Текст книги "100 великих тайн океана"

Загадка «красных приливов»

О цветении воды в реках и озерах большинство из нас не только слышали, но и видели, как говорится, собственными глазами. Причиной возникновения данного явления служит обильное размножение водорослей.

Морские динофитовые водоросли

Случается подобное и в морях. И связано оно опять же с тем, что некоторые фитопланктонные организмы, в частности, динофитовые водоросли, при определенных условиях могут образовывать очень большие скопления. Иногда такие участки «цветения» моря достигают нескольких километров в ширину и нередко располагаются параллельно береговой линии. Называют это явление «красным приливом».

И хотя данный феномен изучается уже более 100 лет, ученые не пришли еще к окончательному мнению относительно многих аспектов его биологии: в частности, до сих пор неизвестны причины, вызывающие «цветение» моря.

Известно лишь, что подвижные организмы, образующие красный прилив, активно движутся с помощью жгутиков в поисках зон, где скапливаются растворенные питательные вещества. Перемещаясь с места на место, они зачастую преодолевают огромные по сравнению с собственными масштабами расстояния. Когда же такой участок встречается на их пути, водоросли начинают активно размножаться, в результате чего образуется резко очерченный слой.

Казалось бы, ничего особенного в этом нет: аналогичные процессы, особенно летом, происходят практически в любых реках и озерах. Любопытно другое: как скоплениям фитопланктонных организмов удается держаться вместе, образуя четкий горизонтальный слой?

При объяснении этого эффекта гидробиологи обращают внимание на такие, например, механизмы физической природы, как вихревые течения, обладающие свойством способствовать концентрации фитопланктона. Но действительно ли они причастны к этому – никто пока достоверно не знает.

Уже давно замечено, что появлению красных приливов на поверхности моря часто предшествуют сильные дожди, увеличивающие сток рек в море. В такое время питательные вещества поступают в прибрежные воды в большей, чем обычно, концентрации, и, вероятно, именно это излишнее «удобрение» и вызывает красные приливы моря.

За последние годы накопилось много примеров, указывающих на существование связи между появлением красных приливов и все учащающимися случаями загрязнения морей. По соседству с местами сброса городских канализационных сточных вод в морскую среду, например, в Токийском заливе в Японии и Ослофиорде в Норвегии, массовые вспышки размножения ядовитых динофлагеллят становятся обычным явлением.

Многие виды динофлагеллят имеют сложный цикл развития, при котором чередуются свободно плавающие планктонные фазы и фазы неподвижные, встречающиеся в бентосе. Такая схема жизненного цикла характерна для многих обитателей моря, но, в противоположность большинству из них, у опустившихся на дно динофлагеллят все жизненные процессы заторможены, в связи с чем стадия и получила название покоящейся стадии, или цисты. В этот период водоросли практически не проявляют никаких признаков жизни: не передвигаются и не растут. Пребывая в пассивном состоянии, они окружают свои одноклеточные тельца похожим на скорлупу ореха покрытием, в состав которого входит очень стойкое к химическим воздействиям вещество. Его не в состоянии разрушить даже кипящие кислоты, не говоря уже о других реагентах.

Такие особи, покрытые, словно броней, прочными оболочками, без всякого вреда для себя переносят даже воздействие мощных пищеварительных соков животных, питающихся живущими в отложениях организмами.

Спустя какое-то время (может быть, годы – доподлинно никто этого не знает) по какому-то неуловимому сигналу из крохотных цист, которых в одном грамме песка на континентальном шельфе насчитывается до нескольких тысяч, появляется новое поколение плавающих планктонных организмов.

По мнению некоторых ученых, именно массовый и синхронный выход огромного количества динофлагеллят из цист, накопившихся за несколько лет в морском бентосе от незначительных по объему популяций жгутиконосцев, и может являться причиной красных приливов. А стимулом к данному процессу может послужить смена температуры или солености воды либо появление в ней питательных веществ в оптимальной для роста водорослей концентрации. Но однозначно опять-таки сей факт не доказан.

Зато согласно другой гипотезе, высказанной американскими учеными, ветер и морские течения приводят к тому, что толща воды разделяется на слои с различной скоростью и направлением течения. Математическая модель движения фитопланктона позволила установить, что водоросли, попадая в зазоры между некоторыми из этих слоев, оказываются в своеобразной «ловушке». Но так как разные виды микроскопических водорослей имеют разное строение, то и попадают они в подобные ловушки в различных регионах.

Толщина «запирающих» слоев океана, которые образуются на глубине до 50 метров, может колебаться от нескольких сантиметров до нескольких метров, а их протяженность – составлять несколько километров. При этом подобная «ловушка» для фитопланктона может существовать в течение нескольких месяцев. В результате планктон накапливается в огромных количествах, что и приводит к «красным приливам».

Если бы не тот факт, что несколько видов динофлагеллят крайне опасны для человека, возможно, красные приливы и не вызвали бы у большей части населения особого интереса. Однако среди дюжин безвредных видов в прибрежных водах Северной Америки минимум 4 вида ответственны за миллионные убытки, причиняемые ими время от времени индустрии туризма и рыбной промышленности. А 2 из них и вовсе способны вызвать смертельные отравления.

В Новой Англии жгутиконосец Gonyaulax excavata стал широко известен как опасный вид только начиная с 1972 года. В тот год были обнаружены ядовитые моллюски вдоль побережья штатов Мэн, Нью-Гемпшир и Массачусетс. Одновременно было зарегистрировано несколько случаев подозрительной гибели рыб и птиц. Сообщалось также о появлении заболеваний, связанных с красными приливами.

Эта же водоросль в последние годы приковывает пристальное внимание канадцев, ибо именно с нею связывают многочисленные случаи гибели людей, употребивших в пищу обитающих в ней зараженных моллюсков.

В Мексиканском заливе, главным образом у побережья Флориды и Техаса, губительные свойства красных приливов приписываются двум видам водорослей – Gymnodinium breve и Gonyaulax monilata. Наибольшее влияние красные приливы оказывают в этом районе на рыбу: во время красных приливов она отличается довольно странным поведением. Например, казалось бы, вполне нормальная на первый взгляд рыба вдруг совершает рывок к поверхности и начинает сновать вверх-вниз, то наполовину высовываясь из воды, то снова уходя под воду. Случалось, что и целые косяки кефали вдруг выскакивали на поверхность, вставали на хвосты и, выпустив фонтанчик воды, погибали. После такого массового падежа все пляжи бывают, как правило, завалены гниющей рыбой, и индустрия туризма надолго замирает.

Особенно опасны для человека красные приливы в районе тихоокеанского побережья, и самого пристального внимания там требует водоросль Gonyaulax catenella. Этот вид, обычно образующий цепочки клеток, в изобилии появляется только в прибрежных участках Северной Калифорнии и распространяется дальше на север. В пространстве и времени он распределен очень неравномерно. В течение многих лет на больших участках побережья красный прилив отсутствует, и вдруг, будто по команде, океан расцвечивается розовым, подобно облаку на закате, цветом.

Для человека и большинства других животных, на которых проводились опыты, паралитический яд, содержащийся в зараженных этим видом водоросли моллюсках, является одним из наиболее опасных среди всех известных ядов. Его действие почти в 50 раз сильнее действия кураре – знаменитого яда, которым амазонские индейцы смазывали наконечники своих стрел. Этот яд, по-видимому, состоит не из одного соединения, а из группы родственных органических веществ.

Впрочем, не только человек страдает от «красных приливов». Считается, что причиной выброса китов на берег и гибели дельфинов также являются токсины, выделяемые этими водорослями. Именно под действием их ядов киты и дельфины теряют ориентацию.

Тайны подводного реликта

Для любого зоолога причастность к открытию нового вида становится целой эпохой в его жизни. И пусть даже это будет ничтожная и в общем-то никому, кроме узкого круга специалистов, не интересная козявка или травинка, все равно ученый будет чувствовать себя триумфатором. К слову сказать, такие события в зоологии и ботанике случаются почти ежедневно, но широкой публике о них практически ничего не известно.

Впрочем, из каждого правила есть исключения…

В 1938 году хранительница естественно-научного музея в Ист-Лондоне Марджори Куртенэ-Латимер обнаружила в улове южноафриканского рыболовного траулера неизвестную рыбу и отправила ее для изучения крупному ихтиологу из Грэмстауна профессору Дж. Л.Б. Смиту. Оказалось, что в сети рыбаков попала кистеперая рыба, каменный отпечаток которой был обнаружен в отложениях 400-миллионной давности, то есть задолго до появления динозавров! В честь хранительницы музея рыбу назвали латимерией.

С этого момента и началась неистовая охота за ней ученых. И вскоре выяснилось, что единственным в мире местом ее обитания являются морские глубины от 170 до 200 метров в районе островов Анжуан и Большой Комор в северной части Мозамбикского пролива. Пойманные экземпляры латимерии достигали в длину 109–180 сантиметров и весили от 19,5 до 95 килограммов.

И хотя изучать столь редкого представителя ихтиофауны довольно сложно, ученые все же смогли выяснить ряд особенностей поведения латимерии. Например, было установлено, что кормится рыба в верхних слоях воды только в темное время суток. Потом она уходит в холодные морские глубины, где, как предполагают ихтиологи, у нее замедляется процесс обмена веществ и дольше сохраняется энергия.

Основными пищевыми объектами латимерии являются головоногие моллюски и рыбы. Такой вывод специалисты сделали в процессе изучения желудочно-кишечных масс латимерии. Однако увидеть воочию, как рыба питается, ученым ни разу еще не удалось.

В поведении латимерии ихтиологи отметили один любопытный факт: время от времени она без всяких видимых причин вдруг застывала в вертикальном положении головой вниз, словно делая стойку. Причем в отличие от всех других рыб могла пребывать в подобной позе довольно долго – до 2 минут. Со стороны казалось, что она к чему-то прислушивается.

Латимерия – живое ископаемое

Чтобы эти ее «прислушивания» как-то объяснить, исследователи предположили, что в передней части головы латимерии находится орган, сходный с таковым у акул и предназначенный для восприятия слабых электрических полей, излучаемых другими морскими животными. То есть что «стойка на голове» рыбе нужна для охоты. Эксперимент подтвердил правильность этой гипотезы: оказавшись на расстоянии в 7—10 сантиметров от слабого электрического тока, рыба, словно по команде, опускалась головой вниз.

Странная у этих древнейших обитателей Земли и манера плавания: то они перемещаются задом наперед, то вверх брюхом. С чем это связано, пока сказать трудно.

Движения плавников рыбы во время плавания тоже поначалу смутили исследователей: они функционировали как-то разобщенно, словно бы сами по себе, подобно героям известной басни И. Крылова «Лебедь, Щука и Рак». Однако тщательный анализ показал, что движения плавников, напротив, строго скоординированы.

А вот бытовавшее раньше мнение, что в поисках добычи латимерии могут ползать по дну моря, не подтвердилось, хотя исследователи из батискафов не раз наблюдали, как рыба у самого грунта словно бы стояла на кончиках плавников.

Исследователи стали свидетелями и встречи двух латимерий. Одна из них подплыла к другой, застывшей в «стойке на голове», но та на ее появление никак не отреагировала. Возникло предположение, что латимерия узнала о приближении гостьи задолго до появления ее в поле зрения. Объяснить такое поведение можно лишь наличием у обеих рыб электрического поля.

Это лишь небольшой фрагмент из тех тайн, которые хранит в себе данный морской реликт. Но, безусловно, раскрытых загадок, скрываемых латимерией, вскоре станет намного больше.

Эти ужасные мурены

В рейтинге самых опасных для человека морских рыб мурены, безусловно, будут не последними. Конечно, их обойдут акулы и, возможно, скаты и иглобрюхи. Ну вот, пожалуй, и все конкуренты.

А ведь документально зафиксированных фактов, подтверждающих нетерпимое отношение мурен к человеку, почти нет. По крайней мере столько, сколько об акулах и иглобрюхах, о них не писали.

Скорее всего, дурная слава за этими морскими рыбами закрепилась со времен Древнего Рима. Дело в том, что у древних римлян высоко ценилось мясо мурен. Поэтому их во множестве содержали в особых аквариумах, или писцинах (от латинского pisces – рыбы). И когда некий Видий Поллин узнал, что лучшим кормом для мурен служит человеческое мясо, он ради этого легко пожертвовал несколькими своими рабами. А Нерон и вовсе бросал рабов в садок с муренами для развлечения своих друзей… Так и закрепилась за муренами слава людоедов. И даже последующие века не изменили в сознании человека столь невыгодного о них представления.

Конечно, если мурен случайно потревожить, они могут, как и любое другое животное, среагировать соответствующим образом. Однако люди, много времени проводящие в местах обитания этих рыб, заявляют, что мурены не нападают на человека без провокации со стороны последнего. А согласно некоторым наблюдениям, они даже, наоборот, весьма миролюбивы. Это подтверждает, в частности, Дюма, коллега Ж.-И. Кусто. Во время ловли омаров его укусила за палец мурена. Но, по словам исследователя, она не напала, а просто как бы сделала предупреждение: «Ранка была незначительная и за ночь затянулась».

Мурена – одна из самых опасных для человека рыб

В аналогичной ситуации оказался известный исследователь кораллов И. Шециард. «Помнится, однажды меня укусила одна мурена: когда я собирал образцы кораллов, я нечаянно положил руку ей на голову, – описывал происшедшее Шециард. – Укус был совсем не опасен, скорее даже не укус, а щипок – предупреждение…».

Более того, мурены могут иногда даже «подружиться» с человеком. И о том, что этих рыб можно приручить, знали еще в Древнем Риме. Так, римлянин Красс писал, что в одном садке у него жила прекрасная большая мурена, которую он очень любил и украшал золотыми пластинками. Она узнавала его голос, подплывала к нему и брала пищу из его рук. Красс был настолько привязан к мурене, что, когда она околела, похоронил ее, долго оплакивал и даже носил по ней траур.

Конечно, этому сообщению можно было бы и не поверить, посчитав за одну из древних басенок. Но подобные случаи, хоть и редко, происходят и в наше время. Например, молодая ныряльщица из Джорджтауна Энн Джевис приучила мурену принимать еду из ее рук. А мурены, прирученные участником экспедиций Тура Хейердала на лодках «Ра» и «Ра-2» Жоржем Сориалом, брали корм прямо у него изо рта!

Так что говорить о муренах как о церберах моря по крайней мере не совсем корректно.

Однако, ведя разговор о муренах, следует помнить, что это не один какой-то вид морских рыб, а целое семейство муреновых, насчитывающее около 200 видов. Все они теплолюбивы и потому обитают в тропических и субтропических водах Индийского, Тихого и Атлантического океанов.

Мурены находят себе пристанище в расщелинах скал и рифов, в нагромождениях камней и в складках донного ландшафта. Естественно, такая среда обитания оказала на их внешний облик соответствующее влияние. Вытянутое, змеевидное, сплющенное с боков мускулистое тело, покрытое гладкой кожей, позволяет им легко проскальзывать в любые щели.

Легко заметить, что мурены очень схожи со змеями. Мало того, что имеют змеевидное тело, так у них еще отсутствуют брюшные и грудные плавники, а хвостовой плавник часто сливается со спинным и анальным. Змеиную внешность дополняют также маленькие глазки и непомерных размеров пасть с глубоким вырезом челюстей, усаженных 23–28 острыми клыкообразными зубами, загнутыми назад, что помогает цепко удерживать пойманную добычу.

Практически у всех мурен зубы располагаются в один ряд, за исключением атлантической зеленой мурены: у нее дополнительный ряд зубов располагается уже на нёбной кости. Ряд мурен, в рационе которых преобладают крабы и морские ежи, имеют вальковидные зубы уплощенной формы – такие зубы незаменимы при измельчении панциря или скелета беспозвоночных.

Раньше считалось, что зубы мурен ядовиты, так как у их основания расположены ядовитые каналы. Однако сейчас ученые придерживаются противоположного мнения. Они предполагают, что недомогания, вызванные укусом мурены, связаны с тем, что в рану с зубов рыбы попадают либо болезнетворные микроорганизмы, вызывающие воспалительные процессы, либо частички застрявшей в зубах разлагающейся пищи, которые обладают токсичностью наподобие трупного яда.

А вот то, что у мурен ядовитая кровь, – абсолютная правда. Опыты зарубежных исследователей показали, что даже полкубика ее достаточно, чтобы убить кролика. Поэтому многие рыбаки, поймав мурен, считают необходимым сразу же обезглавить их и удалить кровь. Да и мясо ряда мурен, пойманных в определенное время года, равно как и их половые продукты, могут оказаться токсичными.

Мурены встречаются как в приливно-отливной зоне, так и на глубинах вплоть до 40 метров. Интересно, что в поисках выхода в море во время отливов мурены, например, отдельные виды рода Gemnothorax, выходят из воды, которая остается в расщелинах после отлива, и, как угри, проползают по суше много метров. Преодолевать безводные участки они способны и тогда, когда спасаются от преследования.

Учитывая сумеречный образ жизни мурен, считается, что зрение у них развито слабо. Правда, этот недостаток полностью компенсируется великолепным обонянием. Действительно, если мурене «заткнуть» носовые отверстия, найти свою жертву она не сможет.

Размеры мурен колеблются от 60 сантиметров до 3,75 метра. Именно такие огромные размеры при весе в 40 килограммов имела пойманная мурена Thyrsoidea macrura. Полутораметровые особи весят в среднем 8—10 килограммов. Интересно, что самцы мельче и «стройнее» самок.

Учитывая то обстоятельство, что жизнь мурен проходит в основном среди твердых и острых пород, способных в любой момент поранить их тело, толстая кожа этих рыб лишена чешуи. Вместо нее она покрыта большим слоем бактерицидной слизи, которая и защищает мурен от микробов и паразитов.

Что же касается расцветки кожи, то у большинства мурен она имеет разные, причем довольно приятные для глаз оттенки. Хотя встречаются и чисто белые особи. В основном же цветовая гамма мурен варьирует от голубого до желто-бурого.

А вот об окраске ленточной мурены сказать что-то определенное трудно, ведь за время жизненного цикла она меняет свой цвет трижды. Будучи гермафродитом, вначале она – в зависимости от размера и, соответственно, возраста – выступает в роли неполовозрелой особи черного цвета, а затем – в роли самца синего или голубого цвета. Сей «костюмированный бал» завершает уже самка желтого цвета длиной около 130 сантиметров.

Для сохранения общей «цветомаскировки» такую же, как и кожа, окраску имеет и внутренняя часть их пасти. Связано это с тем, что мурены вынуждены практически все время держать рот открытым. Почему открытым? Да потому что они так дышат.

Дело в том, что жабры у этих рыб, приспособленные к дыханию в застойной и взмученной воде нор, слишком малы. И чтобы обеспечить себя достаточным количеством кислорода, они, периодически открывая и закрывая пасть, прокачивают через жабры большие объемы воды, словно помпой.

Пищей муренам служат разнообразные рыбы, крабы, морские ежи и некоторые головоногие моллюски. Охотясь, мурены не только подстерегают свою добычу в пещерах, гротах или в зарослях морских трав и водорослей, но и активно преследуют ее.

Своеобразный способ охоты изобрели носатые мурены. У них над верхней челюстью имеются специальные носовые выросты. Совершая колебательные движения в токе воды, они напоминают сидячих морских червей – полихет. Столь аппетитная «добыча», безусловно, привлекает мелких рыб, которые, таким образом, сами очень быстро оказываются жертвами коварного хищника.

Но иногда пойманная добыча имеет слишком большие размеры, чтобы мурена могла целиком ее проглотить. И тогда хищница, вцепившись зубами в жертву, пускает в дело свой хвост. На его конце появляется «узел», который, скользя вдоль тела, доходит до челюстей пасти, создавая в них давление, равное, по некоторым данным, одной тонне! В результате мурена без особого труда вырывает кусок плоти из тела жертвы.

Этот же прием с передвигающимся по телу «узлом» мурены применяют и в охоте за осьминогами. Занимая одну и ту же экологическую нишу, обитая в одних и тех же пещерах и охотясь в одно и то же время – ночью, мурены и осьминоги стали в конце концов смертельными врагами. Стоит мурене почувствовать присутствие осьминога, как она, подобно легавой, начинает совать свой нос во все темные дыры и щели, пока не найдет и не атакует его. Защищаясь, осьминог обвивает пасть мурены своими щупальцами, пытаясь таким образом избежать ее зубов. Но все его попытки оказываются тщетны: «узел» все равно докатывается до щупалец и сталкивает их с морды хищницы. Освободив пасть, мурена сразу же начинает методично, щупальце за щупальцем, уничтожать осьминога.

Но далеко не ко всем морским обитателям мурена бывает столь беспощадна. Например, губаны – известные доктора-чистильщики – пользуются у них заслуженным уважением.