Как узнать, сколько лет улитке, лошади или даже осьминогу?
На первый взгляд, вопрос кажется простым. Но это так только для домашних питомцев, чей возраст мы знаем со дня рождения. А если перед нами моллюск из Чёрного моря или дикая лошадь? Зоологи давно ищут способы заглянуть в паспорт животного, которого, возможно, уже нет в живых. Это нужно, чтобы понять, как быстро растёт популяция, сколько живут отдельные виды и что влияет на их жизнь.
Все методы определения возраста делятся на два больших подхода. Можно оценить относительный возраст: например, разделить всех зверьков в лесу на молодых и старых по размеру или весу. У копытных, например у лошадей, можно оценить, насколько стерты зубы, и определить приблизительный возраст по форме сточившейся поверхности резцов.
А как узнать абсолютный возраст (точное количество прожитых дней, месяцев или лет)? Оказывается, это тоже возможно. Все знают, что возраст дерева можно определить по годичным кольцам на спиле ствола: темные слои отмечают замедление роста в холодное время года.
Так вот, в твёрдых структурах организмов животных такие слои тоже часто находят. Для определения возраста можно использовать кости, зубы, раковины и некоторые другие образования. Ученые назвали их «регистрирующими структурами», потому что они регистрируют события из жизни животного – так по паспорту человека можно определить его возраст, состоит ли он в браке и есть ли у него дети (да, отметки у животных тоже могут быть не только возрастными).
Среди позвоночных животных самые разные способы применяются у рыб. Их чешуя – первая регистрирующая структура, которую начали использовать ещё с 1890 года. Чешую легко собрать, и её можно изучать, не убивая рыбу. Правда, она появляется не сразу после вылупления, а на определённой стадии развития, и порой бывает трудно отличить годовые кольца от случайных отметин. Гораздо надёжнее, хотя и сложнее в обработке, отолиты – это известковые камешки во внутреннем ухе рыбы. На них видны и годовые, и даже суточные кольца. У молоди считают суточные отметки, чтобы понять, как быстро идёт пополнение популяции, а у взрослых рыб – годовые, потому что это важно для промысла. Иногда используют и другие кости: позвонки, лучи плавников, жаберные крышки, но на них видны только годовые метки.
У земноводных и рептилий возраст часто определяют по срезам костей конечностей. Самый гуманный способ – взять у живой лягушки или ящерицы маленькую фалангу пальца, приготовить из неё тонкий срез и под микроскопом посмотреть годовые слои. У змей и ящериц зубы для этого не годятся, а вот костная ткань работает хорошо.
Немного сложнее дело обстоит с млекопитающими. Их кости активно перестраиваются, кровеносные сосуды пронизывают их насквозь, и годовые кольца могут разрушаться. Поэтому у зверей для определения возраста чаще используют зубы. В дентине и цементе (тканях, покрывающих и образующих зуб) в холодное время года рост замедляется и остаётся тёмная линия. По числу таких линий определяют возраст волков, китов, хищных, летучих мышей и даже грызунов. Правда, для некоторых видов этот метод не подходит: например, у овцебыка или у ряда рукокрылых чётких годовых меток в зубах нет. А вот у китов для определения возраста могут даже использовать ушные серные пробки!
А что же беспозвоночные? У них нет ни челюстей с зубами, ни привычных нам костей. Но и у них ученые нашли регистрирующие структуры.
Проще всего оказалось с моллюсками. У двустворчатых возраст определяют по линиям роста на самой раковине. Зимой моллюск растёт медленнее, и на поверхности или на шлифе (тонком спиле) появляется тёмная полоска. Так можно узнать возраст даже очень старых обитателей моря, например, холодноводного моллюска Arctica islandica, которого считают одним из самых долгоживущих животных: он может прожить больее 500 лет. Иногда считают кольца не на створке, а на лигаменте – упругой связке, которая соединяет створки.
У головоногих (кальмаров, каракатиц и осьминогов) набор регистрирующих структур ещё богаче. У кальмаров и каракатиц чаще всего изучают статолиты – маленькие известковые камешки, как у рыб. На них начиная с личиночной стадии есть суточные кольца.
Другой вариант – гладиус, внутренняя хитиновая «стрелка», которая есть у многих кальмаров. Линии роста на нём тоже можно подсчитать. Для осьминогов, у которых нет гладиуса, придумали другие методы: изучение стилетов (рудиментарных остатков раковины) и клювов. На их поперечных срезах, как выяснилось, тоже видны отметки возраста.
Получается, что почти у каждого животного есть свой внутренний паспорт, записанный в костях, зубах или раковинах. Задача учёного – научиться его читать. Иногда это просто: даже у рыбы на прилавке можно посчитать кольца на чешуе, но чаще это сложная лабораторная работа с редкими видами. Именно так, шаг за шагом, мы узнаём, сколько лет живут обитатели нашей планеты.
Дополнительные источники по теме:
1. Мина, М. В., Клевезаль, Г. А., 1976. Рост животных. // М.: Издательство" Наука", 291 с.
2. Клевезаль Г.А., Смирина Э., 2016. Регистрирующие структуры наземных позвоночных. Краткая история и современное состояние исследований // Зоологический журнал. Т. 95. С. 872–896.
3. Клевезаль Г. А. Принципы и методы определения возраста млекопитающих. М.: Тов-во научных изданий КМК. 2007
4. Arkhipkin, A. I., Bizikov, V. A., Doubleday, Z. A., Laptikhovsky, V. V., Lishchenko, F. V., Perales-Raya, C., & Hollyman, P. R. (2018). Techniques for estimating the age and growth of molluscs: Cephalopoda. Journal of Shellfish Research, 37(4)
Текст - Ольга Хорошутина
Фото - Свободные источники