Приспособительные ритмы.

Жизнь на Земле развивалась в условиях регулярной смены дня и ночи и чередования вре­мен года из-за вращения плане­ты вокруг своей оси и вокруг Солнца. Ритмика внешней сре­ды создает периодичность, т. е. повторяемость условий в жизни большинства видов. Закономерно меняется действия множества экологических факторов: осве­щенности, температур, влаж­ности, атмосферного давления, всего комплекса погоды. Регу­лярно повторяются как крити­ческие, трудные для выживания периоды, так и благоприятные.

Организмы приспособлены к этим ритмам таким образом, что их физиологическое состояние и поведение изменяются в соответ­ствии с циклическими изменени­ями внешней среды. В жизни разных видов различают суточные, годовые и приливно-отливные ритмы.

Суточные ритмы. Суточные ритмы приспосабливают организ­мы к смене дня и ночи. У рас­тений интенсивный рост, распус­кание цветков приурочены к оп­ределенному времени суток. Жи­вотные в течение суток сильно меняют активность. По этому признаку различают дневные и ночные виды. Суточный ритм может захватывать многие про­цессы в организме. У человека около 100 физиологических ха­рактеристик подчиняются суточ­ному циклу: частота сокращения сердца, ритм дыхания, выделе­ние гормонов, секрета пищевари­тельных желез, кровяное давле­ние, температура тела и многие другие. Поэтому, когда человек бодрствует вместо сна, организм все равно «настроен» на ночное состояние и бессонные ночи пло­хо отражаются на здоровье.

Суточный ритм организмов - это не только отражение смены внешних условий. Если помес­тить человека или животных в постоянную, стабильную обста­новку без смены дня и ночи, то сохраняется ритмика процессов жизнедеятельности, близкая к суточной. Организм как бы жи­вет по своим внутренним «ча­сам», отсчитывая время.

Однако суточные ритмы про­являются не у всех видов, а только у тех, в жизни которых смена дня и ночи играет важ­ную экологическую роль. Обитатели пещер или глубоких вод, где такой смены нет, живут по другим ритмам. Да и среди на­земных жителей суточная пери­одичность выявляется не у всех. Например, крохотные землерой­ки сменяют активность и отдых каждые 15-20 минут, невзирая на день или ночь. Из-за высо­кой скорости обмена веществ они вынуждены питаться круг­лосуточно.

В опытах при строго посто­янных условиях плодовые мушки-дрозофилы сохраняют суточ­ный ритм в течение десятков по­колений. Эта периодичность пе­редается у них по наследству, как и у многих других видов. Так глубоки приспособительные реакции, связанные с суточной цикликой внешней среды.

При расселении животных и растений по земному шару они попадают в географические ус­ловия с иным часовым режи­мом. Возникает несоответствие внутреннего и внешнего суточ­ного ритма. Это часто ощущают на себе люди, совершающие быстрые перелеты на большие расстояния в широтном направ­лении. На новом месте организм продолжает сначала функциони­ровать по-старому, поэтому чув­ствуется недомогание, повышен­ная усталость и желание спать днем, а бодрствовать ночью. Постепенно происходит перестройка внутреннего ритма, его сдвиг в соответствии с новыми условиями. У людей этот пери­од занимает от нескольких дней до двух недель.

Нарушения суточной ритми­ки организма в условиях ночной работы, космических полетов, подводного плавания и т. п. представляют серьезную меди­цинскую проблему.

Годовые ритмы. Годовые рит­мы приспосабливают организмы к сезонной смене условий. В жиз­ни видов периоды роста, размно­жения, линек, миграций, глубо­кого покоя закономерно череду­ются и повторяются таким обра­зом, что критическое время года организмы встречают в наиболее устойчивом состоянии. Самый же уязвимый процесс - размноже­ние и выращивание молодняка приходится на наиболее благоп­риятный сезон. Эта периодич­ность смены физиологического состояния в течение года во мно­гом врожденная, т. е. проявля­ется как внутренний годовой ритм. Если, например, австралийских страусов или дикую собаку динго поместить в зоопарк север­ного полушария, период размно­жения у них наступит осенью, когда в Австралии весна. Перестройка внутренних годовых рит­мов происходит с большим тру­дом, через ряд поколений.

Подготовка к размножению или к перезимовке - длительный процесс, который начинается в организмах задолго до наступле­ния критических периодов. На­пример, у растений заранее, до наступления холодов, начинается отток питательных веществ из листьев в запасающие органы, пожелтение и сбрасывание лист­вы, одревеснение побегов и утол­щение защитного пробкового слоя, накопление в клетках ве­ществ, повышающих морозостой­кость.

Резкие кратковременные из­менения погоды (летние замороз­ки, зимние оттепели) обычно не нарушают годовых ритмов расте­ний и животных. Главный эко­логический фактор, на который реагируют организмы в своих годовых циклах, не случайные изменения погоды, а фотопери­од - изменения в соотношении дня и ночи.

Длина светового дня законо­мерно изменяется в течение года, и именно эти изменения служат точным сигналом приближения весны, лета, осени или зимы.

Способность организмов реа­гировать на изменение длины дня получила название фотопериодизм.

Если день сокращается, виды начинают готовиться к зиме, если удлиняется - к активному росту и размножению. В этом случае для жизни организмов им нужно более 12 часов света в сутки. Фасоль, хлопчатник, соя - короткодневные виды, у них максимальный прирост и цветение наблюдаются уже при 8 - часовом дне. Знание типов фотоперио­да очень важно при выращива­нии различных сортов растений и пород животных. Так, если виды или сорта северного проис­хождения выращивать южнее, растения могут не зацвести даже при самых благоприятных усло­виях. Им не хватает длины дня как сигнала для перехода к цве­тению.

 

Примеры и дополнительная информация:

1. Исследователи пещер - спелеологи - подробно изу­чали свою суточную ритмику. Они спускались в пещеру на длительный срок (1-3 месяца) без часов и строили свой режим работы, сна, еды и отдыха на основании собственных ощуще­ний времени. Связь с поверх­ностью была односторонняя, они не получали никакой ин­формации извне. Снаружи их сигналы тщательно записыва­лись и анализировались. Оказа­лось, что в постоянных усло­виях человек сохраняет регу­лярную цикличность сна и бодрствования, но период этого цикла не совсем точно равен 24 часам, а может отличаться на несколько минут. За много су­ток эта разница суммируется, и через некоторое время спелео­логи ложатся спать тогда, ког­да на поверхности день, а бодр­ствуют ночью. По окончании эксперимента оказывается, что их отсчет времени на несколь­ко дней не совпадает с реаль­ными датами.

Такие же результаты получе­ны в многочисленных опытах с животными. Их внутренний ритм в постоянных условиях оказыва­ется не строго суточным, а «око­лосуточным», при смене же дня и ночи внешняя ритмика как бы «поправляет» внутреннюю и на­страивает ее на 24 часа.

2. На острове Тринидад вла­дельцы рисовых нолей подали в суд на промышленников, кото­рые круглосуточно сжигали га­зовые отходы но соседству с их полями, освещая факелами боль­шое пространство. На этих полях рис не давал урожая, и фер­меры терпели большие убытки. Рис - короткодневное растение и не переходит в фазу цветения при длинном фотопериоде.

3. Самая сложная ритмика у обитателей, морской приливно-отливной зоны. Так, у берегов Ат­лантического океана вода подни­мается и спадает дважды в сут­ки с периодом 12,4 часа. Следо­вательно, точное время приливов постепенно сдвигается. На вре­мя отлива моллюски плотно сжимают раковины, а рачки прячутся в песок или под мок­рые водоросли.На этот ритм их жизни, кроме того, накладыва­ется еще и суточная периодич­ность. Рачки и крабы во время дневных приливов ведут себя активнее, чем ночью.

4. В одном из эксперимен­тов белок-летяг держали в клет­ках при постоянной темноте. Зверьки эти в природе активны ночью, а днем спят. При регу­лярной смене дня и ночи они дружно просыпаются и засыпа­ют примерно в одно и то же вре­мя. В опыте же каждая летяга жила по собственному околосуточному ритму, 1 он оказался слегка различным у разных осо­бей: у одних отставал от суток на 5-10 минут, у других, на несколько минут опережал сут­ки. В результате через некото­рый период наступило полное рассогласование общей активнос­ти: каждый зверек просыпался и засыпал в свое время. Когда восстановили смену дня и ночи, активность летяг снова упорядо­чилась.

5. Виды с широким распро­странением по-разному реагируют на одну и ту же продолжитель­ность дня в разных частях свое­го ареала. Критическая длина дня, при которой прекращается рост и развитие личинок у бабоч­ки стрельчатки щавелевой, на широте Сухуми - 14,5 часа, в окрестностях Витебска - 18,06, а под Санкт-Петербургом - 19,5 часа. Таким образом, в пределах одного вида есть и «короткодневные», и «длиннодневные» виды.

ОСНОВНЫЕ СРЕДЫЖИЗНИ.

 

Условия обитания различных видов организмов удивительно разнообразны. Одни из них, на­пример, некоторые мелкие кле­щики или насекомые, всю жизнь проводят внутри листа растения, который для них - целый мир, другие осваивают огромные и разнообразные пространства, например северные олени, киты в океане, перелетные птицы.

В зависимости от того, где живут представители разных ви­дов, на них действуют разные комплексы экологических факторов. На нашей планете можно выделить несколько основных сред жизни, сильно различаю­щихся по условиям существова­ния: водную, наземно-воздушную, почвенную. Средой обита­ния служат также сами организ­мы, в которых живут другие.

Водная среда жизни.

Все вод­ные обитатели, несмотря на раз­личия в образе жизни, должны быть приспособлены к главным особенностям своей среды. Эти особенности определяются, пре­жде всего, физическими свойства­ми воды: ее плотностью, тепло­проводностью, способностью рас­творять соли и газы.

Плотность воды определяет ее значительную выталкивающую силу. Это значит, что в воде об­легчается вес организмов и по­является возможность вести по­стоянную жизнь в водной толще, не опускаясь на дно. Множество видов, преимущественно мелких, неспособных к быстрому актив­ному плаванию, как бы парят в воде, находясь в ней во взвешенном состоянии. Совокупность та­ких мелких водных обитателей получила название планктон. В состав планктона входят микрос­копические водоросли, мелкие рачки, икра и личинки рыб, ме­дузы, некоторые моллюски и многие другие виды. Планктонные организмы перено­сятся течениями, не в силах про­тивостоять им. Наличие в воде планктона делает возможным фильтрационный тип питания. Он развит и у плавающих, и у сидячих донных животных, та­ких, как морские лилии, мидии, устрицы и другие. Отцеживание из воды взвеси обеспечивает та­ких животных пищей. Сидячий образ жизни был бы невозможен у водных обитателей, если бы не было планктона, а он, в свою очередь, возможен только в сре­де с достаточной плотностью.

Плотность воды затрудняет активное передвижение в ней, по­этому быстро плавающие живот­ные, такие, как рыбы, дельфины, кальмары, должны иметь сильную мускулатуру и обтекаемую форму тела. В связи с высокой плотностью воды давление с глу­биной сильно растет. Глубоковод­ные обитатели способны перено­сить давление, которое в тысячи раз выше наземного.

Свет проникает в воду лишь на небольшую глубину (200м), поэтому растительные организмы могут существовать только в верхних горизонтах водной толщи. На больших глубинах зелёных растений нет, а глубоководные животные оби­тают в полном мраке.

Температурный режим в во­доемах более мягок, чем на суше. Из-за высокой теплоемкос­ти воды колебания температуры в ней сглажены, и водные оби­татели не сталкиваются с необ­ходимостью приспосабливаться к сильным морозам или сорокагра­дусной жаре. Только в горячих источниках температура воды может приближаться к точке кипения.

Одна из сложностей жизни водных обитателей - ограничен­ное количество кислорода. Его растворимость не очень велика и к тому же сильно уменьшается при загрязнении или нагревании воды. Поэтому в водоемах иног­да бывают заморы - массовая гибель обитателей из-за нехват­ки кислорода, которая наступа­ет по разным причинам.

Солевой состав среды также очень важен для водных организ­мов. Морские виды не могут жить в пресных водах, а пресно­водные - в морях из-за наруше­ния работы клеток.

Живые организмы (гидробионты), населяющие водную толщу океана, подразделяются на три основ­ные экологические группы: планктон, нектон и бентос.

Планктон - совокупность пассивно плавающих и переносимых морскими течениями в толще воды растений (фитопланктон), животных (зоопланк­тон) и бактерий (бактериопланктон), совершен­но или почти не способных к самостоятельному передвижению на значительные расстояния.

Нектон - это группа активно плавающих морских организмов, перемещающихся на значительные рас­стояния (различные рыбы, китообразные, тюлени, морские змеи и черепахи, кальмары, осьминоги и др.). Так, в Мировом океане насчитывается около 16 000 видов рыб; на середину 70-х гг. численность антаркти­ческих китов (финвал, синий кит, горбач, кашалот и др.) составляла около 875 000, а мелких дельфинов - примерно 425 млн. особей и т.д.

Бентос — это организмы, обитающие на морском дне.

 

 

Фото. 13 Многощетинковый червь Фото. 14 Голожаберный моллюск

При этомонимогут быть: прикрепленными, си­дячими (кораллы, водоросли, губки, мшанки, многощетинковые черви (Фото 13)), рою­щими (кольчатые черви, моллюски), ползающими (ракообразные, иглокожие) или свободно плавающими у самого дня (брюхоногие и голожаберные моллюски (Фото 14), скаты и др.) Наи­более богаты бентосом прибрежные районы океанов и морей, особенно в северо-западной части Атлантическо­го и Тихого океанов.

Кроме этих основных групп морских организ­мов, выделяют еще сообщества, связанные с по­верхностной пленкой воды. Плей­стон - совокупность гидробионтов, плавающих на поверхности воды (физалия или португальский кораблик: сифонофоры и др.). Нейстон - сообщества организмов, обитающих в зоне пленки поверхностного натяжения воды (над или под ней); в свою очередь подразделяется: на гипонейстон - живут непосред­ственно под пленкой (личинки кефали, хамсы, веслоногие рачки, саргассовый кораблик) и эпинейстон - обитают над пленкой (клопы-водомерки, жуки-вертячки, из растений - сальвиния плавающая и др.).

Все рассмотренные экологические группы мор­ских организмов участвуют в круговороте жизни в океане. Солнечная энергия, поглощаемая растениями, передается от них животным и микроорганизмам в виде потенциальной энергии по основным трофическим це­пям. Эти группы потребителей обмениваются с растениями углекислым газом и минеральными питательными веществами.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:

ЖИЗНЬ В ГЛУБИНАХ ОКЕАНА

 

Еще столетие назад натуралисты считали, что на больших глубинах мирового океана и его морей нет никакой жизни.

Правда, полярные мореплаватели добыли еще в начале XIX века со значительных глубин отдельных донных животных - червей и морских звезд. Тогда же в водах Антильских островов были пойманы считавшиеся ранее ископаемыми, давно вымершими стебельчатые морские лилии из иглокожих, а позднее они были добыты и на глубинах Норвежского моря. Поднятый в 1860 году со дна Средиземного моря с глубин более 2 тысяч метров телеграфный кабель оказался обросшим губками, кораллами, мшанками, моллюсками, словно днище долго стоявшего в тропическом порту корабля.

Эти находки пробудили живейший интерес к морским глубинам. В ряде специальных экспедиций и плаваний на военных и транспортных судах естествоиспытатели добывали животных со дна и из толщи воды с глубин в сотни и тысячи метров. Открылся в подлинном смысле слова новый мир своеобразных существ, большинство которых было непохоже на обитателей мелководья.

Каковы условия, в которых приходится обитать животным на глубинах? Почему можно было предполагать, что глубины океана мертвы?

Отсутствие света, волнения, неизменные температуры воды (обычно около 0-2 градусов) и соленость, слабые, как правило, течения, заметные на значительных глубинах только вблизи от берегов, огромное, возрастающее пропорционально глубине давление водной толщи, увеличивающееся на каждые 10 метров погружения вглубь на одну атмосферу, т.е. на 1 килограмм на 1 квадратный сантиметр поверхности. Нетрудно рассчитать, что уже на глубине 1 000 метров давление достигает 101 атмосферы; нагрузка на поверхность человеческого тела, равную примерно 20 тысячам квадратных сантиметров, составит там 2 тысячи тонн.

Заметим только, что давление на глубинах действует одинаково со всех сторон: сверху, с боков, снизу. Глубоководные организмы пропитаны, пронизаны водой, и давление изнутри их тела равно давлению снаружи. Когда рыбу, обладающую плавательным пузырем, быстро поднимают на поверхность океана из глубин, то огромный избыток внутреннего давления в пузыре над резко уменьшившимся наружным давлением как бы взрывает изнутри тело рыбы, выворачивает наружу ее внутренности.

Это случается преимущественно с рыбами, обитающими на «промежуточных» глубинах в несколько сот метров.

В наши руки глубоководные организмы обычно попадают уже мертвыми и изрядно помятыми.

Убивает их, по-видимому, не столько быстрое уменьшение давления при подъеме трала или драги (кстати сказать, не столь уже быстром, не быстрее, чем полметра в секунду), сколько разность температуры между глубинами, где она порядка 1 - 2 градуса выше нуля (в Арктике и Антарктике порядка 1 градус ниже нуля), и поверхностным слоем, где температура бывает во многих местах около 26 - 28 градусов. В Средиземном море, где зимой разница между относительно теплыми круглый год глубинами (около 12 градусов) и охлажденной тогда поверхностью воды (зимой тоже порядка 12 - 14 градусов) невелика, животные глубин приходят на борт корабля часто вполне жизнеспособными и, извлеченные из орудия лова, часами живут в аквариуме при той же высокой температуре.

Многие по-настоящему глубоководные животные привыкли подниматься, обычно в ночные часы, к поверхности моря (не доходя, впрочем, до нее, как правило, на десятки или даже на сотни метров) и натренировались поэтому на резкие перемены давления.

Темно на глубинах! Даже в тропиках, где в полдень солнце бывает над головой и вода вдали от берегов чрезвычайно прозрачна, уже на глубинах в несколько сот метров человеческий глаз не в состоянии различить смены дня и ночи. Полусвет глубин около 100 метров сменяется полумраком на глубине около 200, много 300 метров, и круглосуточной, круглогодичной, вечной ночью на глубине полукилометра и глубже. Мрак этот не сплошной, он прорезается на небольшие расстояния блестками, лучами, вспышками, мерцанием плавающих в толще воды или живущих на поверхности дна животных.

Подвижность воды на глубинах, как уже говорилось, очень мала, глубоководным животным не надо, как правило, бороться ни с волнами, ни с течениями. Жители глубин океана медленно, спокойно плавают или ползают во мраке.

Для их дыхания необходим кислород. Обычно этого газа растворено достаточно в воде и на глубинах, медленно обновляемой при смешении и обмене с вышележащими слоями, при так называемом вертикальном перемешивании воды.

Есть, однако, в мировом океане и в морях немногие места, где растворенного кислорода в промежуточных слоях воды мало или где он, начиная с определенной глубины, вовсе отсутствует, сменяясь спутником распада живого вещества и восстановления окислов серы - газом сероводородом.

Таковы, в частности, глубинные слои Черного моря, начиная со 150 метров у берегов Крыма, с 200 - у берегов Кавказа и уже с 80 - 100 метров в середине моря, вдали от берега. В центре Черного моря, таким образом, сероводород куполом поднимается к поверхности.

Но под подавляюще большей частью поверхности океана и на самых больших глубинах есть жизнь разнообразная и богатая.

Нет солнечных лучей - нет и растений, способных с помощью энергии солнечного света образовывать из углекислоты и солей азота и фосфора, содержащихся в растворе в морской воде, новое органическое вещество. Нет живых растений, но на глубины опускаются их остатки, мертвые, но все же съедобные листья, стебли, плоды наземных растений, листья морской травы, водоросли, остатки организмов растительного планктона верхних слоев. Их ждут, подхватывают, порой еще «на лету», разные животные. На глубинах нет растений, но есть растительноядные животные, питающиеся растениями, хотя и мертвыми.

Водоросли, окаймляющие скалистые берега, и луга морской травы у песчаных берегов постоянно снабжают большие глубины, в первую очередь, понятно, близлежащие, не только крупными остатками растений, но и своеобразной черноватой мукой из размолотых прибоем трав и водорослей.

Встречающийся только в верхнем освещенном солнцем слое растительный планктон (прежде всего диатомеи) и животный планктон (много более обильный в верхних слоях, чем на глубинах) создают, отмирая, непрерывный дождь трупиков, добычу для жителей нижних этажей океана.

Наконец, саргассы и другие, дрейфующие в океане водоросли, также снабжают глубоководных жителей растительной пищей по мере своего отмирания и опускания вглубь.

Нельзя забывать и об опускающихся вглубь и медленно разлагающихся трупах самых разнообразных крупных морских животных верхних слоев: млекопитающих, вроде китов и тюленей, морских птиц, рыб и так далее.

Преобладают среди населения глубин, а ими в свою очередь питаются менее многочисленные хищники глубин, как правило, более крупные и деятельные.

Не надо думать, что знания о глубоководных животных получены только с помощью различных орудий лова, доставляющих население глубин в руки исследователей на палубе корабля.

Все вместе взятые орудия лова рыбаков и натуралистов дают далеко не полное представление о том, что происходит на глубинах.

Как ни затруднителен из-за давления воды спуск для людей на большие глубины, он все же возможен и, несомненно, со временем станет делом обычным. Пока непосредственно наблюдать жизнь на сколько-нибудь больших глубинах удалось только немногим.

Одно из таких наблюдений было произведено в 30-х годах нашего века.

Стальная шаровидная, наглухо закрытая камера - батисфера, была опущена на стальном тросе с борта небольшого, но снабженного мощной лебедкой буксирного парохода. В этой камере могли помещаться, скорчившись, два человека, в течение нескольких часов наблюдавших через окошечки из кварцевого стекла то, что происходило на глубине возле батисферы. Дыхание людей обеспечивалось кислородными баллонами и веществами - поглотителями выдыхаемых людьми углекислоты и влаги.

Батисферу опускали на глубину до 923 метров возле Бермудских островов.

Такой выбор был удачен потому, что глубоководных животных бывает особенно много вблизи от суши, вблизи от ее склонов, более или менее круто опускающихся к ложу океана и густо населенных, гуще всего в верхней, освещенной солнцем, части. Глубины Саргассова моря (а Бермудские острова находятся на его западной окраине) богаты растительной падающей сверху пищей, а, следовательно, и жизнью.

Батисфера, конечно, снабжена прожектором и даже укрепленной снаружи батисферы приманкой для животных - тухлой рыбой.

Из батисферы на глубине 120 метров при ясном наверху небе еще хорошо заметен дневной свет, а свет организмов на этой глубине днем можно было заметить только при пасмурном небе. Даже на глубине около 270 метров казалось, что дневного света еще достаточно, но, в действительности, его было мало для того, чтобы читать книгу, можно было лишь отличить страницу, занятую рисунком, от страницы, занятой текстом. На глубине полукилометра заметен только свет самих организмов. Интересно, что свет этот совершенно лишен ореола («сияния», «венца») вокруг, благодаря высокой прозрачности окружавшей воды. На поверхности туловища других глубоководных рыб хорошо заметны большею частью мелкие, точечные светящиеся органы. Свет глубоководных животных чаще всего бывает, по наблюдениям из батисферы, зеленоватым, затем голубоватым и, наконец, розоватым.

Множество крылоногих планктонных моллюсков-птеропод, раковинки которых устилают дно этой части Атлантического океана, образуют так называемый птероподовый ил. Светящиеся, прозрачные, величиной и формой напоминающие огурец или кабачок пирозомы, зонтикообразные или в форме купола медузы, ажурные причудливо-сложные сочетания пузырей, колокольчиков, стеблей и щупалец - сифонофоры и мелкие торпедообразные, обтекаемые, стремительно проносящиеся хвостовым концом вперед головоногие моллюски - кальмары наиболее обычные беспозвоночные, которых можно встретить на такой глубине.

Серебристо-прозрачные глубоководные морские угри с тонкими клювовидными челюстями, мелкие светящиеся анчоусы особых пород, крупные рыбы - пеликаны, небольшие рыбки - «глубоководные удильщики», карликовые самцы которых паразитируют на теле самок, а самки обладают длинными гибкими придатками - своего рода удочками с фонариками на конце, змеевидные, зубастые, с растягивающимся брюхом, способные проглотить целиком добычу крупнее себя хаулиоды или еще более свирепого вида костистые, зубастые и гибкие, как удавы, стомиас боа. Таков далеко не полный перечень виденных тогда рыб.

Интересно, что глубоководных животных сквозь окошечки батисферы наблюдали уже на меньших глубинах, чем те, на которых этих животных ловили до того. Это можно объяснить только тем, что из батисферы видны и одиночные организмы, забравшиеся за пределы массового их обитания, а сети зоологов таких одиночек, вероятнее всего, упускают.

Из этих наблюдений отметим еще три наиболее интересных.

Первое касается загадочных вначале внезапных вспышек яркого света, долго затем державшихся в воде в виде постепенно расходящегося и гаснущего облачка. Сначала не удавалось установить виновников этих вспышек. Потом оказалось, что это длинноусые красные креветки - акантэфиры, которые, спасаясь от нападения хищных рыб, ослепляют их, выпуская целые облака ярко светящейся слизи, и уходят от ослепленных хищников под прикрытием этой световой завесы.

«Дымовая» (из непрозрачной черной жидкости), завеса порой ставится там, куда проникает дневной свет, головоногими моллюсками: каракатицами, осьминогами, кальмарами. Замечательно, что на глубинах есть небольшие каракатицы сепиетта и гетеротейтис, «чернильный мешок» которых приобрел способность выпускать не чернильную жидкость, а светящуюся слизь.

Второе наблюдение касается того, что глубоководные рыбы, наблюдавшиеся в окошечки батисферы, были в общем крупнее и многочисленнее, чем это можно было предполагать на основе сборов прежних экспедиций. Надо заметить, что за последние 80 лет, с тех пор, как люди стали добывать глубоководных рыб, их средняя величина все время увеличивалась. Разгадка этого «роста», в том, что последующие экспедиции применяли более мощные, более уловистые снасти, протаскивали их в воде с большей быстротой, чем предыдущие экспедиции. Таким образом, улавливались все более крупные, быстродвижущиеся, сильные рыбы. Но батисфера позволяет видеть и до сих пор еще отсутствующих в музейных коллекциях глубоководных светящихся рыб длиной в несколько метров.

Третье наблюдение относится к каким-то таинственным огромным и осторожным существам, которые уклоняютя от луча прожектора батисферы и держатся поодаль от нее на пределе видимости, в воде, даже прозрачной глубинной воде, очень небольшом, составляющем всего около 10 метров. Можно только догадываться, что «тени» эти не что иное, как гигантские кальмары, за которыми ныряют вглубь на сотни метров кашалоты. Хотя эти кальмары и попадаются иногда в руки зоологов выброшенными на берег штормом или изуродованными, полупереваренными, разорванными на куски из желудков кашалотов, но никто, как следует, не наблюдал гигантских кальмаров живыми в их природной стихии. Сюда не относится несколько случаев, когда морякам приходилось наблюдать плохо различимую, но яростную борьбу кальмара с кашалотом у поверхности воды.

Самые длинные морские животные - тоненький морской червь из немертин - линеус и самый большой кит - полосатик имеют длину до 35 метров. Длина наиболее крупного из известных кальмаров - архитейтис - около 20 метров вместе с щупальцами. Это самое большое (самое объемистое) из беспозвоночных, хотя и не самое длинное.

Многое, очень многое в жизни глубоководных животных и, пожалуй, больше всего рыб, остается пока непонятным.

Большинство видов глубоководных рыб - карлики по сравнению с рыбами верхних слоев. Головы их напоминают морду мопса, скелет обычно неполностью окостенелый, иногда и вовсе лишенный, извести, тело прозрачное, часто рыхлое, студенистое. Это как бы уроды, рахитики, происшедшие от обыкновенных рыб мелководья, от которых они теперь неузнаваемо отличаются. Причина такого «глубоководного» рахита, как думают некоторые ученые, - отсутствие на глубинах ультрафиолетовых лучей, недостаток пищи и бедность ее витамином Д, скудость или неудобоусвояемое состояние растворенных солей кальция. В тиши глубин, впрочем, и не очень нужны прочные скелеты.

Глубоководные угри часто слепы, нередко они светят разноцветными фонариками. Их огромные клювовидные или воронковидные рты напоминают клювы пеликанов.

И у «глубоководных удильщиков» с длиннозубой пастью, растяжимым брюхом и удочкой с фонариком и у трех глубоководных видов камбал мы встречаем пасти, как клювы пеликанов. Одна из рыб, самая глубоководная, из района Гавайских островов, получила даже научное латинское название «рыбы-пеликана».

Все это несомненные случаи известных науке «приспособительных рядов», характеризующихся сходными, но самостоятельно развивающимися у разных групп признаками - приспособлениями к одинаковым условиям существования. Хищный образ жизни всех этих рыб - вот причина «пеликановых пастей». Добыча на глубине редка, упускать ее не приходится, а размеры ее могут быть немалыми.

Существенно, что среди настоящих глубоководных рыб светящихся видов меньше, чем среди рыб батиали.

Многие наиболее глубоко живущие породы рыб совершенно слепы. Есть рыба ипнопс, вовсе слепая, но обладающая большим светящимся органом под прозрачными лобными костями. Есть, наоборот, в глубинах Норвежского моря большая черная рыба паралипарис с хорошо развитыми глазами. На очень больших, в несколько километров, глубинах водятся совсем слепые, но снабженные длинными придатками рыбы, которые, несомненно, пользуются такими щупальцами для того, чтобы узнавать о приближении добычи или врага.

Глаза глубоководных животных могут быть нормальными, хиреющими, ослабленными и вовсе отсутствовать даже у особей одного и того же вида - в зависимости от глубины, на которой обитают данные его представители и порой в зависимости от возраста. Так, донный тихоокеанский краб циклодориппе на малой (метров 40) глубине обладает такими же хорошо развитыми глазами, какими обладают и молодые циклодориппе с больших глубин, где взрослые лишены глаз.

Слепота встречается, впрочем, не только у глубоководных или у также лишенных солнца пещерных рыб. Есть в калифорнийских водах прибрежный бычок-слепец, день и ночь скрывающийся в укромных местах под камнями.

У зрячих рыб иногда попадаются слепые по какому-нибудь несчастному случаю экземпляры, в остальном вполне нормальные.

Мы уже знаем, что многие глубоководные раки, кальмары, рыбы по ночам могут подниматься в верхние слои воды, и хотя в лунную ночь они держатся поглубже, чем в темную, но их очень влечет электрический свет корабля.

15 августа 1938 года с парохода, находившегося в тропических африканских водах, увидели стаю кальмаров метровой длины с золотистым брюхом и светящимися головами; свечение становилось заметным, когда кальмары уходили в сторону от электрического света. Ночь была совершенно темной, потому кальмары и поднялись на самую поверхность.

Глубоководные животные могут «затемняться по тревоге», «включая» снова свет для привлечения добычи или своих одноплеменников. Светящиеся органы у одного и того же вида рыб или кальмаров иногда имеют на разных местах тела разную окраску.

Так, рыба малакостеус («мягкокостная») имеет передний «огонь» красный, а задний - зеленый.

Некоторые небольшие глубоководные акулы так сильно освещены (особенно снизу), что это заставляет думать о двояком применении ими света: 1) для выманивания добычи из ее ходов и нор в грунте и 2) для освещения, осмотра добычи.

Очевидно, световая сигнализация и опознавание по характеру «огней» в ходу у населения глубин.

Светящиеся органы могут быть иногда очень сложно устроенными, с цветными фильтрами, рефлекторами, линзами.

До сих пор мы рассматривали только население водной толщи. Несколько строк надо уделить теперь описанию донной жизни на больших глубинах.

Мягкий ил или глина устилают, как правило, поверхность дна больших глубин. Течения у дна на глубинах ничтожны. Правда, то и другое верно главным образом для открытого океана, для удаленных от берегов мест. А у берега даже на глубинах в несколько километров могут быть и камни, принесенные льдом, и выходы омытых течениями коренных, слагающих дно моря пород, освобожденных от ила. Могут там наблюдаться и заметные течения, чаще всего приливо-отливного происхождения.

Пищи на глубинах больше всего должно быть именно у дна. И, вправду, драга, трал, опущенные на дно, приносят немалое количество разнообразных донных животных.

Они, как и глубоководные рыбы из толщи воды, обладают дряблым телом, скелеты их, наружные или внутренние, тонки, бедны известью. Извести там всегда не хватает. Оказывается, чем глубже были пойманы ракушки, тем меньше извести содержат их створки, тем тоньше и прозрачнее они.

Окраска обычно однотонная - черноватая, сероватая, фиолетовая или, на меньших глубинах, красноватая. Встречаются слепые, а нередки и светящиеся и глазастые рыбы, раки, головоногие.

Если животные не закапываются в ил, то они либо, как ракообразные, снабжены очень длинными, ходулеобразными ногами и различными длинными придатками, препятствующими увязанию этих животных в илу, либо обладают плоским, на манер канадских снеговых лыж, телом; таковы многие глубоководные голотурии и звезды.

Морские перья из кишечнополостных, морские лилии из иглокожих, стеклянные (кремневые) кружевные губки образуют там целые заросли вместе с различными актиниями (анемонами), одиночными небольшими мадрепоровыми кораллами и некоторыми колониальными кораллами из альционарий и горгонарий. Коллекционеры высоко ценят стеклянные губки, очень красивые и ранее считавшиеся большой редкостью.

Гигантский краб, в 2 - 4 метра в размахе его ходулеобразных ног, с мощными, хотя и нетолстыми, клешнями, способными перерезать фанеру и даже тонкую жесть, известен в глубинах западной части Тихого океана.

Это далеко не единственный великан глубин. Не говоря уже о гигантских кальмарах и крупных глубоководных рыбах, живущих в толще воды, по илу глубин бродят большие равноногие раки - батиномусы, перебегают огромные для своей группы «морские пауки» - пикногоны-колоссендеис. Замечателен глубоководный гидроидный одиночный полип — монокаулус император – 2-3 метра высотой с чашечкой в 25 сантиметров в диаметре. Огромна одна глубоководная асцидия - ее метровое мешкообразное тело сидит на ножке тоже метровой длины.

Даже глубоководные донные корненожки - фораминиферы, и те во многих случаях гораздо крупнее своих мелководных собратьев.

В подавляющем большинстве случаев глубоководные организмы, в том числе и донные, сродни мелководным.