Николай Мягков - Акулы: Мифы и реальность
На примере современных акул ясно видно стремление к поддержанию численности различных видов в природе. У яйцекладущих акул выживает около 2/3 оплодотворенных яйцеклеток, у яйцеживородящих — уже около 90 %, а у живородящих, у которых мать не только защищает, но и кормит зародыш в период развития, выживает почти 100 % молоди. Последнее, конечно, не включает яйцеклетки, погибшие «запланированно».
Природа предусмотрела и плодовитость акулообразных, связанную и с типом размножения, и с характеристиками вида. Все это позволяет акулам и скатам избежать перенаселенности и снизить внутривидовую конкуренцию. Так, у близких по размерам взрослых особей акул, относящихся к яйцекладущим видам, плодовитость колеблется от 16 до 24 однояйцовых капсул, у яйцеживородящих видов — не более 18, а у живородящих — порядка 10. Лишь некоторые наиболее процветающие виды (голубая и тигровая акулы, акулы-лисицы) выпадают из этой схемы, пытаясь, очевидно, завоевать просторы океана за счет резкого взрыва численности.
Наибольшей зарегистрированной плодовитостью (до 105 эмбрионов) среди акул отличается голубая акула, но она рождает на свет довольно слабое потомство длиной 45–60 см и массой всего около 100 г. Среди молоди-гигантов следует отметить белую акулу; эта хищница рождает раз в два года одну, редко двух молодых акул длиной 1,4–1,5 м и массой более пуда (обычно 18–22 кг). Довольно трудно найти врагов этого новорожденного малыша. В то же время на другом полюсе могут быть помещены юные акулы из семейства кошачьих, например представители мелких видов родов Galeus или Apristurus. Из 40-сантиметровой самки глубоководной акулы Galeus polli, пойманных в водах Юго-Восточной Атлантики, массой 120 г я извлек 8 полностью сформированных эмбрионов (это яйцеживородящий вид) длиной около 70 мм и массой 7–8 г. Без особого труда это потомство можно было разместить в двух спичечных коробках. Но в любом случае, несмотря на размеры, новорожденные акулы вооружены настоящими зубами и сразу же после рождения начинают искать добычу, нападая на более мелких обитателей океана.
Естественно, прогрессивные черты развития акулообразных, характерные для подавляющего большинства видов, играют огромную роль в эволюции этой группы животных. Отличная защищенность зародыша не только повышает выживаемость вида как за счет защиты от прямых хищников, так и за счет изоляции от условий среды, но и предохраняет эмбрионы от случайных воздействий, продуцирующих появление травм и генетических отклонений, что характерно для акул и скатов. В отличие от костистых рыб случаи поимки особей акулообразных с существенными отклонениями в развитии очень редки. Чаще всего встречаются особи, у которых отсутствует один из спинных плавников, или с аномалиями окраски. К примеру, в водах Кубы в 1989 г. из 180 особей 12 видов был обнаружен лишь 1 экз. (акула-молот S. mokarran) с аномалией в развитии грудного плавника; из 2748 исследованных ромбовых скатов (Баренцево море, 1983–1984 гг.) аномалии обнаружены у 17 особей (0,62 %).
Удивительная вещь в себе
Рассказывая о распространении акулообразных в пресных водах, мы уже коснулись большой пластичности метаболизма акул и скатов; в то же время эти животные могут рассматриваться как удивительно замкнутые системы, которые мало зависят от условий окружающей среды, например от солености воды.
Как это ни странно, но сравнительно мало зависят многие акулы и от температуры воды. Это кажется удивительным. Ведь хорошо известно, что хрящевые и костные рыбы относятся к пойкилотермным животным, температура тела которых определяется температурой окружающей среды, воды. Для большинства представителей этих классов позвоночных это так, но есть исключения. Среди костных рыб это быстроплавающие тунцы и мечерылые; температура их мускулатуры может превышать таковую воды на 4–6°. Есть «теплокровные» и среди акул.
Прежде всего акул с температурой тела, превышающей таковую окружающей среды, следует искать среди океанических видов. Такая особенность характерна для ламноидных открытого океана, прежде всего для большой белой акулы, акул-мако и сельдевых акул. Причем интересно, что чем в более холодных широтах обитает вид, тем больше разница в температуре его тела или внутренних органов и воды. Создается впечатление, что акулы изнутри «дотягивают» температуру до оптимальной, прежде всего для пищеварения. Последнее подтверждается тем, что наибольшая температура у акул наблюдается в районе желудочного тракта, особенно когда в нем есть пища.
Американские ученые[26] провели комплексные наблюдения в аквариуме и в океане (с помощью акустической телеметрической установки) за температурой тела и отдельных органов некоторых ламноидных акул и получили интересные данные. Так, температура мускулатуры у них превышает таковую окружающей воды на 2,5—11 ° (у мако — 2,5–4°, белой акулы — 4–5, атлантической сельдевой — около 8,4, тихоокеанской сельдевой — 8—11°), температура печени была выше температуры среды на 1,7–3°, а желудка — на 2,2–5°. Во всех случаях температура тела плавно убывала от осевых внутренних органов акулы к поверхности тела. Установлено, что разница в температуре тела животных и воды напрямую зависит от относительных размеров красной мускулатуры (у белой акулы на ее долю приходится около 12 % всей мускулатуры), объемов сердца и крови.
Предполагается, что тепло вырабатывается как при утилизации пищи в желудке акулы, так и в основном при микросокращениях и химических процессах, протекающих при работе красной мускулатуры акул при активном плавании.
Установлено, что работа мышц акул способствует повышению температуры (возможно, и эффективности функционирования) практически всех органов животных. Интересные опыты над акулами разных видов из отрядов ламнообразных и кархаринообразных (мако, большой белой, сельдевых, голубой и др.) провели другие американские исследователи[27]. У живых акул измеряли температуру головного мозга с помощью термистеров, введенных на длинных рычагах в мозговой канал через отверстие, проделанное в роструме. Изучение динамики теплового баланса головного мозга вели с помощью модели, сделанной из алюминия. Эта модель имела вид полого цилиндра с вмонтированными термистером и резистором. Модель помещалась в череп акулы на место центральных отделов мозга, между мощными глазодвигательными мышцами, отделенными от модели тонкими хрящевыми стенками черепа акулы.
Было установлено, что эти мышцы выделяют большое количество тепловой энергии. Температура головного мозга, а точнее его алюминиевой модели, помещенной в череп, была в среднем на 3,2° выше, а в мышцах более чем на 5° выше, чем температура окружающей воды. В 10 см от модели, в мозговом канале, температура была только на 1,3° выше температуры воды. Установлено, что количество тепла прямо пропорционально массе мышц, а на стабильное поднятие температуры модели и, следовательно, головного мозга животного на 3–4° (обычная разница температур в природе) требуется энергия 0,6 Вт. Доказано, что решающую роль в поддержании теплового баланса между головным мозгом (видимо, и другими органами) и мускулатурой играют кровеносные сосуды, выполняющие функцию тепловодов.
Таким образом, солевой обмен и терморегуляция акул свидетельствует об их высокой замкнутости и саморегуляции.
Рассмотрим особенности иммунной системы ныне живущих акул и скатов. Здесь мы сталкиваемся с удивительными фактами. Прежде всего с тем, что до настоящего момента у акулообразных не удалось ни обнаружить, ни вызвать искусственно никаких раковых и вирусных заболеваний. На сегодня, это единственная высокоорганизованная группа позвоночных животных, представители которой не подвержены заболеваниям, так или иначе связанным с иммунной системой.
Иммунная система акулообразных столь совершенна и замкнута, что обеспечивает функционирование организма животных при наличии в среде патогенных микроорганизмов и различных канцерогенов. Известны случаи, когда орудия лова доставляли на палубу судна акул и скатов со следами страшных травм — откушенными плавниками, потерями кожи и мышц на участках тела, занимающих до 10–15 % общей площади и в глубину на несколько сантиметров. Все эти раны прекрасно заросли, а животные по упитанности и внешним данным не отличались от своих неповрежденных собратьев. Все это указывает на чудодейственные особенности иммунной системы акул. Некоторые морфологические и биохимические особенности последней позволяют продолжить ее дальнейшее изучение в целях поиска препаратов и выяснения механизмов ряда страшнейших заболеваний человека (разных форм рака, СПИДа и др.).
Такие работы начались в ряде развитых стран еще в середине 60-х годов. Тогда же исследования в данном направлении вел грузинский биолог А. Гачичиладзе.
В конце 80-х годов в ряде стран были получены препараты, прошедшие клинические испытания и рекомендованные для терапии опухолевых заболеваний. Подобные препараты начали выпускать некоторые фармацевтические фирмы Англии, Японии, США и других стран. Американскими учеными был выделен, а позднее синтезирован препарат для лечения злокачественных опухолей (рекомендован для применения в комплексе с прочими методами терапии); он получен из печени акул-молотов, из-за чего и получил название «Сфирноен». Существует ряд модификаций препарата и ведутся работы по его дальнейшему усовершенствованию. Подавляющее большинство прочих аналогичных препаратов и лекарств получают из жира печени различных акул.
