Млекопитающие умеют плавать, но есть странное исключение
Популярный миф гласит, что некоторые млекопитающие - в том числе верблюды и свиньи - не умеют плавать. Обозреватель BBC Earth выяснил, что это не так: на плаву с трудом держится лишь один вид млекопитающих. Угадайте, какой.
Дедушка и бабушка моей девушки (которых зовут Одри и Хэмиш) очень любознательны. Их обоих очень интересует биология, и как-то раз они решили проверить излюбленную теорию Одри.
"Я всегда считала, что все млекопитающие могут, во-первых, вырабатывать молоко и, во-вторых, плавать, - говорит она. - Не одновременно, конечно".
И вот однажды они вместе с дочерьми собрались вокруг пруда в саду, взяв с собой своих домашних морских свинок.
"На случай если что-то пойдет не так, у нас была рыболовная сеть. Мы поместили свинку в воду, и она по-собачьи - если так можно сказать о морской свинке - переплыла с одной стороны пруда на другую".
"Пока это наш единственный эксперимент", - говорит Хэмиш.
Он считает, что раз большинство млекопитающих ходят на четырех конечностях, они должны держаться на плаву инстинктивно и уметь плавать по-собачьи. Но прав ли он?
Действительно ли большинство млекопитающих могут инстинктивно держаться на плаву и плавать по-собачьи?
Некоторые млекопитающие, несомненно, - прирожденные пловцы. Киты, морские котики и выдры в процессе эволюции приобрели способность без труда передвигаться по воде.
Многих наземных млекопитающих также можно назвать умелыми пловцами - это, конечно, собаки, но и другие домашние животные не отстают, в том числе овцы и коровы.
Даже кошки хорошо плавают, хотя большинство из них не очень любит этот процесс.
В то же время другие виды имеют репутацию неумелых пловцов - например, верблюды. Да, их называют кораблями пустыни, но для чего им умение плавать, если воду они видят очень редко?
Из разговоров с ветеринарами, специализирующимися на верблюдах, и с заводчиками этих животных выяснилось, что горбатые четвероногие, как ни странно, охотно заходят в воду, которая встречается у них на пути.
Особенно это касается верблюдов породы харай, известных как плавающие верблюды Гуджарата.
Если говорить о свиньях, тут же вспоминается стихотворение английского поэта Сэмюэла Тейлора Кольриджа, в котором черт наблюдает за плывущей по реке свиньей, злорадно ожидая, что та вот-вот перережет себе горло своими острыми копытами.
Но это очень несправедливо в отношении свиней, и министерство туризма Багамских островов с удовольствием вам это подтвердит.
На острове Биг-Мейджор-Ки там обосновалась колония свиней-мореплавателей, которая стала настоящей достопримечательностью архипелага, гордо именующего себя "Официальной резиденцией плавающих свиней".
Ранее ученые предполагали, что слоны, самые крупные из существующих сегодня наземных животных, не умеют плавать.
Если бы это было так, биогеографам пришлось бы искать сложные объяснения присутствия ископаемых останков слонов на островах у побережья Калифорнии и Китая, а также в Средиземном море.
На самом деле слоны - отличные пловцы, способные за раз проплыть до 50 км. Ученые даже предполагают, что хобот слона изначально исполнял функции дыхательной трубки во время плавания.
Даже броненосец, несмотря на наличие громоздкого панциря, может держаться на воде, заглатывая воздух и тем самым раздувая желудок и кишечник, что помогает ему компенсировать свой вес.
Ну что ж, для начала неплохо. Но в мире существует 5416 известных видов млекопитающих. Чтобы доказать, что все они умеют плавать, в пруд придется бросить немало существ, которые будут от этого совсем не в восторге.
"Должен отметить, что подобные эксперименты уже проводились", - говорит Фрэнк Фиш, эксперт по плаванию из Университета Вест-Честер (Пенсильвания, США).
Оценить плавательные способности абсолютно всех млекопитающих не удалось никому, однако были времена, когда для этого животное просто бросали в воду.
В рамках своей научной работы, увидевшей свет в 1973 году, Энн Дэгг и Даг Уиндзор помещали наземных животных 27 видов, от землероек до скунсов, в резервуар с водой длиной три метра и смотрели, смогут ли те удержаться на плаву.
К счастью, плавать умели все, даже летучая мышь, передвигавшаяся "при помощи тяжелых ударов крыльями, напоминающими движения человека, плывущего баттерфляем".
К сожалению, ученым зачастую было недостаточно определить, умеет ли животное плавать или нет.
В работе Дэгг и Уиндзора упоминается проведенная в конце 50-х и в 60-х гг. серия "негуманных экспериментов, при которых животных различных видов заставляли плавать до тех пор, пока они не выбьются из сил или не погибнут".
Сегодня, к счастью, такие эксперименты вряд ли возможны. "Этика меняется, и то, что было приемлемым тогда, не допускается сейчас", - подтверждает Фиш.
Как бы то ни было, эти эксперименты могут служить подтверждением теории Одри, особенно если учесть, что передвигаться по воде могут даже такие не приспособленные к жизни в воде животные, как летучие мыши.
Почему же это умение присуще столь многим млекопитающим, даже тем, кому плавать нет никакой необходимости?
По мнению Фиша, это побочный эффект их анатомического строения.
"Млекопитающие имеют достаточно большие легкие, что обеспечивает им неплохую плавучесть, - объясняет он. - Волосяной покров также важен, но чем больше животное, тем меньше он значит для него".
"Все эти факторы позволяют млекопитающим держаться на воде, - говорит Фиш. - А если вы можете держаться на воде, вы сможете плавать".
Означает ли это, что абсолютно все млекопитающие умеют плавать?
В одном труде на восхитительно экзотическую тему "Плавательные способности золотистого хомячка", датированном 1963 г., говорится: "Широко известно, что большинство диких млекопитающих умеют плавать".
Большинство, но не все. Из научной литературы следует, что ученые сошлись на том, что существует две группы не плавающих млекопитающих: жирафы и высшие приматы.
Если судить по внешнему виду, жирафы явно не похожи на прирожденных пловцов. При таком необычном строении тела вполне правдоподобным кажется, что держаться на плаву это животное вряд ли сумеет.
Пока еще никто не решился на такую авантюру как создание резервуара с водой, по размеру подходящего для жирафа, но благодаря любознательности отдельных палеонтологов это, возможно, и не понадобится.
Заинтересовавшись многочисленными упоминаниями в научной литературе о том, что жирафы не умеют плавать, автор научных статей и палеонтолог Даррен Нейш решил проверить эту гипотезу.
"Я очень скептически отношусь к подобным заявлениям, особенно в свете того, что другие животные, ранее считавшиеся неспособными плавать, в том числе гигантские черепахи, свиньи, носороги и верблюды, на самом деле плавают неплохо или даже очень хорошо", - написал он в своем блоге Tetrapod Zoology.
Чтобы разработать этически приемлемый эксперимент, в котором не нужна будет вода, Нейш связался с Дональдом Хендерсоном из Королевского Тиррелловского палеонтологического музея в городе Драмхеллер (провинция Альберта, Канада).
Хендерсон специализируется на создании компьютерных моделей животных, как вымерших, так и сохранившихся до нашего времени.
"Изначально я создавал эти модели для того, чтобы изучить передвижение животных и определить массу их тела, но затем понял, что они могут помочь оценить также и плавательные способности", - объясняет он.
По счастливому совпадению у Хендерсона уже была готовая модель жирафа, поэтому ученые решили окончательно определить, сможет ли жираф держаться на воде.
"Мы выяснили, что жираф сможет удержаться на плаву, и его голова будет находиться близко к поверхности, однако в ноздри постоянно будет попадать вода", - говорит Хендерсон.
Он объясняет, что из-за своих длинных конечностей это животное будет очень неуклюже перемещаться по воде.
"Жираф все же сможет поплыть, но ему придется очень тяжело, и я понимаю, почему жирафы не стремятся пробовать", - заключает он.
Плавательные способности приматов проверяли намного менее гуманными способами. Этолог Роберт Йеркс рассказывает историю, случившуюся в начале XX века.
Уильям Хорнадей, основатель Бронксского зоопарка, привел ручного орангутана к ручью, чтобы тот искупался.
"Расположив его над водой, я отпустил его, хоть он и сопротивлялся. Поплыл ли он? Едва ли. В мгновение ока он перевернулся ногами вверх, а его башка ушла вниз, словно вместо мозга в ней был свинец", - пишет он.
К несчастью, этот жестокий эксперимент - не исключение. Сам Йеркс описывает, как бросал молодых шимпанзе в воду, чтобы увидеть, пойдут ли они на дно или выплывут.
"Все без исключения активно барахтались в воде и быстро уходили под воду", - отмечает он.
Именно поэтому в зоопарках для предотвращения побегов приматов часто используют рвы с водой.
Хорнадей также писал, что "вместо того, чтобы энергично махать руками и ногами, как это делают другие животные, он (орангутан) просто развел их в стороны, и они торчали из его тела как палки, которыми он двигал медленно и вяло".
Очевидно, есть что-то, что мешает высшим приматам координировать свои движения при плавании.
"Многие считают, что шимпанзе не могут плавать потому, что не держатся на воде, - говорит Ренато Бендер, научный сотрудник Института эволюции человека при Университете Витватерсранда (ЮАР). - Но дело не в этом, а в технике плавания".
По его мнению, большинство млекопитающих плавают инстинктивно, так как фактически совершают те же движения, что и на земле (как и предполагал дедушка моей подруги).
"Плавая, четвероногие фактически используют уже устоявшийся двигательный паттерн", - говорит Фиш. Именно поэтому четвероногие плавают по-собачьи.
Джордж Уилсон из Австралийского национального университета в Канберре отмечает, что, убегая от хищников, кенгуру могут бросаться в воду.
По его наблюдениям, когда большой рыжий кенгуру без опыта плавания входит в воду, даже он плывет по-собачьи, несмотря на то, что по суше передвигается прыжками.
Даже наиболее адаптированные к водной среде обитания существа плавают примерно так же. "Дельфин фактически бежит под водой, хоть и без ног", - говорит Фиш.
Но приматы также относятся к четвероногим, так почему же в их случае эта логика не работает?
В 2013 году Бендер и его жена Николь, врач-исследователь из Бернского университета в Швейцарии, поставили под сомнение общепринятое мнение о том, что приматы не умеют плавать.
Они сняли видео, на котором шимпанзе по имени Купер и орангутан Сурия без проблем пересекают бассейны вплавь. Это стало первым видеодоказательством того, что высшие приматы все же способны плавать.
Приматы, которых сняли на видео, не умели плавать с рождения, им пришлось этому учиться.
Бендер, ранее работавший тренером по плаванию, заметил одну важную особенность их техники: они плыли скорее брассом, чем по-собачьи.
По его мнению, подобные отличия в технике плавания возникли не случайно, а появились в процессе эволюции.
Предки этих приматов приспособились к жизни на деревьях, и им больше не нужно было заходить в воду, а их нервная и двигательная система и анатомическое строение претерпели изменения, позволившие им более ловко передвигаться по деревьям.
В результате древний предок приматов потерял не только желание, но и способность плавать по-собачьи.
В редких случаях, когда приматы все же учатся плавать, из-за повышенной подвижности их конечностей, связанной с жизнью на деревьях, более естественным движением для них становится отталкивание от воды ногами, характерное для брасса.
Из этого следует, что плавание - это не просто полезный побочный эффект плавучести и наличия четырех конечностей. В процессе естественного отбора способность плавать у всех других млекопитающих активно поддерживалась.
Однако Фиш считает, что эта теория притянута за уши. "Млекопитающие отвыкли от воды в девонский период, когда морские существа начали выходить на сушу, - объясняет он. - Прошло слишком много времени, чтобы надеяться на возвращение в прошлое".
Тем не менее гипотеза Одри недалека от истины. Выясняется, что плавание сыграло удивительную роль в жизни животных, и, возможно, этот навык намного важнее, чем мы думали до сих пор.
Нельзя не упомянуть и млекопитающее, для которого плавание вышло далеко за рамки биологии - еще одного не плавающего высшего примата, человека.
Существует распространенное мнение, что дети умеют плавать с рождения - возможно, для кого-то оно связано со знаменитой обложкой альбома группы Nirvana.
Однако на самом деле это не так. Младенцы действительно задерживают дыхание при погружении в воду, но это не следует путать с плаванием.
Задержка дыхания - это часть нырятельного рефлекса млекопитающих, то есть набора физиологических изменений, связанных с погружением в воду, характерного для всех млекопитающих (и наиболее сильно проявляющегося у морских видов).
Точно так же, как Куперу и Сурии, нашим собратьям-приматам, людям приходится учиться плавать.
Но, будучи более умными приматами, мы научились делать это довольно неплохо.
Лучшие в мире ныряльщики и пловцы-олимпийцы ставят рекорды, немыслимые для любого другого наземного млекопитающего.
Люди учатся плавать для работы и для отдыха, а также по определенным культурным причинам.
Наша сильная, по сравнению с другими приматами, любовь к воде стала одной из черт, на основании которых возникла так называемая акватическая теория.
Она гласит, что многие определяющие характеристики человека (отсутствие волосяного покрова, бипедализм, крупный мозг и т. д.) сформировались в тот период нашей эволюционной истории, когда мы вели полуводный образ жизни.
Несмотря на то, что акватической теории не хватает научных доказательств, у нее довольно много сторонников.
Бендер считает, что ее популярность препятствует серьезным исследованиям отношений приматов с водой и влияния, которое водная стихия могла оказать на наше поведение и на эволюцию.
"Мне бы хотелось, чтобы люди поняли: нужно отделить "роль воды в эволюции человека" от акватической теории, а затем начать изучать ее при помощи научных методов", - говорит он.
"Есть много доказательств того, что шимпанзе и орангутаны готовы часами играть с водой. Вода представляет большой интерес и привлекает умных животных, а мы как раз - умные животные", - считает Бендер.
