Калифорнийский гнюс
Научная классификация
Домен: Эукариоты Царство: Животные Подцарство: Эуметазои Без ранга: Двусторонне-симметричные Без ранга: Вторичноротые Тип: Хордовые Подтип: Позвоночные Инфратип: Челюстноротые Класс: Хрящевые рыбы Подкласс: Эвселяхии Инфракласс: Пластиножаберные Надотряд: Скаты Отряд: Электрические скаты Семейство: Гнюсовые Подсемейство: Торпединины Род: Tetronarce Вид: Калифорнийский гнюс
Международное научное название
Tetronarce californica (Ayres, 1855)
Синонимы
Torpedo californica Ayres, 1855
Ареал
Охранный статус
Вызывающие наименьшие опасения IUCN 3.1 Least Concern: ???
Систематика в Викивидах Изображения на Викискладе ITIS   160833 EOL   209887

Калифорнийский гнюс^[1] (лат. Tetronarce californica) — вид скатов из семейства гнюсовых отряда электрических скатов. Это донные хрящевые рыбы с крупными, уплощёнными грудными и брюшными плавниками, образующими диск, коротким и толстым хвостом, двумя спинными плавниками и хорошо развитым хвостовым плавником. Для защиты и атаки они могут генерировать электрический ток напряжением до 45 Вольт. Являются эндемиками прибрежных вод северо-восточной части Тихого океана от Нижней Калифорнии до Британской Колумбии. Встречаются на глубине до 200 м. Максимальная зарегистрированная длина 1,4 м. Окраска грифельно-серого или коричневого цвета иногда с многочисленными пятнышками. Калифорнийские гнюсы размножаются яйцеживорождением. В помёте 17—20 новорожденных. Воспроизводство ежегодное. Рацион состоит в основном из костистых рыб. Будучи потревоженными, могут вести себя агрессивно и оглушить человека электрическим разрядом. Этих скатов используют в биомедицинских исследованиях в качестве модельных организмов. Не представляют интереса для коммерческого рыболовства. определённое влияние на численность популяций может оказывать прилов данного вида скатов, поскольку в их ареале ведётся интенсивный промысел креветок^[2].

Новый вид был впервые описан американским ихтиологом Уильямом Орвиллом Айресом^[англ.], первым куратором ихтиологического сектора Калифорнийской Академии наук, который назвал его по ареалу^[3][4]. Айрес опубликовал свой отчёт в 1855 году, но не назначил голотип. В 1861 году Теодор Гилл отнёс этот вид к новому роду Tetronarce на основании того, что у этих скатов брызгальца имеют гладкие края. Поздние авторы рассматривали Tetronarce как подрод рода гнюсов^[5]. В начале XXI века вновь получила распространение классификация Tetronarce как самостоятельного рода скатов семейства гнюсовых^[6]. Похожие скаты, обитающие в водах Перу, Чили и Японии, могут также принадлежать к виду калифорнийских гнюсов^[7].

Калифорнийские гнюсы обитают у западного побережья Северной Америки от Нижней Калифорнии до Диксон-Энтранс, север Британской Колумбии. Они распространены в водах Пойнт Консепшн^[англ.], Калифорния, причём скаты, обитающие у северной части мыса могут формировать обособленную популяцию^[2][4]. У берегов Калифорнии они встречаются на глубине 3—30 м, тогда как у побережья Нижней Калифорнии их обычно можно наблюдать на глубине 100—200 м. Есть данные, подтверждающие, что эти скаты могут опускаться до 425 м. Калифорнийские гнюсы предпочитают температуру 10—13 °C. Они часто встречаются на песчаном дне, у скалистых рифов и в зарослях водорослей. Однако одну особь удалось заснять на видео в 17 км к западу от Пойнт Пинос, Монтерей (округ, Калифорния), плывущей в 10 метрах под поверхностью воды, глубина в тех местах достигала 3 км. Эта видеозапись и прочие наблюдения дают основание предположить, что скаты этого виды периодически удаляются от берега и заплывают в эпипелагическую зону^[4].

Грудные плавники калифорнийских гнюсов формируют овальный диск, ширина которого в 1,2 раза превосходит длину. Передний край диска почти прямой. По обе стороны головы сквозь кожу проглядывают электрические парные органы в форме почек. Позади маленьких глаз расположены брызгальца с гладкими краями. Расстояние от кончика рыла до брызгалец в 1,8 раз превышает дистанцию между брызгальцами. Между ноздрями имеется кожаный лоскут, который почти достаёт до рта. Расстояние от кончика рыла до рта почти равно ширине рта и в 3 раза превосходит дистанцию между ноздрями^[5][8]. Во рту имеется по 25—28 верхних и 19—26 нижних зубных рядов. Каждый зуб оснащён единственным крошечным остриём^[4]. На нижней стороне диска расположены пять пар изогнутых жаберных щелей.

Хвост короткий и толстый. Первый спинной плавник расположен над основанием крупных брюшных плавников. Второй спинной плавник в 1 раза меньше первого. Хвост оканчивается широким хвостовым плавником с почти прямым задним краем^[9]. Кожа лишена чешуи. Окраска дорсальной поверхности тёмно-серого, грифельного или коричневого цвета, иногда с тёмными и светлыми пятнышками, количество которых с возрастом растёт. Вентральная поверхность белая. Максимальная зарегистрированная длина 1,4 м^[10], а вес 41 кг^[11].

Богатая жиром печень и ткани малой плотности обеспечивают калифорнийским скатам практически нейтральную плавучесть: они способны «зависать» в толще воды, прилагая минимум усилий^[12]. Мускулистый хвост сообщает скатам движение вперёд, в то время как их диск остаётся жёстким^[13]. Телеметрические исследования калифорнийских гнюсов показали, что они перемещаются главным образом по ночам, заплывая на рифы и прочие местности со сложным рельефом, тогда как днём отдыхают на дне под слоем осадков^[13][14]. Калифорнийские скаты ведут кочевой одиночный образ жизни, хотя некоторые особи демонстрируют приверженность к определённому индивидуальному участку обитания^{[англ.][12]}.

Подобно прочим членам своего семейства калифорнийские гнюсы способны для защиты и нападения испускать мощный электрический разряд. Вес их парных электрических органов составляет около 15 % от общей массы^[15]. Электрические органы происходят из мускульной ткани и состоят из многочисленных вертикальных столбцов, заполненных в свою очередь кипами наполненных желеобразной массой «электрических плат», действующих подобно параллельно соединённые батареи. Взрослый крупный скат способен генерировать электричество напряжением 45 вольт и мощностью 1 кВт благодаря низкому внешнему сопротивлению^[5][14]. Электрические органы генерируют импульсы постоянного тока длительностью 4—5 мс. В первые моменты атаки скаты испускают разряды частотой 150—200 импульсов в секунду, которая постепенно снижается. В целом может быть испущено до 1000 импульсов в зависимости от того, сколько требуется для оглушения жертвы. Частота импульсов повышается с понижением температуры окружающей среды^[14].

Благодаря крупному размеру и прекрасной защите калифорнийские гнюсы редко сами становятся жертвой других хищников^[7]. Есть свидетельство того, что у берегов острова Санта-Каталина один скат был съеден косаткой^[16]. На калифорнийских гнюсах паразитирует моллюск Cancellaria cooperii^[англ.]. Его привлекают химические вещества, содержащиеся в слизи, покрывающей тело скатов. Паразит прорезает кожу на вентральной поверхности рыбы и с помощью хоботка пьёт кровь^[17]. Кроме того, на калифорнийских гнюсах паразитируют веслоногие рачки Trebius latifurcatus^[18], трематоды Amphibdelloides maccallumi^[19] и ленточные черви ^[20].

Калифорнийские гнюсы питаются в основном костистыми рыбами, в том числе анчоусами, хеком, скумбрией, ворчунами, скорпенами, эмбиотковыми^[англ.], кабрильями^[англ.] и камбалой, однако, поедают при случае головоногих и беспозвоночных^[4][10]. Челюсти этих скатов хорошо растягиваются, позволяя им проглотить крупную добычу: однажды самка калифорнийского гнюса длиной 1,2 м проглотила кижуча вполовину своего размера^[13]. Днём эти скаты охотятся из засады: когда перед ними появляется добыча, они совершают резкий рывок с места и накрывают её своим диском, чтобы затем оглушить электрическим разрядом. После этого они располагаются так, чтобы было удобнее проглотить обездвиженную жертву с головы. Весь процесс занимает около 2 минут^[14].

Ночью, когда большинство рыб, ведущих дневной образ жизни, опускаются из водной толщи ближе ко дну и становятся менее активными, калифорнийские скаты начинают активно охотиться. Они медленно подкрадываются к добыче, подплывая или просто дрейфуя в течении воды, приблизившись на расстояние 5 см, скаты совершают «прыжок» и накрывают её телом, оглушая затем электрическим разрядом. Чтобы плотнее обернуть жертву диском, скаты иногда резко бьют хвостом, из-за чего даже могут сделать сальто. Наконец, колышащими движениями диска гнюсы отправляют оглушённую добычу по направлению ко рту. Одна 75-сантиметровая самка калифорнийского гнюса за 10 секунд проглотила ставриду Trachurus symmetricus^[англ.] длиной 20 см^[13]. Ночью в ходе выборочного заброса невода в заливе Монтерей было поймано большое количество калифорнийских гнюсов, на основании чего было сделано предположение, что ночью эти скаты поднимаются со дна, чтобы охотиться на мелкую рыбу^[21].

Хотя калифорнийские гнюсы могут охотиться круглосуточно, наиболее живо они реагируют на присутствие потенциальной добычи ночью. Наиболее часто они ловят жертву с наступлением темноты, либо в мутной воде, в условиях плохой видимости, когда зрение большей частью бесполезно. Чтобы обнаружить пищу они вместо глаз полагаются на электрорецепцию, которую им обеспечивают Ампулы Лоренцини. Эксперименты в естественных условиях показали, что они атакуют искусственно генерируемые электрические поля и проводящие металлические электроды. Также важны сигналы, поступающие от механических рецепторов боковой линии: наблюдения показали, что калифорнийские гнюсы предпочитают нападать на динамичную цель, даже при наличии ближайшего источника неподвижной пищи^[14].

Подобно прочим электрическим скатам калифорнийские гнюсы размножаются яйцеживорождением, эмбрионы развиваются, питаясь желтком и, на более поздних стадиях развития, гистотрофом^[7]. У половозрелых самок имеется по два функциональных яичника и две матки. Размножение имеет годичный цикл. Продолжительность беременности неизвестна. В помёте от 17 до 20 новорожденных длиной 18—23 см. Количество яиц напрямую коррелирует с размером продуцирующей их самки^[4][22].

В первый год жизни скаты вырастают в 2 раза, а затем прибавляют по 25 см ежегодно^[4]. Самцы растут быстрее самок, но в целом достигают меньших размеров. У самцов половая зрелость наступает при длине 65 см, что соответствует возрасту 7 лет, а у самок 79 см и 9 лет, соответственно. Максимальная зарегистрированная продолжительность жизни 16 лет. Можно предположить, что скаты этого вида могут дожить до 24 лет^[22].

Электрический разряд, генерируемый калифорнийскими гнюсами, способен оглушить взрослого человека. С этими скатами надо соблюдать осторожность, особенно по ночам, когда они особенно активны. Известны случаи нападения на дайверов. Есть подозрения, что именно калифорнийские гнюсы виновны в нескольких необъяснимых смертях во время ночных погружений (люди могли погибнуть не от электрического удара, а захлебнувшись в состоянии шока)^[4]. Эти скаты плохо уживаются в неволе и, как правило, отказываются от пищи. С 2000 года существует опыт успешного содержания калифорнийского гнюса в аквариуме океанариума Монтерей Бэй, где его кормят подвижной пищей^[23].

Калифорнийских гнюсов используют в качестве модельных организмов в биомедицинских исследованиях, поскольку в их электрических органы высока концентрация никотиновых ацетилхолиновых рецепторов и ацетилхолинэстеразы^[24]. В 1970-1980 годы ацетилхолиновые рецепторы калифорнийских и мраморных гнюсов стали первыми изолированными и секвенированными нейротрансмиттерными рецепторами, что считается прорывом в нейробиологии^[25]. Это привело к дальнейшим открытиям, среди которых наиболее значительным было исследование патофизиологии, лежащей в основе развития миастении^[24]. На юге Калифорнии ведётся ограниченный промысел калифорнийских гнюсов для исследовательских целей. В 2005 году скатов ловили всего 2 судна^[10].

Эти калифорнийские гнюсы не представляют интереса для коммерческого рыболовства. В качестве прилова они попадаются при коммерческом донном тралении и в жаберные сети, а также на крючок. Однако этот промысел не оказывает существенного влияния на популяцию. Международный союз охраны природы присвоил этому виду статус сохранности «Вызывающий наименьшие опасения»^[2].

• Вид Калифорнийский гнюс (англ.) в Мировом реестре морских видов (World Register of Marine Species).
• Калифорнийский гнюс (англ.) в базе данных FishBase.

Эта статья входит в число добротных статей русскоязычного раздела Википедии.