Секс в океане или Тайна зарождения жизни

Морские черепахи – еще одно семейство животных, водных животных, славящихся непременным возвращением в родные места с целью повысить репродуктивную миссию30. У большинства их видов самцы и самки живут в основном на отдаленных кормовых площадках, но также периодически в одно и то же время года возвращаются на несколько недель в излюбленные места размножения. Путешествие их может выглядеть весьма впечатляюще: самцы и самки массово пересекают океанические бассейны иногда даже из конца в конец, чтобы в очередной раз вернуться домой. Как и акулы-молоты, черепахи, судя по всему, ориентируются по геомагнитному полю в открытых водах, а вот при приближении к берегу включают еще и обоняние, помогающее точно определить родной пляж по его уникальному запаху. Обоняние у морских черепашек прекрасно развито от рождения, и, едва вылупившись из яиц, они сразу и на всю жизнь запоминают характерный запах песка у родного гнезда. Как человек, родившийся и выросший по соседству с шоколадной фабрикой, они всегда найдут дорогу к дому по запаху за многие мили.

У популяции зеленой морской черепахи, обитающей в водах Тихого океана поодаль от мексиканских берегов, от самцов для поиска половых партнерш и вовсе требуется лишь вернуться к родному берегу и зависнуть на пляжном мелководье. Оказавшись более или менее поблизости, самцам больше ничего искать не нужно: самки добровольно сплывутся.

Доктор Питер Даттон как специалист по репродукции морских черепах авторитетно объясняет, что куда больше усилий по планированию путешествия к месту гнездования требуется от самок. Дорога от точки кормежки к родному пляжу может занять у самки не один месяц. Чтобы после такого заплыва сохранить еще и достаточный запас жизненной энергии для кладки сотен яиц, самки готовятся к воспроизводству потомства месяцами, а то и годами. Именно поэтому у большинства видов морских черепах мамы физически не способны принимать участие в ежегодном спаривании и прибывают к родному гнездовью раз в два-четыре года. Тут всё решает организм самки: если у черепахи хватило времени как следует отдохнуть и восстановить силы – в установленный природой срок запускается женский гормональный цикл, наступает процесс овуляции, после чего самка начинает испытывать неодолимое влечение к родным местам, где только и могут быть оплодотворены и отложены вызревающие в ее организме яйца.

После затяжного и тщательно спланированного по времени на уровне генетической памяти путешествия ее встречает на подходе к берегу целая флотилия похотливых самцов, блокирующих путь к пляжу. Ну а дальше следует классический навал: расталкивая друг друга и клацая панцирями, самцы норовят взгромоздиться на вновь прибывшую самку каждый первым, оттеснив соперников.

В тихоокеанской популяции зеленой черепахи к западу от Мексики Даттон лично наблюдал реально жаркие схватки между разгоряченными самцами, доходившие до взаимных укусов, толчков и тычков с целью отпихнуть соперника от проплывающей самки. Каждый самец стремится остаться единственным донором спермы, не подпустив к самке никого из конкурентов вплоть до того момента, когда она отправится к берегу, чтобы отложить яйца. Один из надежнейших способов добиться этого – зацепиться когтями ей сзади за плечи и не выпускать. Результатом такой решимости самцов монополизировать ту или иную самку для единоличного обладания становится множество пар самцов верхом на самках. Не распадаются эти вьючные пары днями, а иногда и неделями.

Может, именно этой впечатляющей хваткой самцов и объясняется закрепившаяся за черепашьими яйцами репутация источника мужской половой силы? Действительно: как же выносливы должны быть самцы, днями не слезающие с оседланных ими самок?! Отсюда и народное поверье, что они сказочно укрепляют потенцию, по злой иронии ставшее причиной массового разорения кладок яиц с целью их продажи в качестве «природного аналога виагры» и резкого снижения численности многих популяций морских черепах по всему миру. (Вот кто бы мог подумать, что репутация неистощимых половых гигантов, у которых стои́т часами, может поставить биологический вид под угрозу истребления?) На всякий случай, для полной ясности: никаких научно подтвержденных данных о том, что яйца какого-либо из видов морских черепах, включая зеленых, усиливают мужскую потенцию, не имеется. Но в злачных барах при пляжах ими до сих пор приторговывают из-под полы, и то и дело видишь, как какой-нибудь мачо залпом вливает в себя сырое содержимое глянцевито-белого яйца, размером и фактурой похожего на мяч для гольфа. В последние десятилетия сбор черепашьих яиц во многих странах запрещен, и береговые патрули, пляжная охрана, спасатели и волонтеры делают всё возможное для искоренения браконьерства и защиты гнездовий черепах от разорения. Креативную, а потому и эффективную рекламную кампанию с участием аргентинской супермодели Дорисмар несколько лет тому назад предприняла природоохранная некоммерческая организация Wildcoast31: однажды появившаяся на обложке журнала Playboy и находившаяся на пике популярности среди испаноязычного населения калифорнийского побережья Дорисмар, сфотографированная в весьма соблазнительных позах, саркастически указывала местным мачо на сомнительную ценность черепашьих яиц как афродизиака: Mi hombre no necesita huevos de Tortuga[7]. Показательно, что эти усилия принесли плоды, и спрос на черепашьи яйца упал, но рынок – где-то легальный, а где-то подпольный – во многих странах по-прежнему существует.

Половая зрелость у морских черепах наступает поздно (на втором и даже третьем десятке лет жизни у некоторых видов), особой плодовитостью они не отличаются (в частности, и по той причине, что самки не способны откладывать яйца ежегодно), поэтому морским черепахам не выдержать высокой нагрузки со стороны охотников до их мяса[8] или яиц. Но браконьерство – лишь одна из угроз существованию морских черепах. Другой, не столь очевидной, угрозой для них является нависшее дамокловым мечом глобальное потепление. Морские черепахи планируют свой репродуктивный цикл под идеальный для кладки яиц температурный режим. В частности, нельзя забывать о том, что от температуры песка в гнезде зависит пол вылупляющихся из яиц черепашек. Всё именно так: их пол зависит не от сочетания хромосом X и Y, как у людей, а исключительно от температуры среды. Это как если бы у нас летом рождались одни девочки, а зимой – одни мальчики.

По мере повышения из-за общих климатических изменений средней температуры грунта в местах кладки черепахи рискуют со временем оказаться в ситуации острого дефицита самцов. Пока что фактического изменения гендерно-демографической структуры подобного рода ученые не выявили, но бдительности не утрачивают. Тем временем еще и в прибрежных акваториях множатся всякие физические преграды на пути сезонных миграций морских черепах – пирсы и причалы, волноломы и волнорезы, призванные защитить набережные от штормов и сохранить пляжный песок от смывания, – вот только у черепах из-за этого возникают проблемы с попаданием к привычным местам гнездования. Однако нет среди всего вышеперечисленного ни единой непреодолимой трудности. Умные информационно-разъяснительные кампании наподобие той, что была проведена Wildcoast с участием Дорисмар, и другие инновационные методы, взятые на вооружение экологами, показывают, что борцы за сохранение зеленых морских черепах не уступают в цепкости и настырности самцам взятого ими под защиту вида в период спаривания. Результаты в некоторых случаях получены многообещающие и весьма обнадеживающие в плане перспектив выживания морских черепах вопреки всем угрозам.

Тяга вернуться в родные воды на время размножения свойственна и самкам живородящих видов акул. Чтобы дать жизнь новому поколению, они возвращаются в мелководные лагуны, где сами родились. Выдающаяся способность точно отыскивать место собственного рождения у акул была обнаружена совсем недавно, и благодарить за это мы должны методы прикладного генетического анализа наподобие тех, что используются сегодня в криминалистике и которые позволили биологам лучше понять поведение акул.

Доктор Кевин Фельдхайм из чикагского Музея естественной истории имени Филда первым в мире применил к акулам методику сравнительного анализа коротких тандемных повторов – так называемых микросателлитов – в структуре ДНК для идентификации отдельных особей. У акул, как и у человека, микросателлиты являются уникальными маркерами индивида. Всё верно: Фельдхайм использует в точности тот же метод установления личности по ДНК, что и судмедэксперты, когда им нужно идентифицировать подозреваемого, или медики при ДНК-тесте на отцовство. А вот Фельдхайм с помощью этого метода способен безошибочно определять мать акуленка.

На полевой биостанции, действующей на островах Бимини, что между Майами и Багамами, Фельдхайм брал образцы ДНК у беременных самок и новорожденных лимонных акул на протяжении двадцати лет с 1993 года. В 1996–1998 годах я лично добровольцем проводила бессонные ночи в кишащей москитами лагуне за вылавливанием новорожденных акулят и взятием у них биоматериала из плавников для ДНК-анализа. Именно там я впервые и обратила внимание на то, что часть акул рождается с этакими пипочками на брюшке, так что самцы заявляют миру о своей мужской природе с первого дня… Впрочем, я отвлеклась.

Исследования показывают, что в искусстве находить дорогу к дому акулы ничуть не уступают лососям: шесть меченых в 1990-х годах новорожденных акул3233 были обнаружены в той же лагуне в 2008–2012 годах в статусе рожениц. О как таковой половой жизни большинства видов акул и скатов нам практически ничего не известно. Мы не знаем, как их самцы и самки находят друг друга, часто ли они спариваются, с какой периодичностью приносят потомство, сколько мальков у акулы в одном помете. О подавляющем большинстве из этих четырех с лишним сотен видов нам едва известны азы, касающиеся их биологии. Ученые до сих пор понятия не имеют, например, о том, где происходит совокупление тех же лимонных акул и как их самцы находят самок. В отличие от морских черепах, самки акул возвращаются в родную гавань-лагуну уже беременными, и до сих пор никто и нигде не наблюдал в относительной близости от берега каких-либо засад или блокпостов из сексуально озабоченных самцов этого вида, ждущих возможности «начинить» самок. Очень многое в жизни акул остается для нас окутанным плотной завесой тайны, и азы их половой жизни – не исключение.

Однако одно то, что как минимум некоторые виды акул, вероятно, строго придерживаются определенных мест выметывания потомства, – одно это знание уже приоткрывает нам глаза на глубоко значимую особенность организации их жизни, позволяющую хоть как-то наладить наблюдение за акулами и их охрану, поскольку мы теперь знаем, что: самки акул разборчивы в плане выбора места деторождения; первое попавшееся обжитое место им не подходит, и они тяготеют к возвращению на родину. На тех же Багамах по островам разбросаны десятки похожих лагун, но часть самок лимонной акулы непременно использует лишь одну из них на протяжении всей жизни. Сто́ит этой лагуне исчезнуть (скажем, в результате освоения побережья) – и мы рискуем недосчитаться суммарного поголовья всего потомства, приносимого популяцией самок, привыкших размножаться именно здесь. Подобные исследования также наглядно демонстрируют, насколько мощным инструментом является генетика, когда необходимо пролить свет на поведение представителей тех видов подводной фауны, которые живут долго, но крайне скрытно. Генетический анализ позволяет сделать значительно бо́льшие открытия, чем простое подтверждение склонности к возвращению на родину для продолжения рода, – так что оставайтесь на нашей волне.

ТАКТИКА ПОИСКА № 4:

МАНЯЩИЙ ГУСТОЙ БАРИТОН

Самцы синего кита заводят песни в духе Барри Уайта. А самки, как и у большинства млекопитающих – от коалы до человека34, – ведутся на густой баритон, который самцы используют в качестве оружия для их приманивания и победы над соперниками.

Чем же так привлекателен густой, низкий и проникновенный мужской голос? Он в глазах самки свидетельствует о здоровье и крепости самца или минимум о его внушительном размере: действительно же, как правило, чем крупнее мужчина, тем басистее и звучнее его голос. Инстинктивное влечение к обладателям сочного баса в женщинах неискоренимо35, вопреки, казалось бы, исчезнувшей в современной человеческой культуре ассоциативной связи «чем больше, тем лучше». У синих китов, вероятно, действует аналогичный механизм, без которого затруднительно объяснить, почему за считанные десятилетия их самцы последовательно опускаются во всё более низкие голосовые регистры.

Теория до конца не проработана36, но фактографическое обоснование под ней убедительное, поскольку включает в себя огромный массив интригующих данных гидроакустических наблюдений начиная с 1960-х годов, полученных системами слежения за подводными лодками ВМС США, научно-исследовательскими экспедициями и даже с подводных сейсмографов. И все эти записи показывают, что на протяжении полувека высота звучания голоса самцов синего кита неуклонно снижалась, и сегодня она на 30 % ниже, чем в начале наблюдений. Самое же странное – это то, что синие киты стали петь на несколько тонов ниже во всех популяциях различных подвидов, обитающих в разных океанах и регионах, хотя в каждой географической популяции ими исполняются разные песни.

Подобно профессору Хиггинсу из мюзикла «Моя прекрасная леди», исследователи с легкостью определяют, откуда родом кит, по его песенному репертуару (самки китов, насколько нам известно, к вокализам не склонны вовсе). И хотя в не пересекающихся между собой популяциях песни поются разные, практически повсеместно их тональность неуклонно снижается. Только представьте, что повсеместно, не сговариваясь, певчие на празднествах стали бы год за годом исполнять всем известные гимны и песни, каждый раз транспонируя на полтона ниже все мелодии без разбора и без указания какого бы то ни было дирижера или хормейстера. А именно это и проделывают в глобальном масштабе синие киты. Единственная гипотеза ученых относительно возможной причины этого феномена состоит в том, что киты оправляются от стресса, пережитого ими во времена массового истребления китобоями, перестав голосить на повышенных тонах.

Полного истребления на заре китобойной эры37 в XVIII–XIX веках синие киты благополучно избежали благодаря полезному свойству идти ко дну, будучи убитыми, что делало охоту на них бессмысленной. Но начиная со второй половины XIX столетия, благодаря научно-техническому прогрессу, на вооружении у китобоев стали поочередно появляться всяческие усовершенствования: и гарпунные пушки, и начиненные взрывчаткой гарпуны, и пароходы, а затем дизель-электроходы, и компрессоры, позволяющие быстро закачивать в тушу убитого кита воздух и удерживать ее на плаву до расчленения и загрузки на борт китобойного судна с целью дальнейшей разделки. На пике промысла, который пришелся на первые две трети XX века, было убито порядка 380 000 синих китов38, при этом, согласно статистике, к 1960-м годам мы истребили свыше 95 % поголовья в некоторых популяциях (в частности, в антарктической). К 1986 году, когда наконец вступил в силу принятый четырьмя годами ранее международный мораторий на любой коммерческий китобойный промысел[9], у синих китов оставался скудный выбор партнеров для спаривания, и найти друг друга рассредоточенным по океаническим просторам немногочисленным самцам и самкам было непросто.

В отличие от горбатых, серых и полярных китов, устраивающих брачные сходки на относительном мелководье, синие киты – принципиальные одиночки, скитающиеся по морским просторам в поисках сытных (богатых планктоном) мест, ну и потенциальных половых партнеров заодно. Так что, еще до того как китобои изрядно проредили их популяцию, синим китам требовалась надежная дальняя связь, чтобы отыскивать друг друга. Акустика? Идеальный вариант. Звуковые волны прекрасно распространяются на дальние расстояния и в воздушной, и в водной среде. Ими киты и рисуют акустическую картину своего подводного мира, помогающую им кормиться, ориентироваться в пространстве и находить себе половых партнеров за тысячи миль.

Мы знакомимся и связываемся друг с другом через доски личных объявлений или чаты, а синие киты – через песнопения. На самых низких частотах – всего в десятки герц – усатые киты, включая голубых, заполняют глубины океана своими басовыми партиями, как из сабвуферов, разносящимися от края и до края моря. Ученым до сих пор трудно дать ответ на вопрос о реальной дальности распространения и слышимости их басов; но известно, что песня усатого кита из Новой Англии вполне может достигнуть слуха его сородича где-нибудь на Бермудах.

Вот тут и вступает в игру фактор низкочастотности голосового послания. Учитывая тот факт, что объем воздуха, помещающегося в легких кита, строго фиксирован, для извлечения звука более высокой частоты или тона, выражаясь музыкальным языком, требуется больше энергии (и расхода воздуха), чем для извлечения более низкого по частоте звука той же интенсивности и проникающей способности.

На высоких частотах голос звучит энергичнее, зато низкочастотные акустические сигналы дольше не затухают и за счет этого распространяются на большие расстояния… Вот ученые и задумываются: а не подбирают ли киты экспериментальным способом идеальный баланс между экономными и негромкими басовыми тонами и более энергичным по звучанию, но и отнимающим больше сил? Ведь небольшого тонального сдвига вверх по гамме хватило бы этим морским исполинам, чтобы громче и на бо́льшие расстояния заявлять о себе, но они этого не делают.

В 1960-х годах немногие пережившие китобойную эру киты-одиночки взывали к самкам в полный голос, поскольку это максимально увеличивало их шансы быть услышанными и оставить потомство. Отсюда повышенные тона и громкость в песнях синих китов первых посткитобойных лет. Именно их – песни синих китов, широко и далеко друг от друга разбросанных по просторам океана, – и зафиксировали в те годы военно-морские гидроакустические станции наблюдения.

По мере восстановления в последние десятилетия численности популяций динамика жизни китов стала возвращаться в привычное в докитобойную эру русло. Чем больше синих китов в океанических водах, тем меньше среднее расстояние между особями, и самцам больше нет нужды «докрикиваться» до сородичей на повышенных тонах. Тем более что теперь снова можно похвастаться своей величиной и важностью, взяв ноту побасистее, дабы привлечь самок и отпугнуть соперников.

Точно установить, что именно происходит в жизни любых представителей отряда китообразных – усатых и зубатых китов (включая семейства дельфинов, кашалотов, морских свиней и нарвалов с белухами), – по-прежнему видится задачей невероятной трудности. По словам руководителя программы исследования и экологии китообразных Национальной лаборатории морских млекопитающих (NOAA) Филипа Клэпхэма, изучение китообразных сродни изучению львов в условиях непрекращающегося густого тумана: то вдруг макушка головы проступит, то через полчаса промелькнет кончик хвоста. Вот и уходят у исследователей долгие годы на получение более или менее достоверных данных о размерах и демографической структуре популяции, в то время как у каких-нибудь белок или оленей подобная информация собирается за один сезон, а при удачном стечении обстоятельств – и за день.

«Ни один человек в здравом уме за изучение китов попросту не взялся бы», – подытоживает Клэпхэм. И ведь он прав, что особо остро чувствуется при попытке осмыслить масштабы задач, стоящих перед кетологами. Будучи истинными странниками, представители многих видов крупных китов с легкостью пересекают все океанические бассейны, будто плавательные. В качестве примера Клэпхэм приводит случай, когда удалось доподлинно проследить за путями миграции самки серого кита из находящейся под угрозой исчезновения охотско-корейской популяции: маркирована она была во время летней кормежки на шельфе острова Сахалин; затем спокойно пересекла Тихий океан и прибыла к месту размножения и спаривания в одну из лагун у побережья Мексики; сделав дело, она через считанные часы пустилась в обратный путь – транзитом через Берингово море в Охотское – домой, в Россию. Это для нее – как для человека, скажем, из Лос-Анджелеса слетать в Париж на званый обед и обратно, вот только киты путешествуют своим ходом!

Киты – во всех отношениях – живут жизнью невообразимых для нас масштабов. Мы давно знали, что они покрывают огромные расстояния, а теперь выясняется, что и переговариваться между собой киты способны на сопоставимом удалении друг от друга. То есть для них общение через моря было само собой разумеющимся еще до изобретения телеграфа или телефона, и заочные дистанционные знакомства в режиме реального времени практиковались задолго до появления интернета.

Басовитые синие киты – не единственные китообразные, находящие партнеров для спаривания по голосу. Отыскивают друг друга по голосам и кашалоты, правда, тактика у них несколько иная. Будучи свирепыми охотниками, они способны и одолеть гигантского антарктического кальмара, и преследовать рыбу на невероятных сумрачных глубинах. Самцы ведут уединенную жизнь, прерываемую редчайшими и мимолетными интимными свиданиями с крайне рассредоточенными и в обычных условиях недоступными самками: цикл репродукции у кашалотов – один раз в пять лет. Как и у синих китов, самки кашалотов не собираются в каком-либо определенном регионе для продолжения рода. Вместо этого самцу приходится полагаться на удачу, бороздя просторы открытого моря в надежде натолкнуться на небольшую группу самок, которая – опять же если повезет – может оказаться готовой к спариванию.

Одним из способов засечь самок в относительной близости для кашалота является вслушивание. И самки, и самцы кашалота издают характерные пощелкивания как с целью общения, так и для эхолокации. При этом «болтают» они зачастую практически безостановочно, особенно в период кормежки. Самец направляется к источнику уловленного клекота самок, параллельно добавляя в их хор собственные особенные тона. Ведь крупные самцы кашалота умеют издавать не только высокочастотные щелчки, но и гулкие басовые звуки.

Взрослый самец кашалота – рекордсмен мира по громкости звука, производимого живым существом чисто физиологическими средствами. По какому случаю он издает эти невероятно громкие бу́хающие звуки, до сих пор не известно. Гипотезы включают привлечение самок, отпугивание соперников и даже глушение рыбы в процессе охоты. Зато мы знаем, что тембр «гула» у кашалотов строго индивидуален и способен многое рассказать об издающем его самце.

Доктор Тед Крэнфорд, специалист по морским млекопитающим и знаток их слухового аппарата и используемых ими способов звукоизвлечения, показал, что громкие и гулкие ударные гидроакустические волны самец кашалота производит при помощи пары так называемых «фонических губ», имеющихся у него в носовой полости. Докопаться до этого было не просто – Крэнфорду пришлось создать детальную модель головы кашалота, и сделать это удалось лишь с помощью компьютерных томографов3940, построенных на базе используемых в ракетостроении дефектоскопов. На схеме строения головы самца кашалота, созданной Крэнфордом, видно, что череп животного представляет собою подобие огромного амфитеатра-резонатора. Звук, издаваемый кашалотом при помощи фонических губ, расположенных в ноздрях в верхней передней части черепа, если смотреть в профиль, отражается под углом от заднего свода черепа, фокусируется ниже первоисточника акустических колебаний и затем испускается в водную среду через плоскую лобовую часть черепа кашалота. При этом, как и в случае с эхом в пещере, не все акустические волны сразу вырываются наружу – часть отражается и резонирует внутри черепа, и так несколько раз. Отсюда и эффект реверберации: если прислушаться, за первым мощным ударом следует серия затухающих повторов41 и раздается нечто наподобие: «БУМ-БУМ-бум-бум». По времени между пульсациями звука можно судить о расстоянии от «носа» до «затылка» и оценивать длину черепа кашалота, а по ней, косвенно, и о размере особи. Такой метод позволяет судить о габаритах самца кашалота со значительно большей степенью достоверности, чем высота трубного рева синего кита о его реальных размерах.

У кашалота самый длинный из всех животных на планете нос42, и он плотно набит жировой тканью (так называемым спермацетом), что помогает фокусировать звук. Вот только энергии на выработку спермацета у организма уходит немерено. Вдвойне обидно, что отыграть эти энергозатраты нереально: если кит начнет голодать, извлечь питательные вещества из его огромного по запасам жировых отложений носа не получится. А если уж предусмотрено природой накопление таких колоссальных объемов жировых тканей, не подлежащих перенаправлению на другие нужды, значит, нос играет огромную роль в выживании вида, а не только в обеспечении кашалоту успеха у самок. Носы у самцов продолжают расти до конца жизни и достигают непропорционально больших размеров по сравнению с носами самок, что явно стало результатом естественного отбора по этому вторичному половому признаку. Из-за того ли, что обладатели самых больших носов привлекают больше самок, из-за того ли, что они успешнее отгоняют соперников, но чем больше нос – тем выше у самца кашалота шансы на успех и оставление потомства. А это означает, что именно кашалот заслуживает титула обладателя самого большого мужского полового органа на планете, пусть и вторичного… Что называется, всем нос показал.