Морская змея — меланист

Кольчатый эмидоцефал (Emydocephalus annulatus)

На фото — кольчатый эмидоцефал (Emydocephalus annulatus) необычной темной окраски. В норме шкура этой морской змеи покрыта черными и белыми полосками, и эта окраска сохраняется даже после линьки. Но с недавних пор в прибрежных бухтах Новой Каледонии всё чаще стала встречаться его темно окрашенная, то есть меланистическая, форма. Причина увеличения численности змей-меланистов в этой части Тихого океана долго оставалась непонятной, ведь темные особи не встречаются практически в таких же условиях обитания по соседству — у берегов Австралии.

Кольчатый эмидоцефал относится к подсемейству морских змей Hydrophiinae. Практически все морские змеи обладают сильным парализующим ядом, чтобы обездвижить добычу — в основном, рыбу. Но кольчатый эмидоцефал — исключение: он питается икрой рыб, поэтому яд у этой змеи очень слабый.

Кольчатый эмидоцефал обычной полосатой окраски. Фото © Klaus Stiefel с сайта flickr.com

Исследователи сразу заподозрили, что виновником изменения окраски морских змей Новой Каледонии может оказаться местный никелевый металлургический завод. Дело в том, что пигмент меланин, который и придает тканям темную окраску, хорошо связывает тяжелые металлы — а их в горах Новой Каледонии содержится много. Промышленные выбросы завода увеличивают и без того повышенную концентрацию металлов в окрестных водах, и металлы накапливаются в организмах морских обитателей. Ну а кольчатые эмидоцефалы, поедая икру рыб, получают вместе с трапезой и ударные дозы тяжелых металлов.

Повышенные концентрации тяжелых металлов в организме опасны и чреваты множеством заболеваний. Так что повышение концентрации меланинов в коже морских змей и сопутствующее ее потемнение вполне может быть защитной реакцией. Чтобы проверить эту гипотезу, исследователи собрали и сравнили недавно сброшенные шкуры кольчатых эмидоцефалов, обитающих в разных местах возле Австралии и Новой Каледонии. Оказалось, что концентрация тринадцати тяжелых элементов, включая кобальт, никель и цинк, была значительно выше в шкуре змей-меланистов, чем у обычных змей. Но, что интересно, у особей с нормальной окраской в темных полосках содержание тяжелых металлов тоже было выше, чем в светлых!

Обычная и темная формы кольчатого эмидоцефала из прибрежной популяции у города Нумеа в Новой Каледонии. Фото из статьи C. Goiran et al., 2017. Industrial Melanism in the Seasnake Emydocephalus annulatus

Шкура у змей хорошо подходит для защитной реакции: ведь ее можно сбрасывать во время линьки. А чем больше в коже меланина, тем больше тяжелых металлов можно связать и таким образом вывести из организма. Кстати, эмидоцефалы-меланисты и линяют чаще, чем обычные формы: возможно, змеи стараются поскорее избавиться от «отяжеленной» шкуры. Кроме того, темную шкуру (и вообще темные субстраты) охотнее обрастают водоросли, и змеи с такими обрастаниями становятся менее активными и плавают медленнее. Это может быть еще одной причиной более частой линьки у темных морф эмидоцефалов.

Кольчатый эмидоцефал-меланист сбрасывает шкуру. Видны зеленые обрастания водорослей. Фото из статьи C. Goiran et al., 2017. Industrial Melanism in the Seasnake Emydocephalus annulatus

Потемнение окраски из-за загрязнения окружающей среды называется промышленным меланизмом. Самый известный пример промышленного меланизма — потемнение крыльев у березовой пяденицы из-за сажи с угольных заводов и затем возвращение к обычной светлой форме после уменьшения выбросов промышленных предприятий. Интересно, что связь меланизма с загрязнением окружающей среды выявлена и у птиц: у городских сизых голубей — меланистов в оперении больше тяжелых металлов, чем у их более светлых сородичей. При этом темные голуби более успешны в урбанизированных районах, чем светлые.

Кроме связывания тяжелых металлов меланин имеет и другие важные защитные функции. Например, он помогает защищаться от ультрафиолетовых лучей: лейкисты и альбиносы, лишенные меланина, от них особенно страдают. У птиц меланин делает перья более прочными и устойчивыми к паразитам.