Вялая рыба может рассказать историю о долголетии, образе жизни и потерях
Около 15 лет назад во время рыболовной экспедиции у западного побережья Гренландии датский морской биолог Джон Стеффенсен заметил местного охотника в небольшой лодке. С борта лодки свисала большая объемистая тускло-серая акула. «Я подумал: «Вау, я никогда раньше не видел гренландских акул», - говорит Штеффенсен, который затем сказал капитану своего корабля, что хотел бы когда-нибудь поймать ее. «И капитан на нашей лодке смеялся надо мной.”
Капитан, должно быть, задавался вопросом, захочет ли кто-нибудь поймать гренландскую акулу? Во-первых, сказал он, ни в коем случае нельзя есть их мясо; он не только неприятный на вкус, но и может быть токсичным. (Хотя его можно ферментировать, чтобы приготовить пресловутый исландский хакарл, блюдо, которое безопасно есть, но, как говорят, определенно не для слабонервных.) состояние дикого, неконтролируемого безумия. Капитан также небрежно заметил, что гренландские акулы должны жить очень долго.
Именно это последнее утверждение действительно возбудило любопытство Стеффенсена. По возвращении в Данию, где он является профессором Копенгагенского университета, он внимательно изучил научную литературу. Он наткнулся на исследование, отслеживающее размер акул на протяжении десятилетий, и размер и возраст у рыб тесно связаны. Исследование показало, что одна из акул выросла примерно на три дюйма за 16 лет. «Если акулы вырастали на полсантиметра в год и могут вырасти до пяти метров [15 футов] и более, не нужно много математических вычислений, чтобы подсчитать, что они, вероятно, очень старые». В то время он подсчитал, что им может быть до 200 лет.
Это был первый шаг в том, что превратилось в замечательную научную детективную работу, результатом которой стало исследование, в котором утверждалось, что гренландские акулы могут быть самыми долгоживущими видами позвоночных в мире, превосходя гренландского кита, рыбу кои, и галапагосская черепаха. Это также вызвало целый ряд исследований нашего нынешнего понимания долголетия, а также продолжающегося выживания этого загадочного и совершенно странного вида.
Гренландские акулы на первый взгляд странные, но, пожалуй, ничем не примечательные. Они медлительны, имеют неуклюжие пропорции, и часто у них из глаз свисают длинные розоватые паразиты. Они занимаются каннибалистическим поведением, ныряют на глубину более мили и могут бродить от ледяной северной части Атлантического океана до ароматного Мексиканского залива.
В первой половине 20-го века на гренландских акул охотились в коммерческих целях из-за их богатой нефтью печени, что составляло сотни тысяч животных в год. Сегодня рыбаки с их одноименной земли находят их неприятными, так как они питаются ценным палтусом и могут запутаться в сетях. Если они не найдут выхода, они могут повредить оборудование на палубе, и их нужно будет убить. «[Они] абсолютно ненавидят этих акул», - говорит Стеффенсен. На протяжении десятилетий города по всему большому острову раздавали сердца гренландских акул, отчасти чтобы компенсировать ущерб, который они могут нанести. Только в 1984 году было собрано около 5000 экземпляров по цене около 50 долларов за штуку. Сегодня они получают только пятую часть этой цены, но враждебность не сбрасывается со счетов.
Вот почему капитан рыбаков Штеффенсена был так сбит с толку, но это не ослабило интерес Стеффенсена, особенно к слухам об исключительном долголетии. Но как узнать наверняка? Он безуспешно пытался просканировать позвонок в местной больнице на предмет наличия годичных колец. Затем он проконсультировался с Яном Хайнемайером, физиком на пенсии из датского Орхусского университета и известным экспертом по радиоуглеродному датированию. Хайнемайер объяснил ему, что датирование акульих позвонков покажет только то, как давно умерла акула, а не когда она родилась. Но у Хайнемайера была другая идея. А линзы для глаз?
В отличие от большинства тканей, в которых растут новые клетки, хрусталики глаза образуются при рождении и остаются исключительно стабильными, поэтому кристаллические белки хрусталика можно подвергнуть радиоуглеродному анализу. На самом деле Хайнемайер использовал именно этот подход в расследовании дела об убийстве ребенка в Германии в 2008 году.
Юлиус Нильсен, в то время докторант, а ныне ученый из Института природных ресурсов Гренландии, помог провести исследование и получил доступ к останкам 28 самок гренландских акул, пойманных местными рыбаками, размером от трех до 15 футов. длина. Следуя методике Хайнемайера, они извлекли глаза, очистили их внешние слои и соскоблили линзы. «Их глазные яблоки размером с апельсин», - говорит Штеффенсен, добавляя, что в тот момент у него в морозилке было несколько штук. «А ваш глазной хрусталик устроен почти как луковица: он многослойный снаружи, но в середине у вас есть ядро, а в ядре есть первоначальный углерод».
Результаты были поразительными, указывая на то, что гренландские акулы могут жить от 272 до 512 лет. Результаты показывают, что сегодня могут жить гренландские акулы, родившиеся в эпоху Возрождения. «Я думаю, что нашей первой реакцией было: «Что мы сделали не так?» Нет, я имею в виду, серьезно, вы придумываете это число и думаете: «Черт возьми, мы сделали что-то не так», - говорит Питер Бушнелл., биолог из Университета Индианы в Саут-Бенде, тесно сотрудничавший со Стеффенсеном и руководивший анализом.
Среди тонкостей, которые они заметили, было то, что более крупные и старые акулы растут экспоненциально медленнее, чем молодые. Таким образом, у самых крупных акул разница всего в четыре дюйма может означать несколько десятилетий жизни. Самая большая акула в исследовании была более 16 футов в длину. Штеффенсен из личного опыта знал, что гренландские акулы могут достигать 18 футов в длину. Эта пара футов может означать еще пару столетий. Справедливости ради, Бушнелл и Штеффенсен обязательно скажут, что такая экстраполяция сопряжена с высокой степенью неопределенности.
Но если эти акулы действительно живут веками, это «поднимает всевозможные вопросы о клетках, сердечно-сосудистой функции, сердечной ткани и кровеносных сосудах и, знаете, обо всем», - говорит Бушнелл. «Как что-то живет так долго?»
После того, как Штеффенсен и его коллеги опубликовали свои открытия в журнале Science в 2016 году, эта жуткая трупная акула стала чем-то вроде сенсации. Ученые всего мира спешат раскрыть секрет этого долголетия. Холли Шилс, старший преподаватель физиологии животных в Манчестерском университете, сосредоточилась на их сердцах размером с небольшой арбуз. Она объясняет, что гренландские акулы могут иметь уникальную сложную систему восстановления поврежденной ДНК.
«Ядро [клетки] того, что потенциально является 200-летней [гренландской акулой], выглядит так, как мы, будучи подростком, с точки зрения млекопитающих», - говорит она. «Мы думаем, что может происходить то, что это просто постоянное обновление сердец».
Другой ученый, Дэвид Костантини, эколог по охране окружающей среды, связанный с Музеем естественной истории в Париже, сосредоточился на окислительном стрессе в крови и мышцах гренландской акулы. Ким Пребель из Арктического университета Норвегии ищет гены, связанные с иммунитетом.«Я имею в виду, что если вы способны прожить триста или четыреста лет или сколько-нибудь еще, вам также нужно избегать болезней», - говорит он. «Я просто думаю, что это логично».
Бушнелл находит эту работу интересной, но по своей сути вводящей в заблуждение. Генетика, безусловно, играет роль, говорит он, но наиболее важными факторами являются образ жизни и окружающая среда. Гренландские акулы - большие глубоководные существа, которые эволюционировали, чтобы жить в ледяных холодах, и все это замедляет их метаболизм. Их вялые движения и аскетическая способность жить за счет одной печати почти год показывают, что они очень энергоэффективны. И, что немаловажно, у гренландских акул нет хищников, кроме иногда друг друга. «Чтобы жить так долго, нам пришлось бы жить как гренландская акула, и это просто не имеет смысла», - говорит он.
Но у долголетия есть и обратная сторона: длительный период полового созревания. Животные, которые живут медленно, медленно размножаются. Чтобы стать половозрелыми, им может потребоваться около 150 лет, поэтому весь прилов в рыбной промышленности означает, что многие акулы умирают до того, как родят.
Недавнее исследование под руководством Нильсена показало, что гренландские акулы могут производить более 200 детенышей за одну беременность, что в 20 раз больше, чем считалось ранее. Таким образом, хотя они могут компенсировать трудности задержки половой зрелости, имея сотни детенышей одновременно, это также предполагает, что выживание вида может зависеть от ограниченной популяции многовековых, исключительно плодовитых самок, говорит Нильсен. Если они уйдут, весь вид окажется под угрозой.
«Потеря половозрелой гренландской акулы вызывает особую тревогу», - говорит он.
По словам Брендала Таунсенда, исследователя акул из Университета Далхаузи в Новой Шотландии, даже несмотря на то, что регулярный прилов создает впечатление, что гренландские акулы многочисленны, они все еще могут быть на грани исчезновения. Это будет не в первый раз. То же самое произошло с атлантической северо-западной треской в 1990-х годах.
Когда Штеффенсен впервые начал изучать гренландских акул, его единственным вопросом была продолжительность жизни. Но по мере того, как он копал глубже, эти вопросы, кажется, множились, попутно порождая парадоксы. Это хищные акулы, но они томные и медлительные. Они коммерчески бесполезны, но в них может быть секрет увеличения срока службы. Они повсюду, куда только ни посмотрят рыбаки. И все же они могут быть на пороге исчезновения.
Через несколько лет после той встречи на рыбацкой лодке Штеффенсен вернулся, чтобы доложить капитану, который впервые пробудил в нем интерес к гренландским акулам.
“Ты был прав! Они очень старые, - сказал он. Откуда ты знаешь? Кто тебе сказал?»
“О, я тебе это когда-нибудь говорил?” - ответил капитан. «Я забыл. Но мы просто знаем это».