Коллекция рыб, хранящаяся в Музее естественной истории в Лондоне, впервые показала, насколько разнообразными и необычными могут быть глубоководные рыбы. Среди них есть рыбы-топорики (сем. Sternoptychidae), названные так потому, что легко представить, как можно взять такую рыбу за хвост и колоть дрова ее будто металлическим заостренным телом. Есть пеликановидный большерот (Eurypharynx pelecanoides), словно состоящий из одного сплошного рта. Его огромные, складные челюсти поглотят любую жертву, большую или маленькую, и припрячут в желудке, способном растягиваться до невероятных размеров. Там же можно встретить представителей семейства галозавровых (Halosauridae) с длинными телами, напоминающими угрей, и приплюснутыми треугольными мордами. Еще одна группа существ выглядит как мясистые, наполовину сдутые футбольные мячи с ужасающими челюстями и причудливым образованием на лбу, напоминающим рог, иногда со светящимся расширением на конце. Они принадлежат к отряду удильщикообразных, или морских чертей (Lophiiformes), включающему таких устрашающих на вид рыб, как черные удильщики, глубоководные удильщики, рогатые удильщики и уже знакомые нам бородавчатые рыбы-клоуны.
Британский морской биолог Джон Мюррей описал этих рыб в 50-томном отчете о результатах экспедиции. Он провел на борту «Челленджера» все три с половиной года и видел, что многие недавно пойманные рыбы обладали удивительным свойством: они мигали созвездиями светящихся точек на своих телах или заливали палубу светящейся слизью.
В те времена ученые не могли погрузиться в глубины океана, чтобы понаблюдать за живыми рыбами и увидеть, как они используют свои светящиеся части тела и выделяемую ими слизь. Они могли изучать только тела мертвых рыб. К счастью, даже после поднятия на поверхность многие рыбы сохранялись удивительно хорошо, и можно было предположить, чем они занимались в глубинах океанов.
Так, Мюррей предположил, что светящиеся анчоусы метались во тьме, светя огнями на хвостах и привлекая добычу, чтобы затем быстренько развернуться и сожрать ее. Он предположил, что так же ведут себя и опостомии (сем. Stomiidae). Эти рыбы длиной с руку, со ртом, полным зубов, и свисающим с подбородка усиком со светящимся концом. Этот яркий кончик, по мнению Мюррея, должен приманивать других рыб к опостомии. Ее иссиня-черная кожа покрыта светящимися белыми точками, которые, как представлялось Мюррею, могли напугать приближающихся хищников яркими переливающимися картинами, похожими, по его словам, на «тени облаков».
У многих рыб из коллекции «Челленджера» рядом с глазами расположены светящиеся мешочки, которые вполне могли давать достаточно света, чтобы рыбы видели в темноте. Они могли «посылать лучи света в направлении, которое хотели исследовать», написал Мюррей. Когда они хотели спрятаться, они могли опустить шторки и погасить свои «фары».
Сегодня, почти 150 лет спустя, ученые до сих пор совершают открытия в глубоких водах океана. Некоторым счастливчикам удается погрузиться на глубину нескольких километров внутри подводных аппаратов и понаблюдать через толстые акриловые стекла за светящимися и мигающими рыбами. На глубину отправляют флотилии подводных роботов – телеуправляемых подводных аппаратов, или ТПА, – с камерами, посылающими изображения на поверхность в реальном времени. Иногда они поднимают наверх живых светящихся существ. Такого рода исследования показывают, что многие гипотезы Джона Мюррея о том, как животные используют биолюминесценцию, были верны: рыбы с фонарями под глазами используют их для того, чтобы видеть в темноте; удильщики используют свои светящиеся усы и бороды для привлечения добычи. Однако ученые постоянно открывают всё новые невероятно интересные вещи, которые происходят в темном царстве рыб.
Добро пожаловать в квартал синих фонарей
На сегодняшний день ученым известно 1510 видов лучеперых рыб и 51 вид акул, способных светиться. Биолюминесценция появлялась в результате эволюции рыб не единожды, это происходило у разных групп рыб не менее 30 раз. Рыбы не просто светятся в темноте, они неоспоримые чемпионы биолюминесценции.
Делают они это двумя основными способами. Примерно у половины внутреннее свечение возникает в результате химической реакции, протекающей в их телах. В ходе эволюции у них появился один или несколько генов, кодирующих ферменты люциферазы. Это очень разнообразные молекулы, ускоряющие реакции с участием испускающей свет молекулы люциферина. При взаимодействии с кислородом в этой молекуле происходит разрушение связей, и она испускает фотоны света.
Откуда взялись молекулы, производящие свет, точно не известно. Разнообразные светящиеся морские существа используют одни и те же четыре типа люциферинов. Рыбы в основном используют два из них (ципридину и коэлентеразин), которые имеются и у биолюминесцентных кальмаров, креветок, медуз, морских звезд и планктона. На первый взгляд может показаться странным, что у таких разных животных обнаруживаются одни и те же световые молекулы, но все эти морские существа, скорее всего, получают их из пищи, а едят они примерно одно и то же. Именно так происходит у северной рыбы-мичмана (Porichthys notatus). В пределах ареала этого вида вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки одни из рыб светятся, а другие нет. На юге рыбы из калифорнийской популяции покрыты сотнями ярких светящихся точек – фотофоров. Но ближе к северу в Пьюджет-Саунд в штате Вашингтон рыбы-мичманы хоть и несут в коже такие же структуры, но не светятся. Однако если их накормить нужной едой, то и эти северные рыбы начнут излучать свет. Им необходимо есть определенный тип мелких веслоногих рачков, которые живут только на юге. Предположительно веслоногие рачки обеспечивают мичманов люциферином, без которого рыбы на севере остаются во тьме.
Другая половина биолюминесцентных видов рыб не обладает врожденной способностью светиться, но приобретает ее благодаря живущим внутри них бактериям. Эти светящиеся микроорганизмы широко распространены в океанах. Вырастить их колонии нетрудно: просто возьмите пробу с выброшенного на берег мусора с помощью специального тампона, поместите ее в чашку Петри – и через некоторое время среди разросшихся микробов будут и светящиеся. Или, если вы способны терпеть запах, найдите мертвую рыбу и подождите, пока она начнет светиться, как раньше делали шахтеры.
Такие бактерии, в изобилии присутствующие в воде, по-видимому, и являются причиной редкого и жутковатого явления, когда все море светится постоянным тусклым светом
[48]. Иногда возникают такие условия, при которых пленки свободноживущих бактерий становятся настолько плотными, что запускают свечение друг друга. Один из случаев этого так называемого молочного свечения моря наблюдался в 1995 г. у берега Сомали. Оно было заснято спутником, показавшим, что свечение охватывает примерно 15 000 кв. км; по оценкам ученых, его создали примерно 40 триллионов бактерий.
Согласно устоявшейся теории, способности к свечению появилась у океанских бактерий в процессе эволюции для того, чтобы привлечь рыб и заставить их себя съесть. Бактерии поселяются на скоплениях морских органических веществ, например рыбных экскрементах, панцирях креветок, оставшихся после линьки. Если эти отходы светятся, то более вероятно, что рыбы их заметят и съедят, а бактерии попадут в идеальные для них условия – рыбий кишечник. Логичным шагом для многих рыб стало поощрять подобные вторжения и начать использовать одолженный таким образом свет.
