Безбрежен океан, и глядя на его спокойную гладь, трудно представить себе, как он богат жизнью.
Находясь в плавании или наблюдая океан с берега, мы обычно замечаем жизнь только на границе воды и воздуха: вот села птица, всплеснула рыба, течение пронесло водоросли… Между тем 4/5 всех живых существ обитают в океане — более 160 тысяч видов.
Размеры статьи не позволяют дать даже самый краткий обзор всего огромного разнообразия обитателей моря. Здесь мы упомянем только главные группы организмов, живущих в море. Начнем с растений. Число морских растений сравнительно с наземными невелико. Большинство их относится к группе водорослей. У них нет корней, как у растений на суше, и они прикрепляются к грунту массой корнеобразных отростков — ризоидов. Есть также и плавающие водоросли, например, саргассы. Они часто встречаются в северной части Атлантического океана, но бытующее мнение о том, что в Саргассовом море эти водоросли образуют покрывающий воду ковер, не соответствует действительности. Морские растения, как и наземные, нуждаются в свете, поэтому они не селятся глубже 200 м. Но наибольшую роль в жизни океана играют водоросли одноклеточные.
Область открытого океана называется пелагической (от греческого слова «пелагикос» — море). Она делится на прибрежную и океаническую, а последняя — на поверхностную (до 500—1000 м) и глубоководную.
Население толщи воды — планктон и нектон. Планктон — самая значительная группа обитателей (или сообщество) моря, живущая по всей толще воды от дна до поверхности и представленная мелкими, часто даже микроскопическими организмами, совсем или почти невидимыми невооруженным глазом. Название «планктон» происходит от греческого слова «планктос» — парящий, блуждающий — и означает, что эти организмы обладают слабыми локомоторными силами и не способны преодолевать течения. В то время как рыбы, крабы, моллюски изучаются человечеством относительно давно, наука о планктоне существует менее 100 лет. Относительная молодость планктонологии, вероятно, объясняется поздним развитием методики, как микротехники, с одной стороны, так и методики сбора — с другой.
Обычно различают фитопланктон и зоопланктон — растительный и животный мир толщи воды. Существует еще и бактериопланкюн — бактерии, инфузории, населяющие водную толщу; фитопланктон — это микроскопические одноклеточные водоросли, обычно зеленоватые, как и полагается растениям; на первое место по их значению следует поставить диатомовые водоросли, или кремнеземки, и перидиниевые; затем идут синезеленые, жгутиковые и некоторые другие группы. Они поражают разнообразием своих форм. Фитопланктон накапливает солнечную энергию в форме сложных органических соединений, которые образуются в клетках под действием света. Этот процесс называется фотосинтезом. Но солнечный свет необходимой для фотосинтеза интенсивности проникает в толщу воды лишь на очень незначительную глубину (около 100 м). Поэтому и планктонные водоросли населяют в основном эту зону
Чрезвычайно существенным фактором, влияющим на жизнь планктона, является температура воды; именно она определяет распределение организмов в море. В холодных водах обоих полушарий встречаются преимущественно диатомеи (кремнеземки) и жгутиковые, в тропиках — синезеленые, кокколитины и пр., в водах переходных зон — перидинеи и кокколитины.
Диатомовые водоросли заключены в кремневую раковину, напоминающую коробочку с крышечкой: когда водоросль отмирает, раковинка падает на дно; огромные пространства дна покрыты диатомовыми илами.
Фитопланктон питается и растет за счет растворенных в воде так называемых биогенов — нитритов, фосфатов, углекислоты и прочих неорганических соединений.
В холодных и умеренных морях, как и на суше, существует смена времен года. Сезоны отличаются один от другого интенсивностью солнечного освещения, количеством осадков, штормов, температурой воды и др. Только в тропической области смена сезонов почти незаметна. В определенные периоды, а в самых северных и в самых южных широтах Мирового океана весной наблюдается так называемое «цветение» моря, когда планктонные водоросли при сильном преобладании двух-трех, а иногда и одного вида размножаются в огромных количествах, подавляя остальные виды. Особенно хорошо это явление заметно в морях умеренного пояса, где часто встречается также и осеннее «цветение» моря, хотя оно менее значительно. В тропиках некоторые виды, в особенности синезеленые водоросли, также иногда дают значительную вспышку; так, в 1972 г. в Индийском океане с борта научно-исследовательского судна «Дмитрий Менделеев» было замечено, что обширная поверхность океана на необозримом пространстве покрыта зеленовато-бурой пленкой, собиравшейся толстыми складками при движении судна. Эта пелена очень напоминала слой мазута или загрязненной нефти, но оказалась скоплением спор синезеленых водорослей.
Фитопланктон очень важен в жизни водоема — озера ли, океана ли. Помимо того что он служит пищей для многих более сложно организованных существ, фитопланктон — важнейший источник кислорода.
Зоопланктон состоит из многих групп организмов. Большая часть морского планктона пребывает в толще воды всю жизнь. Но есть группа (меропланктон), которая состоит из личинок донных организмов. На первых стадиях своего развития они входят в состав планктона, свободно плавая в воде; позднее садятся на дно или прикрепляются на плавающие предметы.
Формы морского зоопланктона еще более разнообразны, чем фитопланктона. Из простейших характерны прежде всего радиолярии с разнообразными лучистыми кремниевыми скелетиками, глобигерины с многокамерными известковыми раковинками. Те и другие, падая после смерти на дно, образуют глобигериновые или радиоляриевые илы. Широко распространены также колокольчиковые ресничные инфузории, или тинтинниды, с домиками в виде колокольчиков, трубочек и др. Постоянно в планктоне встречаются и шарики — ночесветки (жгутиковые), обладающие способностью светиться в темноте.
Из многочисленных животных в планктоне очень много кишечнополостных — медуз, гребневиков и сифонофор. Наиболее интересны последние — это сложно устроенные колонии очень специализированных организмов с четким разделением функций: ловчие, питающие, защищающие, плавательные и половые особи. Сифонофоры, иногда ярко окрашенные, часто бывают довольно опасными; так, длинные (до 1,5 м) лиловые стрекательные нити — щупальца сифонофоры физалии способны обжечь купальщика, неосторожно задевшего такую сифонофору в воде. Боль довольно сильная и не проходит несколько часов. Но, пожалуй, самые опасные животные океана — некоторые виды медуз. Как правило, они маленькие, прозрачные, незаметные в воде. Медуза Гонионема, изредка встречающаяся массами у берегов Приморья, способна сорвать купальный сезон целого города. Яд такой медузы действует парализующе на нервную систему: вызывает параличи и даже смерть. Ядовиты, как правило, гидромедузы, мелкие медузки, в жизненный цикл которых, в отличие от крупных сцифомедуз, входит пребывание на дне в виде колонии полипов-гидроидов, от которых гидромедузы впоследствии отпочковываются и плавают самостоятельно.
В планктоне также всегда встречаются планктонные черви и моллюски, киленогие и крылоногие (птероподы). Раковины последних, падая на дно, образуют птероподовые илы. Необходимо упомянуть и бактерий. В отличие от большинства планктеров форма их довольно однообразна: в виде шариков, палочек, спиралей. Они очень важны в процессе превращения веществ, так как разлагают остатки растительных и животных организмов до превращения их в усвояемые планктонными водорослями неорганические соединения. Это преимущественно гетеротрофные бактерии; автотрофные, подобно растениям, могут строить белки из неорганических веществ. Была установлена важная роль бактерий как пищи зоопланктона.
Но наиболее значительную роль в планктоне играют ракообразные. Среди них ведущей группой являются веслоногие рачки.
В северных водах самый распространенный вид веслоногих — это рачок калянус. Он встречается в большом количестве и служит основной пищей сельди. Эти рачки часто составляют значительную долю также рациона китов. На втором месте часто бывают эвфаузииды (или черноглазки), затем ветвистоусые рачки, ракушечные рачки, десятиногие, бокоплавы, мизиды и личинки многочисленных донных ракообразных — крабов, креветок и др. Все эти мелкие организмы объединяются в большие сообщества, и современная наука занимается именно изучением жизни таких сообществ.
Как было сказано выше, планктонные водоросли и гетеротрофные бактерии — основные производители органического вещества в море. Ими питается зоопланктон, который не может использовать органические вещества непосредственно из окружающей среды. Такие организмы называют потребителями первого порядка (первый трофический уровень). Растительноядными планктерами, в свою очередь, питаются хищные зоопланктеры — потребители второго порядка (второй трофический уровень). Этих хищников поедают другие, более крупные хищники (рыба, кальмары) — потребители третьего порядка (третий трофический уровень). Перенос энергии пищи от ее источника (фитопланктон) через посредство ряда организмов с многорядным поеданием друг друга носит название пищевой цепи. При каждом переносе энергии от одного организма к другому (поедающему первый) значительная часть энергии превращается в тепло. Чем короче пищевая цепь, тем доступнее пищевая энергия. Пример пищевой цепи: фитопланктон — зоопланктон — рыба — человек.
Погибший планктон в результате деятельности микроорганизмов разлагается в воде на биогенные элементы, которые снова используются планктонными водорослями, а их, в свою очередь, съедает зоопланктон. Так замыкается цикл превращения вещества. Этот цикл совершается за счет энергии солнца, улавливаемой и накапливаемой планктонными водорослями. Животные же используют эту энергию. Таким образом, в море, как и на земле, все процессы осуществляются за счет энергии солнца. Но, как уже говорилось, солнечный свет может быть усвоен только в верхних 100 м, так как глубже его количество для фотосинтеза недостаточно.
Видовое разнообразие и количество живых существ с увеличением глубины очень быстро уменьшается. Все население глубоких слоев воды — это хищники и некрофаги, т. е. пожиратели трупов зоопланктона и органических остатков. Итак, все население огромной массы океанских вод, находящееся глубже 100—150 м, живет за счет жителей поверхностного слоя. Вся масса планктонных водорослей и почти половина зоопланктона находятся в этом слое, который называется продуктивным и наиболее часто служит объектом исследований. В нем живет и основная масса промысловых рыб, а если рыбы водятся глубже, то питаются они все-таки преимущественно в верхнем слое. Далее, до 1000 м находится промежуточная зона, где обитает зоопланктон, поедающий фитопланктон и постоянно для этого поднимающийся в поверхностную зону. Здесь также обитает масса животных, которые, в свою очередь, поедают других, питающихся фитопланктоном. Много также поедателей детрита (мелкие неразложившиеся органические остатки); обитатели больших глубин также поднимаются сюда для питания. Глубинная зона простирается от 1000 м до максимальной глубины океана (свыше 11000 м). Ее населяют хищники, трупоеды, детритоеды и др.
Многие планктонные животные поднимаются в верхние слои воды в темное время суток и опускаются глубже — в светлое. Это важнейшее явление называется суточными вертикальными миграциями. Зоопланктон питается преимущественно ночью, поедая фитопланктон, днем численность фитопланктона восстанавливается.
Миллионы тонн планктона (и некоторые рыбы) могут перемещаться дважды в сутки на десятки и сотни метров. Амплитуда суточных вертикальных миграций колеблется от нескольких десятков метров до нескольких сотен метров; например, многие ракообразные, многощетинковые пелагические (плавающие) черви мигрируют до 1000 м. Размах миграций других видов часто ограничивается температурным перепадом (термоклином), многие планктеры не проходят через границу термоклина.
Причины суточпых вертикальных миграций, связанных с чередованием светлого и темного времени суток, пока еще недостаточно выяснены и дискутируются. Одни ученые объясняют миграции отрицательной реакцией планктеров на свет. Другие считают, что планктон поднимается в верхние слои воды для питания, опускается же потому, что днем становится видимым хищникам, так называемым «зрительным планктофагам». При этом хищники выедают планктон, и уход вглубь имеет защитное значение. Однако же многие виды планктона не каждый день уходят вглубь, а часто даже и при солнечном свете остаются близ поверхности.
Таким образом, как та, так и другая теория имеет свои слабые места, а, как известно, ценность теории измеряется количеством фактов, которые она сможет объяснить.
Интересны вопросы, связанные с глубинными звукорассеивающими слоями. Эти слои, или «ложное дно», отражающее звуковые волны от судовых эхолокаторов, были замечены одновременно с появлением эхолотов и неоднократно вводили в заблуждение моряков: вдруг под днищем судна эхолоты показывали мель там, где ее никогда не бывало. Исследованиями было наконец установлено, что эти слои создаются организмами, как правило, макропланктоном, или небольшими относительно глубоководными (батипелагическими) рыбками. Но здесь до сих пор многое неясно. Прежде всего, трудно представить, что батипелагические рыбки, живущие обычно рассеянно в толще воды, вдруг сбиваются в густые стаи. Далее, при наблюдении миграций звукорассеивающих слоев следует учесть, что не все виды рыбок (как и не все крупные виды планктона) мигрируют. Кажется, что по чисто экологическим данным в образовании звукорассеивающих слоев все же более повинен зоопланктон среднего и крупного (более 30 мм) размера. Однако же известно, что технические особенности эхолокаторов не позволяют записывать слои, создаваемые планктерами менее 20 мм, т. е. большей частью планктона. Таким образом, и в этой проблеме еще много непонятного.
Почти все планктонные организмы (и часть глубоководных рыб) излучают свет. Когда судно движется по морю, свет вспыхивает в волнах, рассекаемых носом в кильватерной струе. Иногда светится вся поверхность моря, особенно часто это можно видеть в южных морях. Автору пришлось однажды находиться на надувном плоту в Аравийском море ночью; было впечатление, что плот подвешен на потолке огромного зала, освещенного голубым сиянием. Это сияние к 4 ч утра стало медленно гаснуть, как если бы выключалось через реостат.
Все светящиеся многоклеточные организмы обладают светящимися органами — фотофорами, они бывают и сложно устроенными и совсем простыми. Излучаемый свет бывает разного цвета и получается в результате взаимодействия двух веществ в теле животного — люциферина и люциферазы.
Светящиеся органы используются хозяином и в качестве приманки как добычи, так и одноплеменников. Однако же окончательно целесообразность выделения света не ясна, в особенности на больших глубинах, где многие обитатели не имеют глаз.
Как было сказано выше, толщу воды населяет не только планктон, но и нектон. Это крупные организмы, способные к активному передвижению в водной толще, главным образом, рыбы и головоногие моллюски — кальмары, каракатицы.
Рыбы населяют весь Мировой океан, но в большом количестве — не более 20% его акватории. Обычно это высокопродуктивные районы. Общее число видов морских рыб — 16 тыс., но только около 100 видов определяют основу морского промысла. В настоящее время количество промысловой рыбы в Мировом океане составляет около 100 млн. т. Но 15—20% от этого количества необходимо оставлять для восстановления стада. Таким образом, можно вылавливать не более 80—85 млн. т, и мировой промысел уже приближается к этой цифре. Увеличение этой цифры будет означать перелов рыбы, т. е. такое состояние, когда восстановление стада уже невозможно. Между тем рыба стоит на первом месте среди биологических ресурсов (по весу) — 85%, моллюски, ракообразные и прочие нерыбные объекты занимают 10%. Остальные проценты приходятся на долю китов и ластоногих (тюленей).
Наибольшее количество рыб, вылавливаемых в Мировом океане,— анчоусовые, затем сельдевые, тресковые, скумбриевые, ставридовые, тунцовые и камбаловые. Больше всего рыбы вылавливается в Тихом океане, затем в Атлантическом и Индийском. Основные районы лова в океане: на первом месте северная умеренная область Атлантического и Тихого океанов, затем тропический пояс Мирового океана, Южный океан (антарктические воды) и на последнем месте Северный Ледовитый океан (Баренцево, Норвежское, Гренландское моря).
В основном морской промысел идет на шельфе — мелководьях окраинных морен, затем в пелагиали — удаленных от берегов районах и менее всего на склоне — свале от шельфа к большим глубинам.
Человечество уже подходит к пределу вылова рыбы и китов, темпы роста мировых уловов неуклонно снижаются, несмотря на интенсификацию промысла. Известно, что уловы ценных промысловых рыб постепенно заменяются выловом малоценных, ранее непромысловых. Перелов приводит к тому, что даже полное запрещение уже не восстановит запасы исчезающего вида, и тому есть много примеров. Человечество уже обратило внимание на использование промыслом беспозвоночных, как давно вылавливаемых крабов, так и недавно — криля-эвфаузиид (рачки, близкие к креветкам). Сейчас сыр «Коралл» и паста «Океан» с антарктическим крилем продаются в магазинах.
Есть промысел моллюсков, морских ежей, водорослей, но и эти промыслы могут дойти до такого уровня, что и запасы беспозвоночных окажутся подорванными. Поэтому необходимо разумное использование морских богатств, а также повышение продуктивности биологических сообществ. На суше это делается просто, путем культурного хозяйствования, удобрения почв и т. д. В океане же, который стал интенсивно изучаться на 150—200 лет позднее, чем суша, стало необходимым прежде всего изучать структуру и функционирование океанических сообществ, прежде чем решать вопрос об управлении ими. Хорошо известно, что сообщества верхнего слоя (0—100 м) определяют продуктивность моря или района океана, поэтому в настоящее время биологи, пожалуй, больше всего интересуются сообществами. Но что же такое сообщество? Это биологические системы большой сложности, они состоят обычно из одновозрастных групп отдельных видов и находятся в подвижном равновесии. Через такие системы проходит поток солнечной энергии, и продукция конечных звеньев сообщества, наиболее важных для человека, зависит не только от количества входящей в него энергии, но и от ее использования членами сообщества. Чем больше энергии расходуется, тем меньше ее доходит до последнего трофического уровня, т. е. до рыб и тех нерыбных продуктов, которые потребляются человеком. Исследование сообществ необычайно трудно, но изучение их функционирования представляет сейчас наибольший теоретический и практический интерес. Лучше других изучены планктонные сообщества умеренных вод, хотя эти районы нелегко изучать, так как там существуют значительные изменения продукции по сезонам. Тропические планктонные сообщества почти не подвержены влиянию сезонности, но об их структуре известно менее, чем о сообществах умеренных вод. Чрезвычайно сложно изучать накопление и расход энергии на различных трофических уровнях (потребители I, II, III порядка), хотя в последние годы советские биологи разработали методику и получили количественную оценку затрат энергии на обмен, пищевые рационы и как конечный результат — распределение потока энергии через планктонное сообщество тропических вод. Такие работы проводятся в специальных рейсах исследовательских судов Института океанологии им. П. П. Ширшова Академии наук СССР уже ряд лет. Практически итогом таких работ в будущем должно быть целенаправленное управление сообществами открытого океана.
Есть еще один, тоже значительный, путь повышения интенсивности промыслового рыболовства — вылов рыб, ранее не использовавшихся промыслом вследствие трудности их добычи. Это вкусные рыбы, не встречающиеся большими скоплениями, такие, как корифена (или золотая макрель), летучие рыбы и акулы. Остановимся на них.
Первое, что можно заметить в тропических морях,— это полет летучих рыб. Они выпархивают обычно стайками и пролетают над водой значительное расстояние, даже до 200 м. В воздухе летучие рыбы легко отличаются от других благодаря чрезвычайно развитым грудным плавникам. Они позволяют рыбке легко планировать в воздухе, а оторваться от воды ей помогает скорость, развитая движениями хвоста. Скорость полета рыбки достигает 60—65 км/ч. Их икра — прилипающая, и они выметывают ее на какие-либо плавающие предметы: стволы деревьев, доски, плавающие водоросли и пр. Среди летучих рыб есть виды крупные, до 50 см, и мелкие — до 15 см. Это семейство — одно из самых характерных для тропического океана. После летучих рыб наиболее часто мореплаватели в тропиках встречают в воде корифен, также весьма характерных для теплых вод. Корифены достигают 2 м длины. Это очень красивые рыбы, как бы переливающиеся зеленым и синим золотом с красноватым отливом. Они постоянно держатся около дрейфующих в океане научных судов. Мясо их весьма вкусно, любители ловят их на леску и просто на крючок с приманкой.
Акулы, населяя практически весь Мировой океан, наиболее обращают на себя внимание в тропиках. Карта распространения акул показывает, что больше всего акулы населяют именно тропическую область океана. Все акулы хищники, но два самых крупных вида — китовая и гигантская акула — планктоноядны.
Автору посчастливилось дважды увидеть большую редкость — китовую акулу, эту самую крупную современную морскую рыбу (до 15 м длины). Населяет она преимущественно теплые моря. Тело покрыто светлыми крупными пятнами на светло-коричневом фоне. Питается эта акула планктоном, некрупными рыбами и кальмарами. Раскрыв рот (он у нее на конце головы, а не внизу, как у других акул), она забирает пищу и выпускает воду через жаберные отверстия. При этом на своеобразном сите, образованном мягкой тканью, во рту рыбы отцеживаются и оседают пищевые организмы.
Для людей китовая акула совершенно безопасна. Но в море часто встречаются и очень опасные хищники. Из 250 видов акул 50 считается опасными для человека. Акулы-людоеды бывают очень велики, достигая 12 м длины. Это одни из самых быстроходных животных океана, организм которых достиг высокой степени совершенства, несмотря на примитивность скелета, чешуи и ряда анатомических особенностей. Акулы имеют поразительную способность чувствовать растворенную в воде кровь в очень малой концентрации, улавливать на большом расстоянии вибрацию, производимую живым существом. Хотя некоторые авторы считают, что акулы редко нападают на человека и подобного рода опасность преувеличена, достоверно известно за 300 лет несколько сот случаев нападения акул на купальщиков или потерпевших кораблекрушение. Обычно пострадавшие умирают от шока или быстрой потери крови. Об акулах-людоедах рекомендуем прочесть книжку «Тени в море», написанную Мак-Кормиком, Алленом и Янгом.
Промысел акул развит еще недостаточно.
Акул наблюдатели обычно замечают днем, а вот постойных обитателей верхних слоев океана — кальмаров видят обычно вечером, в особенности если с борта специально спущена лампа для привлечения морских жителей. Кальмаров ловят обычно на специальные удочки. Эти красивые нектонные беспозвоночные производят сильное впечатление, когда плавают стаями, одновременно поворачивая строй или останавливаясь все враз, как бы по невидимому приказу. Скорость их движений превышает скорость движения рыб (на короткое расстояние), а двигаются они задом наперед, реактивным способом, с силой выбрасывая воду из брюшной воронки. В глубинах океанов живут гигантские кальмары, которых редко кому приходится видеть. Они достигают 5 м в длину, а с щупальцами даже 15 м. Кальмары размножаются икрой, которую выметывают прямо в воду, более о ней не заботясь.
Помимо обитателей моря, непосредственно используемых в пищу человеком, многие из них интересны еще и с биохимической стороны. Известно, что некоторые организмы накапливают в себе определенные вещества, например, головоногие — медь, эвфаузииды — провитамин и витамин А и т. д. Огромное разнообразие всех возможных форм жизни, а следовательно, и биохимических процессов встречается в океане. Изучение биохимии и биологически активных веществ, выделяемых из морских организмов, может найти применение для создания различных новых лекарственных средств.
Глубины океана долгое время оставались загадкой. Считалось, что глубины более 2000 м безжизненны из-за колоссального давления.
Знаменитое научно-исследовательское судно Института океанологии «Витязь» провело ряд исследований глубоководных впадин Мирового океана. Это очень трудоемкие работы, требующие специальной методики. В результате были установлены границы, до которых опускаются отдельные группы животных; даже максимальные глубины свыше 10 000 м оказались обитаемыми. Рыб пока что встречают до глубин в 7000 м, глубже находят ракообразных, моллюсков, иглокожих и других беспозвоночных. По мере увеличения глубины возрастает эндемизм фауны, достигая на максимальных глубинах 100% (эндемики — виды, свойственные только данному району или глубине). По мере удаления в глубины океана увеличивается разнообразие фауны и уменьшается ее количество. Но хотя в общих чертах глубины и изучены, в особенности в отношении планктона, но есть еще много непонятного и в экологии, и в зоогеографии глубоководных животных.
Бентическая область (бентос — дно) охватывает морское дно от уровня прилива у берега до глубочайших впадин. Эта область делится, в свою очередь, на две части: на литоральную (которая также делится на осушную и сублиторальную) и глубоководную (которая делится на батиальную и абиссальную). Граница между литоральной — осушной — и сублиторальной зонами определяется от границы максимального отлива до наибольшей глубины распространения водорослей, границы же внутри глубоководной зоны проводятся на разных глубинах, согласно характеру фауны.
Фауну, населяющую дно морей и океанов, обычно разделяют на две основные группы: способных передвигаться, хотя бы и в ограниченных пределах (ракообразные, моллюски, иглокожие) и неподвижно прикрепленных к дну или к другим морским животным (губки, гидроиды, кораллы). Животных бентоса можно найти на всех глубинах, начиная от прибрежных отмелей и кончая глубоководными впадинами. Самое большое и разнообразное донное население встречается в литоральной зоне. Она хорошо освещена солнцем, а водоросли, или фитобентос, дают богатую пищу бентосным животным. Географическое распределение бентоса происходит по общим законам распределения морских животных: в умеренных и арктических морях количество организмов на единицу площади велико, но мало видовое разнообразие, в тропических водах состав значительно разнообразнее, но количество меньше. Описать все разнообразие населения морского дна нет возможности, поэтому остановимся на некоторых интересных группах бентосных животных, обитающих на дне.
Моллюски давно и хорошо известны человеку. Съедобных моллюсков собирают и едят не только на островах Океании и в странах Азии, но и в Карибском бассейне, и в странах Европы. Известно, что дары моря не только вкусны, но и полезны благодаря содержанию в них различных наборов микроэлементов. Перламутр многих видов моллюсков — ценная статья экспорта в странах тропического пояса. Редкие раковины — предмет мечтания коллекционеров. Например, раковина «Слава морей» стоит более 1000 долларов.
Среди моллюсков есть несколько видов, опасных для человека. Это тропические моллюски конусы, имеющие относительно небольшие пестроокрашенные раковины. Животное имеет хоботок, вооруженный шипами, и ядовитые железы. Ранки, наносимые некоторыми видами конусов, опасны, иногда даже приводят к смерти.
Самая большая раковина в мире — это двустворчатая раковина тридакны. Створки ее бывают размером до 2 м и весом до 250 кг. Мускулы — замыкатели тридакны, как и большинства двустворчатых моллюсков, съедобны. О тридакне ходит дурная слава — есть данные, что если неосторожный пловец сунет ногу или руку в ее всегда приоткрытые створки — обратно ему не выбраться, моллюск захлопывает створки и как тисками сжимает ногу.
Но наиболее известные моллюски тропиков — это каури. Их глянцевые раковины представляют обычно собой редкие по красоте сочетания расцветок и рисунков. До сравнительно недавнего времени раковины каури употреблялись как денежная монета (в Западной Африке). И до настоящего времени раковины каури используются в качестве украшений ритуальных одежд народов Океании.
Наиболее высокоразвитые животные, относящиеся к моллюскам, несмотря на несходство,— осьминоги и кальмары; последние также имеют небольшие остатки раковины, только внутри тела.
Осьминог ведет довольно оседлый образ жизни, устраивая себе своеобразное гнездо из раковин съеденных моллюсков или из камней. Обычно осьминоги передвигаются по дну с помощью щупалец, но умеют также легко и быстро плавать по принципу ракеты, выбрасывая воду из трубчатых сифонов, расположенных ниже головы, т. е. плывут вперед спиной. При нападении осьминог выпускает из специального чернильного «мешка» струю темной жидкости, быстро окрашивающую воду и создающую вокруг своеобразную «дымовую завесу».
Осьминоги используются как пища в ряде стран. Нападение осьминогов на людей — чаще всего вымысел. Кальмары действительно могут достигать огромных размеров и быть опасными хотя бы поэтому, но достоверных случаев нападения их на людей также нет.
Совершенно необыкновенное явление природы — коралловые острова и рифы. На мелководьях тропических морей низшие многоклеточные животные — коралловые полипы — образуют большие поселения. Необходимые условия их существования чистая прозрачная вода с температурой, не опускающейся ниже +20°. Их колонии достигают больших размеров, от нескольких сантиметров в диаметре до метра и более. Такие колонии, имеющие твердый известковый скелет, образуют очень характерные для тропической области океана коралловые рифы, общая площадь которых измеряется миллионами квадратных километров.
Основу всякого кораллового рифа составляют мадрепоровые кораллы. Обычно им сопутствуют другие виды, такие, как солнечные (голубые) кораллы, органчики, характерные для западной части Тихого океана, мягкие кораллы, губки, водоросли, а также черви полихеты, сидящие в своих известковых трубках, прикрепленные двустворчатые моллюски, мшанки и др. Коралловый риф населяют также многочисленные моллюски, ракообразные, черви, иглокожие и рыбы. Все они прямо или опосредованно зависят от кораллов. Здесь они находят и убежище и пищу, поедая либо других животных, либо коралловых полипов и водоросли. Значительная часть этих организмов в своей жизни настолько связана с кораллами, что не может существовать в других сообществах. Эти животные, постоянно населяющие коралловые рифы, получили название кораллобионтов. Наиболее важную роль в коралловом сообществе играют водоросли, ракообразные, иглокожие и рыбы, несколько меньшую — моллюски и черви.
Широко известен красный, или благородный, коралл, из которого делают бусы, брошки и другие ювелирные украшения. Красный коралл добывается преимущественно в Средиземном море. Менее известен черный коралл, очень плотный, хорошо поддающийся обработке. Из него также изготовляют украшения и сувениры. Черный коралл добывают в Тихом океане.
О скорости роста кораллов до последнего времени было известно мало, однако ряд наблюдений, проведенных за ростом и восстановлением рифа, разрушенного после землетрясения, показывает, что риф растет медленно и восстанавливается полностью за 6—7 лет.
Плавание среди коралловых рифов даже не в акваланге, а в комплекте № 1 (в маске и ластах) производит необыкновенно сильное впечатление. Кораллы, их большие колонии и отдельные «зонтики», окрашенные в нежные пастельные тона всех оттенков кремового, желтоватого, сиреневого цвета, темно-красные органчики, синие «солнечные» кораллы и на этом фоне ярко и причудливо разрисованные рыбы, неспешно прячущиеся в трещины и пещерки старого полипняка, изящные черные морские лилии и желто-красные горгонарии все это создает действительно незабываемую картину. А синие и красные морские звезды, «карандашные» морские ежи с толстыми, звенящими, как фарфоровые, иглами — «карандашами», а таинственные синие извилины в полипняке — приоткрытые устья тридакн, впаявшихся в старый полипняк и как бы зацементированных в нем… Приходилось от многих слышать, что коралловый риф — самое сильное впечатление в тропиках.
Самое большое поселение кораллов — Большой барьерный риф — уникальное явление природы. Он тянется вдоль восточного берега Австралии на 2300 км. Кораллы строят также и острова, тысячи островов, вмещающих целые страны. Огромная страна, огромная не по площади суши, а по акватории океана, занимаемой островами, Океания населена поли-, мела — и микронезийцами. Жизнь этих народов в значительной степени зависит от коралловых рифов, на которых местное население добывает рыбу, моллюсков, раков, морских червей и других съедобных животных.
Коралловые рифы стоят на страже урожая сельскохозяйственных растений на островах, так как только живой риф, принимая удары прибоя, предохраняет берега низменных островов от размывания. Погибший риф быстро разрушается волнами. На атоллах, где земли малопригодны для возделывания, размыв берега часто становится катастрофой, да и вообще может привести к уничтожению острова.
Рифообразующие кораллы очень чувствительны к изменениям условий среды. В последние годы многие рифы находятся под угрозой гибели из-за загрязнения океана бытовыми отходами и особенно нефтепродуктами.
Для тропиков характерны атоллы, состоящие из групп островков (классические кольцевые атоллы весьма редки). Обычно атоллы имеют округлые очертания, но иногда и треугольные, как атолл Тарава, например. Обычно острова поднимаются над уровнем моря всего на несколько метров, а глубина лагуны атолла не превышает 10—15 м, а иногда бывает и более 30 м (атолл Хермит в юго-западной части Тихого океана). Происхождением атоллов занимался Дарвин, и до настоящего времени предложенная им терия не опровергнута. Он предположил, что атоллы появляются на месте затонувших островов и вулканов. При тектонических опусканиях дна океана острова постепенно уходили в воду, а кораллы нарастали сверху. Когда вершина острова оказывалась под водой, барьерный коралловый риф постепенно превращался в атолл.
Коралловые рифы задали ученым множество загадок, часть которых не разрешена и до настоящего времени. Одна из таких загадок — их высокая биологическая продуктивность. И сами кораллы, и населяющие рифы другие организмы образуют плотные скопления, отличающиеся высокими показателями живого веса на единицу площади. «Урожаи», которые дает коралловый риф, считаются одними из самых высоких в океане, а между тем морские воды, окружающие коралловые рифы, весьма бедны жизнью.
Не изучены еще процессы возникновения рифов, их изменения в процессе развития сообщества, мало данных о темпе роста кораллов.
Если кораллы характерны для южных вод, то для северных весьма характерны иглокожие. Правда, эти оригинальные существа — морские звезды, ежи, лилии — живут также и в тропиках, но не образуют таких больших скоплений, как в арктических морях. Они хорошо переносят низкую температуру воды в придонных слоях, даже ниже нуля. Если морскими ежами питаются ластоногие и некоторые рыбы, то морские звезды с этой стороны почти ни для кого неинтересны, а вот сами они — хищники.
Прекрасны тропические морские звезды — синяя Линкия и красноватая с округленными вертикальными отростками, окрашенными черным, — Протеастер. Днем эти звезды часто видны на белом песке морского дна. Встречаются также «подушечные» звезды, напоминающие восьмиугольную подушку, имеющие самую разнообразную раскраску.
Морские звезды покрыты твердой, похожей на кожу оболочкой. На брюшной стороне вдоль каждого луча проходит желобок, все они соединяются в центре у ротового отверстия. У края желобов расположены многочисленные мелкие трубчатые отростки, с помощью которых звезда может медленно передвигаться. Отростки заполняются водой и расширяются, каждый имеет на конце присоску. Прикрепляясь присосками к поверхности, морская звезда подтягивает к ним свое тело. Иногда звезда присасывается с большой силой так, что ее трудно оторвать. Пища также передается к центру движениями ног и направляется к ротовому отверстию. Но если добыча велика, звезда через рот выворачивает свой объемистый желудок, обволакивает пойманную добычу и так переваривает ее.
Звезды очень способны к регенерации — оторванная часть начинает постепенно обрастать недостающими частями. Отдельные виды звезд наносят большой ущерб устрицам на устричных банках Европы и Америки. Сборщики устриц боролись со звездами, просто разламывая их и выбрасывая в море. Они долго не знали, что таким путем они только увеличивали количество морских звезд. Морская звезда «Терновый венец», поедая коралловые полипы, способствует уничтожению рифов и тем самым размыванию островов в океане. Еще недавно в газетах много писали о нашествии звезд на Большой барьерный риф и острова Океании. Но советскими учеными было установлено, что звезды поедают только угнетенные рифы, находящиеся под воздействием загрязнения.
Морские ежи, отдаленные родственники морских звезд, встречаются в большом количестве по всему Мировому океану. Они также имеют радиальное строение тела, но не имеют лучей, а туловище их покрыто твердой известковой скорлупой, от которой отходят иглы. Так же как и звезды, они передвигаются при помощи многочисленных ножек. Пища, подтащенная этими ножками-щупальцами к ротовому отверстию, находящемуся в центре нижней поверхности тела, перемалывается сложным приспособлением, называемым «аристотелев фонарь», имеющим пять сходящихся в центре зубов.
Наиболее примечательна из тропических ежей — диадема. Их острые и тонкие зазубренные черные иглы очень хрупки, при малейшем прикосновении вонзаются в тело и застревают там. От этих ежей резко отличаются «карандашные» морские ежи: они имеют толстые тупоконечные иглы, обламывающиеся с трудом. С помощью этих игл ежи держатся в расселинах скал и кораловых рифов.
Морские ежи кое-где используются и как пища человека. В нашей стране на Дальнем Востоке уже давно изготовляют консервированную икру морских ежей.
Родственниками морских звезд являются также голотурии, или морские огурцы. Эти животные, черные или темно-красные, по очертаниям тела действительно напоминают большие огурцы. Часть их съедобна, в особенности трепанги. Животное обычно подолгу лежит непосредственно на песке, изредка медленно передвигаясь тем же способом, что и морские ежи. Его клейкие щупальца окаймляют ротовое отверстие и подносят к нему прилипшие частицы грунта — в результате бесконечный поток песка и осадков проходит через пищевой тракт трепангов, где всасывается все, имеющее пищевую ценность. Очищенный грунт выбрасывается через отверстие в задней части тела.
Трепанги — один из любимейших деликатесов Востока, им приписывают даже чудодейственные свойства. На Востоке их после поимки, как и почти все морепродукты, высушивают до твердости дерева, и только после этого приготовляют.
Крабы — деликатес, это все знают. Знаменитые крабовые консервы делаются из конечностей громадного камчатского краба, который населяет литораль Охотского и Берингова морей, встречаясь большими стадами. Однако же на свете много и других крабов; большинство их них съедобно, хотя промыслового значения и не имеет. Наиболее разнообразно крабовое население в тропиках. Ночью или вечером на берегу океана можно заметить какие-то тени, уносящиеся так невесомо и быстро, что непонятно, видели мы что-нибудь или нет. Это крабы-призраки, или песчаные крабы. Они заселяют песчаные берега, выкапывая там массу норок, где и отсиживаются в светлое время, а вечером промышляют мелких ракообразных, также живущих вдоль полосы прибоя. Будучи потревоженным, краб или спасается в волну, или молниеносно скрывается в глубокой норке, будучи же от нее отрезанным, мчится со скоростью ветра, быстрее любого другого краба.
В тропиках известны также манящие крабы, живущие в заболоченных мангровых зарослях. Самцы этих крабов ярко окрашены, особенно их клешни, причем одна клешня значительно больше другой. Эта клешня является и предупреждением для врагов, и знаком для друзей: краб делает движения ею, как бы маня к себе.
Очень интересные крабы — это так называемые раки-отшельники, они встречаются на островах в большом количестве. Все они, выйдя из личиночного возраста, селятся на берегу и прячут мягкое, не покрытое твердой скорлупой брюшко в пустые раковины моллюсков, меняя их по мере роста.
Близким родственником рака-отшельника является краб «пальмовый вор», или кокосовый краб. Он очень велик, тело его (без конечностей) достигает 20—30 см. Живет преимущественно на суше, питается кокосовыми орехами. Громадными клешнями он в состоянии вскрыть кокосовый орех, тонкими задними ногами вытаскивая из пролома мякоть. Кокосовые крабы довольно вкусны, поэтому истребляются местными жителями.
Развитие личинок всех крабов происходит в море. Злейшими врагами крабов являются осьминоги.
Из ближайших родственников крабов следует отметить омаров и лангустов. Эти ракообразные обладают превосходным мясом, поэтому часто служат предметом промысла.
Как правило, их окраска очень красива и разнообразна. Лангусты разнятся от омаров преимущественно тем, что не имеют клешней.
Наиболее своеобразным из всех близких к крабам животных надо считать усоногого рака, или балянуса. Он весьма похож на моллюска, так как живет, плотно прикрепляясь к скалам или к плавающим предметам, вплоть до днища судна, и покрыт плотными известковыми пластинками. Однако же по своему строению он является раком, как и другой непохожий на рака вид — морская уточка. Эти рачки встречаются и в теплых, и в холодных водах и причиняют массу неприятностей судоводителям, тесно обрастая днища судов и тем самым сильно снижая их скорость.
Непременным условием жизни в океане является его чистота. Но в последние годы на жизнь его обитателей все более и более влияет загрязнение его вредными веществами, такими, как нефть и ее продукты, радиоактивные вещества, пестициды и др. Все это приводит к значительному снижению биологической продукции океана. Необходимы очень жесткие, обязательные для всех стран меры по охране океана от загрязнения, иначе биологическим ресурсам, и в первую очередь рыбным, будет причинен непоправимый ущерб.
Автор: Л. А. Пономарева, доктор биологических наук