Китайский веслонос окончательно признан вымершим
В конце XX века его численность сильно снизилась — во-первых, из-за вылова, а во-вторых, из-за строительства на Янцзы крупных гидроэлектростанций, резко изменивших ее водный режим. Последнее, судя по всему, оказалось для китайского веслоноса фатальным. Последние лет пятнадцать биологи искали его оставшиеся популяции — активно, но безуспешно. И вот, наконец, 21 июля 2022 года Международный союз охраны природы опубликовал решение о переводе китайского веслоноса в категорию вымерших видов. Одним чудом природы стало меньше.
Осетрообразные — древняя эволюционная ветвь, находящаяся у основания древа лучеперых рыб. История осетрообразных насчитывает не менее 200 миллионов лет (W. Bemis, B. Kynard, 1997. Sturgeon rivers: an introduction to acipenseriform biogeography and life history). Живут они почти исключительно в умеренной зоне Северного полушария. Все осетрообразные делятся на два семейства, далеко не равные по числу видов и по значению для человека.
Первое семейство, гораздо более крупное, называется осетровыми (Acipenseridae). К нему относятся всевозможные осетры, белуги, лопатоносы и лжелопатоносы. Такие рыбы, как стерлядь, севрюга и шип, тоже входят в это семейство — они принадлежат к довольно большому роду осетров (Acipenser), в компании с русским осетром, атлантическим осетром и некоторыми другими.
Другое семейство называется веслоносовыми (Polyodontidae), и оно до недавнего времени было представлено на Земле всего лишь двумя видами. Один из них — американский веслонос (Polyodon spathula), который живет в Северной Америке, в основном в бассейне Миссисипи, но разводится и во многих других местах, в том числе в России. По классификации Международного союза охраны природы этот вид считается уязвимым (vulnerable), но исчезновение ему в данный момент не угрожает. Второй представитель семейства — китайский веслонос (Psephurus gladius; рис. 1). Он, судя по всему, окончательно вымер.
Для биолога осетрообразные — настоящее чудо. Дело не только в том, что эта группа очень древняя, но и в том, что путь ее эволюции совершенно уникален. Алексей Альбертович Цессарский показал, что в эволюции предков осетрообразных произошла своего рода морфологическая катастрофа, связанная скорее всего с педоморфозом — задержкой развития отдельных органов на личиночных стадиях (см. статью А. А. Цессарский, 2019. Роль педоморфоза в становлении структурного типа черепа осетрообразных (Acipenseriformes, Actinopterygii) и синопсис Это диво — откуда у осетра рыло?). Облик рыб при этом чрезвычайно сильно переменился. Большая часть внутреннего скелета у них вторично вернулась в хрящевое состояние, хотя осталась внешняя «броня» в виде покровных костей головы и нескольких рядов мощных костных чешуй, тянущихся вдоль туловища. Передняя часть древней верхней челюсти редуцировалась, потеряла связь с ротовым аппаратом и сохранилась только в виде хрящевого скелета усиков. Рот при этом сильно сместился назад и стал выдвижным. Впереди от такого рта торчит рыло — одна из самых узнаваемых деталей облика любой осетрообразной рыбы.
Здесь-то как раз и таится отличие между осетровыми и веслоносовыми. Веслоносы — древняя, архаичная, малочисленная эволюционная ветвь, которая рано отделилась от осетровых и пошла по особому пути. У современного американского веслоноса рот не выдвижной. Поэтому, в отличие от осетровых, он не специализируется на собирании беспозвоночных со дна (для чего выдвижной рот очень удобен), а фильтрует воду, отцеживая и поглощая планктон. Другая особенность веслоносов — очень сильно разросшееся, длинное и широкое веслообразное рыло, которое, судя по всему, служит органом ориентировки в пространстве, подобно хвосту голованов из «Жука в муравейнике» Стругацких. У американского веслоноса это хорошо изучено: его рыло покрыто десятками тысяч микроскопических электрорецепторов, которые помогают рыбе находить скопления планктонных рачков (D. Russell et al., 1999. Use of behavioural stochastic resonance by paddle fish for feeding). У китайского веслоноса функции рыла, безусловно, были такими же, только вот знаем мы об этом меньше (рис. 2).
Рис. 2. Рыло (рострум) китайского веслоноса крупным планом. Видно, какое это сложное инженерное сооружение. Как и у американского веслоноса, рострум китайского веслоноса служил органом ориентации и нес на себе множество электросенсорных органов.
Фото с сайта en.wikipedia.org
Китайские веслоносы выбрали несколько иную жизненную стратегию по сравнению с американскими. Дело в том, что вынужденно сформировавшееся у осетровых нижнее расположение рта — штука крайне неудобная для большинства типов питания. Поэтому у китайского веслоноса, в отличие от американского, рот всё же выдвижной — почти как у осетровых. Это позволяло ему питаться мелкой рыбой, а также креветками и крабами (C. Liu, Y. Zeng, 1998. Notes on the Chinese Paddlefish, Psephurus gladius (Martens)). Если американский веслонос — это чистый фильтратор, то китайский — скорее хищник.
Дивергенция американских и китайских веслоносов была связана с отделением Северной Америки от Азии. Из биогеографии известно, что на протяжении части мелового периода между этими континентами была мощная сухопутная связь через Берингию, но в конце мела она разорвалась, так что на рубеже мела и кайнозоя — в момент вымирания динозавров — все земные континенты оказались изолированы друг от друга (см. Н. Н. Каландадзе, А. С. Раутиан, 1992. Система млекопитающих и историческая зоогеография; В. Р. Алифанов, 2007. Ящерицы в эпоху динозавров). Веслоносы — пресноводные рыбы, поэтому на них скорее всего распространяются те же биогеографические закономерности, что и на наземных позвоночных. Это означает, что эволюционная ветвь китайских веслоносов в любом случае обособилась раньше, чем вымерли динозавры.
Веслоносы как таковые возникли, скорее всего, в Азии. Древнейший ископаемый представитель этой группы (Protopsephurus) обнаружен в раннем мелу Китая. Характерно, что рыло у него далеко не столь длинное и широкое, как у современных веслоносов: оно больше напоминает небольшое рыло осетровых. Огромное чувствительное рыло в виде «весла» появилось позже. Это — уникальный специализированный признак, развившийся только в семействе веслоносовых. Его можно сравнить с клювом утконоса, который тоже служит чувствительным органом. Молекулярная филогенетика относит расхождение китайской и американской линии веслоносов ко временам от 70 до 100 миллионов лет назад (см., например: Y. Shen et al., 2020. Phylogenetic perspective on the relationships and evolutionary history of the Acipenseriformes), что прекрасно согласуется с данными биогеографии и палеонтологии.
Китайский веслонос иначе называется псефуром. Это название — вовсе не китайское, как можно было бы подумать, а европейское. Зоологи Европы узнали о существовании китайского веслоноса в середине XIX века. Его описал немецкий зоолог и путешественник Эдуард фон Мартенс (Eduard von Martens), который отнес эту рыбу к одному роду с американским веслоносом и дал ей название Polyodon gladius. Видовое название gladius — «меч» — описывает форму рыла китайского веслоноса: оно чрезвычайно длинное (до трети общей длины тела!), но не широкое, как у американского веслоноса, а мечевидное. Спустя двадцать лет другой зоолог, Альберт Гюнтер (Albert Günther), пришел к выводу, что китайский веслонос слишком серьезно отличается от американского и его надо выделить в особый род. Название этого рода — Psephurus — Гюнтер почему-то решил произвести от греческого слова ψῆφος, обозначающего камешек, гальку (A. Günther, 1873. Report on a collection of fishes from China; см. также: В. В. Зельченко, 2014. К значению ψῆφος в магических контекстах). Таким образом, научное название китайского веслоноса — Psephurus gladius.
Псефур, о котором теперь приходится говорить в прошедшем времени, был очень крупной рыбой, достигавшей длины как минимум трех-четырех метров. Есть сообщения и о семиметровых экземплярах, но они могут быть ошибочными — могут, впрочем, и не быть, теперь это уже не проверить. Кстати, огромный размер этих рыб — очень интересный признак с точки зрения эволюционной биологии. Осетровые, как уже упоминалось, характеризуются глубоким педоморфозом — иными словами, сохраняют множество признаков, которые обычно (у других рыб) свойственны эмбрионам, личинкам или малькам. У веслоносов это особенно ярко выражено. Получается, что перед нами нечто вроде гигантской личинки.
Тридцать с небольшим лет назад крупные американские специалисты по эволюции рыб Ланс Гранде (Lance Grande) и Уильям Бемис (William Bemis) сделали обстоятельное исследование скелета китайского веслоноса (L. Grande, W. Bemis, 1991. Osteology and phylogenetic relationships of fossil and recent paddlefishes (Polyodontidae) with comments on the interrelationships of Acipenseriformes). Они отметили, что у полностью взрослых, половозрелых животных нет окостенений ни в плечевом поясе, ни в позвоночнике, ни в мозговой коробке: все эти части скелета остаются хрящевыми. Только у самых старых, очень крупных рыб они в конце концов частично окостеневают. Именно так и выглядят типичные последствия педоморфоза. Иное дело, что среди рыб, в отличие, например, от амфибий, таких примеров немного.
«В этом смысле веслоносы выглядят аксолотлями рыбьего мира, представляя один из самых документированных известных случаев педоморфоза или неотении», — пишут Гранде и Бемис.
Китайский веслонос обитал только в Китае, в нескольких крупных реках, главным образом — в Янцзы. Долина среднего и нижнего течения Янцзы — это, как известно, один из самых населенных районов Земли. Там живет примерно треть миллиарда людей. Конечно, веслоноса активно вылавливали, и это уже к 1970-м годам привело к сильному снижению его численности. Но смертельный удар ему нанесли плотины гидроэлектростанций.
Дело в том, что большинство осетрообразных — это проходные рыбы. Они откармливаются и растут в морях, а для размножения заходят в реки, где часто поднимаются очень высоко. Для осетрообразных в высшей степени характерен подобный жизненный цикл. Даже такая чисто пресноводная рыба, как стерлядь, тоже поднимается для нереста в верховья рек, совершая серьезную миграцию. Китайский веслонос не составлял здесь исключения. Он был пресноводной рыбой, выходившей в море только эпизодически, но обязательно регулярно мигрировал: нагуливался в среднем и нижнем течении Янцзы, а для нереста поднимался в верховья и притоки.
На границе верхнего и среднего течения Янцзы находится район под названием Три Ущелья, где эта великая река прорезает горы и выходит на равнину. Здесь-то и была в 1990-х годах построена крупнейшая в мире гидроэлектростанция. Она так и называется — «Три Ущелья». Еще одна гидроэлектростанция, Гэчжоуская, была построена чуть ниже по течению Янцзы еще раньше. Эти две ГЭС не только изменили водный режим Янцзы, но и наглухо «запечатали» ее верховья, отделив непреодолимой преградой места откорма веслоноса от мест его нереста.
В результате после 1995 года молодь псефура больше никто не регистрировал. Единичные крупные взрослые особи еще попадались рыбакам в начале 2000-х. Последний достоверный случай вылова взрослого псефура датируется 2003 годом. Дальше наступает тишина. Начиная с 2006 года китайские ученые развернули обширную программу поиска оставшихся популяций псефура в верхнем течении Янцзы, но это не дало почти никаких результатов (H. Zhang et al., 2016. Search for Chinese paddlefish (Psephurus gladius) in the upper Yangtze River during 2009–2013 including reevaluation of data from 2006 to 2008). Ни один веслонос так и не был пойман, и только гидроакустические сигналы давали некоторые основания надеяться, что отдельные особи этого вида еще где-то плавают.
Многих осетровых рыб, оказавшихся примерно в той же ситуации, что и китайский веслонос, пока спасает искусственное разведение. Например, белуга находится в дикой природе на грани вымирания, и ее популяция сейчас практически целиком поддерживается за счет аквакультурных хозяйств (к счастью, это еще и выгодно: белужья икра — самый ценный вид черной икры). Однако наладить размножение китайских веслоносов в неволе не удалось. Похоже, здесь биологи просто опоздали: научные ресурсы были направлены на эту задачу, когда рыб уже толком не осталось.
В 2020 году международная группа ихтиологов, занимавшихся китайским веслоносом, опубликовала статью с выводом, что этот вид, к сожалению, вымер (H. Zhang et al., 2020. Extinction of one of the world's largest freshwater fishes: lessons for conserving the endangered Yangtze fauna). Биологи надеялись до последнего, но вот, наконец, в июле 2022 года Международный союз охраны природы внес китайского веслоноса в список вымерших видов. Конечно, бывают и чудеса, но в данном случае они маловероятны. Не осталось даже образцов тканей, которые в принципе могли бы позволить восстановить вид методами генетической и клеточной инженерии. Китайский веслонос по-прежнему мертв.
Сергей Ястребов, Elementy.