0
8064
Газета Наука Печатная версия

26.02.2014 00:01:00

Генетическая загадка белых дельфинов

Матриархат как способ выжить в Ледовитом океане

Тэги: белуха, море, зоология, биология


белуха, море, зоология, биология Всеволод Белькович: «Систематика, которой мы сейчас пользуемся, весьма архаична». Фото Сергея Приходько (НГ-фото)

Их трудно не заметить, если вы оказываетесь в Арктике: Delphinapterus leucas (или, в переводе с латыни – «белый дельфин без спинного плавника»), белуха. На фоне сероватого моря зрелище белоснежного крупного животного – белуха может достигать в длину 5–6 метров и веса до двух тонн – впечатляет! Считается, что суммарная численность популяции российских белух – около 100 тыс. особей. Об истории и о современных исследованиях по изучению этих удивительных животных с ответственным редактором «НГ-науки» Андреем ВАГАНОВЫМ беседует профессор, доктор биологических наук, заслуженный деятель науки РФ, руководитель лаборатории морских млекопитающих Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН Всеволод БЕЛЬКОВИЧ.

– Всеволод Михайлович, вы давно занимаетесь изучением белух?

– С 1956 года.

– Видимо, еще студентом начали…

– Да. В конце 50-х наши знания об этих животных были в основном книжные и – на уровне 40-х годов. Если сегодня посмотреть эти книги – толстые, тонкие, любые, – то там все очень устарело.

Тут сработало то, что во время войны было не до того. Да и технический прогресс с тех пор сильно продвинул эти исследования. Например, появилась и быстро развилась гидроакустика. Вспомните, даже на бытовом уровне укоренилась поговорка «нем как рыба». Однако еще в 1944 году она была решительно опровергнута. Когда появилась гидроакустика, то выяснилось, что океан наполнен звуками. И в том числе очень говорливыми оказались морские млекопитающие. Прежде всего это обнаружилось на афалинах (вид дельфинов. – «НГ»), которые в океанариумах давали шоу.

Я работал в лаборатории профессора С.Е. Клейненберга. Он в 30-е годы прикоснулся к изучению белух, участвовал в экспедициях на Белом море, изучал питание этих морских млекопитающих. Затем занимался черноморскими дельфинами. Выпустил книжку «Морские млекопитающие Азовского и Черного морей». В это время промышленность заинтересовалась неиспользованными ресурсами морских млекопитающих Арктики. Ему предложили организовать комплексные исследования с соответствующим финансированием. Клейненберг возглавил эту экспедицию на Белое море. Среди участников были Алексей Владимирович Яблоков, Марья Николаевна Тарасевич и я.

– Насколько комфортно было наблюдать белух?

– Наблюдать их всегда сложно. Возможности наблюдать и изучать их биологию очень ограничены, потому что мы видим животное в течение 3–5% времени его жизнедеятельности. Все остальное время оно скрыто под водой. Поэтому был применен старый способ – сравнительный или эколого-морфологический анализ.

– В чем его суть?

– Есть конкретное морфологическое «устройство» животного: легкие, сосуды, сердце желудок и так далее. И мы в общих чертах знаем его экологию  – как оно плавает, как ныряет, как себя ведет. Можно эти данные сравнивать с такими же данными других животных, которые отличаются поведением и образом жизни, – скажем, хищники или глубоководные ныряльщики… Сопоставление строения органов, обеспечивающих разную жизнедеятельность, позволяет строить гипотезы по недоступной для прямого наблюдения экологии. Это очень продуктивный метод сравнительных эколого-морфологических исследований. Морских млекопитающих не только трудно и сложно наблюдать, но и получать морфологический материал – большая проблема.

Еще в XVII веке потом ставший великим исследователь по фамилии Кампер, который изучал, как киты слышат в воде, для того, чтобы получить материал, устроился рабочим в китобойную флотилию. Просил рабочих вырезать нужные ему для исследований органы и фиксировал их… в коньяке и виски! Никакого другого фиксатора у него не было.

Причем кит – это животное длиной 30 метров, сердце его весит несколько центнеров, сосуды диаметром полметра… Это не мышка и не лягушка, которых можно легко препарировать, посмотреть под бинокулярной лупой и все понять. Здесь нужны рабочие с крюками, механизмы для подъема, растягивания и т.д. Это работа на большого энтузиаста и трудягу. Алексей Яблоков прошел этот путь и с блеском применил к изучению морфологии белухи.

Так что трудности были всегда. Китобойный промысел тогда, в 50-е годы прошлого века, был так же престижен, как сейчас «Газпром», – необыкновенно трудно было туда устроиться работать, там были очень высокие заработки.

Полученные нами результаты были интересными, и мы их обобщили в коллективной монографии «Белуха. Монография вида». Она была издана в 1964 году. Она до сих пор является настольной, «библией» и для отечественных, и для зарубежных ученых. Это самая полная сводка анатомических исследований на тот момент. Но в ней не было еще результатов гидроакустических исследований, очень мало было материала о поведении белух. Таких данных тогда просто не существовало.

– И все-таки всю жизнь посвятить исследованию одного вида животных…

– Это не совсем так. После монографии я занялся изучением черноморских дельфинов – учился их ловить, перевозить живыми. Лечить. Дрессировать, ставить эксперименты. До меня в стране этого никто не умел делать. Пришлось построить специальный дельфинарий в поселке Алахадзы.

Социальная структура в стадах белух – матриархат.	Фото из архива В. Бельковича
Социальная структура в стадах белух –
матриархат.
Фото из архива В. Бельковича

Исследования – это бесконечная череда обусловленных поступков. Так, узнав, как дельфины слышат, видят и умеют различать окружающий мир, в эксперименте встала задача посмотреть, как они этим пользуются в природе. В Западном Крыму, на полуострове Тарханкут, был найден безлюдный участок берега с бухтами, куда ежедневно приплывали дельфины. Там был организован морской полигон с совершенной акустикой (при участии Акустического института – спасибо профессору Николаю Дубровскому), средствами кино- и фотоконтроля и траекторных измерений. И до сего времени я не жалею, что избрал это направление исследований.

Были продолжены исследования белух на Севере и Дальнем Востоке. А также моржей, нерпы и гренландских тюленей. Список получается из многих видов. 

– Что можно сказать о социальном устройстве в популяциях белух?

– Я систематически наблюдал с самолета одну и ту же картину: отдельных белух практически не бывает. Это всегда группа из трех–семи особей. По-видимому, самка и ее один-два детеныша. Или несколько самок и несколько детенышей. Внезапно у меня возник оппонент. Известный американский ученый Б. Эванс отмечал: «В Мексиканском заливе я никогда не наблюдал у дельфинов описываемые вами группы – они плавают поодиночке». Я ответил: «Из этого следует, что вы наблюдаете все время одинаковое пищевое поведение – одиночную охоту на рыбу. Измените ситуацию. Например, уменьшите высоту полета – испугайте дельфинов, и вы увидите настоящую структуру стада».

В итоге было обосновано представление, что структурной единицей популяции белух является семья, а социальной структурой стада – матриархат. По мере взросления мальчики уходят из этих семей. Складывается первичная семейная группа: мама и ее дети, бабушка и ее внуки и т.д. И они объединяются в клан.

Сейчас я это уже с уверенностью говорю и демонстрирую на видео и фото: есть первичная семейная группа, есть семейная группа; семейные группы объединяются в клан; кланы объединяются в локальные стада. Такая гетерогенность социальной структуры обеспечивает стабильность популяции белух. Что называется – сразу не уничтожишь, да и подвижность и маневренность адекватна меняющимся условиям.

В XIX веке были попытки ловить белух в местах размножения. Вылавливали все, что могли. Есть локальное стадо в 150 белух – всех вылавливали. Или казалось, что всех. Во всяком случае, на будущий год ничего поймать уже не могли. Сейчас все эти локальные стада в Белом море восстановились в тех самых местах, где они были раньше. Правда, в памяти вида сохраняется страх перед катером, лодкой, человеком – ближе, чем на 200–300 метров не подплывешь. Мы нашли восемь таких мест обитания репродуктивных стад белух в Белом море.

– Почему же они возвращаются в те же самые места?

– Исследования показали, что эти районы летнего обитания локального стада должны обладать целым рядом свойств. Во-первых, обеспечивать защиту – чтобы нельзя было подкрасться; должны быть камни, отмели, некоторые запасы пищи на первое время. Во-вторых, эти места должны быть комфортными по температуре для детенышей. Они могут рождаться в любой воде: холодной, среди льдинок. У детеныша белухи очень толстый слой эпителия – 11–12 миллиметров. Практически броня. И для того чтобы детеныш мог расти и выбраться из этой брони, нужно ее сбросить. А для этого нужна опресненная вода. Поэтому белухи и выбирают эстуарии речек, прибрежные акватории, где происходит мацерация, размягчение этого эпителия. Он начинает сваливаться буквально кусками, облегчая детенышу дальнейший рост.

– Белухи – это все-таки большие дельфины или маленькие киты?

Самцы устраивают между собой турнирную схватку. Топят друг друга, выпихивают из воды.	Фото из архива В. Бельковича
Самцы устраивают между собой турнирную
схватку. Топят друг друга, выпихивают
из воды. Фото из архива В. Бельковича

– Белухи, как и все дельфины, – зубатые киты. Если говорить о систематическом ранге, то это семейство нарваловых, которое делится на два подсемейства: на собственно нарвалов и на белух.

Но систематика, которой мы сейчас пользуемся, весьма архаична. Она была создана в незапамятные времена, и критериями при ее создании были внешний вид и размер. Никакого генетического анализа не было.

– А сейчас удалось уже провести генетические исследования белух?

– Да. И результаты совершенно поразительные.

Белухи обитают в Арктике циркумполярно в районе Гренландии, в Белом море, в районе Шпицбергена, Новой Земли и дальше – вдоль побережья Северного Ледовитого океана до Чукотского моря, в Анадырском заливе, с большим разрывом в Охотском море и по канадско-американскому побережью. Расселились они так несколько тысяч лет назад.

Трудно представить, чтобы белухи Охотского моря контактировали с белухами Белого моря. Это практически невозможно. Поэтому я предполагал  по молодости, что должно быть различие в акустической сигнализации у разных популяций белух и, конечно, должно быть различие в генетике.

– Почему именно в акустической сигнализации?

– Белухи Гудзонова залива прекрасно отличают белух из Белого моря. Для господ исследователей это серьезная проблема – как белухи это делают? Похоже, что белухи анализируют какие-то ансамбли сигналов, мы же пытаемся анализировать доминирующие, наиболее часто встречающиеся сигналы. Но они оказываются схожими.

По генетике выяснилось, что все белухи по митохондриальной ДНК близки и нет крупных различий, которые позволяли бы говорить, что это разные популяции (митохондриальная ДНК передается только по материнской линии. – «НГ-наука»). Есть, конечно, мелкие различия, но не такие, чтобы говорить о том, что это начало формирования другого подвида или нового вида тем более. То есть система популяций белух оказалась чрезвычайно устойчивой.

– Если генетика подтверждает, что белухи, независимо от места своего обитания, – одно большое – «метастадо», то это значит, что обмен генетическим материалом идет? Иначе они быстро бы распались на виды и подвиды. Но ничего такого не происходит, насколько я понимаю.

– Генетический обмен затруднен льдами, сезонной динамикой. Но тут есть одна особенность.

Самцы и самки живут в одном стаде. Роль самцов в этих семейных группах, о которых мы говорим, регламентирована: они – защитники, разведчики. И они не участвуют в близкородственном скрещивании. Участвуют в размножении пришельцы, варяги, приплывающие из других регионов. Они вносят свой генетический материал с тем, чтобы жизнь стада в генетическом плане была полноценной и без каких-то аномалий.

– Другими словами, есть какие-то районы, где более или менее «оседло» обитают самки с детенышами, а к ним приплывают самцы из других районов – самцы из других стад…

– Например, Белое море – такой родильный дом для Западного сектора Арктики. Прописка самцов, приплывающих летом в Белое море, пока неизвестна. Самцы не связаны с семьей, домом, дачным участком. Они – путешествующие особи. Данная особенность социального поведения белух абсолютно адекватна условиям их жизни.

В 1995 году американцы и англичане впервые стали ставить радиометки на белух. И один из первых участников этой исследовательской группы, доктор Мартин, обратился ко мне с вопросом: «Мы пометили белух в заливе реки Макензи; три белухи остались здесь, а две почему-то поплыли в сторону Северного полюса. В чем дело?»

Я его спросил: «Вы смотрели пол у этих животных?» – «Что вы, Белькович, какой пол! Это же секундное дело, вода кипит, белух держат, надо спрыгнуть в воду, прикрепить метку… Там не до определения пола». И тогда я ему ответил: «Своим поведением белухи вам говорят, что те, кто остались, – это самки, уплыли самцы».

– Направились поддерживать генетическую однородность!..

– Может быть, захотелось сменить пейзаж, подруг или расширить кругозор.

– А что, действительно сложно определить по внешнему виду пол у белух?

– Самцы немножко крупнее. Если можно так сказать, «рубленные топором». У самцов – мощные боковые кили и складки тела. Тренированный взгляд исследователя может достаточно точно определить пол.

Но главное отличие – поведение. Самцы очень активны. Они приплывают на место репродукции, где плавают самки с детенышами, и сразу начинают разбираться, кто есть кто в этом стаде, есть ли самки, готовые к спариванию. Или они здесь никому не нужны. То есть их поведение сразу демонстрирует – приплыли самцы.

– А что значит «самки, готовые к спариванию»?

– Это самки, которые не рожали в этом году или после родов прошло не менее одного–полутора месяцев. Их гормональная сфера подает определенный сигнал состояния «охоты», они готовы допустить до себя самца. Если же нет – между самкой и самцом окажется детеныш. Детеныш – это святое; тронешь его – порвут!

Но допустим, выяснилось, что есть только две самки, готовые к спариванию, а женихов приплыло пять. Это несоответствие быстро выясняется, и самцы приступают к определению наиболее достойных. Обычно они устраивают между собой турнирную схватку. Топят друг друга, выпихивают из воды. Бодаются лбами и толкаются, сцепляются открытыми ртами. Попихались, потопили друг друга, проявили первые признаки доминантности.

Сошедшись мордами в «звездочку», самцы определяют достойного к спариванию.	Фото из архива В. Бельковича
Сошедшись мордами в «звездочку», самцы
определяют достойного к спариванию.
Фото из архива В. Бельковича

Если это не помогает выявить «самого достойного», тогда все «женихи» сплываются в одно место и выстраиваются звездочкой, нос к носу, голова к голове: кто кого выпихнет или утопит. Через некоторое время эта звездочка – как у ракеты держатели во время страта – разваливается в разные стороны, и побежденные уплывают. Остаются женихи по числу невест. Иногда продолжающих выяснять отношения «проигравших» самцов белух течение уносит на километр-два от места начала битвы, которая продолжается до потери сил.

– Сложная семейная жизнь у этих млекопитающих!

– Непростая. Если мы продолжим тему размножения белух, то надо сказать, что в Белом море обитает восемь локальных стад этих животных. Это дает возможность подсчитать количество особей. Их оказывается 2,5–3 тысячи – матерей, детенышей и местных самцов.

В летний период к местам обитания белух в Белом море заходит большущее стадо самцов из других регионов. Иногда – тысяча голов, иногда – полторы тысячи. Мне повезло, я видел это зрелище с самолета! Белухи плывут на расстоянии нескольких метров друг от друга. Если смотреть на это с берега, то видно, что все море как будто усеяно белыми спинами белух до горизонта. Отсюда – рассказы рыбаков, зверобоев: «Белуха шла целый день, все море было покрыто ее спинами». И следовательно, несбыточные прогнозы промысловиков: мол, там столько белухи, тысяч тридцать... Но это все – мифы.

– А вообще, мясо белух съедобное?

– Котлеты можно сделать из всего чего угодно! Белуху всегда промышляли на приваду песцам, на корм собакам и для звероферм. В Белом, Баренцевом и Карском морях нет морских охотников; в основном местное население – оленеводы и охотники на песца. Белуху им вытащить из моря очень трудно, она порой весит до двух тонн. Нужен трактор. Поэтому предпочитают охотиться на нерпу.

Известен такой прецедент. В один год промысловики очень обрадовались: экспедиция выловила у Новой Земли около 3,5 тысячи белух. Ура-ура, все затраты оправданы, можно начинать масштабный промысел и все такое прочее… Но на следующий год они не смогли поймать ни одной белухи. Конечно, белуха там осталась, но совсем мало. Ее надо найти – белуха прекрасно обучается. На Дальнем Востоке в 1930-е годы именно по этой причине промысел белухи захирел. А ведь были построены на берегу рыбокомбинаты для переработки белухи. А она взяла да изменила пути миграции.

– Это все элементы сознательного поведения?

– Я бы сказал – в высшей степени сознательного. У белухи прекрасная память. В моей практике наблюдений за этими животными был такой случай.

Мы работали на Соловецких островах, белухи там плавают близко от берега. Появилась идея – взять пробу тканей у белухи. Американцы подарили мне специальный арбалет. Потренировавшись на берегу, мы вышли на «охоту». Но дротик из арбалета не долетел, плюхнулся в воду рядом с белухой. Реакция была быстрой и панической. Все белухи занырнули и уплыли в море. Почему? Потому что звук упавшего в воду дротика напомнил им звук пули и промысел. Прошло несколько дней. Как только стрелявший человек появился на берегу, белухи тут же отошли от берега – а вдруг он опять выстрелит из арбалета?

Эти животные великолепно различают людей, поэтому их так любят держать в океанариумах. Одних тренеров белухи любят, к другим равнодушны, третьих ненавидят. По мнению очень многих специалистов, белухи на порядок интереснее в психологическом, эмоциональном и когнитивном плане, чем афалины.

– Известно, что по решению Международной конференции по мониторингу потепления Арктики (Валенсия, 2007), белухи и нерпы получили международный статус видов-«биоиндикаторов». Что эти биоиндикаторы в последнее время показывают?

– Первичное предположение было такое: потепление прежде всего ударит по ластоногим. Нерпа, например, рождает на льду, устраивает домики в ледяных торосах. Поэтому численность обыкновенной нерпы является неким индикатором состояния прежде всего условий размножения. Она размножается в прибрежной полосе льдов. Исследования показали, что из десяти тысяч километров этой прибрежной полосы лишь две–три тысячи пригодны для строительства логовищ. Эти районы сейчас находятся в зоне действия нефте- и газодобывающих вышек, углеводородных перекачек, интенсивного судохождения.

С белухами все не так очевидно, как с нерпами. Их численность показывает изменение питания. Потепление вызывает перераспределение биоресурсов. А белухи всеядные, они питаются всем, что есть, – рыбой, креветками, камбалой… Только давай побольше!

Но кроме того, морские млекопитающие являются вершинами длинных пищевых (трофических) цепочек. И поэтому все дефекты и недостатки питания они концентрируют в себе. Анализ жира беломорской белухи показал, что в нем есть и пироксены, и целый спектр отвратительных веществ – канцерогены, ДДТ. Они вроде бы давно запрещены, нигде не используются, но, оказывается, в трофических океанических цепочках эти вещества продолжают циркулировать. В этом смысле эти вещества – бессмертны.

Мало того, мы обнаружили в жире белух вещества, которые никогда в Советском Союзе и в России не производились: мирекс – для борьбы с муравьями, с термитами. Эти химикаты используются широко в Юго-Восточной Азии. Но тем не менее если мы обнаруживаем их в беломорских белухах, значит, существует какой-то ветровой перенос. Это заставляет насторожиться, задуматься и обратить на это внимание.

До сих пор мы предполагали, что численность белух в репродуктивном скоплении меняется волнообразно. И эта волнообразность связана с естественными биологическими процессами. По результатам экспедиции 2013 года у нас появилось четкое убеждение, что численность белух уменьшается абсолютно. Вот, пожалуй, такая неприятная новость. Это суммарный результат катастрофических изменений климата и антропогенного воздействия – судоходства, дикого нерегламентированного экотуризма и загрязнения моря.

Но есть и приятная новость.

Наши многолетние исследования белух и огромный фактический материал натурных рядов наблюдений, как и новые материалы по акустике белух и их поведению, удалось собрать в одну толстую новую монографию «Белуха Белого моря». Благодаря поддержке Русского географического общества эта книга имеет хорошие шансы увидеть свет и занять достойное место в ряду исследований морских млекопитающих.


Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Электроника, имитирующая нервные клетки, ведет борьбу с рассеянным склерозом

Электроника, имитирующая нервные клетки, ведет борьбу с рассеянным склерозом

Александр Спирин

Биовдохновленная  и нейроподобная

0
531
Создатель – в альтернативной реальности

Создатель – в альтернативной реальности

Наталия Холмогорова

Восприятие акта творения через органы чувств насекомых

0
844
Балтийское море перестает быть спокойным

Балтийское море перестает быть спокойным

Андрей Рискин

НАТО создает вокруг России «кольцо» непрестанных маневров из «Штормов» и «Щитов»

0
1144
Поможет ли белуха-шпион ВМФ РФ увеличить расходы НАТО?

Поможет ли белуха-шпион ВМФ РФ увеличить расходы НАТО?

Андрей Рискин

У сил альянса в Европе новый главком и старые проблемы с «российской агрессией»

0
2887

Другие новости

Загрузка...
24smi.org