Текст книги "Императоры глубин: Акулы. Самые загадочные, недооцененные и незаменимые стражи океана"

Вот вам и репутация кровожадного подводного хищника, одержимого убийствами ничего не подозревающих посетителей пляжа. Как выясняется, то, что большие белые акулы находятся у побережья, делает их более уязвимыми перед людьми. Хотя американское правительство относит этот вид к запрещенным для отлова, как рыбаки, занимающиеся коммерческой ловлей, так и рыбаки-спортсмены охотятся на белых акул при любой возможности. Как правило, рыбаки-спортсмены встречаются с белыми акулами, когда те поедают туши китов. Большинству таких спортсменов достаточно снять акул на видео или сфотографировать в действии, потому что это достаточно опасные животные. Однако некоторые спортсмены все же замахиваются и на них. Белых акул поймать непросто, однако если крючок уходит глубоко, цепляется за жабры или если животное ударяется о борт, травма может оказаться смертельной. Во время промышленного ярусного лова акул часто вылавливают по случайности. На данный момент такова плата за промышленный лов в открытом море. Поскольку хранить и продавать больших белых акул нельзя, их просто выкидывают – уже мертвых. Скомал характеризует это как «скрытую смертность». «Этот вид животных, вне всяких сомнений, уязвим при прямом отлове, – говорит он. – К сожалению, еще непонятно, как помочь белым акулам». Рыбакам же чаще всего удается уйти от ответственности за убийство этих рыб.

Однажды большую белую акулу вынесло на пляж в Аптосе, штат Калифорния, и сразу встал вопрос: как же она погибла? Животное длиной 2,7 метра выглядело вполне здоровым. Служба охраны рыбных ресурсов и диких животных провела обследование рыбы и обнаружила три пулевых отверстия от нарезного оружия 22-го калибра. Дело удалось закрыть только благодаря анонимному свидетелю, сообщившему, что стрелявшим был человек, занимавшийся промысловой рыбалкой, по имени Винь Фам. В ходе допроса он рассказал, что акула «мешала его рыболовной деятельности». Наказанием за хладнокровное убийство большой белой акулы стал штраф в 5 тысяч долларов без тюремного заключения. Он даже не потерял рыболовную лицензию [7]. До тех пор пока общество наказывает убийцу одного из величайших сверххищников на планете всего лишь небольшим штрафом, подобные преступления будут продолжаться и дальше.

Результаты проводимой аэрофотосъемки показывают, что популяция больших белых акул на северо-восточном побережье США восстанавливается, что подтверждается исследованиями Скомала. Он проводит их в этих водах начиная с 2009 года. За первый год в районе Кейп-Код он заметил всего пять акул. Через семь лет, в 2016 году, он насчитал их около 150. Однако точные размеры популяции больших белых акул в США остаются неизвестными. Международный союз охраны природы, в свою очередь, не может с точностью оценить общее число больших белых акул в мире, хотя численность других уязвимых видов и видов, находящихся под угрозой исчезновения, известна: так, снежных барсов сейчас около 5000, тигров – 3000, черных носорогов – 4800. Отсутствие четких данных вызывает трудности, потому что специалисты по сохранению видов не могут выработать план по защите исчезающей популяции белых акул. Популяция же становится все более уязвимой, поскольку отдельные особи перемещаются из одного полушария в другое. Белые акулы вроде Мэри Ли и Люси – не только рекордсменки по погружениям на глубину, но и великие путешественницы. Если заглянуть в прошлое, можно понять, как они стали такими замечательными пловцами.

Эпоха рыб началась около 530 миллионов лет назад, во время кембрийского взрыва. Природа придумывала все новые формы и 450 миллионов лет назад, во время силурийского периода, создала родственника современных акул. В последующие 150 миллионов лет природа подправляла, дорабатывала и улучшала акул. Эволюция подкорректировала им челюсти, сформировала и округлила головы и поэкспериментировала с различными видами. К примеру, в пермском периоде, 280 миллионов лет назад, она подарила геликоприону нижнюю челюсть, напоминавшую своим видом циркулярную пилу, однако потом выяснилось, что такой вариант нежизнеспособен. В каменноугольный период, 300 миллионов лет назад, акулы доминировали в океанах, тогда же от них стали отделяться скаты. В юрском периоде, начавшемся около 200 миллионов лет назад, появились предки современных акул. Новые виды появлялись на протяжении всех эпох, среди них был, например, украшенный рогами гибодус, однако впоследствии эти рыбы вымерли. 60 миллионов лет назад появились акулы, знакомые нам сегодня. Акула – одно из самых долговечных созданий природы, строение ее тела необыкновенно: оно позволяет ей выживать и царить в морях, вот уже миллионы лет выступая в роли одного из главных высших хищников в мире.

В предыдущей версии рыб природа использовала кости, а также поддерживающий их позвоночник, чешую для защиты от воды и плавательный пузырь, который и дал рыбам удивительную плавучесть[11]11
  Раньше хрящевых появлялись другие рыбы, например плакодермы, но нет никаких сведений о группах рыб до костных, у которых был бы плавательный пузырь. Костные рыбы тоже известны с более раннего времени, но они великолепно процветают и сейчас. Возможно, автор имел в виду, что в силуре появились первые костные рыбы, неплохо устроенные, эффективные, но с примитивным мозгом. Впрочем, они не были единственным путем развития челюстноротых, и в девоне появились хрящевые рыбы, ставшие отдельным проектом природы, в котором была реализована концепция отказа от костной ткани и связанных с ней недостатков, и, соответственно, получил развитие мозг.


[Закрыть]. Чтобы уйти от опасности, им было достаточно при помощи позвоночника вильнуть хвостом и исчезнуть, поэтому мозг у этих рыб был маленький. Со временем природа отбросила этот черновик и принялась за работу над акулами с чистого листа. Кости были убраны и заменены хрящами – они давали телу акулы структуру и поддержку, а новый материал – плакоидная чешуя, или «кожные зубики», – заменил обычную. Эти «зубики» резко увеличили скорость перемещения акул в океане, поскольку помогали снизить сопротивление. Со временем мозг акулы увеличился и они стали умнее. Вместо того чтобы убегать, они начали охотиться. Во многих популярных статьях мозг акулы сравнивается с грецким орехом, но это сравнение неверно и приводит к заблуждениям. Мозг взрослой белой акулы раздвоен и имеет форму латинской буквы Y. Он тянется от обонятельных луковиц до мозгового ствола, что составляет примерно 60 сантиметров в длину. Для сравнения, человеческий мозг состоит из двух сморщенных полушарий размером с кочан латука. Естественно, чем больше животное, тем больше у него обычно мозг, так что корректнее было бы сравнивать соотношение массы мозга и массы тела. Мозг акулы массой 450 килограммов может весить 35 граммов. Это около 0,0008 % от общей массы тела. Человеческий же мозг весит 1400 граммов, или 1,9 % от общей массы тела. Однако если сравнить акул с птицами и сумчатыми, их мозг окажется довольно большим [8].

Структура мозга большой белой акулы удивительна: он состоит из миллионов нейронов, или клеток мозга, содержащих поддерживающие конструкции. Мозг координирует многие движения акулы, начиная с работы челюстей – акула может разорвать добычу, а может, если того требует ситуация, аккуратно взять предмет, – до резких ударов хвоста, когда нужно отпугнуть преследователя. Мозг акулы устроен линейно. Специализированные участки следуют один за другим, как бусины на драгоценном колье, от мозгового ствола до задних черепных нервов, отвечающих за передачу информации от внутреннего уха акулы, боковой линии и электрорецепторной системы. Далее идет мозжечок – отдел, где сходятся сенсорные окончания, помогающие производить движение. У белых акул мозжечок развит очень хорошо, что объясняет скорость и рефлексы акулы. В среднем мозге акулы находятся зрительные доли, в которых проходит обработка того, что акула видит. Вокруг глаз расположены специальные сосуды, которые разогревают их и мозг для более быстрой обработки информации.

После среднего мозга идет большой мозг, которым акула думает. Этот участок мозга отвечает за социальное поведение и поведение в пространстве. Белые акулы используют большой мозг среди прочего для того, чтобы распознавать и отслеживать добычу, обрабатывать сигналы окружающей среды, касающиеся источников питания, и распознавать потенциальных партнеров. Именно в этом участке происходит деление мозга на два полушария – уникальная черта среди позвоночных. На вершине этого Y-образного участка расположены обонятельные центры, благодаря которым акула распознает запах [9]. Поскольку за обоняние отвечает около 70 % мозга акулы, эти животные постоянно находятся в мире запахов. Выясняется, что белые акулы на самом деле умны, а их мозг превосходит мозг других рыб [10]. К примеру, лосось обладает лишь частью мозгового потенциала большой белой акулы.

Плакоидная чешуя, пришедшая на смену обычной рыбьей чешуе, стала новой кожей акул. Она представляет собой модифицированные зубы с внутренней полостью, заполненной тканью и кровеносными сосудами, покрытой твердым внешним слоем из карбоната кальция. У каждого такого зубика уникальная форма, однако базовое строение одинаковое. Оно напоминает дизайн велосипедного шлема: спереди зубики круглые, назад же отходят три ниспадающих гребня, каждый из которых сужается к концу. Зубики прилегают друг к другу, как черепица на крыше, покрывая все тело акулы. Если провести пальцем от головы акулы к хвосту, ее кожа будет гладкой на ощупь, если в противоположном – шероховатой.

Вдохновившись плакоидной чешуей акулы, сотрудники Гарвардской школы инженерных и прикладных наук стали искать способы улучшения аэродинамики крыльев. Они взяли гладкое крыло, добавили к нему напечатанную на 3D-принтере плакоидную чешую и стали исследовать влияние на аэродинамику. При помощи сложного программного обеспечения инженерам удалось провести испытания в цистернах с водой и сделать компьютерный анализ гидродинамики. Они обнаружили, что за крылом с прикрепленными плакоидами образовывались вихри. Возникала короткая область местного отрыва потока. Зубики образуют вихри, благодаря которым лобовое сопротивление снижается на 10 % [11]. Кроме того, инженеры из Гарварда выяснили, что зубики способствовали увеличению подъемной силы и даже помогали поддерживать ее и при более высоких углах набегающего потока. Таким образом, плакоидная чешуя одновременно и увеличивает подъемную силу, и снижает сопротивление, что приводит к отличным гидроаэродинамическим результатам [12].

Это объясняет молниеносную скорость движения акулы в воде, и инженеры мечтают сымитировать строение тела акулы и применить его на самолетах, вертолетах и других воздушных судах. Кроме того, инженеры могут использовать его при проектировании ветряных турбин, чтобы улучшить их производительность. В недалеком будущем могут появиться различные улучшенные формы крыльев, так что обществу нужно благодарить акул за то, что они вдохновляют инженеров на совершенствование дизайна.

Помимо мозга и плакоидной чешуи, природа одарила акул и другими новшествами. Одно из наиболее существенных среди них – печень, способная хранить запасы жира и поддерживать акулу на плаву на длинных дистанциях. С ходом эволюции рыбы стали полагаться на плавательный пузырь, который обеспечивает плавучесть и позволяет экономить энергию. Обычно это два наполненных газом мешка, расположенные в спинной части. Акулам, у которых плавательный пузырь отсутствует, тоже нужно было что-то для поддержания плавучести. Печень, способная выступать в роли резервуара жировых запасов, выполняет двойную функцию: она снимает проблему плавучести и обеспечивает акулу энергией для преодоления длинных дистанций.

Однако путешествия на длинные дистанции стали возможны не только благодаря жировым запасам. У акул есть грудные плавники, которые расходятся в стороны подобно крыльям самолета. Акула использует хвост, чтобы двигаться вперед, а грудные плавники – для вертикальных перемещений. Хотя жир в печени и способствует плавучести, у большинства акул она отрицательная. Это значит, что их тело плотнее вытесняемой жидкости, и они могут утонуть, если не будут двигаться. Однако белым акулам удалось извлечь пользу из этого очевидного недостатка. Когда акула при помощи хвоста начинает движение, развернув грудные плавники книзу, отрицательная плавучесть позволяет ей скользить вниз, затрачивая минимум усилий. Достигнув определенной глубины, акула разворачивает боковые плавники кверху и, используя хвост в качестве мотора, снова может подниматься. Такой тип плавания называется дрифт-дайвингом, он позволяет акулам с высокой эффективностью преодолевать большие расстояния, поскольку в таком случае затрачивается гораздо меньше энергии – в некоторых случаях на 50 % меньше, чем если бы акула плыла прямо на определенной глубине [13].

И Мэри Ли, и Люси, и другие их сородичи осуществляют невероятно длинные путешествия по всему миру, используя этот способ плавания. Ученым удалось отследить заплывы больших белых акул от Мексики до Гавайских островов и обратно. Любой автолюбитель скажет, что во время подобного пути потребуется множество остановок на заправочных станциях. Чтобы проехать такое расстояние, обычному автомобилю потребуется 37 дозаправок. Но где может подзаправиться акула? Как выясняется, акулы не охотятся во время таких переходов: они полагаются только на внутренние запасы энергии. В отличие от китов и наземных животных, которые во время длительных путешествий могут расходовать энергию из подкожных запасов жира, акулы таковыми не обладают: они состоят сплошь из мышц, как олимпийские пловцы. Чтобы преодолевать большие расстояния, акулы полагаются на жир, хранящийся в печени, как в топливном баке. Печень акулы, расположенная в брюшной полости, имеет огромные размеры, она простирается от пищевода до брюшного плавника. На жир в печени приходится около четверти общего веса акулы – таким образом, у животного массой 900 килограммов будет 225 килограммов жира, или 60 галлонов топлива: это в два раза больше топливного бака автомобиля Cadillac Escalade.

До того как Национальный институт исследований воды и атмосферы в 2012 году начал устанавливать метки на акул, считалось, что большие белые акулы могут жить только в холодной воде. Однако после пяти лет кропотливой работы выяснилось, что новозеландские белые акулы зимой мигрируют в тропические воды, предпочитая проводить время с апреля по сентябрь севернее, при более теплых температурах. Преодолевая такие расстояния, Шак и другие белые акулы подтверждают, что они выдающиеся путешественники; в прохождении длинных дистанций они могут сравниться с серыми и горбатыми китами. Максимальное зафиксированное расстояние, на которое удалялись новозеландские акулы, – 3200 километров. Согласно данным, полученным с маячка, белые акулы обычно преодолевают 160 километров за день, в то время как люди в среднем проходят в день 4 километра.

Теперь ученые могут отслеживать перемещения акул, и информация, которую они получают, очень важна: она может способствовать охране и регулированию численности популяции акул. Это можно проиллюстрировать историей китов в Национальном морском заповеднике Стеллваген-Бэнк в 40 километрах от Бостона, между Кейп-Энн и Кейп-Код в заливе Массачусетс. Эта охраняемая государством природная территория площадью 2180 квадратных километров – убежище для китов и других морских обитателей. Когда ученые наблюдали за горбатыми и южными китами в этом заповеднике, выяснилось, что маршруты китов пересекаются с маршрутами кораблей, направляющихся в Бостонскую гавань. В результате киты часто погибали, сталкиваясь с судами. Власти изменили пути прохождения судов, транспортные расходы увеличились, но смертность среди китов резко упала. Подобная практика применима и к акулам. Зная маршруты отслеживаемых акул, можно использовать информацию об областях, где акулы спариваются и выводят потомство, чтобы защитить этот вид.

Также срочно необходимо понять пути миграции белых акул в Тихом океане вдоль побережья Калифорнии, куда они заходят поживиться жирными морскими слонами и морскими львами. По непонятным причинам белые акулы предпринимают странные путешествия весной. Подобно морякам, привлеченным пением сирен, акулы покидают богатые жирной пищей прибрежные воды и уходят на 1600 километров в глубь океана, в зону на полпути между полуостровом Баха и Гавайями [14]. Эту область прозвали «Кафе белых акул». По площади она размером примерно со штат Колорадо, и здесь проходят сборища, которые порой сравнивают с акульим вариантом фестиваля Burning Man. Наиболее правдоподобное объяснение такого поведения связано с брачными играми. У некоторых видов самки посещают места сборищ самцов. В это «кафе» с кристально чистой благодаря низкому содержанию хлорофилла водой самки белых акул заходят, чтобы оценить самцов, в частности их плавники и мышечный тонус. Самцы же, чтобы показать себя, демонстрируют быстрые погружения с ускорением – так называемые нырки с отскоком, для которых нужны большая сила и выносливость. Самцы ныряют ночью на 150 метров строго вниз, а потом возвращаются на поверхность, двигаясь по V-образной траектории. Днем акулы увеличивают эти погружения до 450 метров ниже поверхности. Один неугомонный самец проделал 96 таких нырков за 24 часа. В «кафе» же самцы ведут себя так по три месяца в году. Самки наблюдают и выбирают самого привлекательного самца. Самцы же исследуют разные глубины в поисках феромонов, находят источник запаха и демонстрируют даме всю красоту своих нырков.

Если в основе какого-то поведения лежит не секс, то это, скорее всего, еда. Вполне возможно, самки белых акул были привлечены сюда гастрономическим туризмом: они невинно искали себе пропитание, пока не появились самцы и не превратили «кафе» в бар для пикапа. Ученые отмечают, что самки не делают таких нырков с отскоком, и, хотя люди исследовали всего 5 % Мирового океана, сторонники теории спаривания уверены, что в «кафе» нет никаких уникальных источников пищи, которые заставляли бы самок проделывать путь из Калифорнии и обратно: это выматывающее путешествие на 8000 километров – примерно на 1100 километров длиннее, чем ежегодный маршрут миграции травоядных в Восточной Африке. На данном этапе исследователи не могут прийти к окончательным выводам [15]. Питание, спаривание, общение в стиле Burning Man – все эти версии продолжают рассматриваться. Возможно, дело в сочетании всех трех факторов.

Чтобы лучше понять акул в этой области и защитить их в открытом море, ученые отправили туда целую армаду кораблей и приборов. Совместный отчет ЮНЕСКО Международного союза охраны природы за 2016 год отразил значение этой области, отнеся «Кафе белых акул» к группе потенциальных объектов Всемирного наследия [16]. Если объект будет утвержден в списке ЮНЕСКО, белые акулы получат область, защищенную от рыболовных судов, а значит, у этого вида появится больше шансов на выживание. Как мы еще увидим, рыбопромысловые флотилии всего мира заинтересованы в разработке этой области Тихого океана. Учитывая растущую уязвимость больших белых акул, будет двойной трагедией, если промысловая деятельность в охраняемых зонах придется на место спаривания вида. Как и в случае с Мэри Ли в Атлантике, чем больше общество будет знать о белых акулах, тем больше вероятность, что предложенные правила регулирования рыболовства будут эффективны. Ученые вступили в гонку с рыбопромысловыми флотилиями всего мира, чтобы успеть открыть акульи тайны и применить оптимальную стратегию регулирования рыболовства.

Тем временем ученые вроде Грега Скомала продолжают устанавливать датчики на белых акул и отслеживать их, пытаясь собрать как можно больше информации в надежде, что этот практически не изученный на данный момент вид еще позволит сделать удивительные открытия, как это сделала Мэри Ли перед тем, как уйти из эфира.

Исчезновение Мэри Ли остается загадкой, которая никогда не будет разгадана, однако Крис Фишер не верит, что она могла попасться промысловым рыбакам. Не верит он и в то, что какой-то рыбак-спортсмен возомнил себя Куинтом из «Челюстей». По его мнению, оба этих сценария весьма маловероятны. «Мэри Ли – королева океана. Это взрослая самка белой акулы, которая будет доминировать в любом регионе, куда бы она ни отправилась». Фишер и Скомал считают, что после пяти лет работы батарейка в датчике Мэри Ли могла просто сесть. Я тоже нередко представляю, что Мэри Ли все еще где-то в океане. Возможно, она нашла себе пару и произвела на свет новых детенышей где-то в районе Монтока – в непосредственной близости от звезд первой величины вроде Джулианны Мур и Роберта Де Ниро, которые даже и не подозревают, что поблизости от них проживает поистине королевская особа: большая белая акула, открывшая ученым секрет, как начать сохранять океан и его подводных обитателей для будущих поколений.

2
Мако: сверхзвуковые истребители в мире акул

Институт океанографии в Вудс-Хоул (WHOI) – крупнейший в США независимый исследовательский институт (со штатом более 1000 человек), занимающийся исключительно океанографией. Это учреждение, основанное в 1930 году в городке Вудс-Хоул, штат Массачусетс, снаряжает в самые разные уголки мира экспедиции, в ходе которых ученые и лаборанты пытаются понять, как устроен океан и как он связан с остальной планетой. Я отправился туда на встречу с Йелле Атемой, который изучает органы чувств акул.

Атема, уроженец Нидерландов, в детстве вырезал из дерева флейты и часами наблюдал за животными в лесу неподалеку от дома. Любовь к музыке и природе сопровождает его с самых ранних лет. Он учился на факультете биологии в Утрехтском университете, который относится к числу старейших университетов в Нидерландах. В 1970 году Атема защитил докторскую диссертацию в Мичиганском университете в Анн-Арборе, а четыре года спустя получил место на кафедре морской биологии Бостонского университета. Там он со временем стал штатным профессором и приобрел славу всемирно известного биолога, а в свободное время на профессиональном уровне играет на флейте и выступает в концертных залах в США, Европе и Азии. Неудивительно, что Атема получил в 2017 году от коллег прозвище Оригинал: участники ежегодной конференции океанологов заметили, что из оригинального состава самой первой конференции, прошедшей за 40 лет до того, присутствует только Атема.

В Институте океанографии Вудс-Хоул Атема написал 175 научных работ. Все они посвящены тому, как водные животные применяют свои органы чувств. Особенное внимание он уделяет акулам, главным образом из-за того, что те постоянно пребывают в поиске добычи, поэтому их органы чувств – бесценный источник информации. Как и большинство других животных, при передвижении акулы полагаются на обоняние, зрение, вкус и слух. Однако, в отличие от остальных животных, у акул есть уникальный сенсорный орган, позволяющий им улавливать следы запаха добычи на расстоянии. Бытует мнение, что акулы способны уловить запах капли крови с расстояния полутора километров, но Атема говорит, что люди, разделяющие это мнение, преувеличивают способности обонятельной системы акул, не говоря уже об основных законах физики. Чтобы акула смогла почувствовать запах от маленькой капельки крови на расстоянии, капелька должна сохранять форму. Каждый, кто хоть раз порезался бритвой, знает, что в воде кровь довольно быстро растворяется. Однако Атема утверждает: «Если в воду попадет много крови и с расстояния полутора километров до акулы дойдет хотя бы капля в относительно разбавленном состоянии, скорее всего, акула определит ее источник». Для достижения такого эффекта органы чувств акулы отслеживают вибрации по всей толще воды в потоке шириной 1600 метров. Сам по себе запах не может указать хищнику на местонахождение того, кто его оставил. Однако при движении в воде животные оставляют за собой запаховый след, как бы помечая воду по маршруту своего следования. Примерно так же люди и другие наземные животные оставляют свой запах в воздухе, когда двигаются. В результате образуются завихрения, которые называются шлейфом. Они представляют собой сложные трехмерные структуры, которые прикрепляются к частичкам воды. По такому же принципу за движущейся моторной лодкой тянется маслянистый топливный след.

Многим морским животным такие завихрения в воде указывают, где находится добыча, потенциальные партнеры для спаривания или их обиталище, если наступает время отдохнуть. Запах улавливается разными ноздрями в разное время, что дает акулам и другим водным животным возможность определить, откуда исходит шлейф и в каком направлении нужно плыть.

Помимо обоняния для поиска жертвы акулы используют осязание. В процессе эволюции у них сформировался специальный осязательный орган, который работает с непревзойденной точностью. По обеим сторонам головы и тела акулы тянется тонкая полоска – боковая линия. Ее можно разглядеть на фотографиях акул сбоку. Боковая линия очень точно улавливает движение, вибрации и перепады давления окружающей воды. Она представляет собой наполненные жидкостью канальцы, выстланные эпителиальными клетками с короткими волосками-ресничками. Эти волоски колеблются при контакте с потоком воды.

Акулы способны улавливать вибрации частотой до 1 герц (один герц соответствует одному циклу в секунду). Человеческое ухо работает на более высоких частотах – в диапазоне от 20 до 20 000 Гц – и больше всего приспособлено для частоты 300 Гц. Боковая линия акул куда более чувствительна и способна воспринимать более низкие частоты. Иными словами, акулы могут улавливать даже самые микроскопические колебания, амплитуда которых не превышает величину атома. В боковой линии движения волосков преобразуются в электрические импульсы. Эти импульсы затем поступают в мозг акулы, который на их основе прокладывает курс.

Чтобы испытать орган боковой линии на точность, один немецкий ученый провел эксперимент. Он запустил в бассейн радиоуправляемый кораблик, проложил курс и отправил по нему дрессированного тюленя. (У тюленей нет боковой линии, но есть вибриссы, которые действуют по схожему принципу.) Проложенный курс включал в себя резкий поворот вправо на 90°. В процессе эксперимента ученый решился на нетривиальный ход – он завязал тюленю глаза, предположив, что тот сможет понять, где нужно поворачивать, полагаясь исключительно на турбулентность потока в проложенном курсе. Предположение оказалось верным [1]. Атема, как и тот изобретательный ученый, уже много лет исследует выдающиеся сенсорные способности водных животных. Сначала он изучал акул, а затем переключился на омаров и других морских обитателей. За последние 15 лет в своих исследованиях акул на базе WHOI и Бостонского университета он пытался ответить на вопрос, каким именно образом акулы применяют боковую линию для обнаружения и поиска добычи. Ему удалось выяснить, что для охоты акулы используют убойное сочетание боковой линии и обоняния. Результатом этого труда стала опубликованная в 2014 году фундаментальная работа, в которой схематично излагалось, как во время охоты функционируют акульи органы чувств – вместе и по отдельности [2].

Атема смог выяснить, почему акулы иногда ошибаются и порой случайно нападают на людей. Перед нападением акуле нужно, чтобы жертва была в поле ее зрения. Под водой у акулы ограничен обзор, а еще он может быть затруднен в зависимости от условий. Например, при ясной погоде вода обычно прозрачная, и площадь обзора у акулы примерно сопоставима с футбольным полем. И наоборот – когда пасмурно, вода пенится и мутнеет, в результате дальность обзора акулы сокращается до метра-полутора. В этом случае акула не всегда видит объект, на который нападает. Вот поэтому акулы иногда принимают серферов за тюленей.

Акулы обладают способностью улавливать даже незначительные изменения электрического поля в воде. Это явление, называемое электрорецепцией, играет у акул важную роль в процессе охоты. За электрорецепцию отвечают органы под названием «ампулы Лоренцини». Они представляют собой цепочку пор темного цвета, разбросанных тут и там на поверхности головы акулы и ведущих к подкожным каналам (ампулам). Благодаря им акулы улавливают электрические импульсы от добычи. Свое название они получили в честь Стефано Лоренцини, итальянского врача и видного ихтиолога XVII века, который, исследуя трупы акул, впервые обнаружил эти поры и заметил, что они похожи на каналы (от лат. ampullae). Лоренцини предположил, что эти ампулы могут быть хеморецепторами, однако ученый по имени Адрианус Калмейн, нидерландский учитель Атемы, в 1960-х годах доказал наличие у этого органа электрических свойств. В то же время Калмейн вместе с Атемой и другими студентами установили, что боковая линия акул улавливает движение в воде. Обычно на теле акулы бывает несколько тысяч электрических пор, и это количество остается неизменным в течение всей жизни акулы [3]. Например, у бронзовой акулы-молота более трех тысяч таких пор. Расположение каналов под кожей отличается в зависимости от вида акулы.

Эти открытия хороши еще и тем, что опровергают наши устаревшие предположения об акулах. К примеру, раньше считалось, что при сокращении мышц вокруг животного образуется маломощное электрическое поле, а уже на него реагирует акула. Затем ученые выяснили, что в морской воде все живые ткани образуют микроскопические электрические поля. Такое свойство, как электрическое сопротивление, показывает, насколько тот или иной предмет сопротивляется электрическому току. Кожа рыб или морских львов обладает довольно значительным электрическим сопротивлением, поэтому образующееся внутри электрическое поле распространяется у них изо рта и из ануса, так как сопротивление в этих точках гораздо ниже. Получается дипольное поле крайне небольших размеров, которых, однако же, достаточно для того, чтобы на него среагировала акула. Мышцы и нервы тоже могут генерировать электрические поля, но они не играют большой роли при обнаружении добычи [4]. Акулы обладают поразительной способностью улавливать даже микроскопическое напряжение до 15 × 10^–9 вольт [5]. По способности к восприятию электрических полей акулы, состоящие из плоти и крови, соперничают с самыми совершенными техническими достижениями человечества. От раненых или больных рыб исходит более мощное электрическое поле, но даже такие поля трудно определить с помощью приборов. Предполагается, что эта способность помогает акулам не только в охоте, но и в ориентации на местности за счет улавливания электромагнитных полей Земли.

Чтобы напасть на жертву и нанести смертельный укус, акуле нужно выбрать один-единственный подходящий момент. Ключевую роль в этом играют ампулы Лоренцини. Далеко не все атаки на жертву завершаются удачно для охотника. Сомкнешь челюсти на миллисекунду позднее – упустишь добычу. Акула пускает в ход ампулы в самой последней фазе атаки, ведь действенны они лишь на расстоянии менее метра. В статье Атемы за 2014 год наглядно показано, что практически все акулы охотятся одинаково – как небольшие катраны, так и мако, одни из самых опасных океанических сверххищников.