Фантастические твари морских глубин. Зачем рыбы-удильщики плавают так, как будто уже умерли

Жизнь морских чертей «вверх ногами»

Рыбы-удильщики, или морские черти, выглядят как мифические чудовища. Ученые знают около 170 видов этих рыб, но о каждом из них известно не так уж много. Наблюдать за ними в естественной среде непросто, а достать их с глубины живыми практически невозможно, ведь их организм не выдерживает перепадов давления.

Свое название удильщики получили за видоизмененный передний луч спинного плавника, похожий на удочку. «Приманка» на этом отростке излучает свечение для того, чтобы рыбы могли привлекать своих жертв и захватывать их непропорционально огромной зубастой пастью. Несмотря на такой устрашающий оскал, для человека они не опасны. Самые крупные, например гренландская цератия, могут вырасти до 1,2 метра в длину, большинство же глубоководных удильщиков достигают всего 16 сантиметров.

Эта 9-сантиметровая самка глубоководного удильщика, относящаяся к роду Melanocetus, была заснята в 2014 году на глубине 600 метров

Еще об одной удивительной черте этих рыб стало известно совсем недавно: ученые доказали, что длиннощуповые удильщики (семейство рыб, отличающихся особенно длинными «удочками») постоянно плавают кверху брюхом. Для большинства рыб такое состояние давно считается синонимом смерти — да и удильщики с короткими отростками плавают вполне обыкновенным образом.

Удильщик на глубине 1300 метров. На такой глубине давление составляет почти 13 000 кПа, то есть на каждый квадратный сантиметр приходится примерно 130 килограммов

Впервые такое поведение было замечено еще в 1999 году, но ученые не торопились с выводами: по одной записи, на которую могла попасть рыба с какими-то нарушениями координации или просто ведущая себя необычно, нельзя было сказать, что это норма для всех ее сородичей. Однако скопившиеся за последние 20 лет видео с подлодок и глубоководных аппаратов в Тихом, Атлантическом и Индийском океане подтверждают: для длиннощуповых это не «разовая акция», а вполне привычное поведение.

Записи показывают, как самки этих рыб медленно дрейфуют по течению кверху брюхом, опустив «удочку» вниз. Встревоженные аппаратом, они могут внезапно задвигаться быстрее при помощи мощного хвостового плавника, все еще не перевернувшись, но потом успокаиваются и продолжают выжидать добычу в том же положении.

Особенности глубоководной охоты

Зачем же этим странным обитателям глубин плавать кверху брюхом? Жизнь в бескрайних темных глубинах не могла не наложить отпечаток на формат поиска пропитания. Встретить добычу там сложно, да и крейсерской скоростью в погоне за ней эти неуклюжие рыбы похвастаться не могут. Кроме того, удильщики подслеповаты, так как обитают на больших глубинах, куда не проникает солнечный свет. Их маленькие глазки не помогают в поиске пищи, и им приходится опираться на чувствительность к движению воды. Исследователи предполагают, что удильщики в прямом смысле слова перевернули свои представления об охоте, чтобы захватывать проворную добычу, не рискуя укусить самих себя за «удочку».

Удильщики прекрасно отточили умение заманивать жертву в ловушку, а затем не выпускать ее любой ценой. Кроме плавания кверху брюхом, для этого у них есть еще два необычных метода. Во-первых, приманка на их удочке светится, чтобы привлекать добычу. Свечение создают особые бактерии, каждая из которых настолько изобретательна, что предпочитает конкретный вид рыбы. Но вот незадача: такая встроенная «лампочка» развивается только у взрослых рыб, так что удильщики не рождаются со светящимися бактериями в организме. В свободной среде обитания эти микроорганизмы тоже не встречаются. Ученых до сих пор мучает вопрос, откуда же тогда берутся светящиеся микроорганизмы. По одной из версий, их выделяют взрослые рыбы, чтобы находящийся рядом молодняк мог получить это ценное «наследство».

Во-вторых, своей огромной пастью удильщики пытаются захватить и ни в коем случае не упустить добычу. Скорее их тело растянется в объеме в несколько раз, чем они откажутся от крупной еды. Ученые решили выяснить, как этим рыбам удается удерживать крупных и сильных жертв. Чтобы подробно изучить зубы удильщика при помощи микроскопа, ихтиологам (специалистам по рыбам) потребовалось залить скелеты рыб в резиновые блоки и нарезать эти блоки тончайшими слоями. Но с новым оборудованием стало доступно исследование при помощи компьютерной томографии, что позволило скомпоновать множество снимков в 3D и рассмотреть рыбу со всех ракурсов. В результате выяснилось, что кости и зубы удильщиков тоже растут необычным образом: торчащие зубы под давлением могут заворачиваться внутрь, чтобы добыча легко вошла в рот, но напарывалась на них при движении наружу и уже не могла вырваться.

Все эти приспособления позволяют удильщикам поживиться и быстрыми кальмарами, которых ученые за скорость сравнивают с «Ferrari подводного мира», и крупной рыбой — хотя, на первый взгляд, вся эта добыча им не по зубам.

Растворение в любви

В бескрайних темных глубинах сложно не только охотиться, но и встретить свою половинку (кстати, одинокой жизни удильщиков американский научно-популярный блогер Хэнк Грин посвятил песню). Если же найти пару все-таки удается, хочется держаться за нее как можно дольше. Многие удильщики зашли в этом деле слишком далеко: самцы этих рыб стали похожи на мелких головастиков, которые, однажды прильнув к самке, в прямом смысле не могут без нее жить. Они кусают свою даму и постепенно сливаются с ней, подключившись для питания к ее кровотоку, и превращаются в придаток, нужный лишь для оплодотворения.

Первое видео, запечатлевшее живую сросшуюся пару глубоководных удильщиков вида Caulophryne jordani, было снято недалеко от Азорских островов на глубине около 800 метров

Чтобы выжить среди этой смертной любви, удильщикам пришлось придумать, как избежать суровой кары от собственного тела. Дело в том, что обычно такое полное слияние разных организмов — неважно, на время или на всю жизнь — вызывает сильное отторжение иммунной системы. Даже один донорский орган приходится долго подбирать по генетическому сходству, а защитные силы организма, которые охраняют его от всего чужеродного, во время трансплантации врачи подавляют специальными препаратами. «Подсадить» внутрь целое живое существо еще сложнее — недаром многие паразиты приспосабливаются выделять различные вещества, чтобы усыпить бдительность иммунитета своего хозяина.

В итоге самцы удильщиков потеряли часть иммунной системы. Некоторые виды этих рыб, у которых дама всегда носит с собой целый «гарем» маленьких самцов, не могут производить антитела — белковые молекулы, помечающие «чужака» и помогающие его уничтожить, — и разные виды T-клеток иммунитета, которые распознают «чужаков» (будь то паразит, микроб или раковая клетка) и борются с ними. Именно эти механизмы помогают животным отличать собственные клетки от чужих — но для удильщиков, видимо, риски болезней не так страшны, как смерть в одиночестве.

Справедливости ради, не у всех этих рыб самки и самцы заходят в своем слиянии так далеко: некоторые виды моногамны, а значит, их дамам не приходится одновременно жить с несколькими приросшими кавалерами. Из-за того, что подавлять свой иммунитет им нужно меньше, чем в ситуации с «гаремом», моногамные виды удильщиков сохранили способность вырабатывать некоторые антитела. Однако и моногамные, и обладающие «гаремами» из самцов во многом утратили адаптивный иммунитет, способный различать конкретные виды инфекций и других «врагов». Чтобы компенсировать этот эффект, у удильщиков изменился второй тип иммунитета, врожденный: система более широкого профиля, которая не приспосабливается под каждую разновидность конкретных патогенов, чтобы точно поражать именно ее. Ученые поняли это, сравнив геномы 31 вида рыб-удильщиков, среди которых были как виды с самцами-паразитами, так и с более «сильными и независимыми» кавалерами. У рыб, для которых характерно «слияние», произошла утрата одних генов иммунитета и изменение других — по сравнению с удильщиками, самцы которых живут более свободно.

Лучшее понимание этой закономерности в будущем может помочь терапии пациентов с иммунодефицитом или аутоиммунными заболеваниями. И это напоминает нам о том, что исследования даже самых фантастических существ вполне могут получить реальное научное применение.