Познакомьтесь с ходячей акулой — видом акул, которые могут передвигаться по суше, выживать в среде с низким содержанием кислорода и размножаться, не тратя энергию впустую.
Существует акула, которая может ходить по суше. Один этот факт звучит так, будто биология хвастается своими достижениями. Но что ещё более впечатляюще, акула-эполетта — небольшой пятнистый обитатель рифов, также известный как «ходячая акула», — добавила в своё резюме ещё один сюрприз: она может размножаться без обычных для метаболизма затрат.
Новое исследование показывает, что эти акулы незаметно меняют некоторые правила, которые, по мнению учёных, регулируют энергетику, эволюцию и размножение в океане. Исследование, опубликованное в Biology Open, показывает, что самки акул-эполет могут производить и откладывать яйца без какого-либо заметного увеличения энергозатрат. Для животных, обитающих в самых сложных условиях на Земле, такая эффективность может быть залогом выживания.
Что такое ходячие акулы?
Акулы-эполеты акулы известны своим необычным способом передвижения. Как объясняет Океанографическое общество, вместо того чтобы полагаться исключительно на плавание, они «ходят» по морскому дну, извиваясь всем телом и опираясь на очень гибкие грудные и брюшные плавники. Такая адаптация позволяет им перемещаться по мелководным коралловым рифам, изобилующим препятствиями, проскальзывая через трещины и расщелины, куда не могут пробраться другие хищники.
Во время отлива эти акулы могут перемещаться между коралловыми рифами и кратковременно оказываться на открытом рифе или на суше. Этой способности способствует ещё одна удивительная адаптация — чрезвычайная устойчивость к низкому содержанию кислорода. Согласно исследованию, опубликованному в Marine & Freshwater Research, акулы-эполеты могут замедлять сердцебиение и дыхание, а также избирательно уменьшать приток крови к участкам мозга, что позволяет им выживать в условиях, которые быстро привели бы к гибели большинства рыб.
Известно девять видов шагающих акул, и все они обитают исключительно в Австралии, Индонезии и Папуа — Новой Гвинее. Генетический анализ показывает, что они также являются новичками в эволюции. Сравнивая небольшие фрагменты плавников, похожие на обрезки ногтей, исследователи обнаружили, что шагающие акулы появились всего 9 миллионов лет назад, что делает их самыми молодыми акулами на планете.
Их диверсификация, вероятно, произошла в результате медленного расширения популяций, которые затем оказались изолированными из-за повышения уровня моря и изменения ландшафта.
Как ушастые акулы эволюционировали, чтобы превзойти все ожидания
Жизнь в тёплых мелководных рифовых зонах требует больших затрат энергии. Доступность пищи может меняться, уровень кислорода падает, а хищники всегда поблизости. Со временем у акул-эполеттов, по-видимому, сформировалась физиология, в которой эффективность превыше всего.
Эта эффективность может распространяться далеко за пределы движения и дыхания. Согласно новому исследованию, размножение — обычно один из самых энергозатратных процессов в жизни животных — практически не влияет на метаболизм этих акул.
«Размножение — это самая важная инвестиция. [...] Вы буквально создаёте новую жизнь с нуля, — сказала Джоди Раммер в пресс-релизе университета Джеймса Кука. — Мы ожидали, что, когда акулы откладывают эти сложные яйца, их энергопотребление резко возрастёт. Но энергопотребление не увеличилось, оно осталось на прежнем уровне».
Репродуктивный способ акул не похож ни на один другой
Исследовательская группа наблюдала за пятью самками чернопёрых акул до, во время и после формирования капсулы из яиц. За акулами, содержащимися в больших резервуарах с регулируемой температурой в Университете Джеймса Кука, велось наблюдение на предмет потребления кислорода, химического состава крови и изменений уровня гормонов в течение трёхнедельного репродуктивного цикла.
Обыкновенные акулы-эполеты обычно откладывают по два яйца за цикл, при этом пик яйцекладки приходится на период с сентября по декабрь. Однако, несмотря на эти затраты, исследователи обнаружили, что скорость метаболизма, показатели крови и уровень гормонов остаются неизменными.
«Всё было на удивление стабильно, так что это исследование ставит под сомнение наши фундаментальные представления о хрящевых рыбах (акулах, скатах, химерах и т. д.). В условиях стресса, вызванного окружающей средой, многие виды выбирают между выживанием и размножением, но акула-эполетта может продолжать откладывать яйца даже в таких стрессовых условиях. Это обнадеживает, потому что здоровые акулы — это здоровые рифы», — объяснила ведущий автор исследования Кэролин Уилер.
В условиях глобального потепления и растущей непредсказуемости океана акула, которая может ходить, переносить недостаток кислорода и размножаться с минимальными затратами энергии, может стать именно тем эволюционным достижением, в котором нуждается океан.