67
катицы спят днем), а хищной креветке — умирающий после размножения каль
мар. Но однажды случилось совсем по-другому.
Два исследователя —- С.Маклай из Кентерберийского университета в
Крайстчерче (Новая Зеландия) и Д.Жино из Национального музея естествен
ной истории в Париже, разбирая коллекцию морских животных, выловлен
ных в водах у Филиппинских о-вов, обнаружили взрослую самку краба-пау
ка латрейлиопсиса двухшипого (LatreiUiopsis bispinosa), у которой на каждой
из ног задней пары находилось по два довольно крупных (5 мм в диаметре)
черных яйца, явно принадлежащих каракатице из рода Sepia. Краб-паук —
животное с очень длинными тоненькими ножками и маленьким угловатым
панцирем (у этого экземпляра, пойманного на глубине 190 м, длина панциря
24 мм). Яйца каракатицы были прикреплены к задним ногам краба коротким
(1.5 мм) стебельком, приклеивающимся подобно хорошо всем известной л и
пучке. Из двух вскрытых исследователями яиц в одном находился готовый к
вылуплению эмбрион каракатицы, а из второго юная каракатица уже вылу
пилась, осталась пустая оболочка.
Каракатицы часто кладут яйца на веточки кораллов и водорослей, труб
ки червей и другие тонкие длинные предметы, к которым яйцо удобно при
мотать или привязать стебельком. Для маскировки они обливают свежеот-
ложенные яйца своими черными «чернилами». Для краба-паука обычна та
кая поза: ножки 2 - 4 - й пар вытянуты и выпрямлены, клешни наготове, а нож
ки последней, 5-й пары (они короче и на концах несут особые крючочки),
подняты вверх. Крючочками крабы зацепляют губок, актиний, кусочки ко
раллов и таскают на себе, на поднятых ногах задней пары. Под таким при
крытием опознать краба нелегко. Каракатица вполне могла принять подня
тые вверх задние ножки за веточки. Так что, с точки зрения каракатицы, ни
чего особенного не произошло, ну ошиблась, бывает, хотя и редко: ни на
одном из крабов этого вида, хранящихся в музее, яиц каракатицы не было, и
в литературе таких сведений обнаружить не удалось. Отыскали только сооб
щение, что однажды в Китае на ногах краба совершенно другого вида (япон
ской парадромии) нашли яйца кальмара (эти крабы тоже носят на своих зад
них ногах губок и асцидий, которых сами отцепляют клешнями от дна и на
девают на ноги для камуфляжа, прикрывая сверху все тело). Видимо, тот
музейный краб-паук по жадности залез в поставленную на кальмаров л о
вушку. Если в нее попадает зрелая самка кальмара, она, чтобы освободиться
от яиц, часто выметывает их прямо на стенки ловушки. Вот краб, возможно
со страху, и отцепил кладку и надел ее на себя — хорошая вещь для маски
ровки! Он же не понимал, что попался! А больше ни одного случая использо
вания десятиногого животного (краба) десятируким (каракатицей) науке не
известно.
5
1
http://jurassic.ru/
68
Кальмары
ПОЛЕТ КАЛЬМАРА
Моряки неторопливого века парусных кораблей внимательно наблюдали за
жизнью моря и многое о ней знали. Знали они, в частности, что некоторые каль
мары могут, спасаясь от врагов, вылетать из воды и некоторое расстояние пре
одолевать по воздуху, иногда залетая на палубы судов. Один вид даже получил
название «летающий кальмар» (Ommastrephes bartramii), другой — «птицекры-
лый кальмар» (Omithoteuthis volatilis). Гигантские стальные суда отдалили чело
века от водной поверхности, опыт моряков прошлого был забыт. И когда Тур
Хейердал и его спутники по экспедиции на плоту «Кон-Тики» увидели малень
ких кальмаров, вылетающих из воды и плюхающихся на крышу их плавучего
жилища, их удивлению не было границ. «Планирующий кальмар явился ново
стью для всех зоологов, с которыми я беседовал», — писал Хейердал.
Понаблюдав за летающими кальмарами, поговорив с рыбаками и полистав
старые книги, зоологи поняли, что летающие кальмары — конечно чудо приро
ды, но чудо довольно обычное. Теперь главы о летающих кальмарах имеются в
любой популярной книге о головоногих моллюсках. Установлено, что летают
молодые особи нескольких видов кальмаров, обитающих в приповерхностном
слое моря, а у некоторых мелких видов способны к полету и взрослые. Извес
тно, что кальмары могут пролетать 5 0 - 6 0 м, поднимаясь при этом на высоту до
5 - 6 м, но обычно летят над самой поверхностью воды, не выше метра.
Но каким способом они летают — это оставалось предметом дискуссии.
То ли они, как дельфины или киты, разогнавшись в воде, просто выпрыгивают
в воздух, то ли, как летучие рыбы, парят в воздухе с растопыренными плавни
ками, уподобляясь бумажному самолетику?
Еще в 1963 г. в журнале «Наука и жизнь» (№11) была напечатана заметка
Ю.Сафронова «Кальмары — спринтеры моря». В ней автор пытался рассчи
тать, до какой скорости должен разогнаться в воде кальмар, чтобы залететь на
палубу судна. Предположив, что кальмар с диаметром туловища 10 см вылета
ет из воды под наиболее выгодным для подъема углом 4 5 ° и достигает высоты
10 м, автор заметки получил скорость 20 м/с, или 72 км/ч. Если это так, следо
вательно, кальмары способны запросто обогнать эсминец, и, чтобы ловить их,
нужны по меньшей мере торпедные катера! Однако наблюдения рыбаков и
эксперименты в аквариумах говорят о гораздо меньшей скорости их плава
ния: при «броске» она составляет 1 . 8 - 2 . 2 м/с, или около 7 км/ч. Причина
расхождения данных — именно в разных представлениях о механизме полета
кальмаров. Сафронов исходил из предположения, что кальмар летит, подобно
камню. Но Хейердал видел — и многочисленные наблюдения других очевид
цев это подтверждают, — что кальмары летят с расправленными плавниками.
Наука и ж и з н ь . 1982. №8. С . 8 0 - 8 3 .
http://jurassic.ru/
Полет кальмара
69
«Они, как и летучие рыбы, совершают над волнами планирующий полет, пока
не кончится запас набранной скорости», — пишет Хейердал. Об этом же спо
собе движения говорит и отношение максимальной дальности к высоте поле
та — не менее 10. Если кальмар выпрыгивает из воды вертикально вверх, он
поднимается над поверхностью всего на метр-полтора (наблюдения Г.В.Зуе
ва). На палубу судов попадают кальмары, летящие горизонтально. Но если
кальмар летит, планируя, то ему нет нужды разгоняться до скорости эсминца,
чтобы подняться до уровня палубы: каждый, кому приходилось наклоняться
над водой с наветренного борта лежащего в дрейфе судна, знает, какой силь
ный ветер дует в лицо снизу вверх.
Увы! Аэродинамика кальмара куда менее совершенна, чем у авиамодели
или летучей рыбы. Плавник кальмара расположен в задней части тела, и его
длина, как правило, не превышает половины туловища, составляя одну треть
или одну четверть общей длины тела животного. Надо учесть, что кальмары
летают хвостом вперед, так как разгоняются реактивным способом, выбрасы
вая воду из мантийной полости через специальную воронку, расположенную
под головой и открывающуюся в сторону головы. При медленном плавании
моллюск способен повернуть воронку таким образом, чтобы плыть головой
вперед, но быстрое плавание и полет возможны только в «неправильном» по
ложении — головой назад.
Поддерживающая аэродинамическая сила приложена к центру площади
плавника, т.е. к точке, отстоящей от хвоста на расстояние одной пятой — одной
восьмой длины тела. А центр тяжести кальмара находится приблизительно в
середине туловища. При полете с расправленным плавником создается пара
сил, стремящаяся развернуть кальмара в вертикальной плоскости. Он «задирает
нос» (т.е. хвост), теряет устойчивость и должен плюхнуться в воду головой впе
ред, пролетев лишь малую долю возможной дистанции. Аэродинамически каль
мару было бы выгоднее лететь с нерасправленным плавником!
В 1964 г. американскому ученому Д.Гилберту впервые удалось снять по
лет кальмара на кинопленку. Это было у берегов Чили, в окрестностях Валь
параисо, где в изобилии водятся перуано-чилийские гигантские кальмары
дозидикусы (Dosidicus gigas). Съемку производили с лодки, так что моллюс
ки выглядели в профиль, словно темные торпедовидные силуэты. Расправ
ленных плавников видно не было. Гилберт не смог по снятым кинокадрам
установить истинный размер кальмаров, но принял, что длина их туловища
120 см. При этом выходило, что дальность полета — 1.7 м, высота полета —
30 см, скорость при вылете — 1.75 м/с, при падении в воду — 7 м/с. Но
120 см — это максимальная известная длина туловища дозидикуса. Обыч
ный же размер не превышает 50 см, и если принять это число, получится,
что скорость кальмаров при вылете из воды немногим более 1 м/с, а даль-
http://jurassic.ru/
70
Кальмары
ность — лишь 70 см. При столь коротком полете расправленные плавники
действительно не нужны. Но ведь полеты кальмаров на десятки метров и
залеты на палубы наблюдались неоднократно!
Решение загадки оказалось совершенно неожиданным. В 1981 г. в японс
ком журнале «Асахи Гурафу» ( № 3 0 1 6 ) опубликован замечательный снимок
фотографа-анималиста Мицуаки Ивааи (в том же году этот снимок был вос
произведен с прорисовками и комментариями специалиста по полету и пла
ванию животных Акира Адзума в научно-популярном журнале «Кагаку Асахи»,
№ 1 0 ) . Фотография сделана в Индийском океане, на ней изображена стайка из
десятка кальмаров одного размера, летящих низко над водой в одном направ
лении — от зрителя. Они сняты с высокой точки, очевидно с палубы крупного
судна. По словам фотографа, кальмары пролетели над водой несколько десят
ков метров. Они не были пойманы и измерены, но по характерному и довольно
закономерно меняющемуся с возрастом соотношению длины и ширины ман
тии и плавника нетрудно определить, что это молодь или мелкие самцы
Sthenoteuthis oualaniensis — индотихоокеанского тропического, или уаланс-
кого, кальмара (Уалан — атолл из цепи Каролинских о-вов, вблизи которого
этот кальмар впервые попал в руки зоологов). Длина мантии около 10 см, об
щая длина тела с руками — около 15 см.
Взрослый уаланский кальмар (его еще называют пурпурным) некрупный,
длина мантии обычно не более 3 0 - 3 5 см, вес — до 1 кг. Он распространен по
всей тропической Индо-Пацифике — от Красного моря до Панамского залива
и от Южной Японии до Северной Австралии; местами очень многочислен, а на
островах Тайвань и Рюкю добывается в промысловых количествах. Полеты этих
кальмаров, в особенности молодых, наблюдались неоднократно.
На снимке, сделанном Ивааи, видно, что плавники максимально расправ
лены, их ширина в 2.5 раза больше длины, кончики плавника слегка загнуты
вверх под напором воздуха. Но самое удивительное — это руки кальмаров.
Самые верхние — первая (спинная) пара — вытянуты и тесно сложены. Не
много отстоят от них руки четвертой (брюшной) пары и щупальца, а руки вто
рой и в особенности третьей пары выгнуты дугой, их середины максимально
оттопырены от оси тела, и между ними явственно видна тонкая перепонка.
Эта перепонка давно не давала покоя зоологам, изучающим кальмаров.
Она называется защитной мембраной, и считается, что ее функция — защи
щать присоски рук от повреждения током воды при быстром плавании. На каж
дой руке, на ее спинной и брюшной стороне, по две защитные мембраны. Это
тонкая кожица, растянутая на мышечных подпорках-перекладинах, которые
отходят от боковой стороны руки между каждыми двумя присосками внутрь
конуса рук. Обычно ширина мембраны примерно равна высоте присосок над
поверхностью руки, так что обе мембраны как раз прикрывают присоски. Но у
http://jurassic.ru/
Полет кальмара
71
отдельных видов кальмаров защитные мембраны на некоторых руках шире
обычного. Особенно широки они у трех видов, обитающих преимущественно в
верхних слоях воды открытого океана, вдали от берегов: у Ommastrephes
bartramii, того, что назвали летающим кальмаром, у Sthenoteuthis pteropus, ко
торого из-за этих широких мембран называют крылоруким кальмаром, и у
Sthenoteuthis ouaianiensis — уже знакомого нам уаланского кальмара, бли
жайшего родственника обитающего в Атлантике крылорукого. Наиболее раз
виты у них брюшные защитные мембраны боковых пар рук, второй и третьей.
Улетающего кальмара они так широки, что мышечные подпорки едва достига
ют середины мембраны, а у взрослых самок этого вида брюшные защитные
мембраны третьей пары рук вытянуты в огромную треугольную лопасть. У кры
лорукого и уаланского кальмаров они развиты слабее, но даже в сократив
шемся виде не уступают толщине руки в самом широком месте.
Почему именно у этих трех видов мембраны развиты столь сильно, зооло
ги могли лишь строить предположения. Одно из них таково: эти кальмары ча
стенько встречаются в очень бедных пищей центральных частях океанов, где
шансы наловить достаточное количество обычной кальмарьей пищи — мел
ких рыбок и кальмаров — невелики. Поэтому им надо пополнять свой рацион
планктонными рачкам. Но те малы по размерам, и их трудно схватить присос
ками. Нужно что-то вроде сетки или корзинки, чтобы не упустить пойманную
добычу. Роль такой корзинки и играют широкие защитные мембраны. Может
быть, это и так, но уж о чем и подумать никто не мог, так это о том, что мембра
ны помогают кальмарам летать. А именно это отчетливо видно на прекрасной
фотографии Ивааи: кальмар, вылетая из воды, не только расправляет плав
ник, но одновременно изгибает дугой боковые руки и сокращает мембрану,
так что она натягивается и почти закрывает пространство между растопырен
ными руками. Получается своеобразный пленчатый «головной плавник». По
расчетам Адзума, основанным на измерении прорисовок сфотографирован
ных кальмаров, площадь этого «крыла» в 1.67 раза превышает площадь хвос
тового плавника. Таким образом, аэродинамическая поддерживающая сила
оказывается приложенной и к головной, и к хвостовой части тела кальмара, и
полет получается устойчивым.
Теперь мы можем представить себе, как летают кальмары. Стайка испуган
ных хищником молодых кальмаров, обитающих близ поверхности воды, с места
набирает максимальную скорость. Их руки плотно сложены конусом, щупальца
вытянуты, плавник обернут вокруг хвостового конца мантии и плотно прижат к
нему, кальмар движется реактивным способом, сопротивление трения снижено
до минимума. Разогнавшись косо вверх, моллюски вылетают из воды. В этот
момент они максимально расправляют плавники, растопыривают и изгибают
руки, растягивая на них перепонку и внезапно превращаясь из «брошенного
http://jurassic.ru/
72
Кальмары
камня» в «бумажный самолетик». Скорость при этом, естественно, резко возра
стает (ведь воздух несравненно менее плотен, чем вода) и достигает 9 - 1 2 , мо
жет быть, даже 15 м/с, что сравнимо со скоростью полета летучих рыб. Но аэро
динамика кальмара, конечно, хуже, чем у летучей рыбы, к тому же он не может
маневрировать в воздухе, «ловя ветер», и дополнительно разгоняться в полете,
опустив в воду самый кончик удлиненной нижней лопасти хвостового плавника,
как это делают летучие рыбы. Поэтому дальность полета кальмаров куда мень
ше, чем у летучих рыб. Но она вполне достаточна, чтобы дезориентировать хищ
ника и спастись. Потеряв скорость, кальмар складывает плавник и руки, «клюет
носом», входит в воду и продолжает плыть реактивным способом.
Но плот «Кон-Тики» атаковали не эти кальмары, а крючьеносные (Опуспо-
teuthis banksii), точнее, их молодь — тоже прославленные летуны. А у них пе
репонки на руках почти не развиты. Как же они сохраняют устойчивость в
полете? Скорее всего они используют треугольные плавательные кили, «руч
ные плавнички», расположенные на наружных, а не на внутренних сторонах
брюшно-боковых рук. Они есть у всех быстроплавающих кальмаров, а у крю-
чьеносных развиты очень хорошо. При плавании в воде они выполняют функ
цию стабилизаторов, как хвостовое оперение зенитных ракет. Возможно, они
помогают и при полете, особенно в сочетании с гораздо более крупным, чем у
индотихоокеанского тропического кальмара, хвостовым плавником. Если это
так, то крючьеносный кальмар в полете должен не растопыривать руки, а на
против, плотно складывать их.
А с какой скоростью вообще могут плавать кальмары в море? Во многих
статьях и книгах, особенно популярных, можно прочесть, что кальмары —
одни из самых «быстроходных» обитателей океана, их называют «живыми
ракетами», «спринтерами моря». Приводимые в разных книгах цифры про
изводят сильное впечатление: 3 0 - 4 0 , 4 0 - 5 5 , 72 и даже до 90 км/ч. Получа
ется, что в такой плотной среде, как вода, кальмар способен буквально бежать
быстрее зайца или лани (максимальная скорость зайца-русака 5 5 - 7 0 , газелей
6 8 - 8 0 км/ч), что кальмары могут обгонять акул и тунцов! Эти цифры, однако,
получены не из прямых наблюдений, а из расчетов, основанных часто на очень
произвольных допущениях, в частности на формулах, описывающих движе
ние ракеты. Скорость кальмара определяли, исходя из максимальной скорос
ти реактивной струи воды, вырывающейся из «сопла»-воронки, и давления
внутри «камеры сгорания» — мантийной полости. При этом не учитывалось,
что стенки мантии эластичны и давление внутри мантийной полости, достиг
нув максимума в момент резкого сокращения мышц, быстро спадает. Стало
быть, средняя скорость выброса воды через воронку много меньше максималь
ной. Избыточное давление внутри мантийной полости тоже, видимо, намного
ниже, чем принято в моделях.
http://jurassic.ru/
Кальмары и кадиллаки
73
Еще в начале 1970-х годов группа сотрудников Манчестерского универси
тета, в которую входили биолог и гидромеханики, разработала новую модель
пульсирующего реактивного движения кальмара. В этой модели кальмар упо
добляется резиновой груше, которую движет в воде реактивная сила. Согласно
расчетам, кальмар Loligo vulgaris средних размеров (вес 350 г, длина 3 5 - 3 7 см),
даже в предположении, что у сопла-воронки не происходит никаких потерь энер
гии, может развить максимальную мгновенную скорость не более 2.06 м/с, т.е.
7.4 км/ч. Мгновенная, или начальная, скорость характеризует движение каль
мара после единичного импульса — выброса воды. Такой результат может пока
заться сильно заниженным, особенно если учесть, что сопротивление идеально
гладкого обтекаемого тела кальмара куда меньше, чем сопротивление шара.
Однако экспериментальные данные хорошо совпадают с расчетными. Работав
ший в Италии английский зоолог Э.Паккард фотографировал Loligo vulgaris в
аквариуме со стробоскопической вспышкой и получил следующие данные: каль
мар длиной 20 см (вес 100 г), прыжок хвостом вперед с места — 208 см/с; дли
ной 32 см, плавание головой вперед, с места — 176 см/с; длиной 28 см, плава
ние головой вперед с хода — 210 см/с. Максимальная скорость кальмаров, ко
торых он наблюдал, — 220 см/с, или 7.9 км/ч.
Такие же результаты были получены для кальмаров Loligo pealei длиной
25 см, спасавшихся от рыб, — 2 м/с. Автору приходилось наблюдать в Цент
ральной Атлантике стремительных крылоруких кальмаров Sthenoteuthis
pteropus, которые хватали блесну на малом ходу судна — около 4 узлов, или
7.4 км/ч; на большей скорости судна кальмары его догнать не могли (а ведь
они плавают гораздо быстрее, чем Loligo). То же самое наблюдал Зуев. Правда,
Ч.М.Нигматуллин видел мигрирующие (не кормящиеся) стаи крылоруких каль
маров с длиной мантии 2 5 — 3 5 см, которые в течение 2 - 5 мин разгонялись до
скорости 5 - 1 0 м/с, или 2 0 - 3 5 км/ч, но это, похоже, предел. Устойчивая мак
симальная скорость движения кальмаров вряд ли существенно превышает
7 - 8 км/ч. Иными словами, кальмар плывет не со скоростью бегущего зайца, а
всего лишь со скоростью очень быстро идущего человека.
КАЛЬМАРЫ И КАДИЛЛАКИ
Республика Науру в списке стран мира занимает одно из последних мест
по площади и населению. Она расположена на единственном острове с терри
торией в 2 1 км
2
(всемеро меньше Лихтенштейна и в 28 раз меньше Сингапура),
который лежит посреди Тихого океана, в 30 милях южнее экватора. Флаг На-
Наука и ж и з н ь . 1989. № 12. С . б б - 7 0 .
http://jurassic.ru/
74
Кальмары
уру — звезда (остров) под чертой (экватор). Живут на острове около 10 тыс.
человек, однако лишь половина из них — уроженцы и полноправные гражда
не Науру. Но по доходу на душу населения эта «пылинка в океане» занимает
одно из первых мест в мире, наравне с США, и недаром прозвали Науру «Ку
вейтом Тихого океана». Из полноправных науруанцев редкая семья не имеет
роскошного автомобиля последней модели (всего на острове более двух ты
сяч машин), хотя протяженность дорог, точнее одной-единственной дороги,
лишь 19 км. В некоторых семьях по два-три автомобиля. Богатство науруан
цев резко контрастирует с бедностью их соседей по океану — жителей о-вов
Тувалу и Кирибати, многие из которых живут и работают на Науру, тогда как
большинство науруанцев предпочитает не работать.
Богатство Науру — фосфориты. Слой фосфоритов мощностью до 5 - 8 м
занимает 8 5 % территории острова — всю бывшую (высохшую) лагуну этого
поднятого над уровнем океана атолла. Фосфориты добывают там с 1906 г., в
последние годы — свыше 2 млн т в год. Принадлежат они государству, т.е. в
данном случае в полном смысле слова народу — исконным владельцам зе
мельных участков. Запасы фосфоритов превышают 200 млн т, но экономичес
ки выгодных для разработки (26 млн т в 1985 г.) при том уровне добычи, кото
рый держался в последнее время, как раз хватило до конца XX в. Более трети
территории острова — безжизненный лунный ландшафт. Это площади, с кото
рых фосфориты выбраны — остались лишь коренные породы, пустой корал
ловый известняк. Такая судьба постигла и соседний с Науру о.Ошен (Респуб
лика Кирибати) площадью лишь 5 км
2
, тоже одиночный атолл. Фосфориты до
бывали там с 1900 г., до полумиллиона тонн в год, но в 1979 г. добычу прекра
тили по причине исчерпания запасов. Безжизненным предстает перед про
плывающим мимо судном и о.Макатеа из архипелага Туамоту (Французская
Полинезия) — еще один атолл, некогда богатый фосфоритами. Но все еще
бурно кипит жизнь на о.Рождества в Индийском океане (площадь 135 км
2
,
население 3200 человек). Этот поднятый на 1 5 0 - 3 0 0 м атолл, с 1958г. принад
лежащий Австралии, тоже живет только добычей фосфоритов.
Богатства о.Науру были открыты в 1900 г. за тысячи километров от него, в
Сиднее (Австралия). Молодой геолог Альберт Эллис пришел ненадолго заме
нить своего заболевшего отца в конторе австралийской фирмы, занимавшейся
скупкой и продажей удобрений и копры (вкусной мякоти кокосового ореха) на
островах Океании. Эллис обратил внимание на странный камень, придерживав
ший дверь конторы от сквозняков. Он привлек его внимание необычным цветом
и рисунком. Анализ показал, что это почти чистый фосфат кальция. Геолог вы
яснил, что камень привез менеджер фирмы, побывавший на о.Науру. Тогда же
Эллис предсказал, что и на о.Ошен, невдалеке от Науру, должны быть такие же
породы — структура и происхождение этих островов одинаковы.
http://jurassic.ru/
Кальмары и кадиллаки
Достарыңызбен бөлісу: |