Леса моря. Жизнь и смерть на континентальном шельфе - Куллини Джон (электронная книга txt) 📗

Обычно и Вирджинское течение, и Гольфстрим отклоняются к морю клином песчаных отмелей, простирающихся далеко в море. Однако иногда сильные северо-восточные ветры отжимают Вирджинские воды к югу от мыса. В этих случаях говорят, что так называемый Гаттерасский барьер сломался. Такие „поломки" случаются чаще всего поздней осенью и зимой, а обнаружить их можно позже, благодаря интересному биологическому явлению. Северные планктонные личинки, например съедобной мидии, появляются намного южнее естественных мест их обитания. Они оседают и растут в заливах и бухтах Северной Каролины на всем пути до Кейп-Фир, но когда наступает лето, вода становится невыносимо теплой для северных иммигрантов, и их популяции полностью погибают.

Правда, за десять тысяч летних месяцев эволюции у каких-нибудь мидий могла возникнуть некая полезная мутация, позволившая им выжить; возможно, это был жизненно важный фермент, устойчивый к высоким температурам. Вполне могло случиться, что во время ледникового периода имело место общее распространение холодноводных организмов на юг. Затем первоначальный климат медленно, на протяжении нескольких веков, восстанавливался, что, возможно, способствовало постепенному появлению приспособленных форм. Адаптации такого типа могли возникать быстрее у микроорганизмов, например у бактерий, многие из которых дают новые поколения с потенциально благоприятными мутациями и адаптивными признаками каждые 20 минут. Конечно, подобные продвижения, освоение новых ареалов организмами-первопроходцами происходят в обоих направлениях. Тропические животные непрерывно заходят далеко на север, вплоть до мыса Гаттерас, где они поселяются главным образом на внешнем крае шельфа.

Подавляющее большинство тропических морских форм обитает в более южных водах. На Атлантическом побережье Флориды наблюдается переход от чисто тропических сообществ в сообществам, предпочитающим умеренные климатические условия. По непонятным причинам, мыс Канаверал является серьезным препятствием для распространения многочисленных видов прибрежных водорослей, тогда как расселение животных вдоль узкого песчаного шельфа в этом районе ограничивается не так сильно.

Хотя мы привыкли думать о песке как об относительно стерильной биологической среде, для континентального шельфа такое представление совершенно не подходит. Самые маленькие среди донных животных, однако более крупные, чем бактерии, которыми они часто питаются, относятся к так называемой интерстициальной фауне. В эту группу входят многочисленные виды простейших, проворные брюхоресничные черви, медленно движущиеся тихоходки, или водяные медведи, и свободноживущие нематоды, или круглые черви. Биологи мало что знают о жизни этих существ, если не считать знания их строения. В большинстве случаев эти организмы не родственны между собой и непохожи друг на друга, за исключением того, что все они имеют крохотные размеры и живут в столь необычном месте, каким являются узкие щели между песчинками. В некоторых районах эти интерстициальные животные встречаются в огромных количествах и очень разнообразны; их поселения порой занимают несколько кубических сантиметров песка. Понятно, что экологи заинтригованы динамикой этих лиллипутских сообществ.

Хотя жизнь псаммофильных организмов [8] скоротечна, тем не менее она продуктивна, так как эти животные обеспечивают запас пищи для некоторых более крупных обитателей песка, без разбора поглощающих все, что попадется. Они переваривают органическое содержимое, оставляя минеральные крупинки, чисто промытые мощными пищеварительными соками.

Обитателей шельфа, поселяющихся в песчаном грунте и большую часть времени остающихся скрытыми под поверхностью дна, относят к инфауне. Организмы, живущие на поверхности песка, составляют эпифауну. Для некоторых групп животных, например для червей, строящих трубчатые домики, характерны оба способа существования. Некоторые виды этих червей живут в толще песка; другие же прикрепляют свои трубки к камням или раковинам моллюсков, выступающим над поверхностью дна. Многие из этих червей строят свои домики непосредственно из песка, и если рассматривать эти трубки через увеличительное стекло, они выглядят, как замечательные произведения искусства природы.

В процессе своей работы черви выбирают отдельные песчинки. Конечно, человеку, наблюдающему за ними, не дано проникнуть в тайну того, какими критериями руководствуются черви в этом отборе, но, по-видимому, важное значение имеют для них величина и, возможно, структура песчинок. Клейкие выделения кожных желез цементируют песчинки, и вся постройка принимает вид контуров тела животного. А если рассматривать все это под большим увеличением, взору представляются красивые, иногда просто поразительные формы, похожие на детали современной архитектуры, мозаичные конструкции, способность которых к функционированию может сохраняться сотни миллионов лет.

Другие черви блуждают по слабо укрепленным ходам довольно глубоко под поверхностью. Интенсивное питание, сопровождающееся заглатыванием песка в одном месте, приводит к тому, что на поверхности образуется небольшое кратерообразное углубление. На противоположном конце норки, там, где происходит выброс фекалиев, имеющих вид плотных песчаных трубок, вырастает миниатюрный вулкан. Шахтеры, живущие глубоко в песке, содержат его в состоянии биологического беспорядка. Разрыхляя верхний слой пород, устилающих дно континентального шельфа, они возвращают питательные вещества на поверхность, улучшая тем самым условия существования организмов, живущих в этом слое.

В песке находят себе приют и как бы добавление к полученной от природы броне, защищающей их от назойливо любопытных челюстей и клешней, двустворчатые моллюски — сердцевидки и их родственники. Большинство двустворчатых моллюсков — животные-фильтраторы. Две мясистые трубки, называемые сифонами, отходят от заднего конца тела заключенного в раковину животного и достигают поверхности песка. Морская вода засасывается в один из сифонов; в мантийной полости моллюска струя, несущая планктон и разнообразные съедобные частички, фильтруется через сетчатые жабры. На поверхности жабер происходит замечательный процесс сортировки пищи, во время которого частички пищи отбираются или отбрасываются в зависимости от размеров. При помощи миллионов быстро бьющих крохотных волосков-ресничек кусочки пищи проталкиваются вперед к ротовому отверстию. Животное отдает предпочтение небольшим частичкам. Более грубый материал направляется назад и из мантийной полости выбрасывается наружу. После того как начальный поток воды прошел через жабры-фильтры, он изливается наружу через второй сифон. Таким образом, зарывшееся животное пропускает через себя непрерывную струю из невидимого ему моря. Подобная система служит и другим животным, удел которых — весь свой век рыться в грунте, в том числе многим червям и ракообразным. Кроме пищи, циркулирующая вода несет с собой жизненно необходимый кислород и уносит продукты обмена.

Двустворчатые моллюски ведут двойную жизнь. Подобно многим другим оседлым донным существам, у большинства двустворчатых планктонные личинки обитают в толще воды. Размером с самую маленькую, едва различимую невооруженным глазом песчинку берегового песка, личинки похожи на крохотных моллюсков, только с одной поразительной разницей: они плавают при помощи уникального эмбрионального органа — паруса-велюма, представляющего собой лопастевидный вырост в форме зонтика. В действии он выглядит как цевочное колесо или несущий винт вертолета, хотя это только кажется, что парус крутится. Личинки плавают за счет быстрого биения ресничек, расположенных по краю паруса. Более того, когда личинка, которую зовут велигер или парусник, движется в воде, парус служит ей для питания. Он ловит и сортирует частички пищи, наподобие того, как это делают жабры взрослого моллюска.

Имя врагам велигеров легион. Маленькие личиночные раковинки легко раздавливаются более крупными противниками или растворяются под действием их пищеварительных соков. Однако самое опасное время наступает, когда велигеры поселяются на дне, где они подвергаются превращению и становятся взрослыми. Велюм дегенерирует и отпадает, и слабо подвижная молодь моллюсков должна искать укрытия от хищников, теперь сконцентрированных в почти двумерном пространстве. Чаще всего спрятаться совершенно негде, кроме как между песчинками. Из миллиона яиц, откладываемых в среднем самкой моллюска, в первый год жизни выживает, может быть, только десяток. Однако уцелевшие растут очень быстро, а у более крупных особей гораздо больше шансов выжить. Они просто становятся слишком большими для многих любителей полакомиться нежным мясом молоди моллюсков. Тем не менее некоторые хищники сохраняют вкус к моллюскам, пока те не достигают промысловых размеров. Часто создается впечатление, что вездесущие двустворчатые, наряду с червями, представляют собой "фирменное блюдо" бентичсских пищевых цепей.