Рыба, которая дышит лёгкими. Не из области ли фантастики такой факт? Вовсе нет: в пересыхающих водоёмах Африки прекрасно себя чувствует очень древняя рыба протоптер. Как только наступает сухой сезон, и вода уходит, обнажая растрескавшийся грунт, эти уникальные водные обитатели уже находятся в спячке, уютно устроившись в специально построенном гнезде. Ведь они являются двоякодышащими рыбами и помимо жабр имеют почти настоящие лёгкие, которые и позволяют им от полугода и более дышать атмосферным воздухом. В настоящее время известно четыре вида протоптеров. Этот род (латинское название Protopterus) принадлежит к семейству двулёгочниковых отряда Рогозубообразных.

Как они готовятся к спячке

Чтобы благополучно пережить сухой сезон во время пересыхания водоёма, рыба протоптер начинает готовиться заранее. Как только уровень воды опускается до отметки 10 сантиметров, крупные особи начинают выкапывать «спальное» гнездо. Мелкие протоптеры дожидаются, пока вода опустится до уровня 3-5 сантиметров, и только потом приступают к строительству своего спасительного убежища.

Гнездо роется обычно в той части водоёма, где на дне находится слой мягкого ила. А под ним – плотная глина с песком. В качестве инструмента для рытья рыба использует рот, буквально вгрызаясь в дно.

Захваченный пастью ил, выбрасывается через жаберные отверстия. В мягком илу рыть таким способом легко. Когда грунт попадается плотный, протоптеры начинают выкусывать его по кусочкам. Потом эти кусочки разжёвывают, чтобы они становились более мелкими и легко проходили через жабры. Весь выброшенный материал гонится к выходу из образующегося тоннеля при помощи ударов плавников.

Как устроено спальное гнездо

Спальное гнездо двоякодышащей рыбы протоптера находится на глубине от 30-ти сантиметров (у мелких) до 50-ти сантиметров (у крупных). Когда вертикальный тоннель в грунте вырыт, Protopterus начинает выгрызать грунт, чтобы расширить его нижнюю часть. Так готовится «спальное гнездо», в котором рыба складывается пополам. Голова направлена в сторону выхода, и передняя часть туловища может свободно высовываться наружу.

• В приготовленном «гнезде» протоптер находится в ожидании полного ухода воды из водоёма, и только его рыло торчит из входного отверстия.
• В этот период рыба двигается внутри верхней части норы, как поршень: сначала высовывается из норы, а потом уходит хвостом вниз.
• Благодаря таким движениям в момент опускания уровня воды до уровня грунта небольшое количество глины всасывается в верхнюю часть норы и закупоривает вход в неё.

Глиняный колпачок над норкой и спальный кокон

Как только нора оказалась закупоренной глиняной пробочкой, рыба протоптер уже не выглядывает из неё. Но продолжает поршнеобразные движения вверх-вниз, каждый раз с силой касаясь этой пробочки. Благодаря таким толчкам над норкой формируется округлое возвышение – колпачок. Как только пробочка полностью высыхает, протоптер перестаёт её касаться. А колпачок по мере высыхания покрывается трещинами, через которые в нору поступает воздух.

После формирования колпачка двоякодышащая рыба выделяет много слизи, делая воду в норке очень вязкой. Благодаря просыханию грунта происходит постепенное понижение уровня воды внутри норы, и она заполняется воздухом.  Вместе со снижающимся уровнем воды протоптер постепенно опускается в самую нижнюю широкую часть норки. Когда вода окончательно уходит из норы, рыба оказывается окружённой «предохранительным» коконом из выделенной слизи, в котором засыпает.

Спящий протоптер

Внутри кокона рыба протоптер находится в строго определённой позе, напоминая плотный клубок:

• Он сложен пополам, и обе части туловища очень плотно примыкают друг к другу.
• Плавники буквально вжимаются в боковые части тела.
• Картину завершает хвост, перехлёстнутый через голову. Он прикрывает глаза и оставляет видимым рот.
• Рот всегда немного приоткрыт, что важно для обеспечения процесса дыхания воздухом, поступающим через щели глиняного клапана в нору.

Кокон очень плотно прижат к спящей рыбе, нет ни малейшего пространства между его стенками и телом рыбки. Только вверху стеночка немного приподнята в месте, где расположен рот. В этом месте располагается маленькое отверстие в форме воронки, входящее непосредственно в рот спящего протоптера, немного приоткрытый. Длина этой вороночки бывает до 5 миллиметров. Других отверстий в оболочке кокона нет. Благодаря этой маленькой «щёлочке» рыба связана с внешним миром и благополучно выживает в условиях засухи.

«Спящий» протоптер получает энергию не за счёт запасов жира, а использует собственные мышечные ткани. Эта особенность отличает его от других позвоночных, которые спадают в спячку.

Структура кокона

Оболочка кокона, в котором спит протоптер, представляет собой очень тонкую плёночку (толщина – сотые доли миллиметра). Она формируется из выделенной рыбой слизи и может включать в себя неорганические вещества, содержащиеся в окружающем донном грунте. В этом случае кокон окрашен в рыже-бурый цвет. Если же в грунте нет красящих веществ, то кокон прозрачный.

Наблюдения показали, что кокон формируется в течение недели с момента высыхания водоёма. Внутренняя стенка кокона постоянно влажная за счёт слизи, покрывающей тело спящей рыбы.

Канадским учёным удалось выяснить, что структура кокона протоптера является слоистой и очень сложной. Химический состав этой «оболочки», в которой спит рыба, всё время меняется по мере накопления в её организме продуктов обмена веществ. Вредные вещества, выделяемые организмом протоптера, накапливаются именно в коконе.

Пробуждение и восстановление организма пропоптера

Как только наступает влажный период и начинаются дожди, пересохший водоём вновь наполняется водой и протоптеры просыпаются. В природных условиях трудно провести наблюдение процесса пробуждения. Но есть наблюдения о том, как это происходит в аквариуме. Извлечённые из донного грунта сухие куски глины с находившимися в них коконами протоптеров помещали в сосуд с водой, чтобы над ними был небольшой слой воды приблизительно 5 сантиметров. По истечении часа из своей норки появлялась первая рыба и направлялась к поверхности воды, чтобы захватить воздух. Делала она очень жадно и быстро, после чего вновь пряталась в гнезде.

Тело вышедшего из кокона протоптера имеет сморщенный вид и сильно изогнуто. Должно пройти 12 часов, чтобы туловище полностью распрямилось.

В первые дни после пробуждения рыбы имеют плохой контроль над своими движениями и передвигаются резкими рывками. Но постепенно всё приходит в норму. Чем дольше продолжается состояние «спячки» протоптера, чем более длительным является период его восстановления после пробуждения.

Питание и враги

Пробудившийся из спячки протоптер может потерять до 20 процентов первоначального веса за счёт расходования мышечных тканей не только на процессы поддержания обмена веществ, но и на формирование гонад. Ведь нерест происходит вскоре после завершения спячки. Потери веса компенсируются приблизительно через один месяц.

Меню протоптера состоит из животной пищи:

• беспозвоночные (моллюски, раки и пресноводные крабы и другие ракообразные);
• позвоночные – рыбы;

Молодые (размером до 35 сантиметров) питаются практически только насекомыми. У некоторых видов рацион может быть полностью растительным (например, в Кении).

Захват и поедание добычи

Протоптер не имеет «классических» многочисленных зубов, на каждой челюсти у него находится раздвоенная пластина. Но этими пластинами он не хватает добычу, а только пережёвывает. Добычу он засасывает. Лишь прикоснувшись своим жгутообразным плавником к съедобному объекту, он молниеносно оказывается рядом и всасывает его в пасть.

Поедание протоптером добычи происходит очень оригинально:

• Всосав добычу, он её не глотает, а выплёвывает изо рта, удерживая за край.
• Затем начинает постепенно пережёвывать, так что жертва скрывается у него в пасти.
• Потом немного пожёванную добычу вновь выбрасывает наружу и опять начинает её жевать.
• Такие действия рыба совершает несколько раз, прежде чем проглотить свою еду.

Естественные враги

Являясь хищниками, протоптеры, сами представляют комовую базу для многих птиц, рептилий и даже иногда для некоторых рыб. В рационе рыбоядной птицы китоглава протоптеры являются наиболее важными и составляют большую часть её добычи. Многие виды аистов и цапель, африканские рыбные орлы тоже не прочь полакомиться этой вкусной рыбой. Крокодилы и сомы тоже очень часто охотятся на протоптеров.

Многие африканские туземцы добывают этих водных обитателей, как важного пищевого ресурса, содержащего белок. Мясо является вкусным.

Проще всего протоптера добывать во время спячки. Известно два способа:

• На дне высохшего водоёма туземцы отыскивают колпачки, немного возвышающиеся над норками рыб. Их легко найти по более тёмному цвету, чем окружающий грунт. Спящую рыбу выкапывают с куском грунта.
• Жители Судана при помощи особого барабана создают звуки, похожие на падающие дождевые капли. Это заставляет протоптеров просыпаться, они издают хорошо слышимые чмокающие звуки и выдают своё местонахождение.