Осьминоги, каракатицы, адские вампиры. 500 миллионов лет истории головоногих моллюсков

Возвращение из глубин

После массового вымирания в конце мелового периода сначала наступило потепление, но потом в результате дрейфа континентов и бурного роста растений на планете стало прохладнее, сложилась система циркулирующих океанских течений, которые можно наблюдать и сегодня. Возможно, благодаря этим изменениям глубоководные колеоиды вернулись на мелководье, попутно развивая зрение, маскировку и новые особенности поведения.

«Теплый период» был скорее «горячей точкой». Примерно 10 млн лет спустя после столкновения Земли с метеоритом глобальная средняя температура поднялась до таких значений, что этот краткий период получил собственное название — «палеоцен-эоценовый термический максимум», а также повышенное внимание со стороны современных ученых-исследователей, в том числе и Джослин Сесса — она работала вместе с Нилом Лэндменом над аммоноидами из слоев, образовавшихся в зоне метановых сипов. Этот термический максимум считается лучшей за историю планеты моделью того глобального потепления, которое мы устраиваем теперь: оно было вызвано аналогичным процессом — избыточным выбросом в атмосферу углекислого газа[180]. Однако это происходило в течение гораздо более длительного периода времени, и жизнь на планете тогда сильно отличалась от нынешних флоры и фауны, ведь ее обитатели эволюционировали в более теплой внешней среде.

Всплеск жары привел к миграции многих животных. На суше они стали двигаться к северу или югу — ближе к полюсам, дальше от экватора. Так же поступали некоторые морские животные, но у них была и другая возможность — переселиться в более глубокие холодные воды. Лишь немногие существа были по-настоящему приспособлены к холоду, но это не имело большого значения, поскольку отсутствовали места, где было бы действительно холодно.

Затем земной климат начал очень медленно меняться от теплого, когда таяли льды, к прохладному, способствующему возникновению оледенений, и произошло это, вероятно, благодаря одному активному водному растению, носящему название «азолла». Этот быстрорастущий плавающий папоротник рос так быстро и размножался столь обильно, что высасывал из воздуха огромные количества углекислого газа — того самого, который в конце мелового периода изрыгали индийские вулканы, превратившие Землю в огромный парник[181]. В обычных условиях подобное снижение уровня углекислого газа восстанавливалось бы благодаря тому, что бактерии или животные поедали растительный материал и выдыхали углекислый газ. Но при определенных условиях массы азоллы могли быстро погрузиться на дно океана и оказаться захороненными там, так и не разложившись, то есть проложить углекислому газу путь в один конец из атмосферы в землю. Слой углекислого газа в атмосфере истончался, и Земля вновь ощутила всю прелесть ледников и полярных шапок[182].

В перемене климата важную роль играл и дрейф континентов. Южная Америка начала движение в сторону Северной, а Австралия двинулась в сторону Азии — обе покинули Антарктиду, оставшуюся на Южном полюсе. Теперь океан беспрепятственно омывал самый южный континент со всех сторон, создавая антарктическое циркумполярное течение, которое еще больше изолировало Антарктиду. На картах Пангеи и ее дальнейшего распада (рис. 4.1) можно видеть, как Антарктида заступает на свою бессрочную службу в полном одиночестве. (Но не расстраивайтесь. Еще через сотню миллионов лет будущая Антарктида вновь сблизится с Австралией или Южной Америкой. Или с обеими сразу.)

Когда Антарктида достаточно охладилась и морская вода вокруг нее начала замерзать, возникло весьма неожиданное обстоятельство, связанное с химическими процессами: лед не бывает соленым. Когда морская вода замерзает, она выдавливает из себя соль. От этого вода, окружающая формирующийся лед, становится еще солонее, а чем солонее вода, тем при более низкой температуре она остается жидкой. Таким образом, при замерзании соленой воды получается, во-первых, пресноводный лед и, во-вторых, очень соленая и очень холодная вода. А чем солонее и холоднее вода, тем она тяжелее, поэтому она опускается в глубину и распространяется по океанам, следуя рельефу морского дна. Вот почему в современных глубинах моря очень холодно.

Так зародился глобальный «океанский конвейер», который движется и сегодня, оказывая огромное влияние на природу — от погодных условий до состояния рыболовных угодий. Холодная вода течет не только по дну, в так называемых зонах апвеллинга (подъема глубинных вод) она поднимается к поверхности, насыщенная питательными неорганическими веществами, и устраивает водорослям настоящее пиршество. Обычно такие зоны располагаются вдоль береговых линий; например, с зоной апвеллинга связано Калифорнийское течение, где я училась нырять с аквалангом среди бурно растущей ламинарии, обильных зарослей морских актиний, ярко-оранжевых рыбок-гарибальди и любознательных тюленей.

Вероятно, сначала в этих богатых прибрежных водах господствовали рыбы, а головоногим приходилось довольствоваться глубокими океанскими водами. Конечно, мы не знаем этого наверняка, но, по крайней мере, некоторые колеоиды вполне могли эволюционировать в морских глубинах — в пользу этой гипотезы говорит отсутствие у них фрагмокона (который на глубине разрушился бы под давлением воды) и то, что они выжили во время массового вымирания в конце мелового периода (когда повысился уровень кислотности поверхностных вод). Однако Нил Монкс указал на любопытное несоответствие: зачем в глубинах моря нужны хорошее зрение и маскировка — главные отличительные признаки современных колеоидов?

Возможно, эти черты развились у колеоидов лишь тогда, когда они вновь вторглись на мелководье. Как замечает Эндрю Паккард, «подобный ход эволюции напоминает эволюционный путь млекопитающих: в начале своей истории они довольно долго прозябали на периферии животного мира, в котором царствовали архозавры, и органы чувств млекопитающих, особенно зрение, по общему мнению, достигли высокого уровня развития в связи с сумеречным образом жизни. Что именно позволило головоногим вновь завоевать мелководье — исчезновение рыбоподобных рептилий, рост дифференциации прибрежных местообитаний, в результате которого появились новые экологические ниши, или некое поведенческое преимущество, приобретенное в морских глубинах, — можно только догадываться»[183].

Безусловно, поведение — ключевой аспект конвергенции головоногих и рыб. И у тех и у других развился мозг большего, чем у предков, размера; и те и другие нередко становятся героями многочисленных баек аквариумистов — как любителей, так и профессионалов. Серендипити, моя первая домашняя самка-осьминог, играла со мной, хватая и притягивая к себе пищу ровно с такой силой, чтобы оказать сопротивление, но не вырвать ее из моих рук — по крайней мере пока самой не надоест. Позже, спустя много лет после Серендипити (уже во время учебы в университете), в тот же самый аквариум я поселила рыбу-собаку и назвала ее Агнес. Если с утра я не торопилась покормить ее, она поднималась на поверхность и начинала плескаться все сильнее и сильнее, пока не получала свой завтрак. А однажды она плюнула хорошо заметной и точно направленной струей в гостя, который с тех пор обходил ее аквариум на безопасном расстоянии.

Ученые подкрепили подобные рассказы эмпирическими исследованиями использования орудий у осьминогов. В природных условиях эти животные собирают камни и раскладывают их, чтобы обустроить свои жилища, вероятно совершенствуя защиту от хищников. Также осьминоги пускают струи воды, чтобы передвигать песок, сдувать мусор или отпугивать нежеланных гостей, подобно тому как рыба-собака Агнес напала на моего знакомого. В одном исследовании ученые дали осьминогам пустую бутылку и увидели, что, поднеся ее ко рту и получив отрицательный ответ на первоочередной вопрос: можно ли это съесть, осьминоги принялись с ней играть. Несколько осьминогов снова и снова пускали струи воды, отправляя бутылку летать по всему аквариуму, — ученым это напомнило то, как люди перекидывают друг другу мяч[184]. Обнаружение способности к игре у животных, столь отличающихся от нас самих, приводит нас в восторг; к тому же это яркий пример эволюционной значимости исследовательского и экспериментального поведения. Такие формы поведения особенно важны в беспрестанно меняющейся прибрежной среде — будь то коралловый риф или каменистая приливно-отливная зона.

До сих пор мы говорили только об осьминогах, но нередко возникает вопрос: сравнимы ли с ними по умственным способностям кальмары? К сожалению, интеллект кальмаров изучать непросто, поскольку эти животные привыкли свободно плавать в океане и плохо переносят неволю. Осьминоги способны уютно устроиться в бутылке из-под газировки не хуже, чем в скалистой пещере, они более пригодны к жизни в лаборатории. Движимые голодом и любопытством, они с готовностью будут откручивать крышки банок и проходить лабиринты, чтобы найти кусочек крабового мяса. Кальмары к решению таких задач не приспособлены, но у них есть свои особенности. Как стайные животные, которые, несомненно, общаются друг с другом, кальмары, возможно, первые головоногие, у которых стоило бы поискать признаки языка.

В 2003 г. группа ученых описала ряд коммуникативных сигналов, появляющихся на коже карибского рифового кальмара, которые они назвали «кальмаровым языком». Они даже обнаружили, что один кальмар может одновременно поддерживать два «разговора»: классическим примером стал самец кальмара, который подавал самке, находившейся слева, сигналы ухаживания и одновременно сигналы агрессии самцу справа. Приспосабливаясь к дневной жизни в хорошо освещенных мелких водах коралловых рифов, эти кальмары обрели массу возможностей развить сложную систему визуальной коммуникации[185].

В целом колонизация прибрежных вод представляла для колеоидов весьма рискованное предприятие — в таких местах всегда бывает высокий спрос на недвижимость. Изобилие питательных веществ означало изобилие конкурентов и хищников. Но, прижимаясь к камням и песчаным отмелям, колеоиды смогли избежать внимания со стороны новых огромных и страшных хищников — китов.