Вадим Мужчинкин - Морские львы и котики

• Название: Морские львы и котики
• Автор: Вадим Мужчинкин
• Издательство: Наука
• Жанр: Зоология
• Год: 1987

Что может дать изучение анатомии, биологии и распространения тех или иных зверей в век успехов молекулярной биологии и космических полетов? Какая связь между частными проблемами изучения зверей на уровне организма, вида и биосферы? Обо всем этом рассказывает автор книги на примере ушастых тюленей, немногочисленной по числу видов группы океанских ластоногих, широко распространенных по трем океанам Земного шара и еще недавно бывших во многих районах важными промысловыми объектами.

Для биологов и всех интересующихся проблемами взаимоотношения человека и животного мира.

---

Получается нечто большее, чем простое совпадение реально наблюдаемых швов между костями и вычисленных для удобства операций условных границ между шестью блоками черепа. При этом то, что единая у всех млекопитающих нижнечелюстная кость рассекается двумя плоскостями (на кусок с зубами, кусок в заднем отделе с угловым и сочленовным отростками и срединный кусок), заставляет вспомнить ее многочленность у всех прочих (кроме млекопитающих) позвоночных. Может быть, все-таки возможно сохранение каких-то следов прежней многочленности нижней челюсти, несмотря на ее коренную перестройку в связи с преобразованиями слухового аппарата и челюстного сустава.

Как раз шестичленная разбивка черепа известна в одном из вариантов позвоночной теории, где она выводилась только из топографии межкостных границ. То же дает независимое рассмотрение индивидуальной изменчивости пропорций черепа. Наконец, число сегментов среднего зародышевого листка — мезодермы, участвующих в построении будущего черепа, маркируемое местоположением слухового пузырька и последних пар черепно-мозговых нервов (языкоглоточный и подъязычный), тоже, по-видимому, шесть.

Но если столь различные и независимые способы Разбивки одной и той же конструкции вдоль ее продольной оси дают одно и то же число, оправдано допустить общность механизмов, сегментирующих головную мезодерму в первые недели эмбриональной жизни, упорядочивающих распределение окостенений черепа и швов между ними, а также сохраняющих блочность уже монолитного черепа после сглаживания швов между костями. Подвижность крупных блоков черепа птиц и рептилий, определяющая у взрослых особей механику захвата добычи, показывает длительное сохранение метамерности черепа и в других классах позвоночных животных.

Таким образом, частный вопрос о блочности черепа ушастого тюленя быстро выводит на общую проблему поиска механизмов, управляющих возникновением и сохранением метамерности и определяющих ее индивидуальные, возрастные и таксономические особенности.

Вернемся, однако, к частной проблеме: посмотрим, что происходит с пропорциями черепа ушастого тюленя по мере взросления зверя. У северного морского кота (см. рис. 10) изменения после рождения сводятся к уплощению крыши черепа и сужению передней части мозговой коробки при малых изменениях профиля затылочной области. То есть события сосредоточены в третьем и четвертом блоках, мало затрагивая первый и шестой.

Столь отличные на первый взгляд черепа секача и взрослой самки разделяет лишь то, что самочий череп уже, ниже и с меньшими сосцевидными отростками, чем самцовый. Вот и все, кроме разницы в абсолютных размерах, чем оперирует крайний половой диморфизм этого вида отариид.

В отличие от возрастных половые различия захватывают в основном два первых и два последних блока. Контур черепа секача больше похож на щенячий, чем на самочий, хотя эта псевдоинфантильность достигается скорее за счет надстраивающих череп гребней.

Сохранение неизменных пропорций при явном половом диморфизме у калифорнийского морского льва очень показательно, так как это сходство не искажает даже громадный сагиттальный гребень, позволяющий с первого взгляда опознать череп секача.

У третьей формы — южноамериканского морского льва — после рождения не только меняется форма мозговой коробки, но и сдвигается назад задний край твердого неба, причем у секачей этот сдвиг заметнее и к нему добавляются сдвиг носового отверстия и увеличение высоты нижней челюсти. Гребни и выросты черепа секача как бы компенсируют потери в относительных размерах мозговой коробки при повзрослении. Опять повзросление больше затрагивает средние блоки (третий и четвертый), а половые различия — два передних и два задних.

В общем получается, что размах изменчивости щенячьих пропорций вполне сравним с размахом таковой у самок и секачей, и с учетом всех этих трех групп детали конструкции черепа могут ходить у одного вида, например у северных морских котов, уже в пределах 15–20 % кондилобазальной длины. Но таких зон повышенной подвижности немного — передний край орбиты, профиль крыши черепа и сосцевидных отростков (позади слухового прохода).

К тем же результатам можно прийти, строя составной портрет другим способом. Возьмем по одному щенку каждого рода семейства ушастых тюленей, потом отдельно по одной самке каждого рода, затем по одному секачу (вместо того чтобы брать по десятку из каждой группы, но в пределах только одного вида). И при таком раскладе различия полов оказываются связанными не столько с разными пропорциями, сколько с разными размерами. Локальными особенностями пропорций секачи могут больше походить на щенков, чем на взрослых самок. Никто из щенков в семействе никакими деталями своего черепа не отстоит от соответствующих деталей никого из секачей этого семейства больше чем на 20 % кондилобазальной длины черепа. То есть размах изменчивости в пределах всего семейства не выше, чем в пределах любого таксона этого семейства, по крайней мере, когда речь идет о пропорциях (см. рис. 2).

Насколько универсален способ, которым достигается половой диморфизм черепа ушастых тюленей, судить пока нельзя, но показательно, что и в другом семействе ластоногих, у настоящих тюленей, при высоком сходстве пропорций самцов и самок самцовый череп все же имеет более инфантильную форму крыши черепа и более сдвинутые назад носовое отверстие и задний край твердого неба (как у ушастых тюленей).

Стратегия преобразований на протяжении жизни особи может предполагать либо сохранение пропорций неизменными на протяжении значительного отрезка времени, либо непрерывность изменений. Осуществленный первый вариант дает морской кот, у которого после рождения меняются лишь относительные размеры мозговой коробки, что к тому же частично компенсируется развитием в местах ее сжатия надстраивающих гребней и отростков. Более подвижный вариант дает южноамериканец, у которого к сжатию (с возрастом) черепной коробки добавляются сползание назад носового отверстия и заднего края твердого неба, а кроме того, значительно увеличиваются размеры (но только в высоту) нижней челюсти.

Совсем текучим кажется вариант, используемый близкой родней ушастых тюленей — моржами, где к перечисленному для морского льва добавляется значительное расширение предглазничной части черепа и смещение назад постепенно уменьшающейся в относительных размерах глазницы. В первом варианте возрастные изменения захватывают лишь третий и четвертый блоки черепа, во втором — уже блоки с первого по четвертый, а в третьем — все шесть блоков. Хотя во всех случаях набор стабильных деталей, не меняющих своего местоположения в конструкции после появления владельца конструкции на свет, значительно превышает число заметно перемещающихся деталей. Расстояние между младенческими и взрослыми контурами лишь в немногих участках достигает 15 % кондилобазальной длины черепа, во всех же прочих сдвиг меньше.

Интересно, возможны ли еще более радикальные изменения пропорций после рождения, чем у моржа. Однако трудно представить полный отказ от сохранения хоть какого-то костяка неменяющихся с возрастом признаков конструкции.

После составных портретов индивидуальной и возрастной изменчивости посмотрим, чем оперирует разнообразие самостоятельных родственных форм, заключенных в одно семейство. Три составных портрета семейства ушастых тюленей (для одного взяли по щенку каждого рода, для другого — по взрослой самке каждого рода, для третьего — по секачу каждого из семи признаваемых сегодняшними систематиками родов семейства) показывают тот же размах изменчивости межродовых отличий пропорций черепа в пределах семейства, что и размах различий особей соответствующей возрастно-половой группы в пределах одного вида того же семейства. Но у самок и щенков межтаксоновое разнообразие в отличие от индивидуального захватывает и изменения положения заднего края твердого неба. У самцов же всего семейства число изменчивых локусов больше, чем у самок и щенков, и больше, чем у секачей внутри какого-либо вида.

Поблочное сравнение форм ушастых тюленей друг с другом выявляет лишь разнобой. Зато целые контуры у щенков объединяют северного морского кота с калифорнийцем, оставляя прочих равноудаленными от них и друг от друга. У самок (рис. 12) по целым контурам сходны южный и северный коты с калифорнийцем при равной удаленности всех остальных друг от друга и от этой компании. Среди секачей (рис. 13) оказывается по крайней мере две пары (калифорниец с южным морским котом и австралийский морской лев с новозеландским) со сходными контурами черепов. Но хотя отец похож на одного, мать — на другого, а детеныш — на третьего, в целом каждый из родов семейства представляется равноудаленным от любого другого.