А еще есть насекомые, проникающие в водную среду, несмотря на свое воздушное дыхание. Такие очень редки, но существует по крайней мере один вид, от которого мы смогли бы получить небольшую информацию, — это алобатэ — морская водомерка — из семейства Ферриди. Водомерка представляет собой морское насекомое, живущее в открытом море, а не на берегу, как это можно было бы ожидать, очень маленькое (меньше 1 см), обладающее, как и его пресноводные родственники, туловищем с плотным волосяным покровом, предназначенным для удержания мельчайших пузырьков воздуха, когда оно оставляет поверхность. Все тельце насекомого, покрытое в этот момент воздушной шубой, испускает особенное сияние и блеск и напоминает капельку света. Одетое таким образом, оно может спокойно оставаться на поверхности в ненастье и дождь и не тонет. Ныряет водомерка, чтобы охотиться и откладывать яйца.
Может показаться странным утверждение, что некоторые рыбы имеют воздушное дыхание и вполне в состоянии “захлебнуться”. Однако это так, существуют рыбы-легочники, которые дышат атмосферным кислородом эпизодически или продолжительно. Как указывает их название — дипнои (двоякодышащие, от греческого “dis” — два или двойной и “pneusis” — дыхание) имеют кроме жабр легкое, образованное плавательным пузырем, стенки его, плиссируясь (собираясь в мелкие складки), образуют альвеолы, которые самостоятельно обеспечивают газообмен. Эти животные — самые настоящие современные ископаемые — обитают в Африке, Австралии и в Южной Америке. Африканский представитель двоякодышащих, достигающий 1,5 м в длину, живет в притоках и заболоченных местах Нила, Нигера, Заира, у него имеются четко разделенное на две части легкое и жаберные дуги. Погружаясь в воду, протоптер (так называют африканского представителя двоякодышащих) дышит благодаря жабрам, но, когда наступает засуха, русла рек и болота высыхают, протоптер, закрывшись в своего рода защитном “коконе”, сооруженном из слизи, которую он сам же и выделяет, зарывается в грязь и дышит при помощи легких, оставляя в этом “коконе” лишь несколько отверстий для обмена воздуха. Затем он впадает в каталепсию, что замедляет основной обмен и позволяет ему сохранить жизнь, используя собственные запасы жира до начала периода дождей. Общее замедление метаболизма и состояние каталепсии — удивительное свойство животного царства. Человек получил бы огромное преимущество, если бы ему удалось познать его механизм, приложив эти знания в космических исследованиях и проникая в тайны моря. Некоторые йоги демонстрировали свои способности в этом направлении, ошеломив врачей и ученых, вооруженных высокоточными приборами.
Южноамериканский представитель двоякодышащих — американский чешуйчатник (Lepidosiren paradoxa) живет в Бразилии, Боливии, Парагвае, длиной около метра, обладает только остатками жабр и полностью зависит от атмосферного воздуха: задержись он слишком долго под водой, наверняка захлебнется. Следовательно, оставляя поверхность, он задерживает дыхание и делает апноэ.
Существуют и другие рыбы, которые отваживаются показаться из воды, однако в этих случаях речь идет не об апноэ. Назовем одну из них для любознательных: прыгун (Periophtalmus) выходит из воды, чтобы побродить по суше и даже случается полазить по деревьям, но дышит он не легкими, а жабрами. Прыгун может оставаться некоторое время на земле, потому что носит запас воды в жаберных мешках.
Казалось бы, существование апноэ у рыб является априорно анахроничным. Однако факты доказывают обратное.
Вот где царство апноэ. У всех лягушкообразных блокировка дыхания имеет силу закона, как только они попадают в воду. Существуют, конечно, исключения из этого правила, но их очень, очень мало. Можно было бы тем не менее заметить, что все личинки лягушкообразных — водные и их организм приспособлен для такой жизни. Головастики (раз уж речь зашла о лягушке) дышат внешними жабрами сразу же после рождения и внутренними в дальнейшем. Только когда появляются маленькие передние лапы, жабры постепенно отмирают и развиваются легкие, которые превращают лягушек в “воздушных” животных, способных квакать по вечерам, что они, собственно, и делают в нашей сельской местности. Отметим, что, однажды приспособившись к жизни на воздухе, лягушкообразные прекрасно чувствуют себя далеко от воды, их встречали даже в полупустынных областях. Они выходят наружу лишь ночами, когда выпадает роса, знойным же днем укрываются всюду, где позволяет рельеф местности, чтобы любым образом избежать жары и поддержать влажность, так необходимую их коже. Лягушкообразные обитают во всех частях земною шара, на всех широтах (на Тибете на высоте 4700 м), существовали во все времена: известно не менее десяти классов ископаемых лягушек.
Техника апноэ у бесхвостых земноводных (как лягушка и жаба) и у хвостатых (как саламандра) идентична технике водных млекопитающих и человека. Животное блокирует дыхание, мгновенно ныряет и передвигается в воде очень эффективным способом (имея перепончатые задние лапы, лягушки и жабы плавают превосходно). Стиль “брасс” виден в основном в движениях задних лап. Чаще всего причина погружения — охота на какого-нибудь ракообразного, весьма лакомого, но не исключено, что они испытывают удовольствие и просто от пребывания в воде. Быстрота, с которой они способны покидав земную среду, меняя ее на водную и наоборот, позволяет избежать опасностей, возникающих как с той, так и с другой стороны. Хищников предостаточно. И животное, использовав набранный воздух, возвращается на поверхность наполнить легкие вновь. Последние во многих аспектах схожи с легкими высших млекопитающих, они, например, имеют альвеолы, как у человека.
Земноводные обладают всеми необходимыми признаками, чтобы считаться в некотором роде прообразом водных млекопитающих.
Существуют и другие животные, которые во многих случаях ведут себя как земноводные и могут походить на лягушкообразных (например, формой, как нечто среднее между ящерицей и саламандрой), это — рептилии.
Класс рептилий, или пресмыкающихся, очень интересный класс, из которого большая часть отрядов и подотрядов, к сожалению, ископаемые виды, навсегда исчезнувшие. Мы расскажем о диплодоке и других доисторических пресмыкающихся, отдельные виды которых наверняка занимались апноэ, такие, например, как гидроптерозавр — морской плотоядный хищник мелового периода, найденный в Калифорнии. Он обладал длинной шеей и мог дышать воздухом на поверхности, оставаясь большей частью туловища в воде. Травоядный диплодок жил в пресных водах. Его предрасположенность к апноэ позволяла ему опускаться на дно озер и пастись на подводных пастбищах.
Оставшиеся немногие виды отрядов: черепахи, крокодилы, змеи, ящерицы — имеют многочисленных индивидуумов в воде и на суше. Эти животные живут в гипоаэробиозном состоянии рядом с видами, без сомнения, анаэробными. Как говорил доктор Гвиллерм, “они отлично реализуют независимую физиологическую триаду в гипоаэробной жизни: брадикардия (очень замедленный сердечный ритм); брадипноэ (сильно урезанные дыхательные движения, иногда с паузами в несколько минут), брадиметаболизм (наиболее низкий энергетический расход)”. Подобная структура, по-видимому, допускает долгое погружение в апноэ, от тридцати до шестидесяти минут у черепах и более двух часов у аллигаторов с Миссисипи.
В семействе черепах все виды могут практиковать апноэ как постоянно (морские), так и эпизодически (сухопутные), погружаясь в воду для охоты или за растениями. Прежде чем более подробно говорить о водных черепахах, т. е. обитающих в пресной или морской воде, а не на суше, рассмотрим механизм дыхания черепахи. Подобной системой не обладает ни одно другое четвероногое. Вдох и выдох воздуха происходит за счет движения шеи и передних лап при неподвижной грудной клетке. Таким образом, лапы и шея выполняют роль поршня, работа которого обеспечивает циркуляцию воздуха в легких. Лапы морских черепах своей плоской формой напоминают длинные ласты, они пользуются ими как веслами. Обычно черепахи плавают на поверхности, греясь на солнце, но, стоит к ним приблизиться, они тут же ныряют, раздвигая воду широкими гребками, напоминающими взмахи крыльев больших птиц. Дышать под водой они не могут, поэтому вынуждены всплывать, чтобы запастись воздухом. Их погружения неглубокие, но продолжительные. Подводное передвижение настолько мощное, что они легко могут тащить за собой подводника, если, конечно, захотят.
Пресноводные черепахи не обладают плоскими лапами-ластами своих морских сородичей, однако их лапы слегка перепончаты и позволяют плавать без затруднений. Погружаются они так же неглубоко, как и черепахи, живущие в море, и могут находиться под водой столь же долго. Есть и исключение — это Macrochelus temnickii, — полутораметровая черепаха, делающая апноэ в очень глубоких водах. Черепахи не единственные представители рептилий, погружающиеся в апноэ. Некоторые особи отряда крокодилов ведут почти полностью водную жизнь.
