В статье автор рассказывает об эволюции косаток, с момента ответвления от остальных дельфинов до наших дней.

Ключевые слова: китообразные, морские млекопитающие, косатки, эволюция.

Сегодня, мы знаем косаток как высших хищников океана. Они известны своими хитроумными тактиками охоты и поразительной социальной структурой, но редко кто задумывается над вопросами их происхождения.

Существует множество мифов про косаток: что косатки произошли от макрохищных кашалотов, что они своей «конкуренцией» привели к вымиранию мегалодона и много чего ещё. Давайте разберёмся в вопросах происхождения и изучим историю эволюции косаток.

Прежде чем начать, стоит разобраться с классификацией косаток. Их часто называют «китами-убийцами», но это вводит смуту в понимание их родословной. На самом деле, косатки входят в семейство дельфиновых (Delphinidae) и являются единственными современными представителями рода Orcinus. Видовое название современных косаток — Orcinus Orca. Таким образом, косатки являются дельфинами, а с кашалотами они близки примерно также, как, например, люди с обезьянами-игрунками.

Внешне косатки не так сильно похожи на других дельфинов: нет внешне заметного рострума, довольно крупный размер и более пропорционально крупный плавник на спине. Так что становится очевидным, что несмотря на генетическое родство, косатки всё же в какой-то момент пошли по другому эволюционному пути.

Теперь перейдём непосредственно к их эволюции. Не будем пересказывать общую эволюцию китообразных, начиная от сухопутных животных, так как это слишком обобщённо. В этой статье мы обсудим конкретно эволюцию косаток.

Их история началась около 7,2 миллиона лет назад, на месте современного Перу. Именно тогда появился первый представитель нового рода Гемисинтрахелус (Hemisyntrachelus) — Hemisyntrachelus oligodon [3]. Длина этого животного оценивается примерно в 3 метра, что сопоставимо с длиной афалины. Это животное имело черты как более «классических» дельфинов, так и косаток. Его челюсти были тоньше и длиннее, чем у современных косаток, но всё же шире, чем у большинства «классических» дельфинов. Он считается переходным звеном между дельфинами-афалинами (представителями более «классических» дельфинов) и косатками [3]. Судя по строению челюстей (тонких и вытянутых, со слабыми зубами с мелкими повреждениями, характерными для ихтиофагов) Hemisyntrachelus oligodon вообще не мог охотится на крупную, сопротивляющуюся добычу, как это делают современные косатки. Таким образом считается, что его рацион состоял преимущественно из мелкой рыбы и кальмаров.

Примерно 5 миллионов лет назад появился новый вид вышеупомянутого рода — Hemisyntrachelus pisanus. Этот вид жил на территории современной Италии. Его отличия от предшественника заключаются в более крупных размерах (его длина оценивается в 5 метров) и более длинных зубах [2]. Это говорит о его переходе к охоте на чуть более крупную рыбу. Длинные и тонкие зубы всё ещё не могли быть эффективными в охоте на крупных животных, но умертвить рыбу размером с лосося он был вполне в состоянии.

Рис. 1. Фрагменты челюстей Hemisyntrachelus pisanus [2]

И вот, примерно 3,6 миллиона лет назад появляется третий и последний известный вид рода Гемисинтрахелус — Hemisyntrachelus cortesii [1]. У этого вида уже заметны очертания черепа современной косатки. У него уже более короткие и широкие челюсти, что говорит о переходе на питание более крупными животными.

Рис. 2. Верхняя челюсть Hemisyntrachelus cortesii (а — вид сверху, b — вид снизу, c- вид сбоку) [1]

Возможно, у него даже пропал ярко выраженный рострум, который наблюдался у более ранних видов [1]. Тем не менее, из-за довольно небольших размеров (примерно 3 метра) он вряд ли мог охотится, например, на китообразных, как современные косатки, но, возможно, он мог внести в свой рацион небольших ластоногих.

Примерно в это же время от рода Гемисинтрахелус эволюционно отделился новый род — Косатка (Orcinus). Они характеры уже ярко выраженными короткими и широкими черепами, а также отсутствующим рострумом. Первым представителем рода Orcinus был Orcinus Citoniensis. От этой косатки в наше время найден один почти полный скелет и ещё несколько фрагментарных останков [6]. Размер этого вида всего 4 метра, так что он сильно уступал по размеру современным Orcinus Orca.

Рис. 3. Наглядное сравнение размеров крупнейшего самца косатки (а) и Orcinus Citoniensis (б) со взрослым человеком

Голова Orcinus Citoniensis была пропорционально больше черепа современной косатки (1:6,5 против 1:10) [6]. Вполне возможно, что Orcinus Citoniensis был экологическим аналогом современных гринд — других поразительных представителей семейства Delphinidae, которые появились гораздо позже [8]. Т. е. рацион этих косаток состоял преимущественно из относительно крупной рыбы и кальмаров, но, иногда, они нападали на небольших дельфинов или акул [5]. При этом стоит помнить, что в это время верхушку пищевой цепи океана занимал гораздо более крупный и мощный хищник — мегалодон (Otodus Megalodon), который не давал занять своё место косаткам. Так что Orcinus Citoniensis не были высшими хищниками и занимали гораздо более низкую ступень в пищевой цепи, скорее всего, даже служа добычей для крупных акул [9] (не только для мегалодона).

Может показаться, что все доисторические виды косаток были маленькими. Когда же они стали увеличиваться?

А всё началось около 2,6 миллиона лет назад, когда, в связи с глобальным похолоданием [7], произошло крупное вымирание, из-за которого вымерли многие виды животных, в том числе такой грозный конкурент, как мегалодон. Соответственно, многие экологические ниши, в том числе ниша высшего хищника, освободились.

Примерно 1,8 миллиона лет назад, на территории современной Японии появился самый крупный вид косаток — Orcinus Paleorca [4], также известный как палеокосатка. Этот вид косаток известен лишь по ископаемым зубам, но про него всё равно есть что сказать. По некоторым оценкам, длина Orcinus Paleorca достигала примерно 12,5 метров, при массе около 25 тонн. Для сравнения: длина самого крупного современного самца косатки составляла около 9,8 метра, при массе в 10 тонн. Т. е. палеокосатка была гораздо больше современных родственников и по размеру сопоставима скорее с крупной самкой кашалота.

Рис. 4. Сравнение размеров крупной самки кашалота (а), голотипа Orcinus Paleorca (б) и крупнейшего самца косатки (в) со взрослым человеком

Тем не менее, этот вид не специализировался на крупных китообразных и ластоногих, в отличии от современных косаток. Может возникнуть вопрос: «И как это смогли понять по паре зубов?». А дело в том, что если приглядеться к корню зуба Orcinus Paleorca, можно заметить, что он округлый и короткий, а не овальный и вытянутый, как у современных косаток [4].

Рис. 4. Зуб Orcinus Paleorca (голотип). Вид спереди (верхний рисунок) и вид сбоку (нижний рисунок)

Т. е. корень зуба был короче, а значит в челюсти зуб держался не так крепко. Это означает, что Orcinus Paleorca физически не могла охотится на большую, твёрдую и сопротивляющуюся добычу, по типу китов, черепах и ластоногих, так как зубы просто вылетали бы при таких нагрузках. Так что, скорее всего, эта хищница охотилась на относительно небольшую рыбу и кальмаров. Может быть она и могла иногда закусить чем-нибудь покрупнее, например, небольшой акулой или дельфином, но об охоте на крупных акул, китов и т. д. и речи быть не может.

И вот, около 900 тысяч лет назад [5], появились косатки современного типа — Orcinus orca. Хоть современные косатки всё ещё имеют множество приспособлений для охоты именно на рыбу, они всё же подходят для охоты на крупную добычу гораздо лучше своих предков. Например, как было упомянуто выше, они имеют более длинные корни зубов, что позволяет зубам крепко держаться в челюсти и выдерживать большие нагрузки при сопротивлении добычи. Также, современные косатки имеют, скорее всего, более мощные челюсти, чем древние виды (хотя сила укуса косаток по последним исследованиям не такая высокая [10], как считали еще до недавнего времени [11]). Также, эти животные крайне социальны и могут охотится семьями. Всё это в купе с отсутствием конкурентов помогает им разнообразить свой рацион, внеся в него почти всех крупных морских животных: от больших белых акул (Carcharodon carcharias) до синих китов (Balaenoptera musculus) [5]. Многие семьи косаток даже специализируются на питании исключительно одним видом животных [5], что очередной раз демонстрирует их успешность как хищников и важность в экосистеме.

Таким образом, мы выяснили, что косатки заняли роль высшего хищника относительно недавно, после вымирания других высших хищников и заняв свободную экологическую нишу. К сожалению, многие учёные считают их стоящими на гране исчезновения (по крайней мере, в некоторых регионах). Например, в России некоторые популяции косаток занесены в Новую Красную книгу [12]. Хочется верить, что эти прекрасные морские млекопитающие просуществуют ещё многие миллионы лет и продолжат их поразительный эволюционный путь.

Литература:

1. https://www.researchgate.net/publication/244994854_Hemisyntrachelus_cortesii_Cetacea_Delphinidae_from_the_Pliocene_sediments_of_Campore_Quarry_Salsomaggiore_Terme_Italy
2. https://en.wikipedia.org/wiki/Hemisyntrachelus
3. https://www.researchgate.net/figure/Dorsal-view-of-Hemisyntrachelus-oligodon-Pilleri-Siber-1989-SMNK-PAL-3841-Photo_fig5_358646014
4. https://dl.ndl.go.jp/view/download/digidepo_10834379_po_ART0003832313.pdf?contentNo=1
5. https://www.wildorca.org/fossils-show-evolution-of-orcas-diet-from-fish-to-mammals/
6. https://www.researchgate.net/publication/292704391_The_Odontoceti_Mammalia_Cetacea_from_Italian_Pliocene_Systematics_and_phylogenesis_of_Delphinida
7. https://www.floridamuseum.ufl.edu/science/megalodon-shark-became-extinct-2–6-million-years-ago/
8. https://books.google.ru/books?id=2rkHQpToi9sC&redir_esc=y
9. https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abl6529
10. https://www.quora.com/What-is-the-bite-force-in-PSI-of-an-Orca/answer/Michael-Banda-31?ch=15&oid=346928588&share=9736ee92&srid=AvoK&target_type=answer
11. https://www.voronoiapp.com/nature/Orcas-Have-the-Strongest-Bite-in-the-Animal-Kingdom-1649
12. https://navigatorsiberia.ru/lenta/2727-novaya-krasnaya-kniga-rossii.html