Кто такие морские змеи?

Существует много видов змей, жизнь которых тесно связана с водой. Они не относятся к какой-то одной систематической группе – переход к полуводному или почти целиком водному образу жизни имел место в процессе эволюции неоднократно у представителей разных семейств. В нашей фауне к таким видам можно отнести водяного ужа (Natrix tesselata), обитающего на юге России.

Водяной уж (Natrix tesselata)

Этого ужа, кстати, зачастую можно увидеть и рассекающим волны Черного или Каспийского моря – но, конечно, в непосредственной близости от берега. Значительную часть времени водяные ужи проводят все-таки на суше. В других регионах планеты можно встретить змей, связанных с водой в гораздо большей степени, – но и они периодически выходят на берег. И обязательно делают это тогда, когда надо дать жизнь потомству: яйца пресмыкающихся развиваться в воде не могут.

Но существуют и такие змеи, для которых вода – и не просто вода, а именно море – не только возможная, но и единственная среда обитания. Они никогда не выходят на сушу, рождаются и умирают в океане. Самки не откладывают яиц, а вынашивают их в яйцеводах, рождая маленьких, но вполне готовых к самостоятельной жизни змеенышей.

Ноздри этих змей снабжены клапанами, а края рта окружены особой «герметизирующей» складкой. Многие виды обладают особыми железами на нижней челюсти, удаляющими из организма излишки соли. У них огромное (одно, как и у большинства змей) легкое, которое позволяет создать необходимый запас кислорода при погружении и одновременно выполняет роль гидростатического органа, облегчающего погружение или всплытие. Кроме того, эти змеи в определенной степени способны и к кожному дыханию: часть кислорода они поглощают через кожу и могут регулировать кожный и легочный кровотоки так, чтобы обеспечить наилучший кислородный баланс в той или иной ситуации. Эти змеи могут нырять на глубину более 50 м и оставаться под водой более часа! Передвигаются они, как и сухопутные, за счет волнообразных движений туловища, но так как при этом им не нужно обеспечивать плотное сцепление тела с грунтом, чешуя на брюхе у них практически не отличается от спинной. Зато хвост у большинства видов уплощен и напоминает скорее весло, чем хвост змеи.

Еще одна важная черта – все морские змеи очень ядовиты. По своему систематическому положению они являются представителями одной из двух крупных групп ядовитых змей – семейства аспидовых (Elapidae). К этому семейству принадлежат также распространенные в Азии и Африке кобры, африканские мамбы, азиатские крайты, американские коралловые змеи и австралийские тайпаны, тигровые и коричневые змеи – всего более 300 видов, относимых к примерно 60 родам. Это составляет около 10% от мирового разнообразия змей вообще и 50% от числа видов, обладающих развитым ядовитым аппаратом. Вторая группа ядовитых змей относится к семейству гадюковых (Viperidae) – это гадюки и ямкоголовые змеи* (щитомордники и гремучники). От аспидов их отличает как состав яда (он обладает в основном гемолитическим действием, в то время, как основа яда кобр и морских змей – нейротоксины), так и устройство зубов. У гадюковых они гораздо длиннее, подвижны и складываются при закрывании рта подобно лезвию складного ножа. У аспидов зубы неподвижны и короче – иначе, закрыв рот, змея могла бы проткнуть ими собственную нижнюю челюсть.

Морские змеи

Двуцветная пеламида (Pelamis platurus)

Кольчатый плоскохвост (Laticauda laticauda)

Ластохвостая змея (Lapemis hardwicki)

К морским змеям относится, по современным представлениям, 14–17 родов и 65 видов – заметная часть в общем разнообразии аспидовых. Однако группа эта не совсем однородна. Большую ее часть (13–16 родов и 60 видов) составляют «настоящие морские змеи», или ластохвосты. Их приспособленность к жизни в море достигла совершенства. В основном это обитатели коралловых рифов, охотящиеся на рыб, крабов, кальмаров и прочую живность. Некоторые виды ловят добычу недалеко от своих убежищ в кораллах, другие могут отправляться на охоту в открытое море или мангровые болота. Ряд морских змей очень специализированы в питании: например, ловят только бычков или угрей. А три вида вообще перешли на диету, состоящую исключительно из рыбьей икры, и в связи с этим даже утратили ставшие ненужными зубы.

Распространены ластохвосты в теплых водах вдоль побережий Индийского и Тихого океанов – в основном у северной части Австралии, Новой Гвинеи, Индонезии, Юго-Восточной Азии. Некоторые виды встречаются и еще дальше на запад, достигая Персидского залива. Наконец, один вид – двуцветная пеламида (Pelamis platurus) – ведет пелагический образ жизни и встречается в связи с этим очень широко, от Восточного побережья Африки до западных берегов Америки. Мертвую пеламиду, выброшенную на берег, однажды нашли в районе Владивостока, что позволило включить этот вид и в списки российской фауны. А вот в Атлантике морских змей никогда не встречали.

Двуцветная пеламида (Pelamis platurus)

Ко второй, меньшей, части группы морских змей относится единственный род плоскохвостов, или морских крайтов (Laticauda), с пятью видами. Однако различия в образе жизни и физиологии ластохвостов и плоскохвостов достаточно велики, и последних выделяли в отдельное подсемейство морских змей, а иногда даже в самостоятельное семейство Laticaudidae. Как и настоящие морские змеи, плоскохвосты большую часть жизни проводят в море, но при этом не живородящи – они откладывают яйца, для чего им приходится выходить на сушу. Иногда они выползают на берег и просто отдохнуть. А один вид морских крайтов встречается вообще не в море, а в озере с солоноватой водой – на одном из Соломоновых островов. В принципе же плоскохвосты распространены в районе от Юго-Восточной Азии до Северной Австралии, включая многочисленные острова.

Болотная змея (Hemiaspis signata)

Являются ли ластохвосты и плоскохвосты родственниками? Кто был предком этих групп морских змей? Когда сформировались их удивительные адаптации, где находится центр их происхождения? На эти вопросы пока нет однозначных ответов.

Очевидное сходство морских змей с аспидовыми было установлено более 100 лет назад, однако долгое время их считали отдельным и достаточно однородным (за исключением, как уже было сказано, плоскохвостов) семейством. Однако в 60-х гг. ХХ в. американский исследователь МакДоуэлл, основываясь в первую очередь на анатомических признаках (особенности нёбных костей), разделил аспидовых на две другие группы. В одну вошли американские, африканские и азиатские виды и плоскохвосты, в другую – аспидовые Австралии и Меланезии и ластохвосты. Дальнейшие исследования состава белков яда и анализа митохондриальной ДНК подтвердили правильность большинства предположений МакДоуэлла – за исключением плоскохвостов.

Около половины сухопутных аспидовых Австралии откладывают яйца, а остальные живородящи. Именно от живородящих форм, очевидно, и произошли настоящие морские змеи. Некоторое время их ближайшими нынеживущими родственниками считали обитающих около воды австралийских тигровых змей, однако исследования митохондриальной ДНК показали наибольшее сходство ластохвостов со змеями из малоизвестного рода Hemiaspis – также обитателями Австралии, живущими в болотах на востоке континента.

Болотная змея (Hemiaspis signata)

На их сходство, кстати, указывал и МакДоуэлл. Окончательные выводы пока не сделаны, но интересно хотя бы то, что кандидатом в ближайшие родственники настоящих морских змей считается вид, действительно очень тесно связанный с водой.

Морская змея (Astrotia stokesii)

В отношении же плоскохвостов ситуация продолжает оставаться совсем неясной. Анализ ДНК и состава белков показал определенные отличия морских крайтов от ластохвостов. В то же время было отвергнуто и предположение МакДоуэлла об их близком родстве с азиатскими кобрами: они скорее ближе к яйцекладущим австралийским аспидам, точнее – занимают промежуточное положение между азиатскими и австралийскими наземными видами…

Очевидно, однако, то, что переход к морскому образу жизни в группе аспидовых совершался дважды.

Неясным остается и вопрос о месте возникновения морских змей. Анализ нынешнего генетического разнообразия позволяет считать, что их предки жили в Азии и начали активно заселять соседние с Австралией территории примерно 20 млн лет назад – после соединения Австралийской и Азиатской тектонических плит. (Предполагается, что Австралийская плита откололась от древнего материка Гондвана около 60 млн лет назад и с тех пор медленно передвигалась в сторону Азии, сухопутный контакт с которой произошел около 15 млн лет назад. Однако взаимное проникновение фаун могло начаться и раньше – когда разделяющие острова морские пространства стали менее широкими.)

Если плоскохвосты действительно являются промежуточной группой между азиатскими и австралийскими наземными аспидовыми, это может стать подтверждением весьма оригинальной гипотезы, высказанной еще в 1950-х гг. Дж.Андервудом – исследователем из Британского музея естественной истории. Он предположил, что все сухопутные аспидовые Австралии, как яйцекладущие, так и живородящие, возникли от общего предка, приплывшего на континент из Азии.

Если это так, то этим предком вполне могла быть змея из группы плоскохвостов! Не утратив окончательной связи с сушей, представители этой группы, достигнув Австралии, «изменили» морю и вновь стали сухопутными. От них и произошло все разнообразие аспидовых региона, а некоторые из вновь образовавшихся наземных видов впоследствии опять вернулись в море – третий раз за свою эволюционную историю, если считать с момента выхода общих предков позвоночных на сушу! Эволюционируя в новых условиях, они произвели на свет все разнообразие ныне живущих ластохвостов, распространившихся по теплым морям куда шире, чем «дедушки»–плоскохвосты!

Это, конечно, очень смелая гипотеза. Однако она объясняет, например, каким образом изначально азиатские виды аспидовых смогли достичь Австралии, хотя для большинства животных «линия Уоллеса» – пространство между островами Бали и Ломбок (Азиатское и Австралийское зоогеографические царства соответственно) до сих пор остается непреодолимой. Из змей, в частности, ее не смогли преодолеть ни гадюки, ни щитомордники – единственными ядовитыми змеями Австралии являются аспидовые.

Where did sea snakes come from? Nature Australia, 2002, V. 27. № 5.