Сначала думали, что пухлые «бобы» защищают глаза рыбок от острых веточек кораллов, среди которых они живут, и, возможно, служат экранами, отражающими слишком яркие в тропиках солнечные лучи.
Только в 1880 году английский натуралист Гюнтер догадался, наконец, об их истинном назначении: он предположил, что «бобы» — светящиеся органы. Немец Штехе в большой монографии, опубликованной в 1907 и 1909 годах, доказал это. А в 1920 году на берега моря Банда приехал крупнейший специалист по биолюминесценции (свечению животных и растений) профессор Принстонского университета Ньютон Гарвей. Целью его экспедиции было исследование знаменитых рыбок. Он хотел проверить, не живут ли у них под глазами, в белых «бобах», как у малакоцефалуса на брюхе, светоносные бактерии.
После открытия Озорио такое предположение казалось вполне вероятным.
И Гарвей без труда его доказал.
Бобовидный орган аномалопса и фотоблефарона удобно помещается в большом углублении под глазом. Он прочно соединен с телом рыбы лишь спереди и сзади, поэтому «боб» легко вырезать, не повреждая набитого светоносными бактериями мешочка. Его много раз вырезали — и ученые, для своих опытов, и местные рыбаки, чтобы наживлять удочки.
Под микроскопом видно, что «боб», словно соты из ячеек, сложен из мельчайших трубочек, плотно прилегающих друг к другу. Одними концами они направлены в углубление в голове рыбы, другими наружу. На концах, обращенных внутрь, надеты «наконечники» из клеток, наполненных блестящими кристаллами гуанина: это зеркала. Они отражают свет. За зеркалами расположены светонепроницаемые ширмы из черных клеток — хроматофоров.
Обращенные наружу концы трубочек открываются в общие резервуары, лежащие непосредственно под внешней оболочкой органа. Каждый резервуар сообщается с внешней средой микроскопической порой. Между трубочками разветвляются кровеносные сосуды. Кровь, которая течет по ним, приносит бактериям-узницам свежий кислород и пищу. По-видимому, какую-то особенную пищу: выделенные из бобовидных органов бактерии хорошо развивались в лабораториях, но не светились. Очевидно, для производства света бактериям необходимы особые вещества и особые условия, которые они находят только в садках под глазами у своих друзей. Рыбка дает бактериям, следовательно, квартиру с полным пансионом.
Хотя бактериальные фонари у аномалопса и фотоблефарона устроены почти одинаково, «выключатели» у них разные.
Аномалопс, чтобы потушить свет, поворачивает свой фонарик на своеобразных шарнирах светящейся стороной внутрь головы, а задней стенкой, затянутой черной ширмой, наружу. Свет гаснет. Фотоблефарон же прикрывает сияющий «боб», словно веком, черной шторой, складкой кожи. Если нужно снова посветить, шторка оттягивается вниз к краю гнезда, в котором лежит мицетом.
Аномалопс, когда плывет, все время то тушит, то зажигает фонарики.
А у фотоблефарона огоньки горят без перерыва. Только в аквариуме, когда не хватает кислорода, они начинают иногда мигать.
Свет бактериальных фонарей так ярок, что даже на расстоянии двух метров можно разглядеть стрелки на циферблате часов!
В Атлантическом океане у берегов Европы, а у нас на Мурмане и местами в Черном море обитает рыба-черт, или лягва-рыболов. Чертом она названа за свой нелепый вид, а лягвой — за странную манеру передвигаться по дну: прыжками, отталкиваясь грудными плавниками, словно лягушка ногами.
Морского черта знали еще натуралисты античной древности, описывали его и многие средневековые естествоиспытатели. Странная рыба поразила воображение людей своим искусством приманивать добычу. На огромной его голове растут три длинных, похожих на щупальца придатка (видоизмененные лучи спинного плавника). Первый из них похож на удочку с приманкой на конце.
Морской черт прячется в водорослях между камнями и выставляет наружу только щупальце-ус. И шевелит им. Плывет мимо рыба, и ей кажется, что это червяк извивается. Она подплывает поближе, чтобы его съесть. Тогда морской черт разевает свою непомерно большую пасть. Вода с бульканьем устремляется в его глотку и затягивает в эту прорву обманутую рыбу. Желудок у морского черта столь обширен, что в нем может комфортабельно поместиться животное почти таких же размеров, как и сам обладатель дьявольского чрева.
Как только исследователи со своими драгами и тралами вторглись в черные глубины океана, они обнаружили там много родичей морского черта. Первый из них пойман, правда, у берегов Гренландии еще в 1837 году, но основной улов глубоководных морских чертей принесли тралы британской океанологической экспедиции на корабле «Челленджер» и датской на корабле «Дана». Рыб этих назвали морскими удильщиками. В музеях мира хранится уже около тысячи экземпляров удильщиков, которых систематики разделили на сорок различных родов и одиннадцать семейств.
Первое время нигде не могли найти самцов этих рыб. Удильщиков мужского пола принимали за совершенно других животных — так они не похожи на своих подруг. Самцов всех отнесли к семейству ацератид (в котором, кстати сказать, совсем не оказалось самок), а самки-удильщики числились в табелях зоологической классификации под рубрикой цератиоидеа, в которой не было самцов.
Это прискорбное недоразумение продолжалось до двадцатых годов нашего века, когда неожиданно выяснилось, что крошечные рыбки ацератиды, среди которых так и не нашлось ни одной самки, и есть «законные мужья» амазонок из группы цератиоидеа, которые во много раз крупнее их.
Открыли и еще более поразительные вещи: самцы-карлики, оказывается, как найдут свою самку, сейчас же хватаются за ее «юбку», впиваются зубами в голову или брюхо самки. Держатся крепко, не отцепляются, куда бы она ни плыла, и вскоре прочно прирастают (прямо головой!) к своей подруге. Губы самца и даже его язык срастаются с кожей самки (у этих рыб пет чешуи). Смыкаются в единую систему и кровеносные сосуды этих животных: по ним самец получает питательные вещества, которые приносит ему кровь из кишечника самки.
Во мраке океанской бездны влюбленным в нужную минуту нелегко найти друг друга. Поэтому и обзавелись рыбы-удильщики «карманными» самцами. Они всюду носят на себе этих «тунеядцев», кормят их соками своего тела, но зато, когда в назначенный природой час надо будет разрешиться от бремени икры, самец всегда окажется под рукой, чтобы оплодотворить ее.
Вторая уникальная особенность рыб-удильщиков — их рыболовная снасть. Как и у морского черта, на голове многих его глубоководных родичей растет длинная удочка: у некоторых рыб-удильщиков она раз в десять длиннее тела. У других удочки, точно резиновые, могут растягиваться и сокращаться. На них дрожит приманка — небольшой шарик, в темноте он светится. Обманутая рыба, кальмар или рак бросаются на огонек и попадают в зубы рыболову.
Разрезав светящуюся приманку, можно убедиться, что этот шарик не сплошной, а полый внутри. Снаружи он покрыт черным покрывалом из хроматофоров. Когда они расширяются, свет гаснет. Хроматофоры сокращаются, и в промежутках между ними свет снова пробивается наружу.
Под покрывалом залегает слой прозрачной, преломляющей свет ткани. Это линза-коллектор. Полость шарика разделена радиальными перегородками на отдельные боксы, наполненные слизью и бактериями. Пока микробиологам не удалось еще выделить из шарика-приманки чистую культуру бактерий. Однако и само устройство светящегося органа удильщиков и другие наблюдения говорят о том, что добычу свою эти рыбы приманивают с помощью света захваченных «в плен» бактерий.
У глубоководных угрей[23] светящийся орган на конце длинного бичевидного хвоста, который может служить отличным удилищем, тоже, по-видимому, наполнен бактериями-светлячками. Закидывая этот хвост перед своей зубастой пастью, глубоководный угорь ловит, наверное, им добычу (ловит-то он ее зубами, но приманивает хвостом).
Другая промышляющая в бездне рыба, ультимостомиас, удочку с огоньками «носит» на подбородке. Это у нее она в десять раз длиннее тела!
Зоологами изучено уже много видов морских рыб, которые носят в особых мешочках или пузырьках (мицетомах) светящихся симбиотических бактерий. Железы с бактериями располагаются где угодно: под глазами, на животе между плавниками, на нижней челюсти, на пищеводе, в стенках кишечника или на хвосте[24]. Они снабжены рефлекторами, линзами, диафрагмами и другими оптическими приспособлениями, усиливающими или затемняющими, когда это нужно, свет бактерий. Каждый год приносит новые открытия, и с каждым новым исследованием расширяется круг известных науке морских рыб, живущих в симбиозе со светоносными бактериями. Но не выяснен еще, однако, немаловажный факт: как бактерии-симбионты попадают в отведенные для них помещения? Как и когда поселяются они в мицетомах?
Мы можем пока лишь догадываться, как это происходит. Более успешные наблюдения над каракатицами, которые тоже иногда дают приют светящимся бактериям, помогают раскрыть этот секрет.
Светящиеся лампадки каракатицы — самые экономные в мире лампочки. Без перезарядки горят они годами. Дающее свет горючее размножается быстрее, чем успевает сгорать: ведь каракатицы носят в особой капсуле внутри тела целый мирок светящихся бактерий.
«Пузырек» с бактериями погружен в углубление чернильного мешка, из которого каракатицы выбрызгивают «дымовую завесу» и под ее прикрытием уходят от преследования. Дно углубления выложено, словно перламутром, слоем блестящих клеток. Это зеркальный рефлектор. Есть и линза-коллектор у «карманного фонарика» каракатицы. Студневидная и прозрачная, лежит она сверху, на мешочке с бактериями.
Есть и выключатель. Когда нужно потушить свет, каракатица выделяет в мантийную полость несколько капелек чернил. Они покрывают тонкой пленкой мешочек с бактериями, как бы набрасывают на него черное покрывало, и свет гаснет.
[23] Saccopharaux harrisoni. Они не родственны удильщикам.
[24] Симбиоз со светящимися бактериями открыт у рыб, принадлежащих к следующим семействам: Macruridae (долгохвосты), Gadidae (тресковые), Serranidae (морские окуни), Monocentridae, Anomalopidae, Acropomatidae, Leiognathidae и, возможно, также Ceratioidea (рыбы-удильщики) и Saccopharyngidae (глубоководные угри).