Личинка асцидии – не единственный представитель фильтрующих, которые обладают этим многообещающим стерженьком в спине. Такой же есть и у чуть более крупного студенистого существа – ланцетника. Это создание, имеющее форму узкого листка сантиметров шести длиной, живет, полузарывшись в песчаное дно моря. Передний его конец, торчащий наружу, снабжен венчиком из щупалец, расположенных вокруг отверстия, через которое он всасывает воду. Тело у него тоже устроено примитивно. Какое бы то ни было подобие головы отсутствует, есть только небольшое светочувствительное пятно; нет сердца – только несколько пульсирующих артерий; нет ни плавников, ни конечностей, есть лишь небольшое расширение на заднем конце наподобие оперения стрелы. И однако же в этом примитивном организме можно усмотреть первые намеки на будущую рыбу. К гибкому стержню, который тянется во всю длину его спины, прикреплены поперечные полосы мышц. Животное ритмично сокращает их, и по бокам его пробегают волны, они отталкивают воду назад, а ланцетник продвигается вперед. Он плавает.
Заметим, что для установления родства строение личинки так же важно, как и строение взрослой особи. А часто даже важнее, потому что в своем индивидуальном развитии животные склонны повторять основные эволюционные стадии, пройденные их предками. Личинки термитов оказываются похожими на самых примитивных насекомых, щетинохвосток; личинки мечехвоста имеют выраженное членистое строение и демонстрируют близость с трилобитами, которую трудно проследить у взрослых особей. Свободно плавающие личинки моллюсков очень похожи на сегментированных кольчатых червей и представляют как бы связующее звено между этими группами. Так что у нас есть все основания считать сходство между ланцетниками и личинками асцидии доказательством их родства. Но кто из них предок, а кто потомок? То ли развитие шло от древней асцидии к более подвижному ланцетнику – сначала были личинки, которые освободились от сидяче‑прикрепленного образа жизни, а потом они начали и размножаться в своей личиночной стадии. То ли, наоборот, форма ланцетника является первоначальной, а сидяче‑прикрепленные виды развились из нее – приклеились носами к камням, утратили мышцы и ведут самый непритязательный образ жизни, какой только может им предоставить морская стихия.
Много лет считалось, что справедливо первое предположение. Но сегодня сравнительное изучение всей группы асцидий, очень обширной и разнообразной, дает основание считать верной вторую теорию. А совсем недавно подтверждение ей было найдено среди окаменелостей в Канадских Скалистых горах, в глинистых сланцах Берджесса, этой знаменитой палеонтологической сокровищнице. Там, среди трилобитов, плеченогих, многощетинковых червей в топких отложениях, образовавшихся ita дне моря, существовавшего 550 млн. лет назад, когда пловцов, вооруженных плавниками и костяком, еще не было и в помине, обнаружен отпечаток существа, совершенно подобного современному ланцетнику!
Следующий этап в истории позвоночных иллюстрирует личинка другого животного. В реках Европы и Америки обитает существо, похожее на ланцетника, только покрупнее, до 20 см в длину. Оно тоже зарывается в донный ил и кормится, фильтруя воду. Нет у него ни челюстей, ни глаз, ни плавников, помимо небольшой оборки вокруг хвоста. Это животное много лет считалось взрослым, имело свое название – пескоройка (аммоцета) и классифицировалось как очевидный родич ланцетника. И вдруг обнаружили, что это всего‑навсего личинки всем хорошо известного животного. Они в конце концов вылезают из своих ямок, обзаводятся глазами и узким колышащимся плавником вдоль всей спины, вырастают с угря величиной и оказываются… миногами.
На первый взгляд миногу вполне можно ошибочно принять за настоящую рыбу. У нее есть своего рода спинной хребет в виде длинного гибкого тяжа, однако нет челюстей. Голова миноги представляет собой большой плоский диск, в центре которого находится язык, усеянный острыми шипами. Есть у нее два маленьких глаза, а между ними – единственная ноздря, ведущая в слепую полость, и по обеим сторонам шеи – ряды жаберных щелей. Передним плоским концом минога присасывается к боку рыбы и, зазубренным языком сдирая мясо, поедает рыбу заживо. Миноги и их полностью морские сородичи – миксины и сегодня встречаются достаточно часто. Иногда в реках Америки их разводится столько, что это уже напоминает стихийное бедствие. Они так и кишат в воде, пожирая не только дохлую или больную рыбу, но и нападая на вполне здоровую. Внешность у миноги – маленькие глазки, жесткая присоска рта, змеевидное туловище – довольно отталкивающая, на взгляд человека. Но по справедливости это существо заслуживает внимания и даже уважения, так как его предки были некогда самыми передовыми и совершенными обитателями морей. Их остатки найдены в породах, насчитывающих 450 млн. лет, то есть почти таких же древних, как глинистые сланцы Берд‑жесса. Новые находки представляют собой всего лишь фрагменты отдельных чешуек, но они вполне поддаются определению, так как полностью совпадают с более поздними отпечатками, где в распоряжении палеонтологов – целые скелеты.
Эти бесчелюстные рыбообразные (или панцирные „рыбы") были, как правило, совсем мелкими, с большого пескаря, и при этом несли на себе тяжелую броню. У некоторых форм все туловище вместе с головой было заключено в панцирь из костяных пластин. Спереди, как у современной миноги, были два глаза и одна ноздря посредине. А сзади из панциря торчал мускулистый хвост, отороченный плавником. Ударяя хвостом, они могли передвигаться в воде, но тяжелая бронированная голова, должно быть, тянула книзу и заставляла их держаться у самого дна. Правда, у двух‑трех видов в плечевой области имелась простая кожная складка, но большинство этих животных еще не обзавелись плавниками и вынуждены были двигаться и маневрировать с помощью одного только хвоста. По‑настоящему плавать, не касаясь дна, они вначале совсем не умели – толща воды оставалась в распоряжении медуз и других беспозвоночных. Рыбообразные, лишенные челюстей, были не способны охотиться на моллюсков, имеющих раковины. Им оставалось шарить носом по морскому дну, всасывать круглым ртом песок и органические остатки и, отцедив съедобные частицы, выбрасывать остальное через щели, расположенные по обеим сторонам горла.
Но, как бы то ни было, маленькие первичные рыбообразные выжили, умножились в числе и достигли внушительного разнообразия форм. Тяжелый панцирь у них на теле, быть может, возник в результате отложения солей, поступающих в организм с пищей. При этом он, однако, послужил им необходимой защитой, ведь в те времена в морях владычествовали гигантские хищники – двухметровые ракоскорпионы с массивными челюстями, и они питались именно мелкой живностью со дна морского.
Благодаря мощным костным покровам головы у некоторых видов панцирных «рыб» мы получили возможность детально изучать их строение. Делая серию тонких срезов окаменелого черепа, ученые получают рисунок полостей, в которых проходили нервы и кровеносные сосуды. Этим способом было обнаружено, что у некоторых рыбообразных был мозг, совершенно такой же, как у современных миног. Еще у них был орган равновесия, состоявший из двух изогнутых трубочек, расположенных под прямым углом одна к другой по вертикальной оси. По перемещению жидкости внутри трубок с чувствительной внутренней поверхностью панцирная «рыба» определяла свое положение в воде. Почти такое же устройство имеется и у современных миног.
Потом некоторые из этих существ обрели внушительные размеры – свыше полуметра. Многие были вполне подвижны, покрытые гибким чешуйчатым панцирем, и, вероятно, могли всплывать высоко над дном моря. Но по‑настоящему умелых пловцов среди них все‑таки не было. Одинокий срединный плавник вдоль спины или внизу под брюхом препятствовал вращению вокруг своей оси и придавал рыбообразным некоторую устойчивость, но раздвоенного хвостового плавника у них еще не было.
Так продолжалось добрую сотню миллионов лет. В течение этого необозримого времени в морях возникли кораллы и стали строить рифы, а членистые животные создали новые формы, которым предстояло вскоре выйти из моря и установить форпост на суше. Существенные изменения произошли и у рыбообразных. Стенку щелей, которые имелись у них с обеих сторон на шее и служили фильтрами для выбрасываемой воды, пронизала сеть тонких кровеносных сосудов, так что они смогли выполнять и функции жабр. Со временем мягкую мышечную перемычку между щелями укрепили костные распорки, и первая пара этих костей понемногу, медленно‑медленно, за тысячелетия, вытянулась и изогнулась вперед. Вокруг кости образовались мышцы, теперь передние концы этих выступов получили возможность двигаться вверх‑вниз. Так образовались челюсти. Покрывавшие их костные чешуйки постепенно выросли, заострились и стали зубами. Отныне морским тварям, имеющим спинной хребет, больше не нужно было скромно держаться у дна, процеживая песок и воду. Теперь они могли кусать. На брюшной стороне у них с двух сторон образовались кожные складки, с помощью которых они могли управлять своим движением в воде. Складки в конце концов превратились в плавники, и эти существа научились по‑настоящему плавать. Так впервые позвоночные‑хищники в морях стали искусными пловцами.
По дну древних морей, плескавшихся 400 млн. лет назад, мы сегодня можем ходить. В северо‑западной Австралии на одной плоской безводной равнине, где теперь пасутся стада, неподалеку от места, которое аборигены называют Гого, стеной подымается ряд крутых каменных скал высотой до 300 м. Геологи и картографы, производя съемку местности, никак не могли взять в толк, что за эрозионные процессы привели к образованию этих скал. Но при ближайшем рассмотрении выяснилось, что их отвесные, изрезанные водостоками склоны сложены из остатков кораллов. Некогда эти места покрывало море, а скалы были коралловыми рифами, ограждавшими глубокую, изобилующую рыбой лагуну. Пересекая кольцеобразный коралловый островок‑атолл, в море стекали ручьи, и их пресные замутненные воды, губительные для кораллов, вымывали в рифах трещины. Со временем лагуны заполнились морскими отложениями и сравнялись с сушей. Море отступило. Постепенно почва всего Австралийского континента поднялась. Дожди и реки размыли и унесли мягкий песчаник, некогда заполнявший впадины лагун, и тогда бывшие рифы опять обнажились. Теперь отвесные их борта возвышаются не над морем, а над безводной пустыней, поросшей пучками колючей травы да низкорослыми, узловатыми австралийскими акациями. У их подножия, где раньше было дно моря, можно видеть куски песчаника. Из некоторых торчат пучки костей. Это остатки погибших в лагуне рыб, которые послужили фокусом окаменения. Окружающий их песок и ил затвердевали, превращались в камень, а остальные осадочные породы разрушались. Геологи подобрали несколько таких камней и у себя в лабораториях месяцами обрабатывали их уксусной кислотой. В конце концов каменная порода отпала, и обнаружились великолепно сохранившиеся, цельные и неповрежденные скелеты первых настоящих рыб.
Их было множество видов. Многие, как и их предшественники, имели панцирь – толстые костные пластины, так или иначе прикрепленные к коже, – и полный рот ужасных зубов. Обзаводились они понемногу и внутренним скелетом и даже начатками позвоночника, протянутого вдоль тела и включающего в себя первоначальный гибкий спинной тяж – хорду. У всех были развитые боковые плавники, обычно две пары: грудные, там, где кончается голова, и брюшные, вблизи анального отверстия. Но были и вариации. У одной формы боковые плавники составляли одну плавную линию; у другой грудные плавники заключались в костяные трубки и походили больше на щупы или подпорки. Некоторые жили на дне, но были и свободно плавающие, а встречались и настоящие гиганты, метров шести‑семи в длину. Перед лицом такой конкуренции почти все бесчелюстные панцирные «рыбы» вымерли.
Примерно в эту эпоху в династии рыб произошел заметный раскол. Одна группа утратила почти все скелетные кости, но взамен приобрела хрящи, гораздо более гибкие и легкие. Потомки этой группы – акулы и скаты. Оттого что у них стало меньше костей, они при тех же размерах оказались гораздо легче, чем были их предки. Но все равно мягкие ткани и хрящи тяжелее воды, и акула, чтобы не опуститься на дно, должна совершать поступательные движения. Современные акулы передвигаются в воде точно таким же способом, что и их предки: извивая заднюю половину туловища и мощно ударяя хвостом. Но поскольку толчок приходится сзади, голова перевешивает и имеет тенденцию зарываться. Для противодействия этому у акулы есть два горизонтальных грудных плавника, которые работают как стабилизаторы подводной лодки или крылья ракетного самолета. Эти плавники практически несгибаемы. Акула не может резко повернуть их на 90° и использовать как тормоза: нападающая акула не в состоянии остановиться, она может только свернуть в сторону. Двигаться задом наперед она тоже не может. А стоит ей перестать бить хвостом, и она пойдет на дно. Есть даже такие виды, которые по ночам укладываются на дно спать.
Одна ветвь хрящевых рыб вообще отказалась от трудной непрерывной работы хвостом и располагается более или менее постоянно на дне моря. Это – скаты. Их тела сильно сплющены, грудные плавники приобрели форму больших колеблющихся треугольников и взяли на себя двигательную функцию. Так что бить хвостом им больше незачем, и он у них утратил всю мускулатуру, стал тонким, как прут или плеть, иногда с ядовитым шипом на конце. Такая конструкция вполне надежна, но не дает скорости, доступной свободно плавающим акулам. Впрочем, скатам она и ни к чему. Они не охотники за дичью, их пища – моллюски и ракообразные, которых они подбирают со дна моря и уминают своими ртами, расположенными у них с нижней стороны. Рот снизу – это удобно для кормления, но затруднительно для дыхания. Акулы вбирают воду ртом, пропускают по жабрам и выпускают через жаберные щели. Если бы скаты дышали так же, к ним через рот попадало бы слишком много ила и песка. Вместо этого они втягивают воду через два отверстия, расположенные на голове сверху и непосредственно соединенные с жабрами, а выпускают через жаберные щели, которые у них находятся внизу.
Один род скатов, манта, снова научился плавать у поверхности воды. Туловище манты так растянулось в стороны, что ей почти не составляет труда держаться на плаву, опираясь на воду, как планер опирается на воздух. Но колышащиеся бока‑крылья не такие мощные двигатели, как ударяющий по воде, извивающийся хвост. Поэтому манта плавает медленнее своих родичей – акул и соперничать с ними в охоте не может. Она медленно передвигается в воде, едва помахивая широко раскинутыми (до 7 м!) крыльями, и, разинув огромный щелеподобный рот, выцеживает из воды взвешенных мелких ракообразных, а также рыбешек.
Вторая большая группа рыб сохранила костный скелет, и именно ее потомки сейчас господствуют во всех водах земного шара. Они, хотя и кружным путем, по‑своему, но очень успешно разрешили сложную проблему веса. На раннем этапе, когда у большинства рыб в коже были тяжелые пластины на костном основании, несколько семейств перешли из открытых морей в прибрежные воды, а потом и в мелководные лагуны, в болота. В таких местах рыбе трудно дышать. Чем сильнее нагрета вода, тем ниже в ней содержание растворенного кислорода. На мелководье в отличие от открытого моря температура воды легко поднимается и кислород теряется. Поэтому рыбам пришлось овладеть дополнительными способами добывания кислорода. Что это были за способы, сегодня можно видеть на примере реликтовой рыбы многопера, или бишира, обитающей в реках и болотах Африки. Время от времени эта рыба всплывает на поверхность и заглатывает ртом воздух. Он идет по пищеводу и попадает в специальный пузырь, образованный из складки в переднем отделе кишечного тракта. Стенки этого пузыря пронизаны кровеносными сосудами и поглощают газообразный кислород. В сущности, у бишира помимо обычных жабер есть еще и легкое.
Однако наполненный воздухом пузырь полезен и в другом отношении: он увеличивает плавучесть. И это обстоятельство для потомства первых дышащих воздухом тяжелых рыб оказалось еще более важным. Имея в теле воздушный пузырь, рыбы могли держаться в воде и не тонуть уже без помощи постоянно работающего хвоста. В конце концов костистые рыбы с плавательным пузырем появились не только у берегов, но и в открытых морях. Представители многих видов, обладавших таким усовершенствованием, плавали и в лагуне у подножия рифов Гого вместе со своими более старомодными сородичами.
Со временем появились и такие рыбы, которые наполняли свои воздушные пузыри, не поднимаясь на поверхность, чтобы глотнуть воздуха, а прямо выделяя его из крови. Трубка, соединяющая воздушный мешок с кишечником, утончилась до того, что вообще превратилась в нить без просвета. Так рыбы обзавелись плавательными пузырями.
Техника плавания подверглась коренным изменениям. Нагнетая воздух в пузырь из кровотока или через трубку, рыба могла по мере надобности менять свое положение в воде. А грудные плавники, которым больше не нужно было поддерживать рыбу на плаву, превратились в тонкие орудия управления, и рыба достигла в искусстве плавания высокого совершенства.
Вода в 800 раз плотнее воздуха, у движущегося в воде всякий выступ, всякая неровность на теле создают сопротивление еще более ощутимое, чем у птицы или самолета. Поэтому у быстро плавающих океанических рыб – тунца, скумбрии, марлина, макрели – тела удивительно обтекаемой формы, спереди заостренные, быстро утолщающиеся до максимального диаметра и затем изящно сужающиеся к двухлопастному симметричному хвостовому плавнику. Вся задняя половина тела у рыбы представляет собой как бы двигатель, от которого работают эти лопасти. К позвоночнику прикреплены группы сильных мышц, и рыба может всю жизнь неустанно водить хвостом из стороны в сторону. Чешуя, у ранних форм такая тяжелая, жесткая, стала тонкой и плотно прилегающей или же совсем утратилась. Сверху она смазана слизью. Пластины, прикрывающие жаберные щели, вплотную прилегают к телу, глаза почти не выступают из гладких контуров. Грудные и брюшные плавники, как и спинной плавник, тянущийся по кромке спины, никакого участия в поступательном движении не принимают. Они служат только рулями, стабилизаторами и тормозами. Когда рыба плывет на большой скорости, они складываются вдоль боков и входят в углубления, имеющиеся в этих местах на теле рыбы. А у хвоста, сверху и снизу, маленькие треугольные плавнички служат гасителями, предотвращающими завихрения.
Такая конструкция близка к идеальной, о чем свидетельствует то обстоятельство, что ею воспользовались рыбы самых различных видов и приобрели в результате разительное сходство между собой. Стоит какому‑то виду выйти в открытый океан и положиться на высокие скорости для того, чтобы есть и не быть съеденными, как эволюционный отбор неумолимо приближает облик рыб этого вида к описанной, самой удобной и математически безупречной форме.
Некоторые виды рыб под угрозой проигрыша в гонках со смертью стали использовать грудные плавники для совсем особых целей. Преследуемые хищником, они научились выпрыгивать из воды и широко растопыривать большие грудные плавники, которые до этого мгновения были сложены и прижаты к бокам. Воздух натягивает перепонки, подхватывает и несет рыбу, она планирует над водой на расстояние в сотни метров, оставляя преследователя ни с чем. Иногда во время полета такие рыбки опускают туловище вниз хвостом и успевают несколько раз ударить по воде, еще больше разгоняясь и продлевая свой полет.
Но не все рыбы в борьбе за существование полагаются на скорость. У тех, что обитают в средних слоях воды или вблизи берегов, свои проблемы и свои нужды. Но и у них приобретение плавательного пузыря оказало существенное влияние на дальнейшее развитие, так как он освободил плавники для выполнения других функций. У щуки они превратились в тонкие прозрачные крылышки, свободно вращающиеся на шарнирном суставчике, так что рыба отвечает немедленным противодействием на мельчайшие перемены течений и остается висеть над облюбованным камнем, будто на невидимой веревочке. Гурами превратили свои брюшные плавники в длинные нити – усы, которыми прощупывают перед собой воду, а в брачный период гладят своего партнера. А у морского дракончика они развились в устрашающее защитное оружие с ядовитым шипом на конце каждого луча.
Несколько видов рыб, поскольку вес перестал быть проблемой, снова облачились в панцирь. Так, кузовковая рыба плавает в густонаселенных, кишащих опасностями водах кораллового рифа, одетая в костяную кирасу – только грудные плавники вертятся да ходит из стороны в сторону хвост. Морской конек тоже заключен в жесткую броню. Хвост у него лишен плавника и загнут крючком, рыбка цепляется им за кораллы и водоросли. Туловище держится в воде стоймя, а бывший спинной плавник превратился в задний «двигатель», который постоянно колеблется и вместе с вращающимися на боках грудными плавниками несет важного стоячего конька через подводные заросли. Спинорог питается кораллами, разламывает каменные ветви и выедает из них маленьких полипов. У него все плавники сосредоточены сзади: большой мягкий спинной плавник рядом с хвостовым и в пару к нему такой же снизу. А голова свободна и может засовываться в глубь коралловых ветвей, выбирая особо лакомый кусочек. Спинной рог, давший рыбе название, – не что иное, как срединный луч спинного плавника. Он окостенел и упруго зацепляется за специальную защелку, образованную на спине двумя другими лучами. Когда разыгрывается сокрушительный шторм, рыбка заплывает в щель между кораллами, отпускает из зажима свой костяной рог и так прочно застревает в укрытии, что ни волны, ни течения, ни хищники, ни ныряльщик‑человек не в состоянии ее оттуда вытащить.
Некоторые костистые рыбы в подражание хрящевым и скатам перешли на придонный образ жизни, для чего им пришлось отказаться от плавательного пузыря, который некогда принес их предкам такой несомненный успех. У этих рыб грудные плавники используются опять же совсем в иных целях. У морского петуха передние плавники утратили перепонки, остались свободные лучи, которыми он может перебирать, как паук ногами. С их помощью он переворачивает камешки в поисках пищи. Удивительно приспособились к жизни на дне плоские рыбы. На их примере можно еще раз убедиться в том, что живые существа в своем индивидуальном развитии повторяют стадии эволюции рода. Вылупляясь из икринки, будущая камбала плавает в толще воды, как плавали, несомненно, ее предки. Но через несколько месяцев она подвергается трансформации. Утрачивается плавательный пузырь, который у нее до этого имелся. Голова как бы сворачивается, рот оказывается на боку. Один глаз перемещается чуть ли не вокруг всей головы и оказывается рядом с другим. Рыба опускается и ложится боком на дно. Грудные плавники ей теперь не нужны, хотя она и сохраняет их. А плавает она, колебля разросшиеся спинной и анальный плавники, которые окаймляют ее тело.
Так, подталкивая себя ударами хвоста, загребая грудными плавниками, паря на окаймляющих тело плоскостях, рыбы быстро и маневренно передвигаются в воде на всех уровнях и во всех местах вокруг прихотливых коралловых башенок, по‑над горами и равнинами морского дна, в густых колышащихся лесах бурых водорослей и в голубых, пронизанных солнцем водах открытого океана. Но подвижность требует чувствительных органов восприятия: передвигаясь, надо знать свое местонахождение.
Все рыбы обладают одним чувством, аналогов которому мы не имеем. Вдоль боков, раздваиваясь на голове, у них проходит еле заметная линия. Ее образуют особые поры, связанные между собой каналом, который тянется под кожей. Эта боковая линия позволяет рыбе ощущать малейшие перемены давления воды. Плывя, рыба образует перед собой волну сжатия. Когда эта волна натыкается на какой‑нибудь предмет, рыба порами своей боковой линии чувствует это. Точно так же она способна воспринимать на расстоянии движения других особей, плывущих с ней рядом, что особенно важно для видов, образующих косяки.
Запахи рыба чувствует очень тонко. Ноздри у рыб открываются в полость, обладающую способностью различать самые незначительные изменения в химическом составе воды. Акулы, например, могут при благоприятном течении улавливать запах свежей крови на расстоянии до полукилометра. В поисках пищи они и полагаются главным образом на обоняние – чем, кстати сказать, объясняется, быть может, необыкновенное строение такого чуда природы, как рыба‑молот, самая удивительная из всех акул. Ее ноздри расположены на концах двух выростов, отходящих в обе стороны от головы. Почуяв добычу, она начинает мотать головой, чтобы определить направление, откуда поступает запах. Если и справа и слева он одинаково силен, рыба‑молот устремляется прямо – и нередко первой из хищниц оказывается на месте.
Что до органа слуха и равновесия, то рыбы, судя по всему, умели воспринимать звуки с древнейших времен. Имевшаяся в черепе у панцирных «рыб» и миног капсула с двумя полукружными каналами у челюстных рыб подверглась значительному усовершенствованию: у них появился третий канал в горизонтальной плоскости, а под ним – мешок. Все три канала и мешок выстланы внутри очень чувствительным веществом, содержащим известковые крупинки, которые способны вибрировать и перемещаться. Звук передается в воде лучше, чем в воздухе, и, поскольку тело рыбы в большой мере содержит воду, звуковые волны достигают органа слуха без специального ушного прохода, который необходим животным наземным. Таким образом, рыба воспринимает и журчащий, шлепающий звук, издаваемый другими быстро плывущими рыбами, и щелчки моллюсков, захлопывающих створки своих раковин, и скрежет, производимый рыбами, задевающими боками кораллы.
С появлением плавательного пузыря рыбы получили новые, еще более совершенные способы генерации и восприятия звуков. У нескольких тысяч рыб образовались особые косточки, связывающие плавательный пузырь с капсулой внутреннего уха, так что на полукружные каналы вибрация передается усиленная резонансом пузыря. А у некоторых возникли особые мышцы, заставляющие плавательный пузырь вибрировать и этим производить громкий барабанный гул. По‑видимому, зубатки нескольких видов перекликаются именно таким образом, проплывая через мутную воду.
Зрение тоже было приобретено на ранних стадиях развития. У ланцетника есть глазное пятно, позволяющее ему отличать свет от тьмы. Бесчелюстные панцирные «рыбы», хотя головы у них и были одеты в костную броню, все же имели в ней отверстия для глаз. А поскольку законы преломления света универсальны, хороших оптических систем тоже существует немного. Впервые сложный глаз возник у трилобитов, его сохранили до наших дней насекомые. А не считая сложного глаза, зрительный орган, создающий изображение, у всех организмов в общем устроен одинаково: закрытая камера с прозрачным окном и линзой спереди и светочувствительной прокладкой сзади. Таков принцип устройства и глаз осьминога, и остальных головоногих, и искусственно созданного человеком глаза – фотокамеры. Этот же принцип лежит в основе устройства рыбьего глаза, унаследованного затем и всеми наземными позвоночными. Светочувствительный слой содержит два вида клеток – палочки и колбочки. Первые различают свет и темноту, вторые воспринимают цвет.
У большинства акул и скатов глаза не имеют колбочек, поэтому цветов они не различают. Неудивительно, что и сами они окрашены тускло – в серые, коричневые, буро‑зеленые и серовато‑стальные тона. И узоры у них на теле если и встречаются, то в виде простых пятен и точек. С костистыми же рыбами дело обстоит совсем иначе. У них в глазах есть и палочки, и колбочки, цветовое зрение у них большей частью превосходное, и соответственно их собственная окраска на диво яркая и пестрая. Желтые плавники окружают сапфировое туловище, оранжевые пятна разбросаны по серо‑зеленым бокам, шоколад‑но‑коричневые чешуйки украшены каждая ярко‑голубым ободком, хвосты напоминают мишень для стрельбы из лука: золотая сердцевинка, а от нее круги – красный, черный и белый. Кажется, нет такого оттенка в радужном спектре, нет такого узора на свете, которые не пошли бы рыбам на украшение.
Самые ослепительные рыбы живут в прозрачной, просвеченной солнцем воде, где их красота хорошо видна: в тропических озерах и реках и особенно роскошные у коралловых рифов. Здесь из‑за изобилия пищи и разнообразия форм жизни воды необыкновенно густо населены. В таких условиях видовые опознавательные знаки имеют очень большое значение, и рыбы прибегают к самым ярким нарядам, чтобы лучше выделяться среди остальных.
На примере одного небольшого семейства рыб‑бабочек, как их называют за необыкновенную красоту, видно, какое разнообразие может достигаться в красочных узорах. Рыбы‑бабочки все примерно одного размера (несколько сантиметров в длину), одинаковой конфигурации, узенькие, прямоугольные, с высокими лбами и маленькими выпяченными ртами. Но каждый вид населяет только свой отдельный участок рифа, на определенной глубине, вблизи своих излюбленных источников пищи. У одного удлиненные челюсти, чтобы нашаривать пищу между коралловыми стволами, другой специализировался на каком‑то одном виде мелких рачков. Поэтому в интересах каждой особи в стайке заявить, что определенное место уже занято ею, чтобы другие не пытались вторгнуться на ее территорию. С другой стороны, определенные цвета обратят внимание самки на присутствие самца той единственной разновидности, с кем ее союз не окажется бесплодным. Во многих других случаях потребность в такой крикливой саморекламе сдерживается опасностью оказаться заметной мишенью для хищника. Но рыбе‑бабочке такая опасность почти не страшна, ведь, держась подле кораллов, она за какую‑то долю секунды может нырнуть в щелку и спрятаться от преследователя. Вот почему каждый вид этого семейства при почти одинаковых туловищах имеет яркий и своеобразный узор, составленный из полосок, пятен, точек, кругов и зигзагов.