Рыбы с легочным дыханнем

Древние группы в классе рыб. Кроме рассмотренных выше хрящевых (поперечноротых) и костнохрящевых (осетровых) к классу рыб принадлежат еще две древние по своему происхождению группы — двоякодышащих и кистеперых, ныне также выделяемые в особые подклассы.

Двоякодышащие рыбы. В прошлом столетии зоологи обнаружили существование в природе двоякодышащих рыб — рыб, обладающих не только жабрами, но и примитивными легкими, которые позволяют им временно обходиться без воды и в засушливое время года дышать атмосферным воздухом. Это обстоятельство немало озадачило ученых того времени, привыкших к четкой классификации, построенной на основе индуктивного метода, — существование легочных рыб ломало, так сказать, самую идею рыбы, ^которой испокон веков положено жить в воде и дышать только жабрами. И зоолог, который в 1870 году впервые описал австралийского рогозуба (рис. 94), в заголовке своей работы назвал его гигантской амфибией из Квинсленда, ие решившись отнести это животное к классу рыб.

Однако существование животных, у которых совмещались признаки рыбы и земноводного, уже и тогда не было новостью для науки. Еще в 1835 году немецкий зоо-

Рпс. 94. Двоякодышащие рыбы и их распространение:

1 — африканский чешуйчатник (протоптерус); 2 — амазонский чешуйчатник (лепидосирен); 3 — австралийский рогозуб (неоцератод).

лог Натгерер открыл в тропической Америке странное существо, живущее в стоячих заводях по притокам реки Амазонки.

В этом же, 1835 году другое животное подобного же типа было найдено и в Африке — это африканский чешуйчатник (рис. 94). Эта рыба живет в пересыхающих водоемах, переходит к легочному дыханию, когда вода начинает портиться от перегрева, а при высыхании водоема зарывается в ил и из выделяемой ею слизи устраивает вокруг себя нечто вроде кокона, в котором она и переживает засушливый период (рис. 95).

Африканские многоперы. В водоемах тропической Африки была обнаружена и другая группа рыб, обладающих способностью к легочному дыханию, — это виды многоперов (Polypterus), получивших свое название из-за своеобразного строения спинных плавников (рис. 96). Жизненные условия, создавшие группу многоперов, близки к тем, в которых живет и их земляк — африканский чешуйчатник, а легкое у них подразделено, как и у земноводных, на две доли, хотя и неравные между собой (рис. 97).

Рис. 95. Африканский чешуйчатник, переживающий пересыхание водоема.

Рис. 96. Многоперы Polypterus и Calamoichthys

А              Б

Рис.

Систематическое положение современных «легочных» рыб. Когда австралийский рогозуб, американский и африканский чешуйчатники были признаны рыбами, в этих «живых ископаемых» стали видеть уцелевших представителей той группы, от которой еще в палеозойскую эру произошли древнейшие земноводные. Однако очень существенные морфологические признаки, в особенности различия в строениии черепа и конечностей у тех и у других, не подтвердили предположения об их действительной родственной близости. />Теперь двоякодышащих рыб выделяют в особый подкласс. У них сохранились многие черты примитивной организации (основным скелетом на всю жизнь у них осталась хорда), поэтому их нельзя считать высшей группой среди других рыб, стоящей как бы на грани перехода в класс земноводных. В действительности это древняя группа (рис. 98), специализированная в особом направлении: выработавшаяся у них способность временно обходиться без жаберного дыхания, переживая неблагоприятные условия жаркого или засушливого сезона, дала им возможность существовать в таких водоемах, где не могут выжить другие рыбы, но не подняла их на более высокую ступень организации и не вывела их из воды на сушу.

Совершенно независимо от линии развития двоякодышащих сходное приспособление к воздушному дыханию развилось и у африканских многоперов, относящихся уже к другому подклассу (пример конвергенции). До недавнего времени многие ученые видели в многоперах уже более близких родичей тех древних рыб, от которых произошли амфибии; однако более тщательное изучение их морфологии заставило отказаться от такого предположения. И теперь можно считать установленным, что истинных^ предков амфибий следует искать среди ископаемых пресноводных рыб девонского периода, принадлежавших к почти вымершей теперь группе кистеперых (см. далее, в главе о земноводных, стр. 91). Судя по местам их захоронения, эти рыбы также жили в условиях засушливого климата и должны были обладать примитивными легкими, позволявшими им мириться с временным обмелением и пересыханием водоемов.

Таким образом, в процессе исторического развития класса рыб под влиянием сходных условий, но совершенно независимо друг от друга возникли три отдельные группы рыб, способные временно переходить на легочное дыхание, и мы можем объединить их под общим названием «легочные рыбы», помня, однако, что этим именем обозначается не систематическая группа (подкласс или отряд), а особый экологический тип, или жизненная форма (подобно тому как в ботанике говорится о деревьях, кустарниках и травах, причем в

понятие «деревья» входят и голосеменные — сосна и ель, и покрытосеменные — береза и рябина, относящиеся к разным семействам).

«Ожившие палеозойские ископаемые»

Невиданная рыба. В декабре 1938 года в Индийском океане у берегов Южной Африки рыбаки извлекли из глубоководной сети невиданную ранее крупную рыбу. Диковинной добыче дивилцсь и жители других прибрежных селений, пока наконец через несколько дней эта рыба, уже сильно разложившаяся, не была доставлена в музей города Ист-Лондона. Научная сотрудница музея мисс Летимэр (Latimer) постаралась спасти то, что еще можно было сохранить, и изготовила из рыбы чучело (рис. 99). Внутренние органы рыбы были уже в таком состоянии, что их пришлось выбросить, а костного позвоночника у нее не оказалось. Изучавший останки этой рыбы проф. Смит дал ей родовое название Latimeria в честь той скромной работницы музея, которой наука была обязала сохранением этой ценнейшей находки.

К какой же группе класса рыб должна быть отнесена новооткрытая латимерия?

Близких родичей среди ныне живущих рыб у латимерии не оказалось, но зато очень похожие на нее изображения можно было найти на страницах курсов палеонтологии (рис.

Кистеперые рыбы. Название «кистеперые» (Crossopterygii) было дано этим рыбам за своеобразное строение их парных плавников (рис. 101), отличающее их от всех наших обычных лучеперых, — мясистые и покрытые чешуей лопасти этих плавников были оторочены кожными плавниковыми лучами, образующими подобие плоской кистц.

Основой осевого скелета у югстеперых была хорда, а позвонки . имели самое зачаточное строение и не окостеневали. Характерную особенность у этих рыб имели

чешуи — ромбические или округлые, с наружной стороны одетые веществом, близким к дентину наших зубов. У древних пресноводных форм плавательный пузырь мог выполнять роль легкого и ноздри сообщались с ротовой полостью, как у современных лягушек. У появившихся позднее морских форм пузырь уже ие выполнял дыхательной функции, а в связи с этим у них не было и внутренних ноздрей (хоан).

Эта группа морских кистеперых, существовавшая еще в девонский период, составляет особое семейство целакантид, или целакантов; к этой же группе следует отнести и современную латимерию, которую поэтому в литературе также именуют целакантом, подчеркивая этим ее теснейшую близость к видам, существовавшим еще сотни миллионов лет тому назад.

Новые находки. После 1938 года в течение ряда лет чучело, латимершт, описанное проф. Смитом, оставалось единственным документальным свидетельством существования кистеперых в современную эпоху; предполагалось, что эти рыбы живут только на очень больших глубинах, почему и не попадаются в рыболовные сети.

Хант тотчас же телеграфировал об этом Смиту, который, преодолевая всяческие трудности, поспешил прибыть на место, чтобы на этот раз сохранить целаканта для детального научного изучения.

Смит очень красочно описал свое первое «свидание» с целакантом: «Это он! Самый настоящий целакант! Я опустился на колени, чтобы лучше видеть и, гладя рыбу, вдруг ощутил, как на мою руку падают слезы. Я плакал и ничуть этого не стыдился. Четырнадцать лучших лет моей жизни были отданы поискам - и не зря, не зря. Вот он, целакант, нашелся наконец!».

До 1960 года было поймано уже 18 целакантов — крупных рыб длиной от 109 до 180 см и весом от 19,5 до 95 кг. Все они принадлежат к одному виду Latimeria cha- lumnae (первоначально Смит выделил было второго целаканта в особый род Malania, но оказалось, что признаки, отличавшие его от латимерии, были только результатом механического повреждения рыбы).

Изучение внутреннего строения целаканта показало, что настоящих позвонков у него нет и только в стенках перепончатого канала, в котором заключен спинной мозг, идет ряд хрящевых дуг, заканчивающихся наверху костными шипами. Плавательный пузырь, отходящий с нижней стороны кишечника, недоразвит и имеет вид короткой трубки.

Для внешнего вида целаканта характерна форма парных плавников с их утолщенными мясистыми основаниями, придающими им сходство с лапами: отсюда фамильярное название «старина Четвероног» (old Fourlegs), которым именует целаканта проф. Смит, поставивший его и в заглавии своей интереснейшей книги о поисках целаканта

Область распространения целакантов ограничивается водами Коморского архипелага, где они держатся на глубине 150— 390 м. Первая латимерия, пойманная у берегов Юго-Западной Африки, была, по-видимому, «бродягой», случайно заплывшей за пределы своих родных вод.

На вопрос, почему целаканты дожили от девонского периода до наших дней и при этом не претерпели почти никаких изменений, можно предположительно ответить, что в биоценозе океана они заняли .свое особое место (свою «жизненную нишу»), не вступая в конкуренцию с высшими костистыми, а их «четвероногость» говорит о том, что они, по всей вероятности, ведут придонный образ жизни.