

Природа. 1974. №5. С.107-109.

Некоторые кальмары, спасаясь от врагов, могут пролетать небольшое расстояние по воздуху (см. «Полет кальмара»). Способность выпрыгивать из воды. У каракатиц до недавнего времени не была известна.В Лаборатории Араго, что на юге Франции, З. фон Болецкий обучал каракатиц Sepia officinalis цирковому трюку — прыжкам из воды. Он опускал в аквариум краба или креветку на нитке и, когда каракатица начинала подкрадываться к добыче, медленно вытягивал приманку из воды. Каракатица занимала позицию точно под приманкой, разгонялась, развернув воронку устьем назад, и, помогая себе плавниками, выскакивала из воды и хватала добычу в воздухе. После немногих опытов каракатица бросалась на краба, подвешенного над водой. Каракатицы пойманные в море, начинали хватать добычу в воздухе уже через два дня после поимки, а выращенные в лаборатории — в начале третьего месяца жизни.Молодые животные способны вылетать из воды целиком. Взрослая каракатица (длина туловища 22 см) выпрыгивала из воды «по пояс» и хватала крабов, подвешенных на высоте до 20 см над водой. Если краба помещали выше, она только прицеливалась, но не пыталась достать его. Обычно каракатицы хватают креветок своими длинными эластичными щупальцами, которые в покое втянуты в особые карманы между руками, а в момент броска мгновенно «выстреливаются» в жертву и подтягивают ее ко рту. Удержать краба тонкими щупальцами, по-видимому, нелегко да и рискованно — неровен час, он их оторвет. Так что каракатицы предпочитают хватать крабов прямо руками, которые не могут растягиваться. Одни каракатицы предпочитают во всех случаях пользоваться руками, другие — щупальцами, но большинство комбинирует оба метода. Эти индивидуальные навыки сохраняются и при ловле добычи в воздухе.Каракатицы могут всплывать на поверхность и рассматривать добычу или экспериментатора, выставив глаза из воды, но прицеливание и разгон для прыжка выполняют в погруженном положении. Для этого они должны уметь правильно определять дистанцию до цели и направление на нее, с учетом преломления лучей, бликов от ряби. В природе каракатицам, разумеется, никогда не приходится ловить животных над водой. Опыты Болецкого показали, насколько совершенно зрение каракатиц и как быстро способны они обучаться решению задач, с которыми сами ранее никогда не сталкивались.

 

ПОСМЕРТНЫЕ СТРАНСТВОВАНИЯ РАКОВИН КАРАКАТИЦ

 Природа. 1971. №9. С.120-121.

Настоящие каракатицы - сепии (род Sepia) - в наших водах пока ни разу не были встречены. На крайнем юге Приморского края, близ Посьета, дважды, в 1925 и 1931 гг., была поймана очень красивая сепиелла (Sepiella japonica). Но это были, видимо, случайные заходы, скорее всего из корейских вод. Я специально искал там каракатиц несколько раз на протяжении 20 лет (1962 - 1981), но безуспешно.В сентябре 1970 г. мы с сотрудником Тихоокеанского института рыбного хозяйства и океанографии Г.А.Шевцовым нашли две раковины мертвых каракатиц на северном берегу о. Кунашир — на побережье пролива Екатерины, а в августе 1981 г. мне довелось отыскать несколько сильно поломанных раковин каракатиц на побережье Японского моря, у п-ова Гамова, к югу от Владивостока.Раковина каракатиц - гидростатический орган. Это толстая известковая пластинка, лежащая на спине под кожей. Раковина составлена множеством параллельных тонких пластинок, между которыми находятся камеры, заполненные жидкостью и газом. Каракатица может отсосать из камер часть жидкости, тогда газ расширяется, и раковина становится легче. Она может вогнать в камеры дополнительное количество жидкости — газ сожмется, раковина станет тяжелее. Так каракатица регулирует свою плавучесть: когда днем неподвижно лежит на дне, она чуть тяжелее воды, а когда вечером отправляется на охоту, имеет нейтральную плавучесть, подобно подводной лодке. Естественно, что сама раковина легче воды — ведь она своей подъемной силой компенсирует вес тяжелых тканей головоногого моллюска. Когда каракатица умирает и ее ткани распадаются, раковина всплывает к поверхности и может долго плавать, пока течение не прибьет ее к берегу. Именно такие раковины мы и нашли на Кунашире и в Приморье.Хотя определить вид каракатицы по раковине — дело не всегда легкое, видовую принадлежность раковин нам удалось установить достаточно надежно. Одна из раковин — узкая, длинная и довольно толстая — принадлежит Sepia andreana. Этот вид распространен у берегов Японии и Китая; самое северное место обитания — залив Исикари на западном побережье Хоккайдо, самое южное - Южно-Китайское море у Гонконга. Другая раковина — широкая, овальная и относительно тонкая — принадлежит Sepia esculenta. Этот субтропический вид обитает у Южной Японии, Китая, Филиппин, встречается и в индонезийских водах; на север распространен только до центральной части Хонсю. Все раковины, найденные на япономорских берегах Приморья, принадлежали Sepiella japonica, встречающейся от Центральной Японии до Южного Китая и Филиппин.Раковина Sepia andreana имела длину около 12,5 см, Sepia esculenta — около 18 см. Это предельные по величине размеры для живых каракатиц. Скорее всего, обе каракатицы погибли после размножения, как это происходит с очень многими головоногими моллюсками. Обломки раковин сепиеллы с п-ова Гамова не превышали 7 - 8 см, но, вероятно, тоже принадлежали взрослым животным, обычные размеры которых 10 - 14 см.Несомненно, обе раковины Sepia приплыли к Кунаширу из Японского моря. Их вынесло на север теплое Цусимское течение. Затем с течением Соя — веточкой Цусимского течения — они проплыли проливом Лаперуза на восток, продрейфовали через южную часть Охотского моря и добрались до пролива Екатерины между Кунаширом и Итурупом. Здесь воды течения Соя, идущие из Охотского моря, встречают на своем пути преграду — холодные воды тихоокеанского течения Оясио. Два течения сталкиваются с такой силой, что вода в проливе Екатерины иногда буквально бурлит от водоворотов. Вот тут-то, у подножия величественного вулкана Тятя, и выкинуло на берег дальних странниц. Даже если каракатицы жили и погибли на крайнем севере своего ареала, то получается, что меньшая раковина проплыла километров восемьсот, большая — полторы тысячи.Раковины Sepiella, судя по степени их изломанности, следам сверлений и обрастаниям (водоросли, мшанки), приплыли от берегов средней или южной части Японии или Южной Кореи. В октябре 1977 г. Шевцов нашел в заливе Петра Великого на берегу бухты Емар около 20 раковин южнояпоно-китайской Sepia madokai, которая не заходит в Японском море севернее п-ова Ното (Япония) и южной части Корейского п-ова; их длина была 7-8 см. Учитывая ход теплых и холодных течений в Японском море, эти раковины проплыли никак не меньше тысячи километров.Такие дистанции — далеко не рекордные в посмертных странствиях каракатиц. Sepia officinalis обитает у берегов Европы и Западной Африки, а также в Средиземном море. На север она в самые теплые годы не распространяется дальше южной части Северного моря. Раковины же каракатиц находили и на Фарерских о-вах, и даже по другую сторону Атлантического океана — на Антильских о-вах, по берегам Техаса и Флориды.В то время я сделал вывод, что самостоятельной постоянно существующей популяции каракатиц Sepiella, не говоря уже о Sepia, в наших водах нет. Продвинуться на север так далеко, чтобы достичь Приморья, каракатицы могут лишь в очень теплые по гидрологическим условиям годы, в этих случаях их заход в Южное Приморье вполне возможен. Так оно и оказалось. В 1989 г. Шевцов нашел свыше трех десятков совершенно свежих раковин сепиеллы длиной 11 - 13,5 см в заливе Посьета на берегу косы Чурхадо, как раз в том районе, где их видели в 1925 – 1931 гг., а летом 1995 г. юный натуралист Т. Б. Морозов обнаружил полурасклеванный птицами свежий труп сепиеллы с длиной туловища 18 см значительно восточнее Посьета — на берегу залива Восток. Это была половозрелая самка, погибшая после нереста. В последние годы свежие раковины сепиеллы не раз попадались на берегах Амурского, Уссурийского заливов, у островов вблизи Владивостока и других местах залива Петра Великого. Это значит, что сепиелла действительно регулярно в теплые годы заходит в Южное Приморье, размножается и образует временные популяции, а в холодные годы исчезает, быть может на десятилетия, и только ее раковины заносит к нашим берегам течениями.Кроме каракатиц-сепиид, еще два рода головоногих моллюсков обладают легкой, наполненной газом раковиной и могут регулировать свою плавучесть, меняя в ее камерах соотношение жидкости и газа. Это маленькая пелагическая спирула (Spirula spirula), представитель близкого к каракатицам семейства, и наутилус — «жемчужный кораблик» (род Nautilus), живое ископаемое, последний потомок головоногих моллюсков, господствовавших в палеозойских морях (о нем будет сказано дальше) Раковина спирулы свернута спиралью и похожа на рог изобилия; она лежит под кожей в задней части тела моллюска — получается, что спирула плавает вниз головой. Большая красивая раковина наутилуса покрывает тело моллюска снаружи и напоминает раковину очень крупной улитки. Пустые раковины этих моллюсков тоже могут долго плавать в океане. Известны случаи, когда раковины спирул доплывали из Саргассова моря до Па-де-Кале, Шетландских и Фарерских о-вов и даже до Западной Гренландии — без малого до 70°с.ш.! Наутилусы приплывали от побережий Новой Каледонии к Новой Зеландии, от берегов Индонезии — к Цейлону, Кении и Мадагаскару, от Филиппин — к Японии.Такие природные поплавки могут быть полезны при изучении морских течений, геологу же или палеонтологу, изучающему закономерности распространения ископаемых головоногих моллюсков, они могут доставить массу затруднений.

 

КТО К НАМ ПРИПЛЫЛ? КАРЛИКОВАЯ КАРАКАТИЦА

В соавторстве с О. Н. Катугиным и А. В. Ратниковым. Химия и жизнь. 2002. №7, С. 54 – 56.

В конце августа 2001 г. А. В. Ратников занимался любимым делом - подводной фотографией - в самом, быть может, замечательном месте российского Южного Приморья: на о. Фуругельма в Дальневосточном морском заповеднике. Под вечер, в бухте Западной, на глубине 3-4 м, на песчаном дне, поросшем морской травой зостерой, он увидел странного, но без сомнения головоногого моллюска, только крохотного. Моллюск выскочил из кустика зостеры и пытался удрать, быстро меняя цвет. Но человек оказался проворнее: изловил существо и посадил в ведро. Целую ночь малышу меняли воду, а утром, когда все было приготовлено для фотографирования, выпустили. Он совершенно не боялся: присел на кустик травы, прилепившись к нему спиной, заметил проплывающего мимо рачка мизиду, мгновенным броском схватил его, снова приклеился спиной к листу травы, спокойно позавтракал и уплыл. Ратников ему только ручкой помахал — пусть живет. Размер его определили, сравнивая с визирной рамкой фотокамеры: сидя на листе со втянутыми щупальцами - 32 мм, в броске с вытянутыми щупальцами - 40 мм. В общем, половина большого пальца!Во Владивостоке Ратников пытался определить по книгам, что за зверушку он сфотографировал. Не удалось - не было такого в определителях головоногих наших морей. Пришлось посылать файлы фотографий в Москву. Оказалось — карликовая каракатица идиосепиус парадоксальный (Idiosepius раrаdoxus). Новый для фауны России вид, род и семейство!Было известно, что это странное существо живет у берегов Японии, Южной и Западной Кореи и Китая, на юг до Гонконга. Ближайшее к нам место его обитания — воды Юго-Восточной Кореи. Оказалось, и до России зверушка добралась! Чем же так парадоксальна эта крохотная (карликовая — ее вполне официальное зоологическое название) каракатица?Начнем с того, что героиня наших фотографий (полагаем, что это самка, а карликовые дамы покрупнее кавалеров) — чуть ли не гигант своего рода (и вида). Карликовые каракатицы, бывает, достигают половозрелости при длине 0,5 см, средняя длина 1,5 - 2 см, а известный максимальный размер — чуть поменьше 3,5 см. Так что не с полпальца даже, а с ноготок! Тем не менее почти все — как у больших!Водятся идиосепиусы в тропиках и субтропиках восточной части Индийского и западной — Тихого океана, а также у Южной Африки и Австралии. Животные эти обычны и многочисленны, но не стайные, как многие «большие» каракатицы. Живут у самого берега, на подводных лугах морских трав. Окраска в покое красно-коричневая, красно-оранжевая или темно-желтая, но они могут стать светлыми, полупрозрачными, особенно если всплывут в толщу воды. Обычно они сидят на листе морской травы в «позе полипа»: головой кверху, прикрепившись спиной. Именно спиной!Посередине спинной стороны у них имеется овальное пятно шероховатой кожи. Это — спинная присоска. Там множество кожных секретирующих клеток двух типов, овальные и бокаловидные. Бокаловидные работают медленно и выделяют нейтральные полисахариды без или почти без примеси белков. Это - липкая слизь. Она прочно приклеивает моллюска к любой поверхности. (Заметьте: в воде - и к влажной поверхности! И без какого-либо обезжиривания!) Овальные клетки, напротив, работают быстро и выделяют комплекс кислых белков и полисахаридов. Они мгновенно отлепляют моллюска от листа травы, так что тот готов немедля броситься в погоню за добычей.Такая же система наподобие «присоски—липучки» есть у другой маленькой (но не крохотной) каракатицы - гавайской эвпримны. Та ведет ночной образ жизни. Утром опустится на песок, поерзает-поерзает, сделает ямку, закидает себя песком — и включит «прилепляющие» клетки. Вот она уже покрыта сплошным прочным песчаным панцирем, одни глаза из-под песка видны. Вечером включает «отлепляющие» клетки, встряхивается — панцирь спадает кусками, а свеженькая чистенькая эвпримна готова заняться ранним (или поздним) завтраком.Карликовые каракатицы тоже преимущественно ночные животные. Но вообще-то они активны круглые сутки. И очень активны, особенно самцы: тот посидит-посидит на листике, кинется за добычей; поплавает у дна, потом всплывет к поверхности воды и начнет стремительно носиться — ищет подругу (те поспокойнее). Плавает реактивным способом, что обычно у головоногих. Но если крупные обыкновенные каракатицы — а они бывают больше полуметра длиной и до 5 кг весом — используют реактивное плавание только в бросковом режиме, а для спокойного перемещения у них имеются длинные, вдоль всего туловища, плавники, то у карликовой каракатицы плавнички крохотные и служат в основном той же цели, что маленькие «плавники» зенитной ракеты, — это стабилизаторы.Мало того, что идиосепиусы у самого берега живут и у поверхности плавают, они еще и на свет подходят. Поэтому там, где они водятся, их нетрудно поймать просто сачком с лодки, а то и с причала. Содержать тоже легко: достаточно большой банки, даже продувка не обязательна — лишь бы воду меняли почаще и была бы любимая травка.Карликовая каракатица — умелый охотник! Ест она почти исключительно ракообразных. Излюбленная пища — бокоплавы (кто из аквариумистов не знает гаммаруса!), мелкие креветки и мизиды. Для захвата добычи надо в стремительном броске проскочить немного дальше жертвы и ухватить ее на заднем ходу вытянутыми щупальцами с присосочками на концах. Гладкий панцирь рачков эти присоски прекрасно цепляют. Идиосепиусам нетрудно справиться с добычей размером с себя и даже крупнее! Схватит щупальцами - подтянет ближе ко рту - перехватит руками - укусит клювом прямо в сердце - впустит в ранку слюну. Похоже, что в слюне каракатицы, как и у осьминога, есть протеолитический фермент, который растворяет места прикрепления мышц к внутренней стороне хитинового наружного скелета. Добыча жива, но неподвижна: мышцам не на что опереться. Теперь можно снова сесть на листик и заняться трапезой. Пара-тройка рачков в день — достаточно. Но вообще-то они способны сожрать до десятка креветок за час (правда, маленьких)!Между руками карликового хищника — рот, во рту клюв, вроде попугаячьего, но края его (и верхней, и нижней половины) зазубрены, как у самозатачивающихся ножей. На языке — роговая терка (радула) со множеством мелких, но твердых зубчиков. У других головоногих тоже есть такое устройство, только края клюва гладкие и весь ротовой аппарат крепится неподвижно, а у карликовой каракатицы он способен далеко высовываться изо рта и поворачиваться вокруг оси. Поэтому каракатица может неторопливо и аккуратно выскрести из добычи все мясо. Остается целехонький пустой панцирь, который она отбрасывает небрежным жестом.Похоже, проблема голода наших героев не сильно волнует. Тем сильнее должна их волновать проблема любви. И они ею занимаются - да как активно!Созревают карлики очень рано, в полтора-два месяца. Размножаются так интенсивно, что половозрелая часть жизни составляет половину или даже только треть неполовозрелой, а общая продолжительность жизни редко превышает 3 - 4 месяца. У больших каракатиц любовь проистекает неторопливо Самцы выбирают место, борются друг с другом за самок, устанавливают иерархию. Затем следует красивое ухаживание с разными завлекательными (для самки) позами, потом откладка яиц — под внимательным наблюдением самца. У карликов же ни иерархии, ни турнирных боев с ритуалами, ни ухаживания. Увидел самец самку, медленно приблизился, рассмотрел, убедился, что самка, — рывок — и вот он грубо хватает ее за шею. Схватил, повернул лицом к себе — пускает в дело две специально измененные для спаривания руки. Это брюшная пара, но одна (левая) — узкая и длинная, с двумя лопастями на вершине, как рукавичка, а другая покороче, но шире, плоская, с боков окаймлена мембранами, иногда с поперечными гребнями, как на гладильной доске. Широкой он хватает самку, она так и устроена, чтобы самка не вырвалась. А узкой подхватывает выходящие из воронки сперматофоры (пакеты со спермой длиной 1 - 2 мм) и помещает их в специальный семеприемник подо ртом самки. Там сперма может долго храниться. Но самцу невтерпеж, все как бы поскорее — лепит сперматофоры самке на голову, на шею, на брюхо, и, разумеется, безо всякой пользы. Отстрелялся — самка его просто стряхивает с себя, и он удирает.У больших каракатиц спаривание неразрывно связано с откладкой яиц, у карликов оно может происходить в любое время. Самка кладет яйца на листики травы, а также на камни, в аквариуме — просто на стенки. Занимается она этим тщательно и любовно. Яйца овальные, длиной с миллиметр или чуть меньше. Среди яиц каракатиц — это самые мелкие. В среднем самка выметывает 13 – 14 яиц в день, но может и до полусотни. Процесс откладки очень быстрый — полминуты-минута, самое большее полторы.Когда самец завидит самку, собирающуюся снести яйцо, он немедленно кидается на нее, хватает за шею и переносит сперматофор прямо на яйцо, вылезающее через ее воронку. Польза от этого сомнительна, ведь яйцо оплодотворяется, проходя мимо семеприемника подо ртом.Интересно, что у самки, как и у всех каракатиц, пара яйцеводов, но работает только один, левый. Это потому, что у крупных каракатиц яйца формируются непрерывно, а откладываются порциями с большими перерывами, так что их до времени нужно где-то копить и хранить. А у карликов яйца выметываются с маленькими перерывами, и специального «склада» не требуется. Правда, откладываются они не ежедневно, а раз в 2 - 3 дня. Одно яйцо к другому – получается яйцевая кладка, окруженная слизью. Каждое яйцо тоже в слизистой оболочке. В среднем за жизнь самка делает десяток или больше кладок, свыше тысячи яиц. Хоть и невелики яйца, но их общий вес (со студенистой оболочкой самого яйца и всей кладки) впятеро, а максимум - в 9 раз больше веса самки! Вы можете себе представить, чтобы женщина за жизнь народила триста кило, а то и полтонны детишек? Вот почему карлики долго не живут. Отложила последнюю кладку — и в тот же день, максимум через день отдала концы. Судя по всему, в глубокой старости...Развивается кладка пару недель, в прохладных водах чуть подольше, у обыкновенных каракатиц, больших и не очень, из яйца вылупляется маленькая копия взрослой каракатицы, такая же придонная, и уже умеет закапываться в песок и скрадывать добычу. Но яйца карликовой каракатицы слишком малы, чтобы в них уместился запас желтка, необходимый для полного завершения развития, до молоди. Поэтому у них (и ни у каких иных каракатиц) из яйца вылупляется планктонная личинка. Но если у некоторых кальмаров при вылуплении может быть неполный набор рук (не 4 пары, а 3 или даже 2), щупальца же имеются у всех кальмаров и каракатиц, то у идиосепиусов набор рук при вылуплении полный, а вот щупалец нет, они развиваются намного позже рождения. Так что личинки вынуждены охотиться «в ближнем бою» и лишь после появления щупалец переходят на взрослый способ охоты.Обратите внимание: сколько раз на этих страницах мы говорили «в отличие от других каракатиц». Да, идиосепиусы другие, особенные. Недаром некоторые зоологи выделяют их в самостоятельный отряд. Значит, не просто новый вид и род — целый отряд, новый для фауны России!Откуда они (а может быть, она одна, ведь других идиосепиусов Ратников на Фуругельме не увидел) к нам попали? Ясное дело, течением занесло. В последние годы поверхностные воды Японского моря у Южного Приморья летом сильно потеплели. Вот и забредают туда экзотические — субтропические и даже настоящие тропические — морские обитатели: и рыбы (включая летучих!), и морские змеи, и черепахи. Настоящие каракатицы и тепловодные овальные кальмары тоже пару раз попадались. Карликовые каракатицы хорошо плавают, и личинка у них планктонная, в толще воды живет — вот и занесло. Но зимой им у нас, конечно, не выжить. Ну, что ж! Пройдет зима, настанет лето, может, и снова в наших водах появятся карликовые головоножки с таким необычным образом жизни!