Лабиринт с лабиринтом

У французского ученого Пьера Карбонье была удивительная страсть. Он мечтал акклиматизировать во Франции около Парижа всех самых замечательных животных, открытых в тропиках. Умом Карбонье понимал, что тропические животные не смогут жить и развиваться в суровом для них климате Франции. Но сердцем энтузиаста он никак не хотел с этим согласиться.

Однажды Карбонье узнал, что в Америке водится небольшой сом амиурус небулезус. У этого сома очень нежное и вкусное мясо, он легко и быстро размножается.

- Прекрасно, - воскликнул Карбонье, - выпишем-ка его в Париж!

И выписал. И выпустил целую партию этих сомиков в Сену, чуть выше Парижа. А уже через два года в заводях реки удалось найти маленьких сомиков.

- Ура, - торжествовал Карбонье, - акклиматизация удалась. Поищем-ка теперь еще что-нибудь интересное.

И ученый углубился в книги. Среди прочих книг попалась ему в руки книга англичанина Коммерсона, в которой он описывал рыб, встреченных им. во время путешествия по Юго-Восточной Азии. Коммерсон писал:

"-...У этих рыб очень нежное мясо, - говорил мне туземец. - Мы разводим их в прудах, а потом спускаем воду и ловим рыб.

Я направился к этим прудам. Вода на поверхности одного из них то и дело шла кругами. Я сел на берег и стал наблюдать. Из глубины выплывали широкие лобастые рыбы, таращили на меня глаза и, высунув из воды кончик морды, нюхали воздух".

- Как зовут этих рыб? - спросил Коммерсон туземца.

- Гурами.

"Такое название не подойдет, - подумал англичанин. - Надо, чтобы название отразило что-либо характерное для данной рыбы. Почему они высовывают мордочки из воды? Видимо, у них сильно развито обоняние. Поэтому я и назову рыбу гурами осфроменус, что значит - нюхающая".

И Коммерсон дал гурами научное название - осфроменус ольфакс, что в вольном переводе означает - нюхатель обоняющий.

Но что же заинтересовало Карбонье в этом рассказе?

Ученый обратил внимание на то, что, по выражению Коммерсона, пруд буквально кишел этими крупными рыбами. Значит, эта рыба очень продуктивна, если ее выращивать в прудах.

Но этого мало. Карбонье подошел к книжной полке и снял одну из книг многотомной "Естественной истории рыб" Кювье и Валансьера. Он открыл том на. описании лабиринтового аппарата.

Кювье и Валансьер не видели живого анабаса или гурами, не наблюдали за их повадками. Оба автора препарировали заспиртованные экземпляры анабаса. Они обнаружили за обычными жаберными дужками еще какие-то видоизмененные дуги, состоящие из тончайших пластинок. Ходы и повороты между этими пластинками были настолько запутанными, что Кювье назвал этот орган лабиринтом. Но зачем этот лабиринт анабасу?

- Очевидно, - рассуждал Кювье, - сюда, в этот лабиринтовый аппарат, рыба набирает запас воды, и, когда она перебирается из водоема в водоем, эта вода увлажняет жабры, предотвращает их высыхание.

Как знать, если бы Кювье задержался около препарированного им анабаса, если бы внимательно вгляделся в масштабы жабр и лабиринта рыбки, может быть, у него возник бы вопрос: как же в таком крохотном лабиринте умещается столько воды, что ее хватает, чтобы смачивать большие поверхности жабр рыбы в течение многих часов?

Но так или иначе, а вопрос с лабиринтом для Кювье был решен. А против мнения маститого академика никто не возражал. Да никто и не интересовался этим вопросом, пока Карбонье не увлекся идеей акклиматизации гурами во Франции.

- Подумать только, - восхищался экспансивный француз. - Ведь если гурами и анабасы приживутся в прудах, это будет самая лакомая рыба.

И он дал указание привезти во Францию партию гурами.

В наше время ихтиологи перевозят рыб из страны в страну и даже на другой континент без особых хлопот. Рыб помещают в особые сосуды - каны. Каны обычно делают из нержавеющей стали или алюминия. В СССР применяют самые совершенные каны: из органического стекла - через него всегда видно, как чувствуют себя рыбы. Из особого баллона в каны подается кислород, а иногда нагнетается просто воздух. Вода насыщается кислородом и перемешивается струей газа. Рыбы при этом чувствуют себя хорошо и доплывают на быстрых современных теплоходах или долетают на самолетах почти без потерь.

Но так перевозят рыб теперь. А тогда...

Агенты Карбонье в Индокитае наловили всех заказанных им рыб. Здесь были юркие полосатые рыбки со звонким местным названием данио, разноцветные усачи (по-латински - барбусы) и, конечно, гурами. Всех рыбок запустили в большую бочку, а бочку закрепили на палубе уходящего в Европу парохода. Во время плавания пароход часто испытывал качку и, чтобы вода из бочки, а с нею и рыбки не вылетели за борт, на воду в бочке опустили деревянный круг, так что он целиком закрыл поверхность. Ни кормления рыб, ни поддувания в бочку воздуха в пути не делали.

Пароходы тогда плыли не спеша, с черепашьей скоростью через Индийский океан, мимо мыса Доброй Надежды, вдоль западного берега Африки и спустя добрый десяток недель благополучно добирались до Марселя или Гавра. Здесь их встречали ученые-ихтиологи, с волнением заглядывали в давно ожидаемую бочку и... И находили почти всех рыб... здоровыми!

Невероятно? Нет, не очень. Ведь рыбы очень выносливы и могут переносить длительное голодание. К тому же в бочку сажали не так уж много рыб - не сотни и не тысячи, как в современную аэрируемую кану, а каких-нибудь два-три десятка. Конечно, не все рыбы доезжали до Европы живыми, некоторые не выдерживали такой варварской перевозки. Но это были отдельные особи того или иного вида.

И вдруг в бочке, которую получил Карбонье, не оказалось ни одного живого гурами. Ни одного! Другие рыбы доехали благополучно, среди них погибли лишь единицы, а гурами погибли все.

Но Карбонье не отчаивался.

"Гурами могли погибнуть по двум причинам, - решил он. - Либо они не перенесли общества других рыб, либо их побило деревянным кругом, лежащим на поверхности воды. Ну что ж, как ни печально, а придется повторить все сначала".

Легко сказать - повторить. Пришлось переждать осень и зиму и только на следующее лето (ведь не повезешь тропических рыб, когда в Европе снег) мог Карбонье ждать транспорт с гурами.

И вот он снова в порту и дрожащей от волнения рукой приоткрывает край парусины, лежащий теперь вместо деревянного круга на поверхности воды.

- Боже мой, какая досада!

Перед глазами плавали лишь трупики рыб.

- И еще раз повторим, - упрямо мотнул головой Карбонье. - Берите самых молодых и проворных рыбок.

И как можно тщательнее закрывайте парусиной бочку в пути.

Прошло еще несколько месяцев. И снова Карбонье в порту, и снова с волнением смотрит на бочку. Его наметанный взгляд сразу определяет, что бочка очень небрежно закрыта парусиной - кое-где парусина не лежит на воде, а висит над нею. Но ругаться некогда. Рука срывает парусину, взгляд старается пронзить темную воду. Не показалось ли?..

- Есть, - неистово кричит Карбонье, - скорее сачок!

Но радость ученого преждевременна. Лишь одна рыбка из всей партии доехала живой. Только одна! Да и та лежит на боку и тяжело дышит.

Бережно переносит Карбонье драгоценную рыбку домой и пускает ее в самый глубокий аквариум. Она камнем падает на дно и лежит на боку, судорожно двигая жабрами.

"Чего ей не хватает? - мучительно думает Карбонье. - Вода самая чистая, глубина достаточная. Почему же она как будто в состоянии агонии, как будто вот-вот умрет?"

Он сидит около аквариума неподвижно, устремив взор на загадочную капризную гурами.

Почему все рыбы доезжают благополучно и только с этим видом получается такая нелепость?

Вдруг он увидел, что рыбешка зашевелилась, она пытается подняться, вот она уже устремилась к поверхности, плавники ее работают изо всех сил, но сил не хватает, и гурами камнем идет на дно.

"Она тонет, как будто вода - не родная ей стихия, - удивляется Карбонье. - Рыбы свободно регулируют глубину своего положения в воде с помощью плавательного пузыря. Может быть, он парализован у гурами? Но отчего?"

Размышления ученого прервались новой попыткой гурами достичь поверхности воды. Рыбка стремится к поверхности, как сухопутное тонущее существо. Вот она сделала последний отчаянный рывок, мордочка на миг только высунулась из воды - и...

Карбонье даже привстал от изумления.

- Эврика! - вскричал он. - Значит, гурами регулирует глубину с помощью воздуха, который она заглатывает из атмосферы!

Ученого ждал и еще один сюрприз. Гурами плавала все веселее и жизнерадостнее, но она то и дело подплывала к поверхности и глотала воздух.

- Да разве она нюхает! - воскликнул, наконец, Карбонье. - Она ведь дышит атмосферным воздухом! Вот в чем причина гибели рыб в пути, - продолжал он. - Мы закрывали поверхность воды и доступ рыбам к атмосферному воздуху. А значит, рыбки не могли дышать воздухом и гибли. Гибли? Но ведь у них есть жабры. Чем же они дышат: растворенным в воде кислородом или атмосферным воздухом?

На этот вопрос одна рыбка не могла дать ответ. И Карбонье, теперь уже зная причину неудач при прежних перевозках, организует новые. В 1873 году прибывает партия гурами,- прибывает почти без потерь! В 1878 году в Европу "приезжают" анабасы, а затем в аквариумах ученых и любителей появляются и другие лабиринтовые рыбки: бойцовые (1892 г.), трихо-гастры (1898 г.), лялиусы и другие.

Теперь уже наблюдениями занимался не один Карбонье. Лабиринтовые рыбки были у многих ученых и любителей аквариума. Наблюдая за ними, они установили, что лабиринтовые рыбки и в самом депе не могут жить без доступа к поверхности воды. Разные рыбки по-разному нуждались в атмосферном воздухе, но нуждались в нем все. Стало очевидным, что объяснение Кювье и Валансьера лабиринтового аппарата как хранилища воды на случай пересыхания водоема не выдерживает критики. Лабиринтовый аппарат был нужен рыбам для заглатывания атмосферного воздуха. Он действовал не только в засуху, но и в течение всей жизни рыбки. И являлся он хранилищем отнюдь не воды, а воздуха.

Ученые объяснили такую особенность анабаса и его родичей. Эти рыбки живут в мелких, сильно прогреваемых солнцем водоемах. Такие водоемы могут высохнуть, но, как мы уже знаем, анабасы от этого не погибнут, - даже если вода в этих лужах и не высохнет, кислорода в ней будет очень и очень мало. Вот тут-то и поможет рыбкам способность "дышать" атмосферным воздухом. Гурами и трихогастры не могут, как анабас, ползти в поисках воды. Но зато им не страшна даже самая тухлая вода: они и в этой воде доживут до периода дождей.

Вот откуда у лабиринтовых способность заглатывать атмосферный воздух. И если их лишить воздуха, они погибнут даже в самой чистой воде. Ученые проделали такой опыт: закрыли для этих рыб доступ к поверхности воды. Анабас погиб уже через 12 мин, гурами и бойцовая рыбка через 10 мин начали проявлять беспокойство, через 20 мин забились и упали на бок, а через 35-40 мин тоже погибли. Дольше всех казался спокойным лялиус.

Значит, у всех этих рыб разная потребность в атмосферном воздухе: у анабаса большая, у лялиуса меньшая. Но в то же время все эти рыбки рано или поздно задыхаются в воде и гибнут.

А раз лабиринтовые рыбы дышат не только жабрами, но и атмосферным воздухом, значит, они двоякодышащие?

Нет, этого про лабиринтовых нельзя сказать, ведь у них нет одновременно и жабр и легких. Да и лабиринтовый аппарат - это не что иное, как видоизмененные жабры. И вот опять запутались ученые в лабиринте анабантид. Что Кювье был не прав - это как будто очевидно. Но и утверждать, что анабас "дышит" непосредственно воздухом атмосферы, тоже нельзя.

В конце 80-х годов проблемой лабиринтового аппарата заинтересовался известный русский ихтиолог Николай Юрьевич Зограф. Вместе со своими помощниками Зограф провел тщательное исследование лабиринтового аппарата. При этом выяснилось, что и орган-то этот не такой уж "лабиринтовый". У анабаса, например, он состоял всего из трех костных пластинок, отстоящих друг от друга на расстоянии 1,5-2,5 мм. Воде здесь, конечно, негде было задерживаться. Но зато Зограф обнаружил, что поверхность лабиринта была покрыта мельчайшими кровеносными сосудами. Оказалось, что у лабиринтовых к этому аппарату подходили особые ответвления - вены и артерии. Идущая к жабрам (и лабиринту) венозная кровь от них идет уже обогащенная кислородом. Лабиринтовый аппарат, следовательно, оказался видоизмененной конструкцией жабр, приспособленной для обогащения крови кислородом из атмосферного воздуха.

Значит, правы те, кто утверждал, что лабиринтовые - двоякодышащие? Ничего подобного. Воздух в лабиринтовый аппарат попадает не непосредственно, не "сухой", как в легкие человека и других наземных животных или в легкие настоящих двоякодышащих рыб. Заглатывая воздух с поверхности, анабас обволакивает его тонкой пленкой воды. И вот этот-то пузырек воздуха попадает в лабиринт. Газообмен происходит не непосредственно, а через водяную пленку, окружающую воздух.

Когда в аквариуме вода несвежая, многие рыбки иногда подплывают к поверхности и, чавкая, заглатывают пузырьки воздуха. Пузырьки проходят через жабры, и какая-то часть кислорода успевает пройти сквозь пленку пузырьков и усваивается жабрами. Так делают золотые рыбки, карпы и другие, когда в воде мало кислорода. А юркие красавцы харациниды из Южной Америки довольно постоянно заглатывают пузырьки воздуха и катают их во рту. Но, конечно, никому и в голову не придет называть этих рыбок двоякодышащими.

Что же касается лабиринтовых, то у них эта способность заглатывать "мокрые" пузырьки воздуха стала постоянной потребностью, позволяющей им лучше приспособиться к сложным условиям существования. Этими же пузырьками воздуха некоторые лабиринтовые, например лялиус, очень ловко "стреляют" по летающим над водой мухам. Но и их назвать двоякодышащими нельзя.

Так был наконец найден выход из лабиринта, в котором долгое время блуждали ихтиологи в поисках правильного объяснения лабиринтового аппарата.

Но история лабиринтовых рыбок на этом не обрывается.