книги из ГПНТБ / Диомидов М.Н. Покорение глубин

основную массу рыбы в море. В море, как и на суше, животных, питающихся растениями, во много раз больше, чем хищников.

В пелагической зоне моря обитают самые крупные и наиболее совершенные по форме животные: среди них многочисленные дельфины, тунцы с идеально обтекаемым телом, меч-рыба, киты, кашалоты, акулы и многие другие.

Эти крупные быстроходные животные обычно движутся стаями, косяками, стадами. Такие сообщества отвечают потребностям раз­ множения, обороны и нападения.

Стая рыб составляет единую биологическую систему, жизнь, по­ ведение и управление которой мало изучены. По ночам в море стаи спасающейся рыбы и хищники почти всегда освещены живым «холодным» светом, излучаемым микроскопическим и более круп­ ным планктоном. Причина излучения этого света пока остается неясной. Возможно, что биолюминесценция является побочным продуктом жизнедеятельности микроорганизмов.

Фитопланктон — исходный продукт питания для животных ор­ ганизмов, населяющих Мировой океан. Именно растительный планктон и многоклеточные водоросли благодаря своим способно­ стям к фотосинтезу вырабатывают из минеральных солей, раство­ ренных в морской воде, органические вещества, идущие в пищу животным организмам.

Как уже отмечалось, для наиболее успешного развития фито­ планктона требуются определенные благоприятные соотношения между освещенностью, температурой, количеством питательных со­ лей и степенью вертикальной или горизонтальной циркуляции воды.

В водах морей и океанов сосредоточено гораздо больше необ­ ходимых для жизнедеятельности органических и неорганических веществ, чем на суше; поэтому развитие растений и животных под­ водного мира протекает в более благоприятных условиях, чем на земной поверхности, а это способствует их очень быстрому росту.

Растительность на суше должна иметь твердые стебли, чтобы устоять против ветра и тянуться к солнцу. Корни растений должны быть прочными и разветвленными, чтобы проникать в грунт и со­ бирать питание и влагу; растения должны защищаться от ветра, высыхания, жары и мороза. Сколько же энергии и веществ при­ ходится тратить им на это! И как относительно мало полезных веществ оставляют они человеку. Годовая их продукция в сотни

итысячи раз меньше их общей массы.

Вморе условия роста растений гораздо более благоприятны. Планктонные растения существуют во взвешенном состоянии, впи­ тывая питательные вещества прямо из окружающей воды всей своей поверхностью. Под водой не нужны ни разветвленные всасы­ вающие корни, ни толстая защитная кора и прочные опорные ткани (древесина), ни опадающие листья и другие «приспособления» для регулирования испарения, защиты от резких колебаний темпера­ туры и т. д. Примечательно, что благоприятные условия питания и размножения морских растений остановили их эволюцию на уровне водорослей. Особые и трудные условия существования растений

61

С развитием приборов для плавания под водой — аквалангов — подводные джунгли стали излюбленным местом охоты спортсме­ нов. Подводные леса отличаются сказочным своеобразием. Охот­ ник-аквалангист напоминает подводную птицу, медленно парящую среди ветвей.

В верхних слоях воды, где еще достаточно солнечного света, пре­ обладают зеленые водоросли, но часто рядом с ними растут и бурые. С увеличением глубины количество бурых водорослей воз-

В подводных джунглях.

растает, а красные, как правило, появляются только на большой глубине. Такое своеобразие расцветки определяется цветовой за­ кономерностью: у красных водорослей при отсутствии красных лучей спектра, поглощаемых верхними слоями воды, лучше про­ исходит синтез органических веществ в синих лучах спектра, наи­ более легко проникающих сквозь водную толщу. Таким образом, и под водой наблюдается приспособляемость растений, в данном случае к малой освещенности морских глубин. Иногда, впрочем, и зеленые водоросли растут на глубине около 120 м, а красные — по соседству с зелеными на самых малых глубинах.

Морские водоросли и цветковые растения имеют большое хо­ зяйственное значение. Морская капуста и красные водоросли идут непосредственно для питания людей. Некоторые другие водоросли используют для получения агар-агара, йода и различных химиче­

63

ских продуктов, а морские цветковые растения1 (зостера) — также для набивки матрацев, диванов и т. п. Водоросли применяют для удобрения почв, изготовления строительных материалов и т. д.

Исключительным многообразием форм отличается фауна при­ брежных мелководных районов тропических морей. Некоторые ученые полагают, что фауна других районов Мирового океана ве­ дет свое начало от фауны тропической, так как именно в тропи­ ках— царстве тепла и солнца — возникали различные виды расти-

Колониалъное морское животное — обелия.

тельного и животного мира. В те далекие времена (до середины третичного периода) 12 океаны и материки размещались вдоль экватора. Древнее, давно исчезнувшее море Тетис протянулось через Центральную Америку, Атлантический океан, Средиземное море и дальше на восток. Предполагается, что в этом море и сло­ жилась современная тропическая фауна.

Для тропической зоны характерно обильное развитие кораллов,

64

Некоторые кораллы имеют вид кустарников или деревьев, другие похожи на шляпки грибов или ковриги.

Человеку, попавшему в коралловое царство, кажется, что он находится в фантастическом лесу. Блики света, падающие на ветви зеленых и красных кораллов, чрезвычайно эффектны.

От линии наибольшего отлива и примерно до глубины 50 м рас­ пространены заросли кораллов, в пустотах, (полостях) которых находит приют множество животных.

Коралловые острова и рифы относятся к особому виду морских организмов. Форма и приспособляемость к окружающей среде мор­

ствуют и развиваются в едином растительно-животном симбиозе, не принимая никакого участия в сложном цикле пищевой цепи моря. Мы еще очень мало знаем о строении и экологии коралло­ вых атомов. Неизвестно, например, почему многие коралловые банки погрузились на глубину более 1 км, а другие превратились в мелководные умирающие рифы, почему эти громадные орга­ низмы не развиваются в глубоком открытом море.

Кроме коралловых рифов для тропической зоны характерны прибрежные мангровые заросли. Сильная солнечная радиация и высокая температура создают в прибрежной полосе — в зоне выше уровня воды — условия, неблагоприятные для роста растений и обитания животных. Зато в приливо-отливной зоне, на илистых грунтах буйно растут деревья, образующие так называемые манг­ ровые заросли. Эти заросли дают защиту от солнца разнообразным животным, многие из которых приспособились к рытью нор. Среди многочисленного населения этих зарослей —- черви, ракообразные,

65

моллюски и даже рыбы. Здесь обитает замечательная рыбка, остающаяся на суше при отливе: так называемый ильный прыгун. Пользуясь плавниками, такие рыбы прыгают по илистому грунту, могут взбираться на корни деревьев и довольно ловко гоняются за насекомыми.

либо хищником летучая рыба немедленно устремляется к поверх­

Встреча человека с китовой акулой.

хивая хвостовым плавником, она разгоняется и с большой ско­ ростью выпрыгивает из воды, а затем разводит в стороны крыльяплавники и принимает горизонтальное положение. Со скоростью до 40 км/ч рыба-птица начинает ровный планирующий полет иногда на расстояние до полукилометра.

Во всей толще Мирового океана обитают многочисленные рыбы. Одни из них находятся в поверхностных водах и на средних глубинах, другие приспособились жить «в подвале» океана. Жак Пикар и Дон Уолш наблюдали рыбообразное существо при спуске на дно Марианской впадины. До того наибольшая глубина, на которой была найдена рыба, составляла 7210 м (обнаружена Ви­ тязем в Японской впадине).

Благодаря обилию и высокой питательности кормов рост рыб и морских млекопитающих происходит очень быстро. Например, самый крупный синий кит, достигающий длины 33 м и веса 150 т, становится взрослым и дает потомство иногда уже на третий год жизни. Напомним, что самое крупное сухопутное животное — слон, вес которого составляет около 4,5 т, дает потомство только в 35— 40-летнем возрасте.

Приливо-отливная зона и устья рек сыграли роль «колыбели» для наземной флоры и фауны. Здесь морские организмы выраба­

(ііі

тывали морфологические и физиологические свойства, давшие им возможность существовать в воздушной среде. Были и обратные переселения животных — с поверхности суши в море. К таким жи­

ные виды сухопутной фауны и вторично водные морские животные. Водная среда, в которой

селение, неодинаково про­ пускает разные лучи свето­ вого спектра. Уже на глу­ бине 10 м от солнечного спектра остаются только сине-зеленые лучи, а на глубинах свыше 500 м прак­ тически царит полный мрак, нарушаемый лишь появле­ нием светящихся глубоко­ водных организмов. Таким образом, многие обитатели моря живут в темноте, но этот недостаток как бы ком­ пенсируется хорошим рас­ пространением в воде зву­ ковых колебаний, в том

числе не слышимых человеческим ухом. Звуковые колебания и являются главным «средством связи» в подводном мире.

Оказывается, поговорка «нем, как рыба» не соответствует дей­ ствительности. Морские глубины полны шумов, издаваемых насе­ лением моря, и немых рыб, по-видимому, нет. Ученые ВНИРО1 ведут большую работу по исследованию звуков, издаваемых раз­ личными видами рыб. Удалось записать на пленку «голоса» раз­ личных морских животных, которые теперь легко воспроизводятся магнитофоном.

Шум, производимый креветками, напоминает треск горящих сухих веток. Омары издают громкий скрип трением усиков о пан­ цирь; крабы щелкают клешнями, вызывая звук, напоминающий клепку стальных листов на судостроительном заводе. Морская рыба тригла громко ворчит и даже квакает. Многие рыбы издают не слышимые человеком ультразвуки, а крупные морские млеко­ питающие— особые звуки, иногда похожие на рев быка. Есте­ ственно, все эти животные обладают и слухом; что касается рыб, го они воспринимают звук всем телом и, в частности, боковыми ли­ ниями, проходящими от головы до хвоста.

' В Н И Р О — Всесоюзный научно-исследовательский институт морского рыб­ ного хозяйства и океанографии.

67

Некоторых морских рыб и животных можно приманивать теми или иными звуками; другие, наоборот, пугаются всякого шума. Таким образом, все население глубин обладает способностью из­ давать звуки и слышать их.

Киты, дельфины и некоторые рыбы способны к эхолокации. Так же, как и летучая мышь, они, издавая звук, воспринимают его отраженное эхо. Благодаря эхолокации они хорошо ориентиру­ ются во мраке больших глубин, отыскивают добычу и обнаружи­ вают врагов. Эта способность служит также средством общения и объединения в стаи.

Голоса дельфинов слышны на расстоянии нескольких километ­ ров; с помощью гидрофона можно определить пеленг, и если он долго остается неизменным, это может означать, что дельфины нашли косяк рыбы. В таком случае посылают на разведку судно или вертолет.

В отличие от дельфина белуга издает и принимает звуки низ­ ких частот. Такая своеобразная локация заменяет ей зрение и дает ряд преимуществ при ориентировке в темноте. Ученые предпо­ лагают, что для приема обратной звуковой волны у этой рыбы име­ ются особые органы восприятия, пока неизвестные науке.

Запись и воспроизведение биозвуков используются для рыбо­ ловства. Однажды японские ученые записали на пленку «раз­ говор» рыб во время еды. Когда запись с помощью особого при­ бора воспроизвели внутри трала, трал быстро наполнился рыбой. Вместо ожидаемого пиршества обманутые рыбы попали в сеть.

Известно, что у большинства сухопутных животных очень сильно развито зрение. Это объясняется тем, что наземные животные развиваются и совершенствуются в мире света и зрение у них яв­ ляется, пожалуй, главным органом чувств, хотя у многих обита­ телей суши также сильно развиты слух и обоняние. У глубоковод­ ных животных отсутствие хорошего зрения компенсируется не только развитым слухом, но и обонянием; последнее может быть у них даже более сильно развито, чем у сухопутных животных.

Сохранение и распространение запахов на суше и в воздухе — обычное явление, но, оказывается, не в меньшей мере оно свой­ ственно и водной среде. Многочисленные опыты и наблюдения показывают, что морское население широко использует запахи для ориентировки и связи. Возможно, что рыбы именно по запаху бе­ зошибочно определяют реки и ручьи, из которых мальками ушли в море. Установлено, что рыбы, лишенные органов обоняния те­ ряют ориентировку и не находят пути к месту нереста.

Появление крови в воде привлекает акул и других хищных рыб на больших расстояниях. Не исключена возможность, что морские животные и рыбы находят богатые пищей районы по запаху. Когда наука определит природу «морских» запахов, скорость и дальность их распространения в воде, запахи могут стать сред­ ством для привлечения рыб и морских животных.

Интересно отметить, что многие представители океанского жи­ вотного мира издавна привлекают внимание не только ученых-био-

ез

логов, но и моряков и особенно кораблестроителей. Обтекаемые формы тела рыб и морских животных до сих пор служат «образ­ цами» при проектировании подводных лодок и надводных кораб­ лей. Инженеры с завистью наблюдают за движением рыбьего хвоста, который представляет одновременно и руль, и движитель с более высоким к. и. д., чем судовой гребной винт, а недавно ко­ раблестроители всех стран заинтересовались дельфинами.

Ученые обнаружили, что высокая скорость дельфина объяс­ няется не столько совершенством формы, сколько поразительным свойством поверхности тела. Оказывается, благодаря движениям кожи, управляемым особым нервным подкожным аппаратом, устраняется образование водоворотов, завихрений и волн, на что обычно затрачивается львиная доля мощности судовых машин. К этому следует, пожалуй, добавить, что принцип реактивного движителя, принцип использования подъемной силы подводного крыла и многие другие «новинки техники» с успехом используются обитателями Мирового океана с незапамятных времен.

Уже отмечалось, что жизненным пространством является не только толща океанской воды; многочисленные животные обитают на дне и в грунте дна. В илистом и песчаном дне живут разнооб­ разные черви, моллюски, ракообразные и другие организмы, кото­ рые служат хорошим кормом для морских животных и главным образом рыб. Для таких придонных промысловых рыб, как треска, окунь, камбала, илисто-песчаное дно представляет своеобразное бескрайнее пастбище.

Многие придонные-животные большую часть жизни проводят зарывшись в ил. Так же, как и животные, обитающие в почве — дождевые черви, личинки и т. п., придонные организмы образуют живой покров дна. В грунте они роют длинные ходы, в которых охотятся за более мелкими организмами; строят свои норы, вы­ брасывая на поверхность песок и грунт в виде небольших холми­ ков. Эти бесчисленные живые существа, населяющие подводные равнины, ведут своеобразный, пока еще мало изученный образ жизни. Даже на дне глубоководных желобов, несмотря на давление 1000 кгс/см2, существуют и развиваются такие жители глубин, как голотурии, анемоны, моллюски, черви и ракообразные. Кисло­ род, проникающий из атмосферы, и пища, имеющаяся в донных осадках, обеспечивает условия для развития особого мира живот­ ных, приспособившихся к высоким давлениям.

Многочисленные морские организмы обитают не только в мяг­ ком грунте дна: существуют моллюски-камнеточцы, просверли­ вающие свои норы даже в каменистых породах. В таких надеж­ ных «крепостях» они укрываются от хищников.

Видовой состав придонных животных изучен еще недостаточно. Многие из них, почуяв опасность, поспешно скрываются в норах, и поэтому исследователям их трудно обнаружить. Однако много­ численные отверстия нор, холмики и таинственные следы на песча­ ных равнинах выдают присутствие на дне животных, пока неизве­ стных науке.

69

Жизнь в океанах и морях более многообразна, чем на суше. F3 последнее время советские палеонтологи и геологи, изучая кем­ брийские1 осадочные отложения, открыли следы бурного проявле­ ния органической жизни в докембрийский период, удаленный от нашего времени на миллиард лет.

Таким образом, возникновение и эволюция жизни на Земле предопределили распределение животных и растений. Из 63 клас­ сов животных, существующих на планете, в морях и пресной воде обитает 57 классов, а из 33 классов известных растений 18 явля­ ются водорослями.

В наше время океанские и морские воды населяют около 20 тыс. видов растений и животных. Известно, что общее число видов рыб в Мировом океане превышает 20 тыс., причем 450 из них являются наиболее важными промысловыми. Известно около 90 тыс. видов моллюсков (из которых не менее 100 промысловых) и 20 тыс. ракообразных (из которых не менее 50 тоже промысловые).

Только в водах нашей страны насчитывается около 1400 видов рыб, из которых 250 образуют большие скопления и являются объектом промысла.

Обитатели больших глубин

До начала XX в. ученым удалось получить лишь незначитель­ ные и отрывочные сведения о жизни на больших глубинах океана. Только благодаря развитию техники (и особенно некоторых спе­ циальных ее отраслей) исследования глубоководной фауны Ми­ рового океана стали в наши дни посильной задачей.

Глубоководные исследования привели к открытию многочис­ ленных организмов, которые принадлежат к особому миру — миру

Н. Н. Сысоева и других ученых исследовали глубины Тихого, Ат­ лантического и Индийского океанов. Было обнаружено, что, не­ смотря на огромное давление, темноту и холод, на предельных океанских глубинах живут и развиваются кольчатые черви, стек­ лянные губки, актинии, голотурии и морские звезды, двустворча­ тые моллюски, бактерии и даже рыбы.

В трех океанах и прилегающих к ним морях ведут работу советские научно-исследовательские суда Витязь, Михаил Ломоно­ сов, Обь, Академик Курчатов, Академик Книпович и многие дру­ гие. Это самый мощный исследовательский флот в мире, насчиты­ вающий более двадцати крупных судов и множество мелких, пред­ назначенных для исследований в морях, омывающих нашу страну.

пов животных, исключая позвоночных, а остатки наземных животных неизвестны. Из растений в то время существовали лишь водоросли.

70