То, что мы небрежно именуем «рыбами», фактически представляет собой целое множество невероятно разнообразных животных. По данным FishBase – крупнейшей[16] и чаще всего используемой для справок компьютерной базы данных по рыбам, – по состоянию на январь 2016 года было описано 33 249 видов из 564 семейств и 64 отрядов[17]. Это больше, чем число всех видов млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и земноводных, вместе взятых. Когда мы говорим о «рыбе»[18], речь идет примерно о 60 % всех известных позвоночных животных Земли.
Почти все современные рыбы – представители одной из двух основных групп: костных и хрящевых рыб. Костистые[19] рыбы, носящие научное название Teleostei (от греческого teleios – полный и osteon – кость), в наше время составляют подавляющее большинство рыб и насчитывают примерно 26 000–32 000 видов, среди которых такие знакомые нам, как лососи, сельди, окуни, тунцы, угри, камбалы, золотые рыбки, карпы, щуки и гольяны. Хрящевые рыбы, или Chondrichthyes (chondr – хрящ и ichthys – рыба), насчитывают примерно 1300 видов, включая акул, скатов и химер[20]. Представители обеих групп имеют все десять систем органов, характерных для наземных позвоночных[21]: скелетную, мышечную, нервную, сердечно-сосудистую, дыхательную, сенсорную, пищеварительную, репродуктивную, эндокринную и выделительную[22]. Третья четко отличимая группа рыб[23] – бесчелюстные рыбы, или Agnatha (a – без и gnatha – челюсти), – маленькая группа, объединяющая около 120 видов и включающая миног и миксин[24].
Мы условно разделяем обладающих позвоночником животных на пять групп: рыбы, земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие. Это может запутать, потому что не отражаются глубокие различия между рыбами. Костистые рыбы отличаются от хрящевых примерно в той же степени, в какой млекопитающие – от птиц. Возможно, тунец приходится более близким родственником человеку, чем акуле[25], а латимерия – «живое ископаемое», впервые обнаруженное в 1937 году, – находится на древе жизни ближе к нам, чем к тунцу. Так что существует как минимум шесть основных групп позвоночных, если принимать во внимание хрящевых рыб.
Иллюзия родства всех рыб отчасти объясняется ограничениями эволюции в плане эффективного движения в воде[26]. Плотность воды примерно в 800 раз больше, чем плотность воздуха, поэтому водный образ жизни у позвоночных животных имеет тенденцию благоприятствовать появлению обтекаемых форм, мускулистых тел и уплощенных конечностей (плавников), которые производят толчок вперед. Все это минимизирует сопротивление воды.
Жизнь в более плотной среде также существенно снижает действие силы тяжести. Выталкивающая сила воды освобождает водные организмы от неблагоприятного действия веса на наземных существ. Поэтому самые крупные животные – киты – живут в воде, а не на суше. Эти факторы также помогают объяснить небольшой относительный размер мозга (отношение веса мозга к весу тела) у большинства рыб, который говорит не в их пользу при нашем цереброцентрическом[27] взгляде на другие формы жизни. Рыбы получают пользу от наличия крупных и сильных мускулов, которые двигают их в воде, более плотной, чем воздух, и от жизни в фактически невесомом окружении, означающем, что ограничение размера тела относительно размера мозга не приносит никакой выгоды.
В любом случае размер мозга не всегда имеет существенное значение для когнитивных способностей. Как заметила Сай Монтгомери[28] в работе об уме осьминога[29], всем сведущим в электронике известно: миниатюризировать можно все, что угодно. Маленький кальмар может научиться прохождению лабиринта быстрее, чем собака, а маленькая рыбка бычок сможет с одной попытки запомнить топографию приливной заводи, плавая по ней во время прилива. Если на подобное способны люди, то очень немногие. Первые рыбообразные существа возникли в кембрийский период, около 530 миллионов лет назад[30], и были совсем не большого размера. Значительным прорывом в эволюции рыб (и всех их потомков) было появление челюстей – примерно через 90 миллионов лет, в силурийский период. Челюсти позволили этим первым позвоночным схватывать и размельчать пищевые объекты и увеличить размеры головы, чтобы с силой засасывать добычу; это очень сильно расширило доступное им обеденное меню. Мы можем также считать челюсти первым «швейцарским армейским ножом» природы, потому что они способны выполнять и другие функции, включая манипуляцию предметами, рытье нор, переноску материала для постройки гнезд, транспортировку и защиту молодняка, передачу звуков и общение (как, например, «не приближайтесь ко мне, или я вас укушу»)[31]. Обладание челюстями подготовило сцену для расцвета многообразия рыб, в том числе для первых суперхищников, в течение девонского периода, известного также как «век рыб». Большинство девонских рыб были плакодермами (пластинокожими)[32]; у них была очень твердая, отчасти окостеневшая кожа на головном конце тела и преимущественно хрящевый скелет. Самые крупные плакодермы были огромны: длина тела некоторых представителей родов Dunkleosteus и Titanichthys явно превышала 9 метров[33]. У этих рыб совсем не было зубов, но они могли резать и раздавливать добычу двумя парами острых костяных пластин, образующих челюсти[34]. Их окаменелости часто обнаруживают с комьями полупереваренных рыбьих костей; предполагается, что они отрыгивали их, как делают некоторые современные совы.
Хотя время плакодерм ушло вместе с девонским периодом и закончилось 359 миллионов лет назад, природа позволила некоторым экземплярам сохраниться столь превосходно, что палеонтологи сумели обнаружить кое-какие интригующие аспекты их жизни. Одной из особенно информативных находок из местонахождения окаменелостей Гого в Западной Австралии оказалась Materpiscis attenboroughi (в переводе это означает «мать-рыба Аттенборо»), названная по имени культового британского режиссера фильмов о природе Дэвида Аттенборо, который восторгался ископаемыми рыбами в своем документальном сериале 1979 года «Жизнь на Земле». Этот экземпляр превосходно сохранился в объеме, что позволило осторожно убрать слои отложений и исследовать внутреннее содержимое. Ученые обнаружили хорошо развитого детеныша Materpiscis attenboroughi, прикрепленного к матери пуповиной. Это открытие сдвинуло возникновение внутреннего оплодотворения на 200 миллионов лет в прошлое и добавило в жизнь ранних рыб эротические нюансы. Насколько мы знаем, способ осуществить внутреннее оплодотворение только один: секс с использованием полового органа. Аттенборо выразил неоднозначное отношение к этому открытию и к сделавшему его австралийскому палеонтологу Джону Лонгу[35] в своей общественной лекции: «Это первый известный пример спаривания каких-либо позвоночных за всю историю жизни… и он назвал его в мою честь».
