Какие у вас большие глаза! Гигантский и колоссальный кальмары (Architeuthis и Mesonychoteuthis)

– Алло?

– Привет, это я.

– А, привет, Гигантский Кальмар. Что тебе нужно? Я тут пытаюсь одеться для работы.

– Я знаю, я наблюдаю за тобой.

– Гррррр, ты можешь перестать это делать? Вас, парни, надо просто обязывать получать лицензию на право смотреть вдаль на такие расстояния. Вы все – просто кучка ползучих гадов.

– А у тебя косичка дурацкая.

****

Если крохотный филиппинский долгопят – это обладатель самых больших глаз относительно размера собственного тела среди всех млекопитающих на Земле, то гигантский и колоссальный кальмары имеют самые большие глаза во всём животном царстве. Но для чего – этого учёные до недавнего времени не могли понять.

Обладая телами, которые дорастают до 10 метров в длину от головы до кончиков щупальцев, гигантский и колоссальный кальмары избавлены от многих хищников, за которыми нужно следить. Кроме того, они делят глубины пелагиали – или «открытого моря» вдали как от океанского дна, так и от берегов – со многими животными, которые прекрасно чувствуют себя, обладая глазами, составляющими лишь небольшую часть от размера их тела. Хотя учёные не смогли понять, для чего именно этим двум видам кальмаров нужны глаза диаметром 250-400 миллиметров, что почти втрое превышает диаметр глаза любого другого животного, они знали, что этот огромный размер должен нести весьма специфическую функцию.

В 2007 году самый большой неповрежденный кальмар, которого когда-либо поднимали из океанских глубин, попался в сети в море Росса, глубоком заливе на побережье Антарктиды. Будучи длиной 8 метров, 495-килограммовый взрослый колоссальный кальмар (Mesonychoteuthis hamiltoni) обладал глазами ошеломляющего размера – 270 миллиметров; так совпало, что команда учёных во главе с биологом Сёнке Йонсеном из Университета Дьюка в США проводила свои изыскания, намереваясь раскрыть секрет этих могучих морские созданий и их чуть меньшего кузена, гигантского кальмара (Architeuthis). «По сравнению со следующими по размеру крупнейшими глазами они втрое больше по ширине и их объём больше в 27 раз, – говорит Йонсен. – Как и в случае с хоботом слона и со звездой на морде крота-звездорыла, нам остаётся лишь задаваться вопросом о том, для чего они предназначены и почему они выглядят именно так, как они выглядят».

Команда использовала математическую модель, чтобы оценить значение глаз размером с баскетбольный мяч применительно к зрению. «Значительная часть исследования действительно представляла собой обширные и сложные математические доказательства. И я говорю «доказательства», потому что вначале мы сами не согласились со многими пунктами, – говорит Йонсен. – Самым замечательным обстоятельством в изучении зрения в океане является то, что, хотя система является довольно сложной, чтобы дать нам интересные результаты, она всё же достаточно проста, чтобы её можно было точно смоделировать». Они обнаружили, что огромные затраты энергии на рост и поддержание жизнедеятельности глаз значительно перевешивали общие выгоды от зрения. Если предположить, что гигантский и колоссальный кальмары живут так же, как живут все остальные обитатели океана на глубинах от 300 до 1000 метров, то их глаза были бы мусором, грубой ошибкой эволюции. Но одно обстоятельство ставит этих кальмаров особняком среди прочих живых существ в океане и делает эти глаза эволюционным успехом – колоссальный и гигантский кальмары являются любимой едой 15-метрового кашалота, судя по нескольким исследованиям содержимого их желудков.

Когда кашалоты ныряют на глубину 500 метров, испуская эхолокационные сигналы, чтобы обнаружить местонахождение огромного кальмара, они вызывают появление волны биолюминесценции мелких студенистых животных, например, планктона, везде, где проплывают. Хотя глаза гигантского и колоссального кальмаров не обеспечивают им существенно лучшего зрения, они позволяют этим животным улавливать гораздо больше света, чем животным с меньшими глазами. Это позволяет им обнаруживать по контрасту с тусклым фоном окружающих морских глубин малейшие отличия в освещённости, вроде тех, которые вызваны внезапной вспышкой света, испускаемого мелкими светящимися существами, когда их побеспокоило нечто большое. Йонсен объясняет:

Взаимодействие света с материей (например, с сетчаткой) не является непрерывным; оно происходит дискретными порциями, которые мы называем фотонами. Они поступают к нам беспорядочно по времени, поэтому для того, чтобы получить достаточно точный образ и увидеть мелкие различия в яркости между объектом и фоном, их потребуется достаточно много. Поэтому, обладая огромными глазами (а точнее – гигантским зрачком), можно впустить внутрь них больше света, поэтому туда попадёт больше фотонов за более короткий отрезок времени, которые сформируют лучшее изображение.

Способность чувствовать контраст в освещённости океана не особо полезна для морских существ меньшего размера, которым следует больше беспокоиться о присутствии хищников в непосредственной близости от себя, но способность обнаруживать присутствие гигантского объекта, скрывающегося более чем за 100 метров от тебя самого – это вопрос жизни и смерти для гигантского или колоссального кальмара. «Наиболее вероятное объяснение необычно больших глаз у гигантского и колоссального кальмаров – это уникальная способность обнаруживать крупных хищников, которые вызывают биолюминесценцию у планктона при движении в толще воды, – сообщили исследователи в номере «Current Biology» за 2012 год. – Большая дальность обнаружения означает, что на предмет присутствия хищников может отслеживаться огромный объём воды, окружающей кальмара.

Но способность обнаруживать кашалотов на расстоянии до 120 метров не означает того, что гигантский и колоссальный кальмары могут легко ускользнуть необнаруженными. Эхолокационный сигнал кашалота, который кальмар не в состоянии услышать, выдаёт местонахождение кальмара ещё раньше, что заставило команду Йонсена предположить, что большие и сильные[35] тела кальмаров приспособлены к тому, чтобы делать рывок, а их гигантские глаза высматривают угрозу, едва видимую вдали. Поэтому главное преимущество их огромных глаз – это не возможность увидеть кашалотов до того, как кашалоты заметят их самих, а возможность получить достаточно времени для того, чтобы подготовиться к успешному бегству. «Единственное, что даст вам большой глаз – это способность увидеть очень слабо контрастные объекты в тусклом свете. И это действительно имеет какое-то значение, когда вы пытаетесь увидеть очень большой объект далеко под водой при тусклом освещении. Это нужно очень немногим животным, – говорит Йонсен. Он добавляет:

Киты могли бы стать очевидным выбором, но они используют главным образом эхолот, а зрение не настолько важно для них. Поэтому остаются лишь животные, которые служат добычей крупным зубатым китам. Большинство из них слишком мало, чтобы извлекать выгоду из обнаружения китов с помощью зрения, но кальмар достаточно крупный, чтобы воспользоваться преимуществом раннего обнаружения, поскольку у него действительно есть шанс убраться с пути хищника.

По словам Йонсена, единственный иной известный случай появления огромных глаз в процессе эволюции наблюдается у ихтиозавров, группы крупных морских существ, очень похожих на меч-рыбу, существовавшей около 230-100 миллионов лет назад, с середины триаса до середины мелового периода. Это единственные животные, для которых известно, что у них были глаза, сопоставимые в плане размеров с глазами гигантского и колоссального кальмаров, и это даёт основание предположить, что они использовались для обнаружения присутствия гигантских хищников, называемых плиозаврами, которые занимали верхний уровень пищевой пирамиды. Подобно глазам гигантского и колоссального кальмаров, огромные гляделки ихтиозавра могли бы дать ему преимущество на старте, если это было нужно.