Детективная история длиной в 2300 лет

Среди рыб, которые известны не только специалистам-ихтиологам, обыкновенный, или европейский, угорь (Anguilla anguilla) – пожалуй, самая загадочная. Во взрослом состоянии европейский угорь обитает в реках Европы и Малой Азии (от Печоры на севере до бассейна Средиземного моря на юге). Обычен он и на Канарских, Азорских, Фарерских, Британских островах, на Мадейре и в Исландии.

Угорь, ползущий по земле

Очень близкий подвид обыкновенного угря живет в реках Атлантического побережья Америки (от Гренландии до Гвианы и Панамы), и еще один – в реках Японии и Тихоокеанского побережья Азии.

Угорь иногда может достигать 2 м длины и весить 4–5 кг, но обычно длина этих рыб не превышает 50–150 см, а масса – 500–800 г.

Тело угря длинное, змеевидное, покрыто очень мелкой малозаметной чешуей. Окраска рыбы сильно зависит от ее возраста и состояния. У всех угрей спина темно-зеленая или буро-черная, брюхо белое или желтоватое, у молодых, неполовозрелых, угрей бока желтые, а у взрослых, половозрелых, – серебристо-белые с металическим блеском.

У угрей очень нежное, жирное и вкусное мясо, которое высоко ценится с древнейших времен. Еще при дворе Александра Македонского на пирах подавали копченых угрей. И уже тогда мыслители задавались вопросом: у речных угрей нельзя обнаружить ни икры, ни молок, как же они размножаются? Аристотель предположил, что угри просто самозарождаются в иле болот. А знаменитый римский натуралист-любитель Плиний Старший утверждал, что угорь при размножении трется о камни, от его кожи отрываются кусочки, из которых и вырастают новые угри.

«Победило» предположение Аристотеля, которое просуществовало в науке 2000 лет. Только в 1684 г. итальянский натуралист Франческо Реди, ярый противник теории самозарождения жизни*, решился опровергнуть древнего ученого и заявил: «На основании своих продолжительный наблюдений я могу утверждать, что каждый год с первыми августовскими дождями в самые темные и облачные ночи угри, сбившись плотными стаями, уходят из рек и озер в море. Там они мечут икру, из которой через разное время, в зависимости от состояния погоды, выходят маленькие угри и плывут опять в пресные воды...» Это смелое утверждение итальянский дворянин высказал, даже не найдя у угрей никаких признаков половых желез. Яичники у этих рыб были обнаружены только сто лет спустя и тоже итальянцем – профессором Болонского университета Мондини. Произошло это в 1777 г., а еще через 100 лет польский исследователь Сирский обнаружил у угрей семенники. В 1824 г профессор Ратке из Кенигсберга подтвердил наличие яичников у речного угря.

Итак, угри размножаются, как и все другие рыбы. Однако никто и никогда не видел отложенной икры, личинок и мальков угря. Молодых, так называемых стеклянных (их тело действительно прозрачно), угорьков, массами входящих в реки из моря, а затем быстро темнеющих и приобретающих окраску взрослых угрей, люди знали хорошо. Но стеклянные угри имеют длину 6–8 см и явно не вчера появились на свет! А где же икра, где растут угри до того, как входят в реки?

Стеклянные угри

В 1856 г. итальянский ученый Кацци поймал в Мессинском заливе очень необычную рыбку. Она была почти совершенно прозрачная, с сжатым с боков листовидным телом. Ученый назвал ее лептоцефалом (Leptocephalus brevirostris). Рыбка была настолько своеобразна, что ее даже выделили в отдельный отряд. Впоследствии описали еще несколько видов лептоцефалов из Средиземного моря и Атлантического океана. Ряд ученых уже тогда, в 1856 г., высказали предположение, что лептоцефалы – не взрослые особи, а личинки каких-то, может быть, даже хорошо известных, рыб, которым в своем развитии предстоит пройти определенный метаморфоз. Но только в 1897 г. два итальянких исследователя – Грасси и Каландруччио опубликовали работу, которая потрясла зоологов всего мира. Они проделали очень простой эксперимент. Поймав в Мессинском заливе нескольких лептоцефалов, они поместили их в аквариум и стали наблюдать. Действительно, через некоторое время рыбки начали изменяться. Правда, совершенно необычным образом – они не росли, а укорачивались! Пожив в аквариуме, самый крупный лептоцефал, имевший длину 7 см, укоротился на целый сантиметр. Кроме того, тело лептоцефалов потеряло листовидную форму, и в конце концов они превратились в... молодых стеклянных угрей!

Лептоцефал

Казалось бы, вопрос о размножении европейского угря решен. Грасси и Каландруччио предположили, что угри размножаются здесь же, в Мессинском заливе, на большой глубине. Но в этом они ошиблись. До решения загадки угрей было еще далеко.

Лептоцефалы, попадающие в сети в Средиземном море и восточной части Атлантики, имеют среднюю длину около 7,5 см. Через 15 лет после открытия Грасси и Каландруччио экспедиция на норвежском судне «Михаэль Сарс» обнаружила в центральной части Атлантики более мелких лептоцефалов того же вида – длиной всего 4–6 см. А в 1911 г. датский биолог Иоганн Шмидт еще дальше к западу поймал личинку европейского угря длиной всего в 3,4 см.

Именно Иоганну Шмидту мы обязаны решением загадки о том, где размножаются угри. В 1913 г. этот исследователь, во время плавания на шхуне «Маргарита», обнаружил западнее 50° з. д. множество лептоцефалов, длина которых не превышала 1,7–2 см. Казалось, место нереста угрей вот-вот будет найдено. Но шхуна «Маргарита» наскочила на рифы. К счастью, никто не пострадал, даже банки с лептоцефалами удалось спасти, но плавание закончилось. А на следующий год началась Первая мировая война, и исследования пришлось отложить до лучших времен.

Только в 1920 г. Шмидт смог возобновить работу. Участвуя в экспедиции на моторной шхуне «Дана», он собрал более 6000 лептоцефалов разных видов угрей, среди которых обнаружились и совсем крошечные, менее 1 см, личинки, вероятно, совсем недавно вышедшие из икринок. Все они были пойманы в районе Саргассова моря – водного пространства без берегов, ограниченного кольцом течений. В Саргассовом море сосредоточено огромное количество водорослей, общим весом около 10 млн тонн! Вода ярко-синяя, очень прозрачная и соленая – она содержит до 37 г солей на литр, это самое «соленое» место в Атлантике. Кроме того, благодаря особенностям окружающих течений, прогретые поверхностные слои воды в Саргассовом море опускаются вниз, так что даже на глубине 400 м температура не бывает ниже 16–17 °С (для примера – на экваторе на такой же глубине температура воды вдвое ниже).

И вот именно сюда, наверное, приходят европейские и, как выяснилось, американские, речные угри, чтобы выметать икру и после нереста погибнуть. Наверное – потому что того, как это происходит на самом деле, никому еще не удавалось увидеть.

В эксперименте, правда, удалось добиться выделения у угрей половых продуктов. С самцами это оказалось проделать не так-то сложно – путем введения гормонов. Однако у самок гормоны не вызывали икрометания. Тогда французский исследователь Морис Фонтэн решил смоделировать условия, с которыми рыбам приходится сталкиваться по пути к месту нереста. Он построил кольцеобразный бассейн, в который поместил четырех самок угря. Температура воды в бассейне была 25 °С, а соленость – 34‰. Особым устройством вода в бассейне приводилась в движение, скорость которого составляла 0,5 м/c. Время от времени самкам впрыскивали гормональный препарат. И через 3 месяца, когда температуру в бассейне понизили до 20 °С, а соленость повысили до 35‰, одна из самок начала метать икру. К этому моменту рыбы проплыли по кругу около 4000 км. Окраска у них стала черной, глаза сильно увеличились, а в сетчатке глаз появился характерный для глубоководных рыб золотистый пигмент хризопсин. Нижняя челюсть угрей вытянулась, а скелет сильно деминерализовался, став мягким и непрочным. Самка выметала порциями около 6–8 млн икринок, после чего погибла. Интересно, что икринки оказались снабженными крошечными капельками жира, благодаря чему не оседали на дно, а удерживались в подвешенном состоянии на глубине, соответствующей примерно 400 м.

Оплодотворить икринки, полученные в эксперименте, не удалось, и срок их развития остался неизвестным. Самые крошечные из известных ученым личинок лептоцефалов европейского угря имеют длину около 5 мм; возможно, примерно такими они и появляются на свет. И начинают свое путешествие к берегам Европы, дрейфуя в водах Гольфстрима в северо-восточном направлении. Это путешествие продолжается 2,5–3 года, после чего лептоцефалы оказываются у берегов Европейского континента. Здесь они меняют свою внешность, превращаясь в стеклянных угрей, и входят в реки.

Интересно, что большинство угрей, поднявшихся высоко по течению и заселяющих внутренние водоемы континента, – самки, в то время как самцы европейского угря в основном сосредоточены в устьях рек, где вода остается несколько солоноватой. Почему так?

Оказалось, что у угрей, как и у ряда других рыб, пол определяется не при рождении, а зависит от внешних условий. Пока угорь не достигнет 23–24 см в длину, он остается бесполым. Ну а затем, чем дальше от моря находится рыба и чем меньше вокруг нее ее сородичей, тем больше формируется самок.

Войдя в реку, угри идут строго против течения и часто поднимаются до самых верховьев. А иногда даже переползают довольно значительные расстояния по суше (по влажной траве, по болотам) – от одного водоема до другого. Подобные путешествия угри могут совершать благодаря своей удивительной слизистой коже, через которую может происходить активный газообмен (до 17 см³ кислорода на 1 кг живой массы в час). Таким образом, угорь, вошедший в реку из Балтики, может, преодолев водораздел, отправиться потом на нерест через Черное и Средиземное моря.

Однако сначала, выбрав после долгого путешествия подходящий водоем, угорь переходит к относительно оседлой жизни. Светлое время суток эти рыбы проводят, зарывшись в грунт. А ночью ведут активную охоту, поедая различных водных насекомых, ракообразных, червей, моллюсков, рыбу и лягушек. Несмотря на необычайную прожорливость, угри набирают вес не очень быстро. Дело в том, что кормятся они только в теплое время года, а зиму проводят в неактивном состоянии, глубоко зарывшись в ил. И только через 5–12, а иногда и 25 лет достигают половой зрелости. Известен случай, когда в аквариуме угорь прожил 57 лет!

Такая особенность позволяет использовать эту проходную рыбу для искусственного заселения тех или иных водоемов. Пойманные на стадии стеклянных угорьков в устьях рек и перевезенные в другие места, угри остаются там жить, постепенно увеличиваясь в размерах на радость рыболовам. Так, в 1960 г. 1,6 млн стеклянных угрей было выпущено в озеро Селигер. Выпускают угрей и в обычные рыборазводные пруды, где еще и подкармливают для лучшего роста.

Созревшие, готовые к скату в море угри накапливают много жира и становятся удивительно вкусными... К моменту созревания их длина достигает 2 м, брюхо становится серебристо-белым, бронзово-черные бока сверкают металлическим отливом. В таком состоянии рыбы начинают двигаться вниз по течению, начиная свое последнее дальнее путешествие.

Схема нерестовой миграции (светлая стрелка) и пассивного переноса личинок (темная стрелка) речного европейского угря

Схема нерестовой миграции (светлая стрелка) и
пассивного переноса личинок (темная стрелка) речного европейского угря

Зачем европейским угрям отправляться на нерест так далеко, остается загадкой. Советский ихтиолог П.Ю. Шмидт предположил, что такие длительные нерестовые миграции европейского угря вызваны изменениями гидрологических условий в послеледниковый период. Возможно, что во времена ледника вся северная часть Атлантического океана была заполнена массами холодной воды и струи течения Гольфстрим не расходились, подобно тому, как они расходятся сейчас – веерообразно в северо-восточном направлении, а двигались примерно вдоль одной широты – от берегов Флориды до Португалии, после чего поворачивали на юг. Где-то на 20° ю. ш. возникало противотечение, двигавшееся с востока на запад, к Американскому континенту. В результате зона с высокими температурами на большой глубине была растянута через весь океан, от Багамских до Канарских островов. В восточной части этой зоны нерестился европейский угорь, а в западной – американский. Причем протяженность миграций европейского стада в те далекие времена не превышала расстояния, которое приходилось преодолевать американским угрям. Однако, с окончанием ледникового периода, Гольфстрим изменил свое направление и устремился на северо-восток. В результате подходящая для нереста угрей зона уменьшилась до размеров Саргассова моря. Вот европейским угрям и приходится совершать самое длинное среди рыб путешествие, чтобы продолжить свой род.

Существует и альтернативная гипотеза, выдвинутая английским ихтиологом Таккером. По его мнению, популяции, то есть устойчивой группировки размножающихся особей европейского речного угря вообще не существует. Икру в Саргассовом море откладывают только угри, приходящие туда из рек западного побережья Америки, – для них миграционный путь оказывается, конечно, намного короче. Но часть их потомков уносится течением к востоку и оказывается у берегов Европы. После нагула в европейских реках эти угри возвращаются в море, но до мест нереста не доплывают, погибая по дороге.

Европейский угорь перед миграцией в море

Эту точку зрения, разделяют, однако, очень немного специалистов. Исследования, проведенные в последнее время, показали, что европейские угри отличаются генетически не только от американских, но и друг от друга. Таким образом существует даже не одна, а несколько популяций европейских угрей (раньше считали, что лептоцефалы плывут на восток совершенно пассивно, и угри входят в те реки, к устьям которых их занесли капризы течений). Их представители плывут в Саргассово море в разное время и спариваются там с партнерами из «родных» мест. Потомки, вероятно, действительно повинуясь совершенно определенной генетической программе, возвращаются в те места, откуда были родом их родители.

Возможно, в этом угрям помогает удивительно тонкое обоняние. Так у угрей можно выработать условный рефлекс на присутствие вещества в воде в такой концентрации, при которой в обонятельный орган попадает одна-единственная молекула! Правда, в этих опытах ученые использовали совершенно конкретный реагент – бета-фенилэтиловый спирт.

Как уже было сказано, помимо европейского и американского угрей, к тому же (или очень близкому) виду относится и японский речной угорь (Anguilla japonica, или Anguilla anguilla japonica). Места его нереста остаются неизвестными, но предполагают, что этот угорь не совершает длительных нерестовых миграций, а откладывает икру где-то поблизости – в Японском море или прилежащих районах Тихого океана.

Имеются и другие виды угрей рода Anguilla, входящие на откорм в реки Восточной Африки, Индии, Юго-Восточной Азии, Австралии и Новой Зеландии. Особенности их размножения иногда достаточны просты – например, у берегов Индо-Малайского архипелага в одном и том же месте можно поймать и взрослых рыб, пришедших на нерест, и их лептоцефалов на разных стадиях развития, и стеклянных угрей, готовых ко входу в реки. Для других видов известно лишь то, что на нерест они уходят в море, а перед входом в реки, как и остальные угреобразные, проходят стадию личинки–лептоцефала.

Помимо проходных угрей, относящихся к семейству Anguillidae, в отряд угреобразных (Anguilliformes) входят и рыбы, относящиеся к другим семействам. Но все остальные угри – постоянные обитатели моря. Их насчитывается около 350 видов, а размеры взрослых особей могут составлять 0,1–3 м. Наиболее «прославившиеся» из морских угреобразных – мурены (семейство Muraenidae), но о них мы расскажем как-нибудь в другой раз.

* О Ф.Реди см. «Биология» №26–27/2002