Акула, жившая 400 лет: как атомная бомба помогла раскрыть загадку биологии

Такова жизнь гренландской полярной акулы. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, это животное можно считать самым старым позвоночным, обитающим сегодня на нашей планете. Для того, чтобы понять это, ученым пришлось проявить изобретательность.

Гренландская полярная акула – медлительная рыба, по размерам похожая на большую белую, но имеющая более округлые и оттого менее пугающие формы. За скорость передвижения (немногим более 1,2 км/ч) ее называют «спящей» акулой. В пищеварительной системе этой рыбины можно обнаружить останки самых разных животных, от более мелких рыб до лосей и полярных медведей, хотя никто никогда не видел, как она охотится (неудивительно с такими скоростями); считается, что гренландские акулы не отказываются от падали.

Биологи давно предполагали, что гренландская акула – долгожитель. В 1936 году датский исследователь измерил одну из них и поставил метку, чтобы иметь возможность проследить за жизнью хищника. Когда ту же акулу поймали в 1952 году, оказалось, что за 16 лет она выросла всего на 8 сантиметров – то есть прибавляла около 5 мм в год. Согласно другому исследованию 1930-х, эти рыбы росли примерно на сантиметр в год. Как бы то ни было, при таких темпах им должна требоваться не одна сотня лет, чтобы достичь своего среднего размера – 4,5–5 метров.

Эти оценки, впрочем, было тяжело проверить. У некоторых рыб возраст определяют по наслоениям «камней» из карбоната кальция в ушах, но у акул их не образуется. Возраст акулы можно определить по росту колец на позвоночнике (почти как у дерева), однако гренландская – «мягкая акула»,говорит Юлиус Нильсен, биолог из Копенгагенского университета, – ее позвонки мягки, как свечка, и этот метод был к ней неприменим. По словам ученого, люди десятилетиями пытались определить продолжительность жизни гренландской акулы, и все было тщетно – довольно досадный факт, учитывая, что эта рыба – высший хищник в своем ареале, а значит, нет другого животного, которое могло бы помешать ей дожить до старости.

Чтобы раскрыть тайну, ученым пришлось полюбить атомную бомбу. В поисках новых способов определить возраст акулы биологи решили считать его не по позвонкам, а по хрусталику глаза. Дело в том, что хрусталик растет в течение всей жизни животного, а белки в самом его центре образуются еще на этапе развития акулы в утробе матери. Чтобы выяснить возраст этих белков, исследователи использовали радиоуглеродный анализ – метод, основанный на измерении содержания в материале радиоактивного изотопа углерода-14, который распадается с течением времени. Известно, что испытания атомных бомб, прошедшие в середине 1950-х годов, в начале 1960-х вызвали всплеск уровня углерода-14 в экосистеме океана; этот всплеск отразился на составе хрусталиков акул, которых изучали биологи. В результате им удалось определить, что две из 28 изученных самок гренландской акулы родились после начала 1960-х, еще одна родилась примерно в 1963 году. Все три были еще маленькими – их длина не превышала 2,2 метра. Остальные же были старше.

Этой акуле было уже 120 лет к тому моменту, когда Чарльз Дарвин опубликовал свою теорию эволюции

Радиоуглеродный анализ, специально разработанная математическая модель и знание о том, что новорожденные гренландские акулы имеют длину 42 сантиметра, позволили биологам приблизительно установить настоящий возраст оказавшихся в их распоряжении хищников. Как выяснилось, самой старшей и крупной из самок (5,02 метра в длину) было 392 года, хотя ученые допускают более широкие возрастные границы – от 272 до 512 лет. Одновременно стало известно, что половой зрелости эти животные достигают в возрасте 156 лет плюс/минус 22 года. Даже если брать минимальный возраст, получится, что этой акуле было уже 120 лет к тому моменту, когда Чарльз Дарвин опубликовал свою теорию эволюции, и 170 лет, когда «Титаник» столкнулся с айсбергом.

Это очень впечатляющий срок – до сих пор позвоночным с наибольшей продолжительностью жизни считался гренландский кит, особи которого доживали до 211 лет. При этом чемпионом среди всех животных акула, как ни странно, не стала – этот титул уверенно удерживает моллюск Arctica islandica, представитель которого, получивший имя Мин, прожил на свете 507 лет, пока его не выловили люди.

Как именно акулам удается добиваться такой продолжительности жизни, не знает никто. По мнению ученых, свою роль в этом играет размер животного, холодные воды, в которых живет гренландская арктическая акула, самая северная и холодолюбивая среди сородичей, и медленный метаболизм. Возможно даже, изучение животных с высокой продолжительностью жизни, приведет к открытиям, полезным для человека. Генетик из Мичиганского университета Шон Зу в исследовании червей нематод показал, что холод активирует у этих животных гены «антистарения», помогающие избавляться от повреждающих ДНК молекул и даже лучше бороться с инфекциями, как следствие, продлевая жизнь.

Источник: slon.ru