У других морских животных есть свои способы перемещаться под водой: кальмары и осьминоги выбрасывают струи воды, толкающие их вперед; у некоторых на голове есть «уши», которыми они машут; у крабов и креветок на ногах расположены уплощенные «весла»; более мелкие существа загребают воду антеннами и волосками. Но никто не плавает так же быстро, энергично и далеко, как рыбы. В течение сотен миллионов лет рыбы эволюционировали, чтобы всю свою жизнь ловко и эффективно передвигаться в воде.
У всех свои причуды
Можно посмотреть на рыбу и по ее форме многое понять о том, как она движется. В Сенегале, в Западной Африке, я недавно впервые увидела желтоперого тунца (Thunnus albacares). Он лежал на горке измельченного льда, уставившись мертвыми глазами в потолок рынка, и он был огромен. Если бы я его обняла, мои руки, возможно, обхватили бы половину его серебристого тела. Эта рыба олицетворяла собой силу и скорость. Ее торпедообразное тело состояло из одних мощных мышц. Хвост был отрезан и лежал рядом, казалось, еще один тунец ныряет через прилавок. Он имел форму полумесяца, что не слишком подходит для маневрирования, зато идеально для уменьшения трения при стремительном движении тунца. Чтобы еще больше уменьшить трение в долгих заплывах, пара грудных плавников убиралась в углубления на боках, делая тело еще более обтекаемым. Когда тунец охотился, грудные плавники выходили наружу для маневрирования и погони за добычей. Два удлиненных плавника, тоже ярко-желтых, в форме изгибающихся серпов, помогали тунцу не перевернуться. Ряды треугольных желтых дополнительных плавничков на брюшной и спинной сторонах тела, по-видимому, направляли водяной поток в сторону хвоста, помогая ему двигать воду вбок и назад и создавать прямую тягу.
Мужчина за прилавком попытался поднять хвост тунца, но не справился с весом и из-за скользкой кожи уронил его на пол. Он попытался его поднять, но не смог, пока кто-то не пришел ему на помощь. Я задалась вопросом, сколько людей понадобилось, чтобы поймать этого гиганта и затащить на палубу сенегальского рыболовецкого судна где-нибудь в Атлантическом океане.
Такая форма тела, как у этого тунца, торпедообразная, с хвостом в форме двузубца или полумесяца, развилась в процессе эволюции для требующего большой выносливости плавания на большие расстояния: ее можно увидеть у скумбрий и рыб-мечей, марлинов и парусников. Рыба-меч и парусник считаются самыми быстрыми рыбами и способны плавать со скоростью 100 км/ч, но недавние исследования показали, что это может быть преувеличением. Даже если так, этих хищников нельзя назвать ленивыми. Парусник, по-видимому, способен разгоняться до 32 км/ч, что значительно больше, чем скорость любой маленькой рыбки, за которой он гоняется, и этого более чем достаточно. Если бы рыбы плавали быстрее, то рисковали бы поранить себя кавитационными пузырями. Под высоким давлением в жидкостях образуются пузыри, которые лопаются, вызывая сильную ударную волну. На коралловых рифах раки-щелкуны создают кавитационные пузыри, щелкая клешнями (это и есть основная причина трескучего шумового фона на рифах). Крепкий панцирь раков способен выдержать ударную волну, но кожа и чешуя рыб, скорее всего, нет.
Подобно тунцам и парусникам, пелагические акулы с торпедообразной формой тела и хвостовым плавником в форме полумесяца, такие как серо-голубые акулы или тихоокеанская сельдевая акула, также плавают на большие расстояния. У них нет плавательного пузыря, и, несмотря на снижение удельного веса тела за счет огромной жирной печени, они могут утонуть. Для компенсации отрицательной плавучести акулам служат большие грудные плавники, в поперечном сечении выглядящие как крылья самолета. По мере движения вперед вода быстрее проходит над их плавниками, чем под ними, и возникает противодавление. В опубликованной в 2016 г. статье говорится, что гигантская акула-молот проводит 90 % своего времени, завалившись набок, под углом между 50° и 75° относительно вертикали. Такая поза может показаться неудобной, но она увеличивает подъемную силу, создаваемую высоким спинным плавником.
В противоположность видам, приспособленным к плаванию на большие расстояния, рыбы с широким хвостом в форме веера обычно оказываются хорошими пловцами на короткие дистанции, спринтерами, имеющими большую стартовую скорость. Хищники-засадчики, такие как щука, барракуда или груперы, имеют мощный и широкий хвостовой плавник, загребающий много воды. Такими большими хвостами тяжело двигать из-за сильного трения, но они эффективны на коротких расстояниях, когда необходимы мгновенное ускорение и элемент внезапности.
Угри плавают за счет волнообразных движений всего тела, идущих от головы до хвоста; изменив направление этих волн, они могут плавать задом наперед. Ножетелки при перемещениях держат тело в неизменном положении и плавают за счет волнообразного движения длинного анального плавника, тянущегося вдоль брюшка; ильная рыба (Amia calva) действует подобным же образом, только использует для этого спинной плавник.
Камбалы двигаются так же, как обычные неплоские рыбы, но лежа на боку. Мальки морских камбал, палтусов и многих других видов рыб проводят первые несколько недель жизни, плавая вертикально, как все. Затем кости черепа начинают изгибаться и смещаться, рот меняет форму, и один глаз перемещается на другую сторону головы, ближе ко второму глазу (какой глаз двигается – правый или левый – зависит от вида). Одна сторона их плоского тела светлеет и становится белой, вторая – темной и пятнистой. Когда этот метаморфоз завершается, взрослые рыбы плавают и лежат на морском дне на одном боку, в горизонтальном положении, бледной стороной вниз, тогда как их темная камуфляжная сторона и два глаза, расположенные на одной стороне головы, направлены вверх. Теперь, вместо того чтобы размахивать хвостом из стороны в сторону, они машут им сверху вниз. Некоторые пластиножаберные также приняли уплощенную форму и придонный образ жизни и сидят в засаде на дне, поджидая добычу, однако их тела устроены по-другому: скаты сплющены сверху вниз, они прижимаются ко дну брюхом и плавают, взмахивая большими грудными плавниками, расходящимися в стороны, как крылья.
Плавники летучих рыб еще больше похожи на птичьи крылья. Эти рыбы набирают скорость под водой и выпрыгивают в воздух, раскрывая огромные грудные плавники. Они не машут ими, когда парят над волнами на расстояния десятков, а то и сотен метров. В 2010 г. Куньмин Парк и Хэчон Чой из Сеульского национального университета в Южной Корее поместили чучела летучих рыб в аэродинамическую трубу и обнаружили, что они парят так же эффективно, как ястребы. По-видимому, рыбы научились летать, чтобы избежать хищников. Из-под воды поверхность моря выглядит как зеркало, отражая свет обратно, поэтому подводный хищник не видит летучих рыб, за исключением спокойных солнечных дней, когда они отбрасывают тени. И рыбы, пользуясь этим, долгое время избегали челюстей охотящихся за ними хищников. Окаменелые остатки летучих рыб были найдены в тех же отложениях возрастом 235 млн лет, где нашли и гигантских ихтиозавров, которые, возможно, и были теми хищниками, от которых рыбы пытались спастись.
А есть рыбы, форма тела которых свидетельствует о том, что они не намерены плавать, разве только в случае крайней необходимости. Глубоководные удильщики берегут энергию (там, где они живут, еды мало) и просто медленно дрейфуют, шевеля хвостом, только если им грозит опасность или рядом покажется добыча. Бородавчатые рыбы-клоуны (из рода Antennarius) сидят на дне и изо всех сил пытаются слиться с окружающим пейзажем, и если им нужно куда-то отправиться, то они медленно поползут, используя грудные плавники как лапы; если дело очень срочное, то они даже могут разогнаться до легкого галопа. Еще есть брахионихты (род Brachionichthys), медленно перебирающие «пальцами» по морскому дну у берегов Австралии: их грудные и анальные плавники растопырены в стороны и очень похожи на маленькие ручки и ножки с пальчиками
[56].
