Анатомия стаи
Сардина плывет по холодным водам восточного Тихого океана, и она не одинока. Как и многие рыбы, сардины плохо переносят одиночество и всегда плавают большой компанией. Эта сардина стремится вперед в окружении тысяч сородичей, которые будто обладают общим разумом, поворачиваясь, ускоряясь и замедляясь все вместе, как единое целое. Но маленькая рыбка не просто бездумная часть механизма: она наблюдает и думает, чувствует, слушает и решает, что делать дальше. Каким-то образом она знает негласные правила, удерживающие стаю вместе.
Выбор того, к какой стае присоединиться, определяется в большей степени размером рыб. Правило номер один: не выделяйся, то есть не будь самой большой или самой маленькой рыбой, хищник тебя заметит и съест первой. Как рыбы оценивают свой размер в сравнении с другими членами стаи, до конца не понятно, но они как-то понимают, кто крупнее их самих, а кто мельче.
Благодаря следующим правилам рыбы не сталкиваются друг с другом и не отплывают слишком далеко от остальных. Правило номер два: если рыба сзади подплывает слишком близко — в пределах двух длин туловища — плыви быстрее. Правило номер три: если рыба впереди оказывается ближе этого расстояния, плыви медленнее.
Кажется, что рыбы поворачиваются с идеальной синхронностью, но не все рыбы равны; в стае есть вожаки и ведомые. Наша сардина — ведомый. Она предпочитает быть не впереди, где обычно плывут вожаки, но позади них в центре стаи. Она решает, куда повернуть, наблюдая за своими соседями, возможно только за самыми близкими или всеми сардинами в ее поле зрения. Чувствительный к давлению орган на боках сардины (так называемая боковая линия) позволяет ей чувствовать положение ее ближайших товарищей: рецепторы боковой линии улавливают движение и вибрации воды, которые создают другие рыбы.
Неожиданно волна паники проходит по стае, и все сардины ныряют вглубь и скучиваются вместе. Рыбы в конце косяка не видели морского льва, но они получили сообщение о надвигающейся опасности, написанное на блестящих, извивающихся телах окружающих рыб. Как «мексиканская волна», прокатывающаяся по трибунам стадиона, точно так же по стае проходит волна от рыбы к рыбе. Эти волны движутся значительно быстрее, чем сами рыбы, и быстро передают жизненно важную информацию по стае.
По мере того как среди сардин растет тревога, они начинают еще внимательнее следить за тем, что происходит вокруг и более точно копировать движения своих соседей. Теперь, когда им угрожает опасность, становится очень важно слиться с окружением и делать абсолютно то же самое, что все остальные. Любая рыба, ведущая себя иначе, может быть замечена морским львом и стать его следующей жертвой. Сардины группируются все вместе, пока не становится трудно различить отдельных особей, и все они теряются в толпе себе подобных.
Морской лев вновь атакует, теперь разделяя стаю пополам. Разделенные рыбы знают, что должны оставаться вместе, и, как каскадный фонтан, они вновь сливаются и восстанавливают стаю. Броски охотника до сих пор не увенчались успехом, но он пригнал сардин ближе к берегу, ограничив их передвижения в песчаной бухточке. Вновь и вновь он бросается на стаю, но сардины предугадывают каждое его движение. Кажется, что стая способна читать мысли морского льва, но на самом деле они просто удивительно быстрые. Толстые пучки нервов передают сигналы от мозга рыб к их мышцам, и они реагируют за долю секунды.
Морской лев сосредоточивается и еще раз бросается на стаю. Напряжение нарастает, и сардины начинают двигаться еще быстрее. Стая замыкается и формирует плотную вращающуюся сферу. Каждая рыба отчаянно пытается оказаться в центре. Каждая хочет спрятаться за другой и оказаться как можно дальше от щелкающих челюстей хищника. Такое эгоистичное поведение демонстрирует, что рыбы не заботятся друг о друге. Они просто используют стаю для выживания.
Наконец, морской лев ловит одну сардину, затем другую. Этим особям не повезло. Внутри стаи безопасность обеспечивается количеством — там легче спрятаться за чужими спинами. Держась вместе, большинство сардин спаслось, что является гораздо лучшим исходом, чем если бы они перемещались по океанам поодиночке, имея всего пару глаз, чтобы отслеживать опасность.
Что бы ни утверждалось в старых книгах, жизнь в водной среде не абсолютный признак, отличающий рыб от любых других животных. Однако то, как рыбы движутся в воде в трех пространственных измерениях, является одним из важных признаков их принадлежности к рыбьему племени.
Однажды в Калифорнии, когда мне было 15 лет, наблюдая, как стая сардин избегает челюстей морского льва, я заглянула в мир, разительно отличающийся от моего собственного. Рыбы обитают в среде, в 900 раз более плотной и в 80 раз более вязкой, чем воздух, и эти факторы определяют всю их жизнь. Им приходится проталкивать свои тела вперед, чтобы преодолеть трение воды, пытающееся их удержать. Однако им достаточно всего лишь наполненного газом шарика, плавательного пузыря, чтобы сбросить оковы гравитации и без усилий держаться в толще воды. Ни птицы, ни летучие мыши, ни насекомые не способны парить с такой легкостью.
У других морских животных есть свои способы перемещаться под водой: кальмары и осьминоги выбрасывают струи воды, толкающие их вперед; у некоторых на голове есть «уши», которыми они машут; у крабов и креветок на ногах расположены уплощенные «весла»; более мелкие существа загребают воду антеннами и волосками. Но никто не плавает так же быстро, энергично и далеко, как рыбы. В течение сотен миллионов лет рыбы эволюционировали, чтобы всю свою жизнь ловко и эффективно передвигаться в воде.
У всех свои причуды
Можно посмотреть на рыбу и по ее форме многое понять о том, как она движется. В Сенегале, в Западной Африке, я недавно впервые увидела желтоперого тунца (Thunnus albacares). Он лежал на горке измельченного льда, уставившись мертвыми глазами в потолок рынка, и он был огромен. Если бы я его обняла, мои руки, возможно, обхватили бы половину его серебристого тела. Эта рыба олицетворяла собой силу и скорость. Ее торпедообразное тело состояло из одних мощных мышц. Хвост был отрезан и лежал рядом, казалось, еще один тунец ныряет через прилавок. Он имел форму полумесяца, что не слишком подходит для маневрирования, зато идеально для уменьшения трения при стремительном движении тунца. Чтобы еще больше уменьшить трение в долгих заплывах, пара грудных плавников убиралась в углубления на боках, делая тело еще более обтекаемым. Когда тунец охотился, грудные плавники выходили наружу для маневрирования и погони за добычей. Два удлиненных плавника, тоже ярко-желтых, в форме изгибающихся серпов, помогали тунцу не перевернуться. Ряды треугольных желтых дополнительных плавничков на брюшной и спинной сторонах тела, по-видимому, направляли водяной поток в сторону хвоста, помогая ему двигать воду вбок и назад и создавать прямую тягу.
Мужчина за прилавком попытался поднять хвост тунца, но не справился с весом и из-за скользкой кожи уронил его на пол. Он попытался его поднять, но не смог, пока кто-то не пришел ему на помощь. Я задалась вопросом, сколько людей понадобилось, чтобы поймать этого гиганта и затащить на палубу сенегальского рыболовецкого судна где-нибудь в Атлантическом океане.
Такая форма тела, как у этого тунца, торпедообразная, с хвостом в форме двузубца или полумесяца, развилась в процессе эволюции для требующего большой выносливости плавания на большие расстояния: ее можно увидеть у скумбрий и рыб-мечей, марлинов и парусников. Рыба-меч и парусник считаются самыми быстрыми рыбами и способны плавать со скоростью 100 км/ч, но недавние исследования показали, что это может быть преувеличением. Даже если так, этих хищников нельзя назвать ленивыми. Парусник, по-видимому, способен разгоняться до 32 км/ч, что значительно больше, чем скорость любой маленькой рыбки, за которой он гоняется, и этого более чем достаточно. Если бы рыбы плавали быстрее, то рисковали бы поранить себя кавитационными пузырями. Под высоким давлением в жидкостях образуются пузыри, которые лопаются, вызывая сильную ударную волну. На коралловых рифах раки-щелкуны создают кавитационные пузыри, щелкая клешнями (это и есть основная причина трескучего шумового фона на рифах). Крепкий панцирь раков способен выдержать ударную волну, но кожа и чешуя рыб, скорее всего, нет.
Подобно тунцам и парусникам, пелагические акулы с торпедообразной формой тела и хвостовым плавником в форме полумесяца, такие как серо-голубые акулы или тихоокеанская сельдевая акула, также плавают на большие расстояния. У них нет плавательного пузыря, и, несмотря на снижение удельного веса тела за счет огромной жирной печени, они могут утонуть. Для компенсации отрицательной плавучести акулам служат большие грудные плавники, в поперечном сечении выглядящие как крылья самолета. По мере движения вперед вода быстрее проходит над их плавниками, чем под ними, и возникает противодавление. В опубликованной в 2016 г. статье говорится, что гигантская акула-молот проводит 90% своего времени, завалившись набок, под углом между 50° и 75° относительно вертикали. Такая поза может показаться неудобной, но она увеличивает подъемную силу, создаваемую высоким спинным плавником.
В противоположность видам, приспособленным к плаванию на большие расстояния, рыбы с широким хвостом в форме веера обычно оказываются хорошими пловцами на короткие дистанции, спринтерами, имеющими большую стартовую скорость. Хищники-засадчики, такие как щука, барракуда или груперы, имеют мощный и широкий хвостовой плавник, загребающий много воды. Такими большими хвостами тяжело двигать из-за сильного трения, но они эффективны на коротких расстояниях, когда необходимы мгновенное ускорение и элемент внезапности.
Угри плавают за счет волнообразных движений всего тела, идущих от головы до хвоста; изменив направление этих волн, они могут плавать задом наперед. Ножетелки при перемещениях держат тело в неизменном положении и плавают за счет волнообразного движения длинного анального плавника, тянущегося вдоль брюшка; ильная рыба (Amia calva) действует подобным же образом, только использует для этого спинной плавник.
Камбалы двигаются так же, как обычные неплоские рыбы, но лежа на боку. Мальки морских камбал, палтусов и многих других видов рыб проводят первые несколько недель жизни, плавая вертикально, как все. Затем кости черепа начинают изгибаться и смещаться, рот меняет форму, и один глаз перемещается на другую сторону головы, ближе ко второму глазу (какой глаз двигается — правый или левый — зависит от вида). Одна сторона их плоского тела светлеет и становится белой, вторая — темной и пятнистой. Когда этот метаморфоз завершается, взрослые рыбы плавают и лежат на морском дне на одном боку, в горизонтальном положении, бледной стороной вниз, тогда как их темная камуфляжная сторона и два глаза, расположенные на одной стороне головы, направлены вверх. Теперь, вместо того чтобы размахивать хвостом из стороны в сторону, они машут им сверху вниз. Некоторые пластиножаберные также приняли уплощенную форму и придонный образ жизни и сидят в засаде на дне, поджидая добычу, однако их тела устроены по-другому: скаты сплющены сверху вниз, они прижимаются ко дну брюхом и плавают, взмахивая большими грудными плавниками, расходящимися в стороны, как крылья.
Плавники летучих рыб еще больше похожи на птичьи крылья. Эти рыбы набирают скорость под водой и выпрыгивают в воздух, раскрывая огромные грудные плавники. Они не машут ими, когда парят над волнами на расстояния десятков, а то и сотен метров. В 2010 г. Куньмин Парк и Хэчон Чой из Сеульского национального университета в Южной Корее поместили чучела летучих рыб в аэродинамическую трубу и обнаружили, что они парят так же эффективно, как ястребы. По-видимому, рыбы научились летать, чтобы избежать хищников. Из-под воды поверхность моря выглядит как зеркало, отражая свет обратно, поэтому подводный хищник не видит летучих рыб, за исключением спокойных солнечных дней, когда они отбрасывают тени. И рыбы, пользуясь этим, долгое время избегали челюстей охотящихся за ними хищников. Окаменелые остатки летучих рыб были найдены в тех же отложениях возрастом 235 млн лет, где нашли и гигантских ихтиозавров, которые, возможно, и были теми хищниками, от которых рыбы пытались спастись.
А есть рыбы, форма тела которых свидетельствует о том, что они не намерены плавать, разве только в случае крайней необходимости. Глубоководные удильщики берегут энергию (там, где они живут, еды мало) и просто медленно дрейфуют, шевеля хвостом, только если им грозит опасность или рядом покажется добыча. Бородавчатые рыбы-клоуны (из рода Antennarius) сидят на дне и изо всех сил пытаются слиться с окружающим пейзажем, и если им нужно куда-то отправиться, то они медленно поползут, используя грудные плавники как лапы; если дело очень срочное, то они даже могут разогнаться до легкого галопа. Еще есть брахионихты (род Brachionichthys), медленно перебирающие «пальцами» по морскому дну у берегов Австралии: их грудные и анальные плавники растопырены в стороны и очень похожи на маленькие ручки и ножки с пальчиками.
Когда рыбы плавают группами, возникают новые сложности. Половина видов рыб проводит часть своего времени в группах. Четверть всех видов ведет стайный образ жизни всегда. Отделите сельдь, сардину или анчоуса от их сородичей, и они сразу забеспокоятся.
Объединения рыб бывают двух основных видов. Во-первых, есть аморфные стаи, свободные социальные объединения, в которых рыбы плавают туда-сюда, не обращая особого внимания друг на друга. Во-вторых, существуют организованные стаи и косяки. Скопление рыб может превратиться в элегантный, закручивающийся в спираль косяк, когда по какой-либо причине все рыбы внезапно решают плыть и поворачивать синхронно. В косяке все плывут в одном направлении, их тела параллельны друг другу. Косяк может потерять упорядоченную структуру и вновь превратиться в аморфную стаю. В течение десятилетий ученые изучали неорганизованные скопления рыб и стаи, пытаясь понять, как и почему рыбы так себя ведут, как происходит объединение одиночных рыб в группы и косяки.
В свои поздние годы Конрад Лоренц, предложивший идею о ярких «плакатных цветах», посвятил себя изучению социальной жизни рыб и тому, как они образуют косяки. Вместо того чтобы драться друг с другом и конфликтовать из-за территории, в какой-то момент рыбы начинают дружить, и Лоренц хотел посмотреть, как происходит такой переход.
В 1973 г. Лоренц получил Нобелевскую премию за работу по изучению инстинктов животных. Он потратил денежное вознаграждение на создание огромного аквариума у себя дома под Веной. Этот аквариум был размером 4 x 4 x 2 м и вмещал 32 000 л морской воды. Лоренц заселил его разнообразными коралловыми рыбами, включая и десятки рогатых занклов (мавританских идолов) с характерными белыми, черными и желтыми полосами. В течение следующих нескольких лет он проводил дни, наблюдая за ними.
После смерти Лоренца в 1989 г. в ящике стола в его кабинете была найдена неоконченная рукопись. В ней в мельчайших подробностях были описаны результаты его наблюдений за рыбами, насчитывавших более тысячи часов. Он дал имена всем своим рыбам и смотрел, как они общаются при помощи сложного набора жестов. Занклы размахивали хвостами в сторону друг друга или сцеплялись челюстями и боролись; пары носились по аквариуму бок о бок или бросались друг к другу и медленно расходились. Записи Лоренца полны схем с обозначением территорий, которые рыбы занимали в аквариуме. В марте 1977 г. он написал: «Глаб и Фрис объединили свои территории, но все еще не пускают Бахо, который нападает на Глаба или Фриса, когда те оказываются «не в том месте»… Куна все еще не покидает своего убежища у левой боковой стенки».
В конце концов Глаб, Фрис, Бахо, Куна и все остальные занклы разрешили свои противоречия и образовали единую постоянную стаю, плавая по аквариуму все вместе. На коралловых рифах рыбы также переключаются с территориальности на стайность, но никто не видел, как это происходит. Лоренц признавал, что даже в его большом аквариуме было тесно, но был уверен, что его микрокосм дал важные подсказки о том, чем рыбы занимаются в природе, когда никто за ними не наблюдает.
Аквариумные исследования, часто проводящиеся на мелких, неконфликтных рыбах, таких как обыкновенная гамбузия или данио-рерио, помогают расшифровать хореографию стай. Наблюдая, как стаи и косяки приобретают форму, и отслеживая движения отдельных рыб, ученые начинают понимать, как они ориентируются относительно друг друга, не сближаясь и не отдаляясь слишком сильно; при атаке хищника рыбы плывут в более плотном, синхронно двигающемся косяке, что дает им возможность избежать зубов хищника несколькими способами: броситься в сторону, разделиться и каскадами соединиться снова.
Вне зависимости от того, как это выглядит, рыбы не объединяются, чтобы сформировать эгалитарный суперорганизм, нечто с собственным разумом и без вожаков. Исследования показывают, что существуют отважные лидеры, готовые взять на себя риск быть пойманными на переднем крае стаи. Более голодные рыбы тоже обычно держатся впереди, где у них больше шансов найти еду, чем у рыб, тянущихся в хвосте.
Исследования организованных стай также показывают преимущества, которые они дают рыбам. Наиболее очевидным является то, что они запутывают хищников скоплением одинаковых тел и ослабляют вред, который одиночный хищник может принести большой группе. Рыбы даже осмеливаются по очереди покидать безопасную стаю и подплывать к ближайшему хищнику, чтобы посмотреть, что он замышляет. Затем они возвращаются в стаю и, судя по всему, сообщают своим товарищам, что атака неизбежна и им следует уплыть, или наоборот, что хищник занят другими делами и можно не беспокоиться. У стайных рыб также больше шансов добыть еду, особенно если она редко попадается и ее сложно найти, — чем больше рыб ее ищут, тем вероятнее они ее найдут.
Плавая в стае, а не поодиночке, рыбы также сберегают энергию. Как велосипедисты в пелотоне или машины во время гонок, едущие в слипстриме (зоне пониженного давления за другим автомобилем), рыбы в конце стаи тратят меньше усилий, чтобы не отстать. Быстрые движения хвостом оставляют в воде позади рыбы крутящиеся воронки, через которые должны проплыть их товарищи. Но вместо того чтобы бороться с турбулентным потоком, рыбы встраиваются позади между двумя другими рыбами там, где эти воронки дают им дополнительный толчок. Даже рыбы в голове стаи тратят меньше энергии, катясь на волне, выталкиваемой вперед движущимися позади рыбами. И, как обычно бывает, люди учатся у природы и используют эти движения рыб в человеческом мире. Расположение ветрогенераторов в такой же конфигурации, как особи в косяке рыб, позволяет увеличить их эффективность почти в 10 раз.
Чтобы глубже заглянуть в динамику движения косяков, исследователи создают собственные стаи. Основываясь на наблюдениях за живыми рыбами, они программируют компьютерных рыб в соответствии с правилами движения стай. Затем они выпускают виртуальных рыб в виртуальные аквариумы и смотрят, как они там плавают. Туда также подселяют виртуальных хищников со своим набором команд, чтобы те гонялись за стаями.
Были созданы и усовершенствованы тысячи таких моделей, и сейчас, с точки зрения статистического анализа, они идентичны движению реальных рыб. Но достаточно ли этого, чтобы утверждать, что модель верно отражает жизнь?
Этим вопросом задался Джеймс Херберт-Рид и его коллеги из Уппсальского университета (Швеция). Они решили проверить, смогут ли люди различить реальные и созданные на компьютере стаи рыб. В 2015 г. они разработали простую онлайн-игру с парой видеороликов, показывающих кружащиеся зеленые точки. В одном ролике демонстрировалась двумерная траектория реальной стаи рыб, в другом — смоделированная. Игрокам нужно было определить, какая из стай настоящая.
Ученые, исследующие движение рыб, очень успешно (и весьма азартно) играли в эту игру, что, наверное, неудивительно, и обычно выбирали правильную стаю. Почти 2000 обычных людей тоже в нее поиграли. Хотя они были не настолько хороши, как эксперты, все же они чаще замечали, что что-то не так, и видели четкие различия между двумя стаями, хотя не всегда знали, какая из них реальная, а какая смоделированная.
Таким образом, компьютерная модель не прошла рыбий вариант теста Тьюринга. Впрочем, игры Херберта-Рида проверяли не интеллект виртуальных рыб, а их способность плавать, как настоящие. Большинство участников эксперимента все-таки поняли, что с виртуальными рыбками что-то не так, хотя статистически они были максимально приближены к реальности. Создание идеальной компьютерной стаи пока еще дело будущего, и рыбы еще не раскрыли всех своих секретов в отношении того, как они плавают и формируют стаи и косяки.
В поисках стай
Много лет назад я решила хотя бы отчасти пояснить, как рыбы двигаются и формируют стаи. Это приключение началось однажды ночью, когда небольшое судно покинуло северный берег Борнео. Я была аспиранткой в составе маленькой исследовательской группы, направлявшейся к отдаленному острову в Южно-Китайском море. Той ночью я была слишком возбуждена, чтобы спать. Когда капитан прокладывал путь между огнями нефтяных вышек, я стояла на палубе и наблюдала, как темная тень материка исчезала за горизонтом. Следующие два дня и две ночи, когда мы медленно плыли по тяжело перекатывающимся волнам, я не могла спать из-за морской болезни. Пошатываясь и устав от океана, я, наконец, увидела огни маленького острова, и в моей душе начало расти тревожное чувство. Я планировала и предвкушала это путешествие несколько месяцев, но, приближаясь к своей цели, начала подозревать, что совершила ужасную ошибку.
Лаянг-Лаянг — это коралловый атолл в форме капли. Над уровнем воды поднимается лишь тонкая полоса песка и камней длиной 1500 м, с посадочной полосой, обслуживающей маленький отель для дайверов и малайзийскую военную базу. Но там не было места для нашей исследовательской группы: мы ночевали под звездами или, в случае дождя, внутри ржавеющего грузового контейнера рядом с посадочной полосой. Для того чтобы помыться, у нас были ведра с водой, а чтобы сходить в туалет, мы либо заползали в один из редких кустов на дальнем конце острова или, что было предпочтительнее, запрыгивали в море. На острове не было интернета, мобильного сигнала и практически не было электричества.
Приплыв в это место, о котором я так долго думала и говорила, я была охвачена радостным волнением, но одновременно испытала глубокое потрясение, внезапно поняв, что я совершенно оторвана от остального мира и нахожусь очень далеко от знакомых мне людей и мест. Я должна была жить на острове три месяца и начала сомневаться, что выдержу такой долгий срок.
На следующий день, когда группа в первый раз отправилась нырять, все стало еще хуже. Мы покинули спокойную лагуну, пересекли проходящий через риф канал и попали в открытое море. Я неловко влезла в свой костюм для дайвинга, перекатываясь из стороны в сторону на качающейся палубе. Объявление капитана о том, что он оставит мотор работать, никак не помогло делу. Обычно в целях безопасности мотор заглушают, чтобы дайверов не ранило работающим винтом.
«Заглушать мотор слишком опасно», — прокричал он.
Волны гнали нас к острому краю рифа, способному повредить судно. Это означало, что я и мои товарищи должны будем изображать из себя «морских котиков» и совершить вход в воду с отрицательной плавучестью. Нам нельзя было оставаться на поверхности воды, чтобы собраться с мыслями и проверить оборудование; мы просто падали спиной в воду с борта и сразу тонули, надеясь не напороться на винт.
Еще несколько секунд, и я бы наорала на капитана, сдалась и начала бы искать способы вернуться домой. Но я собрала остатки решительности, перелезла через высокий борт и камнем ушла под воду.
В одно мгновение я из ада попала в рай.
Вода была такой прозрачной, что я почти ее не замечала. Это было близко к ощущению полета. Подо мной распростерся риф. Он выглядел как сад, наполненный цветами, мхами и лишайниками, покрывающими почти все морское дно. Это был самый здоровый риф, какой я когда-либо видела. Множество рыб кишели вокруг меня, и среди них я заметила одно из существ, ради которых я сюда отправилась. И в одно мгновение все мои страхи и заботы исчезли.
Рыбу-наполеона, или волнистого хейлина (Cheilinus undulatus) — крупного представителя семейства губановых, — бывает очень нелегко найти. Обычно эти гиганты живут поодиночке и рассредоточены по всему коралловому рифу. Но в мире есть несколько мест, где встреча с ними становится более вероятной.
Рыба-наполеон, которую я увидела в свое первое погружение, была молодой самкой. Длина ее тела составляла около 50 см; если бы она мне позволила, я могла бы взять ее под мышку и унести. Ее бока были бледно-зелеными, а хвост окаймлен желтым. Лоб не был особенно выраженным или шишковидным, каким станет позже.
Рыба медленно, сосредоточенно плыла вдоль рифа к определенному месту, которое я навестила на следующий день и затем приплывала сюда почти каждый день в последующие недели и месяцы. Там я увидела десятки рыб-наполеонов. Большинство были самками примерно одного размера, и был один огромный, главенствующий над всеми самец. Он был настолько большим, что с трудом влез бы в ванну. По окраске он походил на самок, за исключением ярко-синего лица и губ, а на лбу у него красовался большой вырост. Иногда он подплывал ко мне и заглядывал в глаза, раздумывая, как мне казалось, не стоит ли меня отогнать, как кружащихся вокруг менее статусных самцов. Этот огромный хейлин-самец был первой рыбой, которая заставила меня почувствовать, будто она внимательно и вдумчиво за мной наблюдает.
Стая рыб-наполеонов образовывалась каждый день в течение недели в период новолуния для совершения единственного акта, который для каждой самки продолжался около четырех секунд. Для доминантного самца, с другой стороны, это было длительное испытание. Когда он не отгонял вторгающихся на его территорию самцов более низкого ранга, он всевозможными способами пытался соблазнить самок присоединиться к нему в открытой воде над рифом. Когда самка решала, что время наступило, она плыла вверх, а самец с рвением следовал за ней. Только тогда разница в размерах между представителями двух полов становилась очевидной: он был по крайней мере в три раза крупнее своих изящных партнерш. Рыбы плыли бок о бок, и самец проводил подбородком по телу самки. Затем, передернув телом, самка выпускала в воду облако икры, а самец добавлял струю спермы. После этого рыбы расходились; самка отцеплялась от самца и уплывала обратно на риф, а самец возвращался, чтобы прельстить еще одну даму из гарема. Так он поступал с каждой самкой по очереди, пока никого из них там не осталось.
Представители многих видов рыб собираются вместе, чтобы размножаться, часто в одних и тех же местах в одно и то же время. В северо-восточном Атлантическом океане, от Баренцева моря до Исландии и Фарерских островов, стройные рыбы из семейства тресковых — голубые мольвы (Molva dypterygia) — встречаются на глубине нескольких сотен метров, чтобы выметать икру. Атлантические большеголовы (Hoplostethus atlanticus) собираются на подводных горах с той же целью. И на коралловых рифах скапливается множество видов — груперы, луцианы, губаны, рыбы-хирурги, — чтобы произвести потомство. Часто их путь туда занимает дни и даже недели и составляет сотни километров.
Стаи, в которые рыбы объединяются для размножения, различаются по размерам. Есть маленькие, отборные группы, как, например, у королевских рыб-ангелов (Pygoplites diacanthus). Одинокий самец, украшенный яркими желтыми, белыми и голубыми полосами, собирает гарем из трех или четырех самок. Каждый вечер, за 15 минут до захода солнца над коралловым рифом, он начинает тыкаться носом в самок и ведет их по одной кверху, кружась с ней в танце. В процессе самец взмахами хвоста заключает икру и сперму в тороидальную воронку, похожую на вращающееся кольцо из дыма, которое поднимается вверх по воде, прочь от множества ртов, которые с удовольствием полакомятся этим питательным облаком.
Рыбы могут размножаться в поистине впечатляющих масштабах. Миллиарды особей атлантической сельди (Clupea harengus) собираются на банке Георга, мелком песчаном шельфе между Кейп-Кодом и островом Кейп-Сейбл у северо-восточного побережья США. Стаи формируются на закате, когда рассредоточенные в воде сельди начинают сближаться. Когда достигается определенная плотность (одна рыба примерно на 5 куб. м морской воды), запускается цепная реакция, и стаи начинают волнообразно расти вширь, как волны паники в косяке сардин. Эти волны распространяются со скоростью 60 км/ч, значительно быстрее, чем скорость движения самих сельдей. Колоссальная стая, диаметром около 40 км, начинает медленный путь к южной границе банки, следуя за маленькими группками рыб, которые, судя по всему, знают, куда плыть. Когда они достигают своей цели, начинается нерест, и вода становится мутной и густой от будущего поколения сельдей. К утру все заканчивается, и стая расходится.
Благодаря такому поведению в период размножения рыбы получают множество преимуществ. Вместо того чтобы надеяться на случайную встречу с подходящим партнером где-нибудь посреди океана, логичнее назначить место и время встречи. Это также снижает вероятность того, что ценные икринки будут сожраны хищниками. В Персидском заливе малые восточные тунцы (Euthynnus affinis) собираются и нерестятся под нефтяными платформами, куда также приплывают за их икрой китовые акулы. Даже стая из сотни акул не способна съесть всю икру, и они уплывают с наполненными животами, оставляя позади достаточно икры для зарождения нового поколения тунцов.
Другие хищники навещают места размножения для того, чтобы полакомиться самими рыбами, а не их потомством. На атолле Факарава (архипелаге Туамоту) в центре Тихого океана живет очень много акул. Дайверы регулярно встречают до 600 серых рифовых акул (Carcharhinus amblyrhynchos) в одной части рифа. Это самая большая плотность рифовых акул, отмеченная где-либо в океане. Йохан Мурье из сиднейского Университета Маккуори, вместе с коллегами изучавший эту акулью тусовку, обнаружил, что экосистема здесь перевернута с ног на голову. Обычно в основании пищевой пирамиды много животных, но на рифе Факарава верхушка, состоящая из высших хищников, больше основания. В норме акулы бесконечно скитаются по огромным территориям в поисках пищи, но эта не имеющая себе равных по численности толпа зависает на одном месте, по крайней мере на некоторое время, поскольку к ним приплывает достаточно еды в виде крупных пятнистых груперов (Epinephelus polyphekadion). Каждый год в июне и июле десятки тысяч этих груперов собираются на Факараве для нереста, и многие из них попадают в пасти акул, но все же не настолько много, чтобы существенно уменьшить численность популяции этого вида. Возможно, в другие времена в океанах было гораздо больше огромных стай нерестящихся рыб, за которыми охотились стаи акул. Но вдали от труднодоступных атоллов, таких как Факарава, до них первыми добрались другие хищники.
Рыбаки-люди давно научились ловить рыбу в местах ее нереста. Ведь это так логично — ловить рыбу там, где, как по расписанию, собирается рыба, обычно в дни полнолуния или новолуния. Вот только в отличие от акул люди часто перегибают палку и уничтожают стаи целиком. В Карибском море десятки тысяч особей груперов вида бурополосая черна (Epinephelus striatus) собирались в огромные группы для размножения, но их ловили в таких количествах, что большинство этих мест теперь пустуют, и это произошло повсюду в мире. Стаи рыб не возвращаются туда, где их уничтожали, возможно потому, что мальки учатся у зрелых особей, куда плыть для размножения. Когда все зрелые рыбы погибли, с ними исчезла и память о месте размножения.
С такими мыслями я отправилась в Южно-Китайское море на атолл Лаянг-Лаянг в поисках рыб-наполеонов. Я собиралась выяснить, насколько уязвимыми они окажутся, если рыбаки начнут ловить их в местах размножения, а не по одному на всем протяжении рифа.
На территории Тихого океана рыбы-наполеоны традиционно почитаются. В Микронезии и на островах Кука их подавали только на пирах вождей. На островах Килинаилау, принадлежащих Папуа — Новой Гвинее, их позволено есть только старейшинам. На Гуаме поимка этой рыбы при помощи копья была важным элементом ритуала инициации мужчины. Однако в последнее время традиционное рыболовство было вытеснено коммерческим. Любители морепродуктов из Азии с энтузиазмом включили рыбу-наполеона и различных груперов в свою кухню. Рыбаки в Индийском и Тихом океанах теперь прицельно на них охотятся, ныряя и дыша сжатым воздухом через шланги, поднимающиеся к поверхности. Они берут с собой пластиковые бутылки, наполненные раствором цианида, выливают их в отверстия в рифе, чтобы обездвижить прячущихся там рыб, а заодно и убивая других его обитателей, включая кораллы. Идея заключается в том, чтобы поймать рыб живьем и отправить их в города, где за них очень хорошо платят. Рыбы выставляются в аквариумах в ресторанах, где зажиточные клиенты выбирают, какую именно особь они хотят съесть. В Китае большие голубые губы самцов считаются деликатесом. И при таком высоком спросе понадобилось всего несколько десятилетий, чтобы рыбы-наполеоны оказались на грани исчезновения.
На атолле Лаянг-Лаянг я надеялась понять, что происходит, когда эти гиганты собираются для размножения. Если самки нерестились только один раз, а затем уплывали и стаю для размножения каждый день образовывали новые особи, то на рифе должна была жить достаточно большая группа рыб. Но если день за днем нерестились одни и те же рыбы, то новое поколение возникало за счет совсем небольшой группы половозрелых самок. И в этом случае, если бы рыбаки нацелились на место размножения, вся взрослая популяция очень быстро бы исчезла.
Моей задачей было научиться различать отдельных особей. Я не могла просто схватить этих больших, находящихся под угрозой исчезновения рыб и нацепить на них идентификационные бирки; вместо этого я наблюдала издалека и фотографировала их индивидуальную окраску. Другое их название — губан Маори — связано с похожими на лабиринт узорами на их мордах, которые напоминают моукоу (традиционную татуировку маори — аборигенов Новой Зеландии). Переливающиеся синие линии на лицах этих рыб сходятся и расходятся, прерываясь точками и тире, и, возможно, служат плакатными цветами, передающими сообщения сородичам.
Я хотела узнать, индивидуальны ли эти узоры у рыб. Если так, то я могла бы их использовать для узнавания особей, наблюдения за ними в месте размножения, расшифровки брачных игр и определения того, как часто туда возвращались самки.
Но сначала я должна была провести многие часы с ними под водой, фотографируя их сложные лицевые узоры.
В ходе моего исследования и наблюдения за передвижением этих больших рыб я узнала, что они не отплывают слишком далеко. Взрослым рыбам-наполеонам всегда нужен риф под плавниками, и они не проводят много времени в открытом море. Многие другие рыбы менее привязаны к одному месту и регулярно отправляются в далекие путешествия.
Еще несколько десятилетий назад единственный способ узнать, куда плывет рыба, заключался в ее поимке, маркировке, обычно при помощи номерной бирки с сообщением «Вернуть отправителю», после чего рыбу выпускали на волю в надежде, что кто-нибудь когда-нибудь ее опять поймает. Как и с посланием в бутылке, не было никакой уверенности, что меченая рыба будет поймана, и даже если это произошло, такой подход дает всего два фрагмента информации: начальную и конечную точки в неизвестном маршруте. Однако теперь рыбы, плавая, рисуют сплошные линии своего пути на цифровых картах при помощи электронных меток, отслеживающих каждое их движение.
В последние годы технологии слежения значительно улучшились. Гигантская акула впервые была отслежена по спутнику в 1982 г. Акула тянула за собой на десятиметровом канате увесистое устройство, которое отправляло сигнал спутнику каждый раз, когда акула поднималась к поверхности. В течение 17 дней ученые издалека наблюдали за движением акулы между островами Бьют и Арран у западного побережья Шотландии, по заливу Ферт-оф-Клайд и вокруг скалистого островка Эйлса-Крейг. Затем передатчик отцепился, раньше, чем предполагалось, но местный житель нашел его на пляже Эршира и отправил обратно ученым в Абердинский университет.
С тех пор множество крупных акул были оснащены отслеживающими устройствами размером с мобильный телефон, которые крепились прямо к спинному плавнику. В результате проведенного в 2017 г. исследования были выявлены маршруты 70 гигантских акул, отправившихся от Шотландии и Северной Атлантики в длинную зимнюю миграцию. Некоторые остались вблизи Британии и Фарерских островов, некоторые уплыли в Бискайский залив, а другие потратили месяцы, чтобы добраться до побережья Северной Африки; в среднем они преодолели расстояние не менее 3600 км.
С помощью подобных электронных меток ученые наблюдали на экранах своих компьютеров другие массовые миграции рыб. Тихоокеанская сельдевая акула покидает холодные воды Аляски и проводит зиму на Гавайях. В 2003 г. отследили передвижение самки белой акулы на расстояние 11 000 км по Индийскому океану от Южной Африки до Западной Австралии. Судя по фотографии ее поврежденного спинного плавника, через полгода она вернулась обратно в Южную Африку. Обыкновенные тунцы плавают с запада на восток и обратно вдоль подводного шоссе в северной части Тихого океана, между Японией, где они размножаются, и Калифорнией, где отъедаются и набирают вес. Один молодой тунец проделал этот путь трижды за 20 месяцев, проплыв 40 000 км, то есть расстояние, равное окружности Земли по экватору. В 2012 г. американская пресса подняла панику, поставив под сомнение безопасность поедания тунцов, мигрирующих в американские воды из Японии, поскольку они могли быть облучены в результате аварии на атомной электростанции Фукусима-1. Хотя уровень радиации у этих рыб оказался настолько низким, что обычный банан был опаснее, чем стейк из того тунца.
Помимо определения местонахождения крупной рыбы в любой момент времени, электронные метки раскрыли множество других подробностей путешествий рыб. Когда белые акулы переплывают целый океан, они часто проходят через территории, где для них мало еды. Метки, отслеживающие не только горизонтальное, но и вертикальное положение, показывают, что по мере миграции белые акулы начинают тонуть. По-видимому, это происходит из-за того, что запасы жира в печени, обеспечивающей им плавучесть и составляющей до трети массы тела, иссякают. Печень белой акулы массой почти в полтонны содержит 400 л жира и хранит 2 млн ккал энергии (как примерно 9000 батончиков Mars). Белая акула использует печень, как верблюд свой горб — в качестве источника энергии для выживания в долгих путешествиях по океанической пустыне.
Спутниковые передатчики помогли раскрыть тайну мозга скатов. В 1996 г. ученые неожиданно обнаружили у мант (Manta birostris), или гигантских морских дьяволов, и их родственников чилийских мобул, которых еще иногда называют «чилийскими дьяволами» (Mobula tarapacana), орган, который, по-видимому, служит для согревания мозга. У различных акул, марлинов, парусников и тунцов есть схожие пучки кровеносных сосудов, носящие название retia mirabilia, что переводится как «чудесная сеть», которые переносят тепло, создаваемое мощными плавательными мышцами, к мозгу и глазам. В результате их температура становится на 10–15° С выше, чем температура окружающей среды, и это позволяет рыбам не терять форму и сохранять внимательность при охоте в глубоких холодных водах.
У большинства рыб холодные тела, поскольку морская вода, проходя через жабры, отнимает у них тепло. Исключением является странная на вид рыба опах (род Lampris). Сплющенные с боков тела этих огромных рыб, похожих на серебристые диски, покрыты белыми пятнами, снабжены красными плавниками, имеют золотой ободок вокруг каждого глаза и retia mirabilia в жабрах. Холодная кровь, текущая от жабр опаха, согревается теплой кровью, оттекающей от сердца (так называемая противоточная система обмена), делая их единственными известными полностью теплокровными рыбами, способными постоянно поддерживать температуру тела выше окружающей; эти глубоководные хищники являются единственными рыбами с горячими сердцами.
Предполагалось, что манты и чилийские мобулы живут в тропиках на мелководье, поэтому им не нужно обогревать свой мозг. Согласно одной теории, их retia mirabilia, наоборот, охлаждала мозг. Эта загадка была разгадана, по крайней мере частично, в 2014 г. в ходе исследования, начавшегося у берегов Португалии. На отмели Принцессы Алисы, подводной горе у Азорских островов, на 13 мобул повесили маячки. Отслеживаемые скаты проплыли тысячи километров на юг и ныряли на тысячи метров вглубь, совершая глубоководные рейды, о которых раньше никто не знал. Скаты достигали почти двухкилометровой глубины, что делает их одними из самых глубоко ныряющих океанических животных. Снова и снова скаты плыли вертикально вниз, а потом в течение часа медленно возвращались к поверхности, по-видимому поедая планктон по пути. Иногда мобулы оставались на глубине на 11 часов. Зачем они это делают, до конца не понятно, но теперь хотя бы ясно, для чего им мозговые обогреватели, ведь эти рыбы регулярно проводят время в водах с температурой ниже 4°С.
Несмотря на то что с помощью электронных меток были получены бесценные сведения о жизни рыб, нашлись люди, предупреждающие об опасностях неразборчивого использования технологий и задающиеся вопросом, кто должен иметь доступ к полученным данным, включая местоположение рыб в реальном времени. В американском штате Миннесота группа рыбаков недавно подала прошение о том, чтобы им разрешили использовать данные радионаблюдения за обыкновенной щукой (Esox lucius), их излюбленной добычей. Ученые добывают эти данные на государственные средства, заявили рыбаки, и, следовательно, население должно иметь возможность использовать эти данные по своему усмотрению. Это дело было разрешено не в пользу рыбаков, но другое разбирательство в Австралии привело к использованию данных о расположении акул для совсем иных целей, чем предполагалось изначально. После серии смертельных атак акул на людей, плававших у западного побережья Австралии в 2014 г., правительство приняло постановление об их уничтожении. Спутниковые передатчики использовались в исследовании экологии акул, направленном на защиту этих животных и предотвращение их вымирания как в этой конкретной местности, так и во всем мире. Однако все данные, собранные учеными, были предоставлены агентству, выдающему лицензии на охоту, и стали использоваться для отслеживания и убийства акул.
И все же в целом, несмотря на редкие случаи злонамеренного использования этого метода, проводимые с его помощью исследования раскрывают удивительные факты о миграции рыб. Бессчетное количество электронных устройств показывают, что в водах Мирового океана царит оживленное движение. Они пересечены проторенными путями, соединяющими излюбленные места, куда животные возвращаются из года в год для размножения, нагула и пережидания неблагоприятных сезонов.
Чтобы найти дорогу и совершить такое путешествие, не потерявшись в бескрайних морских просторах, у рыб имеется необходимый набор точно настроенных органов чувств. Они обладают хорошим зрением, улавливают запахи и звуки, чувствуют течения, омывающие их тела, и у некоторых, по-видимому, есть дополнительное чувство, которое до сих пор остается некоторой загадкой.
Точно неизвестно как, но многие животные, включая рыб, ориентируются в мире при помощи встроенного магнитного компаса. По всей Земле тянется сеть магнитных силовых линий, которые сходятся на северном и южном магнитных полюсах и, как и следует ожидать, меняются от места к месту. Определив интенсивность и угол наклонения этих магнитных линий, можно понять, где вы находитесь. Только что появившиеся на свет европейские угри, ориентируясь с помощью своего магнитного чувства, плывут из Саргассова моря в Атлантическом океане в сторону Гольфстрима и вместе с этим морским течением перемещаются на восток до берегов Европы. Американские угри тоже начинают свое путешествие в Гольфстриме, но покидают его раньше и плывут на запад. Мигрирующие лососи помнят конкретные магнитные поля, с которыми они сталкиваются, когда покидают родную реку и в первый раз попадают в соленую воду. Через несколько лет, проведенных в море, где они растут и взрослеют, лососи, следуя по этой мысленной магнитной карте, возвращаются к тому же побережью и по запаху находят дорогу в реку, где они родились, чтобы вернуться в родные места на нерест.
Незначительные магнитные аномалии также могут служить ориентирами на определенной местности. В новаторских для того времени исследованиях слежения за рыбами, проведенных в 1980-е гг., американский ихтиолог Питер Климли наблюдал за бронзовыми акулами-молотами (Sphyrna lewini), плававшими туда-сюда между островом и подводной банкой у побережья Южной Нижней Калифорнии. Акулы плавали по ночам через абсолютно черную воду и всегда строго по прямой. Климли догадался, что акулы следовали по магнитным градиентам, окружающим банки, которые состоят из вулканического базальта и в результате слегка намагничены.
Мы пока не знаем, как акулы, лососи, угри и многие другие животные улавливают магнитные поля. Возможно, акулы используют свое электрическое чувство. Когда соленая вода проходит через магнитное поле, создается слабый ток, который акулы могут улавливать при помощи электрочувствительных органов на их рылах — ампул Лоренцини. Согласно давно устоявшейся теории, другие виды могут нести некие чувствительные клетки, возможно с высоким содержанием железа, которые способны улавливать магнитные поля и отправлять сигналы в мозг. Подтверждение этой гипотезы появилось в 2012 г., когда исследователи обнаружили магнитные рецепторы в носу рыбы из семейства лососевых — микижи, или радужной форели. Во вращающемся магнитном поле эти клетки вращались синхронно, как стая рыб, поворачивающая в одном направлении.
Какой бы инструмент рыбы ни использовали, они, без сомнения, искусные навигаторы, способные найти дорогу не только через океан, но и через целый континент. Часть территории Южной Америки, где Амазонка и ее притоки текут сквозь густые джунгли, служит домом для тысяч пресноводных видов рыб, включая огромного сома брахиплатистому, или доураду (Brachyplatystoma rousseauxii). Эти гигантские рыбы могут достигать почти двух метров в длину; у них широкий рот, длинные усы и гладкая блестящая кожа без чешуи, сверкающая, будто их окунули в ртуть. Вместе с несколькими близкими родственниками эти плоскоголовые сомы обеспечивают существование самых крупных рыболовных хозяйств бассейна Амазонки, и рыбаки с давних пор знают, что это особенные рыбы — они великие путешественники.
По сравнению с другими более известными рыбами, особенно акулами, амазонские сомы обделены вниманием, и у ученых не хватает ресурсов для их исследования. На сомов никогда не устанавливали электронные метки; вместо этого несколько групп увлеченных исследователей применили более простые, но трудоемкие методы для того, чтобы понять, куда плавают сомы. Одна группа собрала данные за десятки лет, опрашивая рыбаков и подсчитывая сомов, молодых и старых, в речном бассейне. Другая группа покупала рыб на рынках Амазонии в городах Манаус и Белен (Бразилия) и доставала из их голов маленькие ушные камни, отолиты, помогающие рыбам держать равновесие и слышать. По мере роста рыб отолиты вбирали в себя химические вещества из вод, через которые они проплывали. И поскольку химический состав воды в разных местах отличается, можно расшифровать наслоения химических соединений и понять, где рыба жила в разные периоды своей жизни.
Эти исследования помогли воссоздать историю амазонских сомов и подтвердили то, о чем многие рыбаки давно подозревали: доурада и другие гигантские сомы совершают удивительные миграции. Их жизнь начинается на западе в верховье реки в Андах. Затем молодежь дрейфует по течению на восток, оказываясь примерно через месяц в устье Амазонки у Атлантического океана на другой стороне континента. Там они три года живут, охотятся и растут. Когда наступает сезон дождей и река выходит из берегов, повзрослевшие сомы собираются в огромные стаи и отправляются на запад, плывя против течения по бурным водам обратно в горы. Генетические исследования также указывают на то, что, как и лососи, доурады возвращаются в те же реки, где они родились.
Обратный путь через Амазонку и ее притоки между устьем и горами равен почти 12 000 км, что соответствует двойному расстоянию между Нью-Йорком и Лондоном. Это самое длинное путешествие по пресным водам, совершаемое животными. Почему сомы тратят столько усилий и плавают так далеко, остается загадкой.
Большие рыбы, прошлое и настоящее
Ныряя каждый день с рыбами-наполеонами на Лаянг-Лаянге в Южно-Китайском море, я изо всех сил старалась быть как можно менее заметной, что оказалось нелегко, поскольку спрятаться мне было негде. Сначала нерестящиеся рыбы относились ко мне с подозрением и спешно уплывали еще до того, как я успевала сфотографировать их морды. Я притворялась равнодушной, отворачивая камеру, чтобы выпуклый стеклянный объектив не казался им глазом огромного хищника. Со временем они перестали стесняться камеры, и я поняла, где мне лучше находиться. Самки проплывали мимо меня у границы территории самца после брачного ритуала по дороге домой. Лучше всего получалось их снимать, когда они плыли прямо на меня, поворачивая в последний момент, чтобы со мной не столкнуться, и я получала идеальную фотографию одной щеки, правой или левой.
Между погружениями у меня было много свободного времени. Я писала длинные письма домой и уговаривала пилотов легкомоторных самолетов отеля отправить их с континента. Я много думала о своем лучшем друге, который в это время путешествовал по сухим лесам Мадагаскара и совершенно не подозревал, что меньше чем через год мы будем планировать нашу свадьбу. На острове я не просматривала цифровые фотографии, сделанные под водой. Подача электричества была непостоянной, и всю электроэнергию я тратила на зарядку аккумулятора камеры, а не на ноутбук. Поэтому, только вернувшись в Англию, уже вдали от океана, я смогла приступить к изучению снимков, запечатлевших сотни рыбьих лиц.
Я просматривала изображения, отслеживая узоры, часто теряясь среди извилистых лабиринтов и пытаясь понять структуру нерестящейся стаи. В конце концов я нашла две фотографии, сделанные в разные дни, и увидела одно и то же лицо: три одинаковые линии, отходящие от глаза, одинаковые белые пятнышки на лбу и лабиринт золотых каракулей на щеках. Эта самка приплывала выметывать икру два дня подряд. Моя игра в «найди одинаковых рыб», похоже, закончилась победой.
Мой растущий каталог портретов рыб показал, что одни и те же самки день за днем приплывали на место нереста, и, по моим оценкам, на рифе была примерно сотня зрелых самок. Будь у них возможность, эти рыбы продолжали бы размножаться на Лаянг-Лаянге в течение многих лет, выбрасывая все новые и новые порции икры в океан. А со временем они бы вернулись в то же место в совсем другой роли.
Рыбы-наполеоны — один из многих морских видов, претерпевающих спонтанную смену пола. Многие рождаются самками, а затем в возрасте не менее пяти лет становятся самцами. Их яичники отключаются, в работу вступают производящие сперму семенники, а на лбу у них появляется большой вырост. С этого момента задача рыбы не метать икру, а найти свое место в иерархии самцов и постараться со временем захватить территорию для размножения. До тех пор они будут тайком соблазнять самок выметать икру за спиной главного самца.
Подобная смена пола происходит и у некоторых других губановых, а также у цихлид, рыб-попугаев, груперов, бычков и морских окуней. У некоторых рыб все наоборот: они начинают жизнь самцами, а затем становятся самками, например оранжевый амфиприон, или амфиприон-клоун (Amphiprion percula), известный всем по мультфильму «В поисках Немо». Если бы анимационный фильм студии Pixar был правильным с биологической точки зрения, то, когда мать Немо пропала, его отец сменил бы пол и стал доминантной самкой, плавающей среди жалящих щупалец актинии (а сам Немо не жил бы со своим папой; сразу после появления на свет молодые амфиприоны не остаются на месте, а дрейфуют к другой актинии).
Некоторые рыбы меняют пол в обоих направлениях. Каменный окунь (Serranus tortugarum), живущий в Карибском море, несет одновременно мужские и женские половые органы (синхронный гермафродит) и использует и те и другие вместе со своим партнером, с которым образует постоянную пару. Пара окуней живет вместе, часто внутри раковины, и меняет гендерные роли, мужскую на женскую и обратно, до 20 раз в день.
Но за время моих наблюдений ни одна из самок рыб-наполеонов не превратилась в самца. После того как я покинула Лаянг-Лаянг, все катастрофически изменилось. Я надеялась вернуться туда, но исследовательская группа больше не собралась. Только в прошлом году я вновь увидела эту часть Южно-Китайского моря и только из окна самолета. В ходе перелета из Сингапура в Манилу пилот заметил, что мы летим над одним из островов, которые Китай считает своим. «Сегодня воздух прозрачный, и видно посадочную полосу», — сказал он. Я посмотрела вниз на остров, очень похожий на тот, на котором я провела несколько месяцев, но только окруженный флотилией из больших военных кораблей.
В последние несколько лет Китай начал агрессивно расширять свое присутствие в этих давно оспариваемых водах. Китайские военные засыпают коралловые рифы песком и цементом, чтобы построить искусственные острова и базы, усиливающие их притязания на большую часть Южно-Китайского моря. Это происходит, несмотря на протесты других суверенных государств, чьи берега омываются этими водами, включая Малайзию, Вьетнам, Тайвань и Филиппины. США также проявляют большую заинтересованность в этом отдаленном от них регионе, где быстро увеличивается угроза мировой безопасности. Неудивительно, что среди растущего геополитического напряжения никто не заметил потерю нескольких рыб.
Я остановилась в Филиппинах, только чтобы пересесть на другой самолет и продолжить путешествие на восток в Палау, островное государство, расположенное на архипелаге из красивейших лесистых островов в западной части Тихого океана. Там я встретилась с Лори и Пэтом Колин, основателями Фонда исследований коралловых рифов (Coral Reef Research Foundation). Они посвятили много лет изучению рифов Палау, включая обитающую там внушительную популяцию рыб-наполеонов. За ужином они подтвердили дошедший до меня печальный слух. Лори и Пэт были на Лаянг-Лаянге через год после того, как я закончила аспирантуру, и не увидели ни одного хейлина.
Атолл никогда не был официально признан морским заповедником, хотя малайзийские военные фактически служили защитниками рифа, не позволяя другим кораблям к нему приближаться. Он был вне досягаемости почти для всех, кроме нескольких дайверов и редко появляющихся там ученых. Лори рассказала то, что слышала: на риф пустили рыбаков. Это был один из флотов, рыщущих по Юго-Восточной Азии в поисках последних особей этих ценных рыб, и с Лаянг-Лаянга они собрали всех рыб-наполеонов, каких только могли найти. Забрали ли рыбаки их с места нереста? Вполне вероятно. Задолго до моей аспирантской экспедиции было известно, что на атолле много наполеонов. Однако я все равно задалась вопросом, не разожгло ли наше присутствие на острове новый интерес к этим рыбам.
Мои усилия по изучению рыб-наполеонов внезапно потеряли смысл. Пока я концентрировалась на мелких деталях их жизни, вокруг происходили более серьезные события. Все рыбы, которых я научилась различать по узорам на мордах, были с самого начала обречены из-за ценника за их голову. Я наблюдала и описала явление, которое, возможно, больше никогда не произойдет. По крайней мере, точно не в том месте.
Лаянг-Лаянг не был последним местом, где я видела рыб-наполеонов. Ныряя в Палау, я встречала их почти при каждом погружении. На большинстве рифов я видела огромных самцов и двух или трех самок. Я видела подростков размером с ладонь и даже мальков размером с большой палец, плавающих в мелких лагунах. И в конце одного погружения, когда я ждала выхода из своей декомпрессионной остановки на глубине 5 м, я посмотрела в сторону и увидела пару наполеонов прямо под поверхностью воды, двигающихся уже знакомым мне образом. Их тела одновременно содрогнулись и выпустили в воду молочно-белое облако икры и спермы, как это обычно и бывает.
Помимо рыб-наполеонов, в Палау я увидела несколько сотен других видов (из примерно 1400, которые там обитают). Там были большие старые рыбы с морщинистой кожей, которые жили на этих рифах десятилетиями, и во время каждого погружения я встречала акул. Меня невероятно вдохновляла возможность увидеть кусочек океана, который так строго охраняется. Почти половина всех береговых вод здесь находится под защитой: они входят в сеть заповедников, где придерживаются местной многовековой традиции останавливать вылов рыбы в определенных местах, пока численность рыб не восстановится. В 2015 г. 80% морских территорий Палау вдали от берега были объявлены океаническим заповедником. Крупным рыболовецким судам, в основном вылавливающим тунца, вход сюда полностью закрыт, и только местным рыбакам разрешено ловить рыбу на оставшихся 20% территории. В результате эти воды населены множеством рыб, живущих долгие годы в огромных здоровых популяциях, и многие из них собираются в гигантские стаи для нереста. Исследования в Палау проливают свет на многое из того, что было нам ранее неизвестно: как эти рыбы собираются вместе и когда их становится достаточно для формирования столь впечатляющих нерестящихся стай.
В офисе Фонда исследований коралловых рифов Пэт Колин рассказывает мне истории из своей жизни, проведенной в наблюдениях за рыбами и за расшифровкой их сложных брачных ритуалов. Этот человек со снежно-белой бородой и юношеским блеском в глазах, без сомнения, всей душой предан подводному миру. Он просматривает сотни компьютерных файлов и выбирает для меня видеоролики с рыбами, собирающимися в стаи для размножения.
«Разве это не очаровательно? — спрашивает Пэт, когда мы наблюдаем за парой рыб-попугаев, которые, прижавшись щекой к щеке, медленно, по спирали, опускаются на дно. — Это настоящий танец. Я бы назвал его нежным. Это единственное слово, которое мне приходит в голову».
Затем Пэт показывает мне видео, снятое в Блу-Конер, одном из самых известных и впечатляющих мест для дайвинга. Сотни рогатых занклов синхронно плавают прямо над рифом, взмахивая длинными лентовидными плавниками и поворачиваясь все вместе. Я думаю о том, что сказал бы о них Конрад Лоренц, наблюдавший всего за десятком этих рыб в своем венском аквариуме. «Многие естествоиспытатели любезно посылают мне свои видео и фотографии», — рассказывает Пэт. В водах Палау сейчас больше дайверов, чем где бы то ни было. Организуются специальные туры, когда дайверов привозят в правильное время в правильное место, чтобы они могли наблюдать за брачными таинствами рыб. «Такие вещи неизменно привлекают внимание», — говорит Пэт, несмотря на то что рогатые занклы формируют стаи только раз в году всего на несколько дней.
«Хотите увидеть кое-что потрясающее?» — спрашивает меня Пэт. Конечно, хочу. Он кликает на видеофайл, названный «Lutjanus fulvus, чернохвостый луциан». «Эти рыбы очень застенчивые, — поясняет Пэт. — К ним близко не подберешься». И он даже не пытается это сделать. Вместо этого Пэт устанавливает на рифе камеры GoPro и программирует их таким образом, чтобы они делали по одному снимку в минуту в течение недели. Эти маленькие прочные водонепроницаемые камеры были разработаны для экстремальных видов спорта; в интернете полно видеороликов, снятых такими видеокамерами, которые прикрепляют к себе сёрферы, скайдайверы и лыжники. Но их также используют и в научных целях, чтобы шпионить за объектами исследования. С их помощью Пэт подглядывал за брачными танцами рыб-наполеонов и другого местного гиганта зеленой шишколобой рыбы-попугая (Bolbometopon muricatum), которые сотнями собираются на рифе в период размножения.
На экране я вижу панораму кораллового рифа, созданную тремя камерами Пэта. Он нажимает на кнопку, и мы видим одну или двух рыб, попавших на фото. Неожиданно сначала одна из трех частей экрана, а затем все три заполняются желтыми полосами и темными хвостами. Луцианы загораживают собой риф и друг друга, и их невозможно сосчитать. Изредка прямо в камеру заглядывает большой глаз — и исчезает на следующем снимке. Интервальные снимки сменяют друг друга на экране, и на несколько секунд, эквивалентных часу реального времени, экран полностью заполняется рыбами. «А потом они исчезают», — говорит Пэт. Отнерестившись, луцианы расплываются так же быстро, как и собирались, и риф становится прежним, словно их и не было.
