Интеллектуалы беспозвоночного мира
В этой главе поговорим о головоногих – кальмарах, осьминогах и каракатицах. Несмотря на бросающиеся в глаза различия, все они имеют много сходных черт, особенно в плане анатомического строения. Из более 100 000 видов моллюсков около 800 приходится на долю головоногих.
Головоногие моллюски, за исключением наутилуса[4], лишены наружной раковины. В ходе эволюции она превратилась в рудиментарное образование, спрятанное внутри мускулистого тела. Например, у каракатиц она имеет вид известковой пластинки, которая лежит под мантией и прикрывает моллюска со спины. Тонкая полупрозрачная пластинка кальмаров по форме напоминает римский меч и потому называется гладиусом. А у осьминогов остались два рудиментарных хрящевых образования, к которым прикрепляются мускулы.
Каракатица
Обтекаемое торпедообразное тело головоногих одето мантией – плотной и упругой оболочкой, в полости которой располагаются внутренние органы. К мантии примыкает голова, вооруженная мощным роговым клювом, похожим на перевернутый клюв попугая. Эти устрашающего вида челюсти у крупных экземпляров могут достигать размера человеческой головы и способны в мгновение ока разорвать в клочья гигантского тунца. Рот окружен венцом из щупалец – у кальмаров их десять, а у осьминогов, как следует из названия, – восемь. Чуть ниже головы располагается сифон (или воронка) – мускулистая коническая трубка, уходящая внутрь мантийной полости.
Кальмары и осьминоги в совершенстве овладели реактивным способом перемещения в пространстве. И хотя водометный двигатель считается новейшим достижением техники, головоногие применяют его уже сотни миллионов лет. Всасывая воду через специальную мантийную щель, открывающуюся наружу позади головы, они затем с силой выбрасывают ее через воронку – и стремительно летят «кормой» вперед наподобие живой ракеты. Отклоняя воронку под различными углами, моллюск может менять направление полета, лихо поворачивать и даже резко тормозить.
Скорость, развиваемая кальмарами, настолько высока, что они порой выпрыгивают из воды и пролетают по воздуху несколько десятков метров, как летучие рыбы.
Такой планирующий полет характерен для мелких видов: рассказывают, что однажды небольшой кальмар рухнул на палубу яхты, чей борт поднимался над водой на семь метров. Следовательно, наивысшая точка траектории его полета была никак не менее десяти метров. Кто-то из членов экипажа даже не поленился подсчитать, какую скорость мог развить этот легкоатлет в своем головокружительном прыжке. Она составила чуть больше 72 км/ч.
Кальмару не обязательно пускать в ход воронку-сифон. Он может неторопливо парить в воде, медленно взмахивая двумя треугольными плавниками, лежащими в задней части тела[5]. А вот во время молниеносных реактивных бросков они превращаются в стабилизаторы и рули. В отличие от кальмара, мешковидный осьминог, не имеющий столь безупречной аэродинамики, – пловец далеко не столь искусный. Он передвигается в толще воды довольно неуклюжими рывками, а часто и вовсе разгуливает по дну на кончиках щупальцев.
Осьминог
О щупальцах головоногих следует поговорить отдельно.
У осьминогов, как мы помним, их восемь штук, и все они примерно равной длины. Нижняя поверхность осминожьих «рук» сплошь усеяна двойным рядом цепких присосок, с помощью которых они хватают добычу и фиксируются на грунте. Одна такая присоска способна без особого труда удержать несколько килограммов, а у крупных осьминогов их около 2500 штук.
Ухватив мертвой хваткой неосторожную жертву, осьминог подтягивает ее ко рту и пускает в ход страшные роговые челюсти, которые легко крошат твердые панцири ракообразных и других моллюсков. Кроме того, все головоногие имеют на вооружении так называемую радулу – своего рода язык, представляющий собой набор роговых зубов, укрепленных на эластичной ленте. С помощью этого приспособления осьминог вскрывает раковины двустворчатых моллюсков и сверлит хитиновые покровы крабов.
Щупальца осьминога
Цепкие щупальца тоже не остаются без дела. Эксперименты показали, что осьминог способен извлечь находящегося в прозрачном сосуде краба через горлышко, а при необходимости даже откупорить бутылку.
В естественных условиях осьминог нередко использует орудия: внимательно наблюдая за двустворчатым моллюском, он дожидается, когда тот откроет раковину – и вставляет между створками камень. Зачем грызть твердый панцирь, если можно обойтись хитростью?
Спруты, не найдя подходящей расщелины (они предпочитают охотиться из засады), умеют построить из камней вполне надежный дом. А некоторые виды осьминогов лепят из подручного материала настоящую неприступную крепость, практически неотличимую от природных раковин обыкновенных моллюсков. Разумеется, эти факты недвусмысленно свидетельствует о незаурядном интеллекте головоногих.
Предназначение осминожьих щупальцев не исчерпывается одной только их хватательной функцией. У самцов многих осьминогов имеется особое щупальце, посредством которого они вводят в мантийную полость самки пакеты со спермой – так называемые сперматофоры. Это копулятивное щупальце снабжено двумя пальцами, которые надежно захватывают сперматофор. А у аргонавтов (вид осьминогов) такое щупальце сбрасывается наподобие хвоста ящерицы (его называют гектокотиль) и отправляется в автономное плавание на поиски самки, готовой к оплодотворению. В начале XIX века натуралисты полагали, что это некий червеобразный паразит, поселяющийся в мантийной полости самок, и только сравнительно недавно поняли, что же это такое на самом деле.
Надо сказать, что способность к автотомии – самопроизвольному отрезанию щупальцев – вообще типичная черта осьминогов, особенно когда им угрожает опасность. Печалиться по этому поводу не сто́ит: потерянная конечность довольно быстро отрастает вновь. Любопытно и то обстоятельство, что отделенное щупальце еще долго живет собственной жизнью, активно перемещаясь в сторону пищи, хотя его хозяин давно наелся.
А вот щупальца кальмаров, которых насчитывается ровно десять штук, принципиально отличаются от осминожьих. Восемь из них почти что равны между собой, а пара так называемых ловчих – гораздо длиннее (у гигантского 18-метрового кальмара их длина достигает 10 метров и более).
Щупальца кальмара
Ловчие щупальца могут сильно растягиваться и сокращаться, а их концы увенчаны уплощенными булавовидными расширениями, похожими на раскрытую ладонь. На их поверхности есть не только присоски, но и острейшие роговые крючья, которые могут втягиваться и выпускаться на манер кошачьих когтей.
Но самое удивительное – это огромные и внимательные глаза кальмара. По словам бывалых моряков, их мрачный взгляд имеет осмысленное выражение и очень похож на человеческий. Глаза гигантского кальмара бывают размером с футбольный мяч или даже колесо легкового автомобиля (40 сантиметров в диаметре), тогда как у голубого кита – самого большого млекопитающего нашей планеты (30 метров в длину) – они не превышают 10–12 сантиметров.
Пристальный взгляд головоногих объясняется не величиной глаз, а особенностями их внутреннего устройства, которое почти один в один совпадает со строением глаз млекопитающих и человека.
Глаза головоногих, лежащие в углублениях хрящевой капсулы, имеют роговицу, радужную оболочку и зрачок, который может расширяться и сужаться, а также хрусталик и сетчатку. Вот только процесс аккомодации (установка глаза на ближнюю и дальнюю точку видения) осуществляется по-разному: у человека – за счет изменения кривизны хрусталика, а у кальмаров – путем удаления и приближения его к сетчатке, наподобие скользящего объектива в фотоаппарате.
Зрительный анализатор моллюсков не уступает глазам кошки, совы или человека по количеству светочувствительных элементов на сетчатке. Но поле четкого зрения у них намного шире, чем у человека. Однако параллели в строении не означают эволюционного родства – в онтогенезе[6] глаз головоногих развивается совершенно иначе. Это всего лишь конвергенция – приобретение неродственными видами сходных черт, обусловленное средой обитания и образом жизни.
Глаз кальмара
Кровеносная система головоногих тоже устроена не совсем обычно. У них имеется целых три сердца: главное (состоящее из желудочка с двумя предсердиями) и два жаберных. Жаберные сердца гонят венозную кровь через жабры, откуда она, обогащенная кислородом, поступает в предсердия главного сердца. А его желудочек, в свою очередь, снабжает кровью все тело и жизненно важные органы.
У головоногих моллюсков почти замкнутая кровеносная система с богатой капиллярной сетью, что нечасто встречается у беспозвоночных, поэтому они могут достигать весьма солидных размеров.
В 1888 году свирепый шторм выбросил на прибрежную отмель Новой Зеландии гигантского кальмара длиной 18 метров и весом более полутонны, причем на долю щупальцев приходилось свыше 10 метров.
Даже не верится, что подобные грозные и свирепые хищники, нападающие порой на добычу, которая гораздо крупнее их самих, относятся к той же группе животных, что и неповоротливые морские улитки, устрицы и двустворчатые моллюски.
Кровь у головоногих голубого цвета, поскольку вместо гемоглобина содержит другой пигмент – гемоцианин, имеющий в своем составе вместо железа медь.
У кальмаров и осьминогов имеется еще одно занятное эволюционное приобретение: умение виртуозно менять окраску. Под кожей головоногих залегают клетки-хроматофоры, благодаря которым они могут поменять цвет с такой скоростью, какая хамелеонам и не снилась. Если положить осьминога на газетный лист, его кожа моментально отобразит фактуру страницы с характерным чередованием светлых и темных полос. А некоторые исследователи даже утверждают, что на теле моллюска иногда удается разобрать текст газетной передовицы.
В минуту опасности головоногие выбрасывают струю черной жидкости – чернил, опорожняя так называемый чернильный мешок, который располагается у выходного отверстия прямой кишки. Подобный маневр дезориентирует преследователя, и моллюск спасается бегством, укрывшись за дымовой завесой.
Интересно, что выброшенные спрутом чернила не растворяются в воде, а повисают густой каплей, напоминающей очертания извергнувшего их животного. Разумеется, хищник тут же хватает эту каплю, и тогда она взрывается, окутывая врага темным облаком. Кроме того, этот пигмент ядовит – он надолго парализует обонятельные рецепторы агрессора, и тот не может распознать жертву, даже если столкнется с ней нос к носу.
Чтобы проиллюстрировать совершенство «головоногой» маскировки, приведем цитату из книги И. Акимушкина «С утра до вечера»:
«Один зоолог посадил кальмара в кадку и попытался поймать его рукой. Когда его пальцы были уже в нескольких дюймах от цели, кальмар внезапно потемнел и, как показалось исследователю, замер на месте. В следующее мгновение человек схватил его чернильный макет, который рассыпался у него в руках: зоолог принял каплю чернил за кальмара. Ученый повторил свою попытку, но теперь внимательно наблюдал за кальмаром. Когда его рука вновь приблизилась, кальмар снова потемнел, выбросил «бомбу» и тут же стал мертвенно-бледным, а затем невидимкой метнулся в дальний угол кадки.
До чего тонкий маневр! Кальмар ведь не просто оставляет вместо себя изображение. Нет, это сцена с переодеванием! Сначала он резкой сменой окраски привлекает внимание противника. Затем тут же подменяет себя другим темным пятном – хищник автоматически фиксирует на нем свой взгляд! – и исчезает со сцены, переменив наряд».
Об интеллектуальных способностях головоногих ходят легенды. Они на редкость сообразительны и без труда решают задачи, которые по плечу немногим млекопитающим, за что их очень метко окрестили «приматами моря».
Осьминог не только строит собственный дом на морском дне из обломков пород, но явно обнаруживает и «территориальное» поведение, защищая свой участок от вторжения соперников. Если нужно, он берет в «руки» камень, чтобы отразить врага, стаскивает зажим, наложенный на проток чернильного мешка, и с легкостью запоминает лабиринт. Удивляться тут особенно нечему, поскольку ни у кого из беспозвоночных тварей нет столь сложно устроенного мозга, заключенного в хрящевую капсулу – аналог нашей черепной коробки.
Кальмаров и осьминогов можно запросто научить реагировать на различные предметы и усваивать элементарные уроки: различать большой и малый квадраты, белый и черный круги одного и того же диаметра, горизонтально и вертикально ориентированные прямоугольники, черный крест и черный квадрат. Как показали эксперименты, спрут может дифференцировать 46 различных фигур.
В одном из хитроумных опытов осьминогу требовалось извлечь краба (а это его излюбленное лакомство), спрятанного за прозрачными шторками и перегородками. Система запоров была очень сложна, и осьминог с задачей не справился. Тогда в аквариум посадили другого спрута, который уже выучил этот лабиринт наизусть, а первый наблюдал за ним через стекло. Одного-единственного наглядного урока оказалось вполне достаточно: когда первого моллюска вернули в аквариум, он моментально открыл все замки и с аппетитом съел приманку.
Сегодня принято считать, что головоногие по своим умственным способностям превосходят рыб, но уступают птицам и млекопитающим. Однако многие зоологи утверждают, что некоторые задачи они решают не менее успешно, чем крысы.
Оказалось, что эти моллюски способны даже на дружбу. На биологической станции близ Неаполя жили совсем ручные осьминоги. Они знали в лицо сторожа аквариума и по-своему любили его. Осьминоги даже участвовали в игре с ним: человек прятал в руке кусок мяса, а осьминоги старались разжать его пальцы, боролись с ним. Но ни разу не причинили боли своему приятелю!