Рассмотрим на примере кальмара Гумбольдта.
Конечная задача биологии - воспроизводить себя. Так, как же кальмар Гумбольдта размножается в естественной среде обитания? Как и у всех видов кальмаров, у них есть отдельный мужской и женский пол. Также как все кальмары, мужчины Гумбольдта упаковывают свою сперму в сперматофоры, которые передаются женщинам во время спаривания. Самки держат эти сперматофоры до тех пор, пока они не будут готовы к размножению, и в это время они будут использовать сохраненную сперму для оплодотворения своих яиц, прежде чем выпустить их в воду в виде огромной желатиновой массы.
Большая часть того, что мы знаем о размножении кальмара Гумбольдта, - это догадки. Некоторые другие виды кальмаров собираются в предсказуемых местах для спаривания и нереста, но для кальмаров Гумбольдта такое поведение неизвестно. Профессор Джилли, возможно, однажды видел пару, спаривавшуюся в Калифорнийском заливе, но опыт был короток для интимных деталей.
Самка кальмара Гумбольдта может спариваться и хранить сперму с юных лет. Наиболее распространенное место, где можно найти сохраненные сперматофоры на теле женщины, это ее щечная мембрана - область ткани, окружающей ее рот. Если вы посмотрите на красновато-пурпурную мембрану вокруг клюва кальмара и увидите мягкие белые иголки длиной в сантиметр или меньше, это сперматофоры. Вы также можете увидеть сперматангию - маленькие белесые прыщи, полные спермы. Каким-то образом сперма из сперматофоров мигрирует в эти сперматангии, но механизм остается загадкой.
Как и на щечной мембране, сперматофоры иногда обнаруживаются прикрепленными к рукам или голове женщины. Редко они могут даже быть найдены на мужском кальмаре. Ученые не могут определить, является ли кальмар Гумбольдта мужчиной или женщиной, глядя на внешнюю сторону, и возможно, что кальмар также не совсем уверен.
Когда яйца самки созрели, ее первая задача - смешать их с желе внутри своей мантии. У нее две разные железы, которые производят два разных вида желе. Яйцевидные железы покрывают каждое яйцо желе, что способствует развитию. (Мы знаем это, потому что успешное лабораторное оплодотворение яиц кальмара Гумбольдта требует добавления экстракта яйцевидной железы.) Желе из нидаментальных желез, по-видимому, не необходимо для развития, но обеспечивает структуру яичной массы и может отталкивать хищников и паразитов.
Сам нерест никогда не наблюдался. Во время исследовательского круиза в Калифорнийском заливе в 2006 году появилось несколько самок в аквариумах на палубе корабля, но это случилось посреди ночи, и никто не видел, как они это делали. Вот наша рабочая гипотеза о том, как создается яичная масса: самка смешивает яйца и желе внутри своей мантии, выпрыскивает эту смесь из своей воронки, а затем держит ее на руках. В центре ее рук находится рот с окружающей его щечной мембраной и хранящимися сперматофорами и сперматангией, поэтому это положение позволяет сперме, наконец, выполнять свой долг и оплодотворять яйца.
Как и у всех кальмаров, родительская забота отсутствует. Мама Гумбольдт выпускает яичную массу в открытый океан и занимается своими делами. Вероятно, она будет продолжать есть и расти, пока она выращивает оставшиеся яйца в течение нескольких недель или месяцев. У женского кальмара Гумбольдта около 10 миллионов яиц, и единственная яйцевая масса, когда-либо найденная и изученная учеными, содержала от полумиллиона до миллиона яиц. Математика предполагает, что успешная женщина может породить 10-20 масс за свою жизнь.
Обнаружение этой массы одного яйца было фантастической случайностью. В том же круизе 2006 года, когда самки появлялись на палубе, некоторые ученые отправились в дайвинг посреди моря Кортеса, чтобы собрать медуз. Около 16 метров (52 фута) ниже поверхности, они вплыли в желатиновую каплю размером с небольшую машину. Они собрали его части в банки и привезли обратно к лодке. Банки были полны яиц кальмаров, которые начали вылупляться в ту же ночь, и позже генетический анализ подтвердил, что они были маленькими кальмарами Гумбольдта.
Лабораторные эксперименты показывают, что кальмары Гумбольдта развиваются от оплодотворения до вылупления всего за неделю, поэтому яичная масса является эфемерной вещью. Это одна из причин, по которой их так сложно найти. Другой вопрос состоит в том, что они не находятся ни на поверхности, ни на дне, а плавают в середине обширной трехмерной среды.
Птенцов называют параларвами, термин, который был изобретен для описания всех детенышей осьминогов и кальмаров. Настоящая личинка, как и гусеница, проходит через катастрофические метаморфозы, чего нет у осьминога и кальмара. И все же они физически очень отличаются от взрослых, поэтому используют термин «параларва». В случае кальмара Гумбольдта и некоторых других родственных видов кальмаров, наибольшее различие между параларвами и взрослыми - это хоботок. Он вырастает из рук животного, выглядит как хобот слона, и в конечном итоге раскалывается пополам, образуя два взрослых щупальца. Никто не знает почему. Это еще одна загадка в странной и удивительной жизни кальмара Гумбольдта!
