Секс в океане или Тайна зарождения жизни

Не так давно доктор Демиан Чапмэн из Университета штата Нью-Йорк в Стоуни-Брук реально заинтересовался вопросом: а не связана ли каким-то образом уникальная репродуктивная биология самок акул этого вида с жестокой конкуренцией спермы их самцов? И как всё это можно использовать в целях сохранения и восстановления их убывающей популяции? Впервые мы с Чапмэном обсудили этот вопрос еще в 1996 году на Багамах, где под руководством доктора Кевина Фельдхайма занимались на практике обвешиванием бирками лимонных акул. С тех пор Чапмэн и сам дорос до статуса акулы прикладной ихтиологии и теперь эффективно сочетает генетические исследования с полевой работой в целях получения нами лучшего понимания биологии и экологии акул, в частности во всём, что касается механизмов и систем их полового размножения.
  
В общемировых масштабах численность популяций акул всех видов в настоящее время убывает катастрофически – и прежде всего из-за ненасытного спроса на суп из акульих плавников в странах Юго-Восточной Азии, порождающего массовую браконьерскую добычу. Но отчасти, как было отмечено в главе «Песня о пенисе», проблема усугубляется еще и недопониманием основ функционирования репродуктивной системы хрящевых рыб в целом.
Акулы и скаты демонстрируют широчайший и разнообразнейший на планете спектр репродуктивных стратегий. Виды помельче, такие как большинство представителей семейства кошачьих акул, откладывают на дно яйца в защитных коллагеновых капсулах [41], крупные виды являются преимущественно живородящими. Как уже обсуждалось, оплодотворение у всех без исключения акул внутреннее, отсюда и весьма ограниченный приплод: от нескольких до, максимум, нескольких десятков мальков в одном помете.
У обыкновенных песчаных акул [42] этот аспект доведен до крайности: они рожают строго по два малька за сезон. Соответственно, если самка спаривалась со многими самцами, а так обычно и происходит практически у всех видов акул, насколько мы можем сегодня судить, то матка песчаной акулы превращается в настоящую арену жесточайших гладиаторских боев за выживание между зародышами, и верх в ней одерживают истинные монстры, как нетрудно представить. Возможно, именно по этой причине самцы тигровых акул вырабатывают, по выражению Чапмэна, «до неприличия» много спермы. «Дошло до того, – рассказывает он, – что коллеги, занимаясь препарированием самцов, стали на их молоках поскальзываться и вообще кататься, как коровы на льду, поскольку весь пол в лаборатории был ими залит. Стали в итоге выходить на работу в резиновых сапогах на подошве с хорошим протектором».
Чтобы выяснить, действительно ли причиной столь обильного производства спермы самцами является жесточайшая конкуренция, Чапмэн обратился к испытанному методу {186} своего учителя Фельд-хайма – старому доброму тесту на отцовство, – чтобы определить, сколько именно самцов за сезон всё-таки получают доступ к самке. У этого вида песчаных акул поначалу имеется по 8–10 яиц на каждый яйцевод [43]. Но в отличие от других видов акул (и не только), в каждом роге матки выживает лишь один зародыш, а именно тот, кто пожрет всех остальных.
Этот феномен внутриматочного каннибализма ученые, недолго думая, назвали «адельфофагия», что в переводе с древнегреческого означает «братоедство». У других видов развивающиеся зародыши всё-таки ограничиваются овофагией – поеданием неоплодотворенных яиц – в период вынашивания. У серых песчаных акул всё куда страшнее {187}.
Первый зародыш, проклюнувшийся из яйца, принимается активно плавать внутри своего отсека матки. С огромными глазами и хорошо развитыми зубами он и внешне-то похож на инопланетное чудовище из каких-нибудь «Чужих», а своим поведением лишь подтверждает свою злонамеренность {188}. Произведенное Чапмэном вскрытие беременной самки, которая погибла, запутавшись в сетях береговых заграждений, показало, что все прочие эмбрионы, кроме вылупившегося, убиты глубокими проникающими укусами сквозь яйцевые капсулы. Похоже, первый доминантный зародыш практикует стратегию «заготовки консервов про запас»: вылупившись, поочередно прокусывает капсулы собратьев, убивая их, а в последующие недели с комфортом подъедает их по мере надобности. И как апофеоз братоубийства, попался Чапмэну мертвый внутриутробный малек с хвостиком недоеденного братца, торчащим из ротика.
Чапмэн при каждом подобном случае берет образцы ДНК матери и всех эмбрионов и проводит тесты на отцовство, дабы определить, сколько самцов поучаствовало в оплодотворении самки. У большинства песчаных акул в одном помете присутствовали следы многих отцов. Совершенно неожиданным оказалось другое: в половине случаев два самых крупных эмбриона – тех самых «братоедов», которым суждено было бы родиться на свет, если бы мать не погибла, – происходили от общего отца.
Наблюдений накопилось достаточно, дабы утверждать, что это не совпадение. Что-то еще происходит в акульем чреве, и у Чапмэна есть на сей счет следующее предположение.
Внутриматочный каннибализм суть продолжение конкуренции спермы на куда более интенсивном уровне, выражающееся в борьбе зародышей за выживание за счет соседей и за право появиться на свет. Соответственно, в половине случаев победителей оказывается не двое, а, по сути, один, а именно – отец обоих гетерозиготных близнецов-победителей двух параллельно проходящих внутри-утробных турниров. Это же одновременно объясняет и причины, по которым самцы вырабатывают молоки в столь непомерных объемах: они хотят попросту «наводнить» матку своей спермой, чтобы оплодотворить как можно больший процент яиц. Ведь главное – чтобы именно их сперматозоид добрался до самой зрелой яйцеклетки из имеющихся, получил стартовую фору и первым обернулся вылупившимся мальком, дабы обрушиться смертной карой на не успевших родиться единоутробных братьев и сестер.
С точки зрения самки такая стратегия репродукции также имеет свои плюсы. Во-первых, сохранив всего двух мальков, она имеет возможность донашивать их в утробе, пока те не вырастут до невероятных размеров – около метра в длину при длине тела самой матери около двух с половиной метров. «Это как если бы женщина рождала младенца ростом с собственную ногу», – говорит Чапмэн. Метровому новорожденному акуленку другие хищники, по сути, не угрожают, отсюда и отменные показатели выживаемости. Второе преимущество внутриутробного каннибализма: на свет появляются лишь самые сильные и ловкие по отцовской генетической линии мальки. То есть выживают отпрыски тех самцов, которые: умеют не подпускать к самкам соперников (это подтверждено наблюдениями в океанариуме); производят самую конкурентоспособную сперму; и/или обладают генами, обусловливающими непревзойденную силу и жизнестойкость зародышей. В любом сочетании три этих «фильтра» работают в пользу самки. И последнее: не исключено, что используемая обыкновенными песчаными акулами репродуктивная стратегия «кто успел, тот и съел» позволяет самкам не тратить понапрасну силы на отваживание припозднившихся самцов, а спокойно допускать их до совокупления без риска испортить генетические характеристики потомства, которое произведет. Да и зачем ей препятствовать дополнительному оплодотворению себя опоздавшими к началу брачного пира слабаками, если они, по сути, поставляют детское питание для двух ее первенцев, кроме которых никто и не родится?
  
ДНК-анализы на отцовство, таким образом, зарекомендовали себя мощным инструментом расследования тайн интимной жизни этих загадочных подводных охотников. Пока что исследования показывают, что и акулы, подобно подавляющему большинству животных на Земле, допускают множественное отцовство в одном помете. Фельдхайм, один из пионеров генетической экспертизы акул, установил, что у лимонных акул [44] процент разнородных по отцам пометов крайне высок {189}: выводков целиком от одного отца практически не встречается. То же самое касается американской куньей акулы [45] и ряда других видов.