Жестокие эксперименты показали, что большинство млекопитающих умеет плавать
Согласно разнообразным городским мифам, верблюды и свиньи не умеют плавать — но насколько нам известно, только один род млекопитающих старается держать голову над водой. Однажды любознательная пара Одри и Хэмиш решили проверить одну биологическую теорию на домашних животных Одри. «Я всегда думала, что все млекопитающие дают молоко и умеют плавать», говорит она, «хоть не всегда одновременно».
И вот, так получилось, что они оказались со своими дочерьми возле садового пруда, крепко держа любимых морских свинок. «У нас была рыболовная сеть на случай, если у кого-то возникнут проблемы. Мы поместили морскую свинку по одну сторону и она по-собачьи — или по-морско-свинячьи — переплыла на другую».
«Это единственный экспериментальный опыт, который у нас есть», говорит Хэмиш, объясняя свою точку зрения тем, что, поскольку большинство млекопитающих ходят на четырех ногах, они должны уметь плавать инстинктивно, по-собачьи.
Прав ли он?
Некоторые млекопитающие от природы хорошо плавают. Киты, тюлени и выдры эволюционировали, чтобы без проблем перемещаться в воде. Многие наземные млекопитающие тоже умеют плавать; собаки, конечно, но кроме них и другие домашние животные — овцы и коровы. Даже кошки хорошо плавают, хоть и не любят этого делать.
Другие виды имеют репутацию «топоров» в мире пловцов — верблюды, например. В пустыне они, конечно, корабли, но что с ними будет, когда они решатся переплыть озеро в оазисе? Беседы с верблюжьими ветеринарами и владельцами ранчо показывают, что у горбатых четвероногих весьма мало желания входить в воду, когда они с ней сталкиваются, даже у породы Харай — «плавающих верблюдов» Гуджарата.
Свиньи, согласно легенде, тоже не могут плавать, если не перережут себе горло острыми клыками. Но это, конечно, не так. Колония морских свиней, живущих на Багамских островах, стала известной достопримечательностью.
Если пустынный образ жизни ни о чем не говорит, как насчет веса?
Когда-то ученые предполагали, что слоны, самые тяжелые наземные животные, не могут плавать. Это предположение означало, что биогеографам пришлось придумывать сложные объяснения присутствия ископаемых слонов на островах у берегов Калифорнии, Китая и Средиземноморья.
По сути, оказалось, слоны — это пловцы, способные покрывать расстояния до 50 километров. Высказывалось даже предположение, что хобот слона изначально эволюционировал как трубка для дыхания. Даже броненосцы, несмотря на свою неуклюжую оболочку, могут балансировать вес, глотая воздух, чтобы раздуть свой желудок и кишечник, когда гребут в воде.
Что ж, с этими все понятно. Но в мире 5416 известных видов млекопитающих. Подтверждение того, что все они могут плавать, потребует утопления множества невинных созданий в прудах.
«Стоит сказать, что такие эксперименты были проведены», говорит Фрэнк Фиш, эксперт по водному движению в Университете Вест-Честер, Пенсильвания. Никто не оценивал каждое млекопитающее отдельно; просто было время, когда животных просто проверяли на наличие способности к плаванию, просто погружая их в воду.
Исследовательская работа 1973 года, проведенная Энн Дагг и Дугом Виндзором, включала размещение 27 наземных видов, от землероек до скунсов, в трехметровый резервуар с водой, чтобы посмотреть, что они будут делать. К счастью, все они смогли плавать — даже летучая мышь, которая передвигалась, «используя неуклюжие рывки, при которых ее крылья напоминали стиль батерфляй».
К сожалению, ученые не всегда удовлетворялись выяснением того, могут ли животные плавать или нет. В статье Дагга и Виндзора приводится ссылка на серию «бесчеловечных экспериментов, в ходе которых различные виды плавали до тех пор, пока не были истощены или не умерли»; они проводились в конце 60-х годов.
К счастью, вряд ли такие эксперименты будут проводиться сегодня. «Этика изменилась. Что было приемлемо в то время, сейчас неприемлемо», подтверждает Фиш.
Впрочем, такие исследования, похоже, оправдывают теорию Одри, особенно если животные настолько нерадушно принимают водную жизнь, насколько летучие мыши хорошо плавают.
Почему же плавание должно быть таким обобщенным поведением у млекопитающих, даже тех, которым не нужно плавать? Фиш считает, что это побочный эффект анатомии млекопитающих. «У млекопитающих есть приличных размеров легкие, которые придают им немного плавучести», объясняет он. «Мех тоже важен, но он становится менее важным, когда млекопитающее становится больше». Это, вместе с жиром млекопитающего, который накапливается под кожей, делает их соответственно плавучими.
«Учитывая все это, млекопитающие, как правило, всплывают», говорит Фиш, «а если вы можете всплыть, то вы можете и плавать».
Выходит, мы можем предположить, что каждое млекопитающее может плавать? Один трактат от 1963 года по восхитительно эзотерической теме «плавательного потенциала золотистого хомячка» гласит: «Хорошо известно, что большинство диких млекопитающих могут плавать». Большинство, но не все. Из этой же литературы выясняется, что существует две группы не умеющих плавать млекопитающих: жирафы и обезьяны.
Жирафы определенно не похожи на хороших пловцов. С такой странной анатомией кажется вполне очевидным, почему они не могут плавать. Никто, впрочем, не строил резервуар с водой для жирафов, но благодаря паре любознательных палеонтологов это, возможно, и не понадобится.
Заинтригованный многочисленными упоминаниями в литературе, научный писатель и палеонтолог Даррен Найш решил проверить гипотезу о том, что жирафы не умеют плавать. «Я крайне скептически отношусь к таким утверждениям, учитывая, что животные, которые не признаются, что умеют плавать — вроде гигантских черепах, свиней, носорогов и верблюдов — плавают нормально или даже очень хорошо», писал он в своем блоге Tetrapod Zoology.
Раздумывая над экспериментом, который будет этичным и сухим, Найш обратился к Дональду Хендерсону из Королевского Тирреловского палеонтологического музея в Драмхеллере, Альберта, Канада. Хендерсон специализируется на создании компьютерных моделей животных, как вымерших, так и существующих. «Изначально я начал создавать эти модели для передвижения и оценки массы тела, но потом понял, что можно также рассмотреть и плавучесть», объясняет он. Повезло, что у Хендерсона была готовая модель жирафа, поэтому исследователи решили наконец расставить точки над i и выяснить, могут плавать жирафы или таки нет.
«Мы обнаружили, что жираф мог бы плавать и его голова была бы близко к поверхности, но ему пришлось бы очень постараться, чтобы держать ноздри открытыми», говорит Хендерсон, объясняя, что довольно длинные конечности животного также сделают его довольно неуклюжим в воде. «Не исключено, что жираф может плавать, но это будет напряженное плавание, поэтому неудивительно, что они этого не любят. Отсюда могло выйти представление, что жирафы не умеют плавать».
Водоплавающие способности обезьян проверяли менее гуманным способом. Этнолог Роберт Йеркс рассказал историю с рубежа 20 века, в которой Уильям Хорнадей, основатель зоопарка Бронкса, решил искупать орангутана:
«Поднеся его к поверхности, я отпустил его, вопреки его воле. Поплыл ли он? Едва ли. Он мгновенно перевернулся и его голова опустилась, будто была заполнена свинцом, а не мозгом».
Этот жестокий эксперимент, к сожалению, не является исключением. Сам Йеркс описывает, как бросал молодых шимпанзе в воду, чтобы увидеть, утонут они или поплывут. «Все без исключения, они пытались сопротивляться и быстро тонули», пишет он. По этой причине в зоопарках часто используются рвы, чтобы обезьяны не сбежали.
Хорнадей описывает, что «вместо того чтобы энергично ударять руками и ногами, как это делают другие животные, их полезные конечности просто торчали прямо из тела, как четыре палки, и двигались медленно и слабо». Очевидно, что-то в высших приматах мешает им плавать скоординированным образом.
«Люди будут говорить вам, что шимпанзе не умеют плавать, потому что не всплывают», говорит Ренато Бендер, научный сотрудник Института эволюции человека в Витватерсранде в Южной Африке. «Речь идет не о том чтобы всплыть, а чтобы правильно плавать».
Его точка зрения такова, что большинство млекопитающих плавают инстинктивно, потому что используют ту же самую походку, что и на суше, как подозревал Хэмиш. «Если вы четвероногий, то когда вы плаваете, вы по сути используете уже имеющуюся модель движения, просто применяя ее к воде», говорит Фиш. Вот почему плавающие четвероногие склонны плавать «по-собачьи».
Отмечая, что кенгуру могут убегать в воду, будучи преследуемыми хищниками, Джордж Уилсон из Австралийского национального университета в Канберре обнаружил, что когда красные кенгуру, не имеющие до этого опыта плавания, входили в бассейн, они начинали плавать по-собачьи — совсем не так, как обычно ходят.
Он пришел к выводу, что это может «представлять возврат к более ранним временам» в их эволюционной истории. Даже у самых превосходно приспособленных водных существ картина будет примерно такой же. «Дельфин по сути скачет под водой, только без ног», говорит Фиш.
Но обезьяны тоже четвероногие. Почему эта логика не применима к ним?
Еще в 2013 году Бендер вместе со своей женой Николь — медицинским исследователем из Бернского университета (Швейцария) — оспорили расхожее мнение, засняв шимпанзе по имени Купер и орангутана по имения Сурия счастливо гребущими в плавательных бассейнах. Это были первые видео с наблюдениями за плаванием больших обезьян.
Как ни странно, ученые считают, что это поведение объясняет, почему у обезьян нет врожденной способности плавать.
Эти обезьяны не рождались со своими способностями; они должны были учиться. Бывший учитель плавания Бендер отметил ключевую разницу в том, как они двигались: меньше собачьего стиля, больше брасса.
Это изменение стиля, по его мнению, не случайно, а вместо этого намекает на глубокую эволюционную историю. Поскольку предки этих обезьян приспособились к жизни на деревьях, они не только потеряли потребность в воде, но и модифицировали свои нейромоторные системы и анатомию, чтобы сделать их более пригодными для качания на деревьях.
Эти изменения привели к тому, что древние обезьяны потеряли не только желание, но и способность плавать по-собачьи. В редких случаях, когда обезьяны учатся плавать, увеличенная подвижность их конечностей в результате их надземного образа жизни делает брасс более естественным стилем.
Выходит, плавание — это не только счастливый побочный эффект плавучести и четырех конечностей, естественный отбор активно поддерживает этот навык у всех других млекопитающих. Фиш, однако, считает это притянутым за уши: «Млекопитающие потеряли свой навык плавать в девоне, когда рыбы начали выходить из воды», объясняет он.
Тем не менее гипотеза Одри была отчасти верной. Плавание, по-видимому, играет неожиданную роль в экологии некоторых видов млекопитающих, будь то разгон доисторических слонов или бегство от хищников у кенгуру. Возможно, это более важное поведение, чем считали раньше.
И есть еще млекопитающее, для которого плавание вообще стало чем-то особенным, еще один не умеющий плавать примат: человек.
Существует распространенное мнение, что младенцы обладают врожденной способностью плавать. Это неверно. Хотя младенцы действительно задерживают дыхание при погружении в воду, не стоит считать это плаванием. Задержка дыхания — это часть рефлекса млекопитающего при нырянии, набор физиологических изменений, возникающих в результате погружения в воду, который присутствует у всех млекопитающих, но сильнее всего развит у морских видов. Подобно Куперу и Сурии, людям нужно учиться плавать.
Будучи умными приматами, мы научились делать это довольно хорошо. Лучшие в мире ныряльщики и олимпийские пловцы способны на подвиги, немыслимые ни для какого другого наземного млекопитающего, и люди во всем мире учатся плавать, чтобы работать, играть и просто наслаждаться процессом.
Наша близость к воде по сравнению с другими обезьянами является одной из особенностей, которые способствовали формированию так называемой гипотезы о водных обезьянах. Согласно этой идее, многие из наших определяющих характеристик (безволосость, двуногость, большие мозги и пр.) стали результатом периода в нашей эволюционной истории, проведенном в полуводном образе жизни.
Гипотеза водной обезьяны не имеет научной поддержки, но приобрела много приверженцев. Бендер чувствует, что ее популярность затормозила серьезные исследования взаимодействия приматов с водой и последствий, которые могла оказать она на наше поведение и эволюцию.
«Я хочу, чтобы люди поняли, что вам нужно отделить «воду в эволюции человека» и водную гипотезу, а затем начать исследовать ее с научной точки зрения», говорит он. «Есть много свидетельств того, что шимпанзе и орангутаны играют с водой часами. Вода очень интересная: умные животные находят ее завораживающей, а мы — умные животные».
