Эволюция русалочки: нужен ли под водой темный цвет кожи
Запутанные отношения русалок и дарвинизма
Объяснить выбор кинематографистов несложно: с одной стороны, в сказочном мире цвет кожи героини на сюжет не влияет, с другой — хочется дать больше рабочих мест самым разным актерам и привлечь внимание новой аудитории. Дреды вместо копны огненно-красных волос, как в мультфильме, скорее всего, героиня получила ради экономии: движение косичек просчитать дешевле и проще, чем отдельных прядей, как разъяснили VFX-специалисты на примере второй части «Аватара». Но могла ли темнокожая русалочка появиться в результате эволюции?
Гипотетическая эволюция русалок как интересный мысленный эксперимент продолжает занимать ученых с древности. Интересно, что в конце XIX века само появление дарвинизма и других эволюционных теорий помогало некоторым натуралистам и просто любителям мистики и казуистики «оправдывать» существование русалок и разных мифических созданий. В свою очередь, эта неожиданная поддержка странных личностей скорее вредила эволюционной теории, которую многие не хотели принимать всерьез.
Сейчас одни исследователи считают прообразом русалок морских коров, или дюгоней, находя этому подтверждения в мифологии и лингвистике индонезийских народов, другие ищут причину появления таких мифов в рождении детей с мутациями — например, сиреномелией, при которой у ребенка не разделены ноги. Некоторые ученые предполагают, что русалки должны были бы приобрести обтекаемое тело для уменьшения сопротивления воды, а для сохранения тепла под водой им потребовалось бы обрасти толстым слоем подкожного жира и укоротить конечности. Питер Гоггин в поисках ответа на вопрос, реальны ли русалки, анализирует дискурс вокруг них и заключает, что границы определения «русалки» настолько размыты, что в мире вполне можно найти существа, которые под него бы подошли.
Влияние рас на подводный окрас
Исследований, где говорилось бы о гипотетическом цвете кожи или расах русалок, обнаружить не удалось, однако популяции внутри одного вида, которые отличаются по окраске, могут встречаться у морских животных — например, для маскировки в других условиях среды. Правда, в этом случае среди русалок в фильме темная кожа бы преобладала. С другой стороны, расы людей изначально возникли для адаптации к жизни в разном климате. Но, когда люди научились путешествовать на большие расстояния и скрещиваться с чужеземцами, границы между расами стерлись и появилось множество смешанных, переходных вариантов. Этим расы отличаются от подвидов у животных, которые часто изолированы друг от друга географически, отличаются экологическими нишами или сезонами размножения. Так что, если бы социальные факторы (путешествия) для русалок стали преобладать над биологическими (необходимость маскировки по цвету кожи), их популяции бы мигрировали и смешивались, как человеческие.
Кроме того, если другой цвет не наносит вреда, он тоже может сохраняться в популяции и передаваться потомкам, даже не принося пользы. Например, у острова Хоккайдо ученые обнаружили группу белых тихоокеанских дельфинов-белобочек. Некоторые из них совершенно белые, другие имеют темные пятна — возможно, потому что скрещиваются с черно-белыми сородичами. Пользы для дельфинов от белой окраски, скорее всего, нет. У крайтов, морских змей, встречаются особи темного цвета, что ученые также объяснили случайными мутациями. Так и Ариэль может случайно получить темный цвет кожи, если для русалок этот признак будет нейтральным.
Но для маскировки русалкам скорее помогла бы другая окраска. Судя по трейлеру фильма, русалки часто держатся в положении стоя, но плавают, изгибаясь в продольном направлении, как дельфин или косатка, и строение хвоста у них похожее. У многих крупных морских животных, которые плавают горизонтально в толще воды, а не возле дна или среди рифов, как камбалы или морские коньки, нижняя сторона будет бледной, а верхняя — более темной. Это помогает маскироваться одновременно на фоне света, идущего от поверхности, и на фоне темных глубин. Некоторые виды животных пошли еще дальше и приобрели блестящие или светящиеся элементы, например клетки с кристаллами гуанина, чтобы сбить с толку хищников или добычу. Поэтому живот Ариэль с высокой вероятностью мог бы быть светлым, а спина — темной.
Загар и меланома под водой
Помогает ли темный окрас защищаться от ультрафиолета морским обитателям — и нужно ли им это вообще? По подсчетам прикладной программы SPECTRA, глубина проникновения ультрафиолета сравнима с глубиной, на которую проходит и обычный свет видимой части спектра. Тогда в среднем ультрафиолетовые лучи должны сильно ослабевать после 30–50 метров — такова прозрачность воды во многих морях. Полностью защитить от ультрафиолетовых лучей может только слой воды в несколько сотен метров. Так что, хотя морским обитателям достается меньше света, они тоже рискуют обгореть на солнце или получить меланому.
Водные позвоночные, как и мы, имеют специальную систему пигментных клеток-меланоцитов, чтобы защитить от ультрафиолета костный мозг и его рыбьи «аналоги», где происходит кроветворение. Это помогает предотвратить рак крови. Кожа разных видов рыб реагирует на ультрафиолет по-разному. Одни, как лосось Кларка, получают жестокие ожоги после 48 часов нахождения под ультрафиолетовой лампой, тогда как другие, как чучучан панцирный, спокойно переносят даже 72 часа. Зависит это, правда, не столько от окраски, сколько от толщины слоя кожи и специфических разновидностей отражающих клеток в ней.
Морские млекопитающие тоже ищут свои способы противостоять ультрафиолету. Кашалоты, которые имеют темную окраску и проводят много времени на поверхности воды, приспособились «ремонтировать» поврежденную ДНК или убивать слишком пострадавшие от мутаций клетки при помощи белка теплового шока HSP70 и белка KIN, контролирующего фазы жизненного цикла клетки. Уровни этих белков у кашалотов оказались значительно выше, чем у других изученных видов китов. А вот более светлые синие киты усиливают свою пигментацию в жаркий сезон, что помогает защитить ДНК их кожи от повреждений. Такая способность наводит на мысли о еще одном варианте: русалки могли бы менять свой цвет — но скорее не в зависимости от сезона (иначе все русалки в фильме были бы одного цвета), а с возрастом. Особенно это может пригодиться, если юные и взрослые особи живут в разных условиях. Например, маленькие русалочки, как мальки некоторых рыб, могли бы плавать на мелководье, где нужна пигментация для маскировки или защиты от ультрафиолета, а взрослые проводили бы больше времени на глубине, где эта необходимость отпадает.
Подведем итог
По аналогии с другими жителями морских глубин, скорее всего, русалки имели бы белый живот и темную спину. Однако среди них могли бы встречаться темнокожие. Это могло бы быть нейтральным признаком или полезным приспособлением к жизни у поверхности воды. Кроме того, русалки могли бы менять окраску с возрастом. Так что с точки зрения биологии у некоторых из них вполне могла бы быть темная кожа.