Как обеспечивается выживание рыб в условиях холодных вод Антарктиды?

В чем причина их устойчивости к низким температурам и способны ли рыбы из более теплых районов адаптироваться к подобным условиям?

В районе Южных Шетландских островов, архипелага, расположенного в Атлантическом океане к северу от Антарктического полуострова, специалисты зарегистрировали присутствие акулы длиной три-четыре метра. Запись с камеры глубоководного аппарата была сделана еще в январе 2025 года на глубине приблизительно 490 метров, однако общественности эти изображения стали доступны лишь недавно.

Обнаружение стало неожиданностью для исследователей: ранее предполагалось, что ледяные воды Антарктики (не путайте с Арктикой) акулы в этих водах не обитают. Однако, если здесь способен выжить крупный хищник, то как остальные виды справляются с низкими температурами?

Почему Южный океан не превращается в лед

В антарктических водах температура может опускаться существенно ниже нуля градусов Цельсия, при этом оставаясь в жидком состоянии. Это обусловлено наличием солей. Обычная вода замерзает при 0 °C, но растворенные в морской воде соли и минералы препятствуют формированию кристаллической структуры. Данный феномен известен как понижение температуры замерзания. В результате этого процесс образования льда начинается примерно при -1,8 °C.

Наряду с этим, когда начинается образование льда, запускается весьма интересный механизм: соль высвобождается обратно в водную среду. Этот соляной раствор становится более плотным и погружается на большую глубину, освобождая место для поступающих порций воды, которые еще не охладились до необходимой температуры. Для формирования массивных шельфовых ледников требуется промерзание воды на расстояние около ста метров. Таким образом, океан создает своего рода «защитное покрытие» сверху, оставляя под ним пространство, благоприятное для существования живых организмов.

Кто обитает в водах Антарктики

В этом пространстве под ледяным сводом обитают необыкновенные существа — ледяные рыбы, также известные как щуковидные белокровки, или обыкновенные белокровные щуки. . Термин «ледяная рыба» иногда используется для обозначения всего семейства холоднокровных рыб.

Эти рыбы настолько хорошо адаптированы к низким температурам, что размножаются в огромных количествах. К примеру, в море Уэдделла, под ледниковым щитом Фильхнера, исследователи идентифицировали крупнейшее нерестилище, насчитывающее 60 миллионов особей.

Ключевая особенность ледяных рыб заключается в наличии специальных антифризных белков (АФП), которые синтезируются их организмами. В случае обычной рыбы, при понижении температуры, кристаллизация льда приводит к разрушению клеток изнутри. У ледяных рыб эти белки моментально окружают зарождающийся кристалл и препятствуют его росту, предотвращая превращение крови в студенистую массу.

Вместе с тем, отсутствие способности к замерзанию – далеко не единственное необычное свойство этих обитателей морских глубин. При рассмотрении обычной рыбы мы обнаруживаем красную кровь, содержащую гемоглобин. Однако кровь ледяной рыбы лишена цвета. Эти животные являются уникальными позвоночными на Земле, отказавшимися от использования гемоглобина и эритроцитов в процессе эволюционного развития.

Объяснение этому довольно простое: на холоде кровь с содержащимися в ней клетками становится чрезмерно густой, подобно сиропу, что затрудняет ее перекачку сердцем. Вместо этого рыбы используют физические процессы. В ледяной воде Южного океана содержится значительное количество кислорода, который непосредственно проникает через кожу и жабры в кровь. Однако такая адаптация требует существенных энергетических затрат: концентрация кислорода в крови этих рыб составляет лишь одну десятую от нормальной величины, поэтому сердце вынуждено работать как мощный насос, обеспечивая тело достаточным количеством жидкости для поддержания жизнедеятельности. Это не самый простой способ выживания, но он позволяет этим рыбам занимать уникальную экологическую нишу.

Как в воды Антарктики попала акула

Нахождение крупной акулы в водах Антарктиды побудило ученых переосмыслить общепринятые взгляды. До этого момента предполагалось, что хищные рыбы не встречаются на южных границах Земли (в то время как у берегов Арктики они присутствуют гренландская акула). В связи с этим перед научным сообществом возник вопрос: является ли это единичный случай захода или акулы постоянно обитают в этом регионе, но до сих пор оставались незамеченными?

На первый взгляд, наиболее вероятным объяснением представляется изменение климатических условий. Мировой океан постепенно прогревается, что может привести к расширению ареала теплолюбивых видов и их смещению в сторону полюсов. Тем не менее, приписывать произошедшее исключительно глобальному потеплению пока преждевременно. Обнаруженная акула передвигалась с небольшой скоростью и вполне могла обитать в этом районе на протяжении многих лет, оставаясь незамеченной. Антарктика характеризуется огромными размерами и суровыми условиями, а количество исследовательских аппаратов в ее водах крайне ограничено.

В чем же причина попадания акулы в поле зрения камер? Секрет заключается в том, что она выбрала оптимальную глубину. Антарктический океан имеет слоистую структуру: его воды четко разделены по плотности и температуре. Холодная и тяжелая вода находится на большой глубине, а у поверхности скапливаются более легкие пресные воды, образующиеся при таянии ледников. Между этими слоями, примерно на глубине 500 метров, существует относительно теплая прослойка. Там температура остается крайне низкой (около -1,5 °C) для большинства рыб, но это наиболее комфортный «уровень» из доступных. Именно там и находилась акула.

По мнению ученых, эти скрытные хищники обитают у дна океана, перемещаясь вдоль подводных склонов. Дно служит для них источником пищи: на значительную глубину опускаются останки умерших китообразных, гигантских кальмаров и тюленей, и падальщики, такие как акулы, не отказываются полакомиться подобной добычей.

Основная причина того, что информация об этой встрече стала доступна лишь сейчас, кроется в сезонности проведения работ. Ученые имеют возможность проводить исследования в Южном океане всего три месяца в году, в период антарктического лета. В течение остальных девяти месяцев регион находится во тьме и недоступен для наблюдений. Поэтому каждый спуск камеры – это своего рода случайность: иногда она фиксирует лишь пустую воду, а порой – кадры, радикально меняющие наше представление о мире. И весьма вероятно, что на больших глубинах нас ожидает еще немало неожиданных открытий.

Императорский пингвин: особенности его жизни в условиях антарктических льдов

Кто и когда открыл Антарктиду

Пять распространенных заблуждений, касающихся Антарктиды, все еще сохраняют свою актуальность.