Если спросить у любого человека - "Кто живёт в море?" - он с вероятностью в 90% ответит примерно так: "В море живут осьминоги, кальмары, мидии, крабы, креветки, разные рыбы, морские черепахи, пингвины, тюлени, моржи, дельфины, киты". И этот ответ будет верным, хотя и не исчерпывающим.
Если же мы внимательно посмотрим на животных, перечисленных в этом ответе, то мы сразу обратим внимание на то, что всех их можно разделить на две группы на основании такого критерия, как тип дыхания: осьминоги, кальмары, мидии, крабы, креветки и рыбы - с помощью жабр дышат кислородом, растворённым в воде, тогда как морские черепахи, пингвины, тюлени, моржи, дельфины и киты - дышат кислородом воздуха с помощью лёгких. Почему это именно так, а не иначе - мы и расскажем в настоящей статье.
Из школьного курса биологии мы помним, что жизнь на нашей планете зародилась в водах древнего океана и очень долгое время развивалась и эволюционировала именно там, прежде чем около 540 млн. лет назад пути эволюционного развития не повернули в сторону пустой и безжизненной в то время суши, дав старт возникновению и развитию видов первых обитателей воздушной среды - бактерий, протистов, грибов. В последующем в процессе эволюционного развития жизнь на суше образовала огромное количество разных видов протистов, растений, грибов, а также разнообразных типов, классов, семейств, родов и видов животных. Всех животных суши объединял один важный признак - они дышали кислородом воздуха с помощью специализированных органов. У позвоночных такими органами были лёгкие, которые наилучшим образом решали проблему газообмена для всех наземных обитателей - начиная от амфибий и заканчивая млекопитающими.
Однако тропы эволюции зачастую весьма извилисты и запутаны, вследствие чего значительное количество видов наземных позвоночных в течение длительного периода времени прошли этап вторичной адаптации и возвращения к водному образу жизни, образовав целый ряд адаптационных форм, в разной степени приспособленных к жизни в воде. Такие животные в биологии носят название вторичноводных. Вот о них мы и поговорим.
Виды вторичноводных животных имеются во всех классах современных позвоночных - амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. О птицах, жизнь которых тесно связана с морем, можно больше узнать из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале:
А обо всех остальных вторичноводных животных, жизнь которых непосредственным образом связана с морем (животные, жизнь которых связана с пресными водоёмами, не являются объектом рассмотрения настоящей статьи), я постараюсь рассказать нашим читателям ниже.
Итак, кто же это такие - вторичноводные животные? Биологическая наука говорит нам, что вторичноводные - это животные, эволюционные адаптации которых позволяют им добывать пищу в воде (в нашем обзоре нас будут интересовать позвоночные животные, добывающие пищу только в солёной воде морей и океанов). Как уже было отмечено выше, вторичноводные виды имеются во всех классах наземных позвоночных животных. По степени адаптации к обитанию в воде всех вторичноводных животных можно подразделить на 4 (четыре) группы, а именно:
1. Околоводные животные - для них характерна минимальная степень адаптированности к жизни в воде, однако добывание ими пищи непосредственно связано именно с водой, вследствие чего их связь с водоёмами постоянна; однако морфологические адаптации животных этой группы весьма неглубоки и носят вспомогательный характер; к этой группе относятся такие животные, как крабоядная мангровая лягушка (Fejervarya
cancrivora) - амфибии; мангровая змея (Boiga dendrophila), мангровый сцинк (Emoia atrocostata), мангровый варан (Varanus indicus), береговой варан (Varanus semiremex), варан Митчелла (Varanus mitchelli), и др. - рептилии; австралийская ложная водяная крыса (Xeromys myoides), хутии (хутия Кабреры (Mesocapromys angelcabrerai), хутия Гарридо (Capromys garridoi)), морская норка (Neogale macrodon; истреблена человеком
в конце XIX в.), карликовый мангровый ленивец (Bradypus pygmaeus), рыбоядные летучие мыши (большой рыболов (Noctilio leporinus), рыбоядная ночница (Myotis vivesi)), и др. - млекопитающие.
2. Частичноводные животные - для них характерна гораздо большая связь с водой, в которой они проводят не меньше времени, чем на суше, добывая в воде пищу и спасаясь там от врагов, и т.д. (но отдыхают и размножаются только на суше), поэтому и морфологические адаптации к водному образу жизни у животных этой группы гораздо глубже по сравнению с животными из группы предыдущей; в эту группу входят такие животные, как водяная змея Жерара (Gerarda prevostiana), мангровый крабоед Шлегеля (Fordonia leucobalia), собакоголовый уж (Cerberus rynchops), мангровая змея Ричардсона (Myron richardsonii), водяная змея Беннета (Enhydris bennettii), бугорчатая черепаха (Malaclemys terrapin), морская игуана (Amblyrhynchus cristatus) и др. - рептилии; морская/кошачья выдра (Lontra felina), белый медведь (Ursus maritimus), и др. - млекопитающие.
3. Полуводные животные - для них характерна очень тесная связь с водой и слабая, но постоянная связь с сушей, обусловленная невозможностью для них размножаться в воде, которую они покидают именно с репродуктивными целями, иногда - также для отдыха, а млекопитающие - ещё и для линьки (исключением являются пагофильные виды настоящих тюленей, использующие дрейфующие льды в качестве твёрдого субстрата, пригодного для отдыха, размножения и линьки, и практически никогда не выходящие на сушу); в эту группу входят такие животные, как бородавчатые змеи (род Acrochordus), морские крайты (род Laticauda), черепаха африканский трионикс (Trionyx triunguis), морские черепахи (семейство Cheloniidae), кожистая черепаха (Dermochelys coriacea), острорылый крокодил (Crocodylus acutus), гребнистый крокодил (Crocodylus porosus) - рептилии; калан (Enhydra lutris), морж (Odobenus rosmarus), ушастые тюлени (семейство Otariidae), настоящие тюлени (семейство Phocidae) - млекопитающие;
4. Водные животные - для них характерно отсутствие каких бы то ни было связей с сушей; все их жизненные функции - добывание пищи, спаривание, рождение детёнышей, отдых и сон - осуществляются в воде, которую они никогда не покидают; в состав этой группы входят такие животные, как морские змеи (подсемейство Hydrophiinae) - рептилии; сирены (стеллерова
корова (Hydrodamalis gigas; истреблена человеком в конце XVIII в.), дюгонь (Dugong dugon); ламантины (семейство Trichechidae) - 2 морских вида); китообразные (инфраотряд Cetacea; включает множество видов, объединённых в 10 семейств морских китообразных (имеется также 3 семейства пресноводных китообразных, которые не являются предметом настоящего обзора)).
Больше узнать об адаптивных типах позвоночных животных можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале:
В процессе эволюционного приспособления к новым условиям существования предковые виды нынешних вторичноводных животных осваивали те или иные пищевые ресурсы морей и океанов, встраиваясь в уже существовавшие там пищевые цепочки и занимая места в тех или иных экологических нишах, вытесняя и/или подвигая занимавшие эти места виды первичноводных животных-гидробионтов. В зависимости от используемых в качестве основного источника пищи ресурсов все виды вторичноводных обитателей морей и океанов можно подразделить на несколько специализированных пищевых кластеров, а именно:
А) Фитофаги - главным источником пищи для животных этой группы являются растения и протисты - листья мангровых деревьев и кустарников, морские травы, зелёные, бурые и красные водоросли; в этот кластер входят такие животные, как карликовый мангровый ленивец (питается исключительно листьями мангровых деревьев), морская игуана (питается различными, но в основном красными водорослями), зелёная черепаха (питается морскими травами и зелёными и красными водорослями), стеллерова корова (питалась бурыми водорослями), дюгонь (питается морскими травами), вест-индский и африканский ламантины (питаются листьями мангровых деревьев, морскими травами, зелёными водорослями);
Б) Карцинофаги - главным источником пищи для животных, входящих в эту группу, являются различные ракообразные - крабы, морские раки, креветки, разнообразные рачки и т.д.; в этот кластер входят такие животные, как мангровая крабоядная лягушка, водяная змея Жерара, белобрюхая мангровая змея-крабоед, мангровый крабоед Шлегеля, мангровый сцинк, австралийская ложная водяная крыса, и др.;
В) Медузофаги - главным источником пищи для животных из этого кластера являются медузы, а также гребневики, сифонофоры, сальпы и пиросомы - т.е. медузообразные мягкотелые морские животные; в эту группу входит единственный вид - кожистая черепаха;
Г) Цефалоподофаги - главным источником пищи для входящих в этот кластер животных являются головоногие моллюски - осьминоги, каракатицы, кальмары; в эту группу входят такие животные, как гваделупский морской котик, фернандесский морской котик, кергеленский морской котик, новозеландский морской котик, тюлень Росса, южный морской слон, серый дельфин, широкомордый дельфин, оба вида китовидных дельфинов, оба вида гринд, нарвал, клюворыловые киты (24 вида), малый карликовый кашалот, когия, кашалот;
Д) Планктонофаги - главным источником пищи для животных этой группы является планктон - совокупность разнообразных мелких организмов различной классификационной принадлежности (микроскопические диатомовые и др. водоросли, мелкие кишечнополостные, ракообразные (криль), личинки моллюсков и других морских беспозвоночных, икра
различных видов иглокожих и кишечнополостных и офиур, икринки и мальки рыб, и т.д.); в этот кластер входят такие животные, как тюлень-крабоед, некоторые виды китов-полосатиков - малый полосатик, полосатик Омуры, южный полосатик, синий кит, настоящие, или гладкие киты - гренландский кит, северный гладкий кит, южный гладкий кит, японский гладкий кит, карликовый гладкий кит;
Е) Планктоно-ихтиофаги - для животных этой группы равнозначными источниками пищи являются как планктонные организмы, так и рыба; в состав этого кластера входят такие вторичноводные животные, как часть видов китов-полосатиков - горбатый кит, финвал, сейвал, полосатик Брайда, полосатик Идена, и др.;
Ж) Ихтиофаги - это самый многочисленный по видовому составу входящих в него животных кластер, главным источником пищи для которых является рыба; в состав этой группы входят такие животные, как водяная змея Беннета, собакоголовый уж, бородавчатые змеи (3 вида), морские змеи (62 вида); рыбоядные летучие мыши - рыбоядная ночница, большой рыболов; сивуч, галапагосский морской лев, морские котики (северный, галапагосский, капский, субтропический, южноамериканский), настоящие тюлени - обыкновенный тюлень, каспийская нерпа, кольчатая нерпа, серый тюлень, ларга, тюлень Уэдделла, тюлень-монах (средиземноморский, гавайский, вымерший в середине ХХ в. карибский); морские свиньи (6 видов), дельфины и киты (ла-платский, длинноклювый, Коммерсона, афалина, белобочка, белуха, малая косатка, короткорылый продельфин, косатки R-типа (прибрежные оседлые), и мн. др.);
З) Бентофаги - главным источником пищи для животных этой группы является бентос - совокупность разнообразных живых организмов, обитающих на грунте и в грунте морского дна; в состав бентоса входят морские звёзды, морские ежи, голотурии, офиуры, многощетинковые черви, морские анемоны, различные виды двустворчатых и брюхоногих моллюсков, крабы, лангусты, ланцетники, донные рыбы и т.д., а к кластеру бентофагов относятся такие животные, как плоскоспинная морская черепаха, черепаха бисса; калан, лахтак/морской заяц, морж, серый кит;
И) Саркофаги - для животных из этой группы основным источником пищи является мясо теплокровных животных - птиц и млекопитающих; в эту группу входят: острорылый крокодил, гребнистый крокодил; белый медведь; морской леопард; косатки T-типа (прибрежные кочевые) и O-типа (пелагические странствующие), карликовая косатка;
К) Эврифаги - животные из этого кластера наименее специализированы в отношении потребляемых пищевых ресурсов; главным критерием пригодности к употреблению в пищу того или иного ресурса является его доступность, поэтому животные, относимые к этой группе, при наличии возможности едят любой доступный корм - рыбу, моллюсков, ракообразных, различные бентосные организмы, охотятся на морских птиц, поедают водоросли, и т.д.; в состав этой группы входят такие животные, как мангровая змея/уленбуронг, американский маршевый уж (Nerodia clarkii), мангровый варан, африканский трионикс, бугорчатая черепаха, логгерхед, атлантическая ридлея, оливковая ридлея; хутия Гарридо, хутия Кабреры, морская норка, морская/кошачья выдра; морские львы (калифорнийский, австралийский, новозеландский, южный, японский); настоящие тюлени - северный морской слон, тюлень Росса, тюлень Уэдделла, хохлач, крылатка, гренландский тюлень, и др.; продельфины (5 видов); крупнозубый дельфин, западноафриканский дельфин, иравадийский дельфин, чилийский дельфин, крестовидный дельфин, и мн. др..
Степень освоения водной среды разными видами вторичноводных животных весьма неодинакова. Например, околоводные животные могут плавать в морской воде, но предпочитают по возможности этого не делать, добывая пищу в мангровых зарослях или на ваттах во время отлива, когда море отступает и обнажается дно (крабоядная мангровая лягушка, мангровая змея, мангровый сцинк, мангровый варан, австралийская ложная водяная крыса, хутии, морская норка), либо же, как мангровый карликовый ленивец и рыбоядные летучие мыши, процесс добывания пищи у которых вообще не предполагает непосредственного взаимодействия с водой - достаточно редко в ней оказываться (так, мангровый ленивец плавает только с целью перебраться на другое дерево в случае, если он не может этого сделать, используя расположенные близко друг от друга ветви соседних деревьев, либо же с целью спаривания с самкой, находящейся далеко от него на другом дереве и подающей звуковое оповещение самцам о её готовности к спариванию). Другие животные - такие, как морская игуана, бугорчатая черепаха, морская/кошачья выдра и т.д. - хотя и добывают пищу в воде, но надолго в ней не задерживаются и далеко от берега не уплывают - сразу после того, как подкрепились, торопятся выйти на сушу. Полуводные животные, которые сохраняют связь с сушей только в период размножения, и даже часть водных животных, которых с сушей, казалось бы, уже ничего не связывает - всё равно не смогли полностью от неё оторваться, осуществляя свою жизнедеятельность в основном в прибрежных акваториях и не удаляясь далеко от берегов. Это относится к таким животным, как бородавчатые змеи, морские крайты, большая часть видов морских змей, морские крокодилы - острорылый и гребнистый, каланы, моржи, многие виды ушастых и настоящих тюленей, дюгони, ламантины, а также многие виды дельфинов и некоторые виды китов (например, серый кит, который ежегодно совершает миграции на большие расстояния - осенью из Берингова моря в Калифорнийский залив, а весной в обратном направлении; эти миграции происходят вдоль берегов североамериканского континента в непосредственной близости от них). Однако среди вторичноводных животных также имеется значительное число видов, которые с полным правом могут быть названы пелагическими, т.е. живущими в открытом океане вдали от любых берегов и никак не связанными с сушей. К таким видам животных можно отнести, например, пагофильных настоящих тюленей - гренландского, кольчатую нерпу, тюленей Уэдделла, Росса, тюленя-крабоеда, морского леопарда, крылатку, хохлача - которые с сушей практически не связаны, и вся их репродуктивная активность и линька происходят вдали от берегов - на дрейфующих в море льдинах; настоящими же пелагическими животными, не связанными ни с сушей, ни с каким-либо иным твёрдым субстратом типа дрейфующих льдин или айсбергов, можно назвать двухцветную пеламиду, кожистую черепаху, многие виды дельфинов и китов (например, таких, как синий кит, финвал, сейвал, полосатик Брайда, малый полосатик, горбач, южный гладкий кит, карликовый гладкий кит, кашалот, когия, клюворыловые киты, и др.), которые ничем не привязаны к суше (исключение составляет лишь кожистая черепаха, самки которой один раз в три года вынуждены выходить на сушу для того, чтобы отложить яйца; самцы же кожистой черепахи на сушу не выходят никогда), бороздят океаны во всех направлениях и могут проплывать огромные расстояния. При этом разные виды вторичноводных животных добывают себе пищу на разных "этажах" моря - кто-то это делает на поверхности воды (например - рыбоядные летучие мыши, которые, используя эхолокацию для обнаружения
рыбы, ловят её на лету, выхватывая её когтями из воды в тот момент, когда рыба приближается вплотную к водной поверхности), кто-то - сразу под ней (например, обыкновенная морская свинья/азовка, калифорнийская морская свинья/вакита, беспёрая морская свинья, дельфин Гектора, западноафриканский дельфин, иравадийский дельфин, чилийский дельфин, белобрюхий дельфин, и др.), для кого-то основным местом поиска пищи являются глубины до 200 м - эвфотическая эпипелагиаль, (больше узнать о зонировании океанских вод можно из тематической статьи, ранее размещённой на нашем канале):
куда проникает солнечный свет (например, дельфин Хэвисайда, тёмный дельфин, тихоокеанский белобокий дельфин, беломордый дельфин, черноморская афалина, ла-платский дельфин, и др.), а кто-то охотится на глубинах до 700 м - в сумраке дисфотической мезопелагиали (например, длиннорылый продельфин, короткорылый продельфин, малайзийский дельфин, гринда, большелобый продельфин, и др.). А есть и такие виды вторичноводных животных, которые освоили тёмные воды батипелагиали, где они на глубине свыше 700 м охотятся на глубоководных рыб, кальмаров и осьминогов и других представителей фауны глубин (например, нарвал может охотиться на глубине около 900 м и задерживать дыхание до 30 минут; кожистая черепаха ныряет на глубину свыше 1 300 м, задерживая дыхание на 1 час 10 минут; морской слон может охотиться на глубине около 1 700 м, задерживая дыхание на 1 час 20 минут; кашалот ныряет на 2 200 м и может не дышать 1 час 40 минут, однако чемпионами по глубине погружений и по продолжительности дыхательных пауз являются киты из семейства клюворыловых (Ziphiidae), в которое входит 24 вида; все они питаются головоногими моллюсками, на которых охотятся на глубине свыше 1 300 м (а фактически - на гораздо больших глубинах); ну а абсолютным чемпионом среди всех вторичноводных животных по глубине погружения и по продолжительности дыхательных пауз является клюворыл Кювье, который может нырять на глубину около 3 000 м и задерживать дыхание на 3 часа 40 минут, что трудно себе даже вообразить!).
Таким образом, мы видим, как извилистый путь эволюции вернул вторичноводных животных - эволюционных потомков многих видов, когда-то ведших абсолютно наземный образ жизни, назад в воду - колыбель всего живого на Земле, сформировав такие их морфологические и поведенческие адаптации, которые по степени приспособленности к условиям жизни в новой старой среде практически ничем не уступают адаптациям, имеющимся у первичноводных животных.
Если вам понравилась статья, ставьте лайк, делитесь своим мнением в комментариях и подписывайтесь на канал - будет интересно!
Читайте также:
и другие статьи на нашем канале.
Желаем вам приятного и познавательного чтения!
Если вы хотите поддержать автора, вы можете это сделать, нажав на ладонь с сердечком внизу справа. Спасибо!