Микроскопические существа океана

Микроскопические существа океана — такие удивительные! Летом в теплых морях можно наблюдать удивительно красивое явление. Море… светится! Зеленоватыми полосами мерцают гребни волн, вспыхивают в глубине движущиеся рыбы. Если опустить в воду ладонь, то между пальцами заиграют яркие отблески. У покачивающейся на волнах рыбацкой лодки видна не только линия вдоль бортов, но и якорный канат, уходящий в глубину. А за идущим на полном ходу кораблем остается такая яркая полоса, что при ее свете можно читать газету! Восхитительное зрелище!   

Микроскопические существа океана

Справедливости ради нужно отметить, что не всех и не всегда оно радует. Подводная лодка, например, видна в таком светящемся море на глубине в несколько десятков метров. Сторожевые катера, которым тоже нужно оставаться незамеченными, при движении видны не только с самолетов-разведчиков, но в ясную безлунную ночь даже из космоса!

А во время Второй мировой войны один капитан поседел за такую красочную ночь. Его корабль шел по местам, где постоянно приходилось опасаться нападения подводных лодок, и время от времени к борту тянулись стремительные светящиеся полосы! К счастью, каждый раз это оказывались не торпеды, а любопытные дельфины…

Люди издавна предполагали, что свечение моря вызвано какими-то живыми существами, но только с изобретением микроскопа смогли познакомиться с этими «фонариками» поближе. Дело в том, что самый крупный из них — ночесветка (обитающая, кстати, и в Черном море) — еле-еле дорастает до размеров булавочной головки, всего 2 мм в диаметре!

Иногда свечение моря приобретает необычные формы. В Индийском океане (и только в нем!) моряки время от времени становятся свидетелями удивительного и пока необъяснимого явления — огромных светящихся «кругов» или «колес» на воде.

Микроскопические существа океана — Диаметр такого «круга» обычно достигает нескольких сотен метров, но встречались и гиганты, которые целиком с корабля были не видны. Обычно из его центра к краю тянутся прямые лучи — как спицы в колесе телеги; чаще всего таких лучей восемь, иногда их не бывает совсем, а на больших «колесах» точно подсчитать число «спиц» не удается.

Микроскопические существа океана

Обычно крут один, вращающийся против часовой стрелки с большой скоростью — до 160 км/ч. Если кругов два (большее количество одновременно не наблюдается), то вращение идет в противоположные стороны. Круги эти светятся очень ярко, но достаточно быстро исчезают. Чаще всего их встречают над небольшими глубинами — меньше 500 м.

Первое официально зарегистрированное наблюдение было сделано 10 июля 1897 г. с борта английского судна «Вульгур». С тех пор их наблюдают почти каждый год, даже были сделаны фотографии этого удивительного явления. Видели «колеса» и команды научных судов, и довольно известные ученые. Однако достоверного объяснения этой загадке океана пока нет.

Ясно только одно: само свечение по своей природе не отличается от давно известного, вызываемого ночесветками и другими микроскопическими организмами. Но что заставляет «колеса» принимать такую правильную форму, включая точное число «спиц»? Почему они вращаются, да еще с такой большой скоростью? Чем, наконец, так привлекает эти «круги» Индийский океан и почему их никогда не видели в других местах планеты?

Высказывалось много предположений о причинах появления «колес»: ударные волны от небольших землетрясений, завихрения от течений, вызванные подводными камнями, даже падения метеоритов. Но пока что ни одно из них не дало убедительного ответа на все вопросы, и тайна Индийского океана остается неразгаданной.

Микроскопические существа океана и свечения в океане

Свечение моря вызывается в основном простейшими одноклеточными животными, относящимися к так называемым жгутиковым. Свое название они получили из-за характерной конечности — тонкого жгутика, который помогает похожему на крошечный шарик существу ночесветке и плавать, и охотиться. Предполагают, что способность светиться каким-то образом связана именно с охотой.

По крайней мере, вспышка света происходит тогда, когда прикасаются к жгутику или он колышется от резкого движения воды. Возможно, такое свечение должно привлекать добычу; впрочем, не исключают, что это защитная реакция — отпугнуть или ослепить врага и убраться подальше. На целых несколько сантиметров в сторону.

Ведь и добыча, и враги этого животного зачастую не видны человеческому глазу. Их размеры могут быть еще меньше, чем у ночесветки. И тем не менее даже у таких крошечных существ есть свои маленькие трагедии, есть жертвы и преследователи, «травоядные» и самые настоящие хищники. Даже сотрудничество.

Например, родственники ночесветки — радиолярии тоже охотятся на микроскопическую добычу. Сами радиолярии редко достигают миллиметрового размера и тоже состоят из одной живой клетки, но зато окружают ее раковинкой-панцирем с многочисленными крохотными шипами.

Шипы эти, состоящие из соединений кремния, нужны не для защиты радиолярии, а для ее плавучести — она настолько мелкая, что держится в воде в основном за счет сил поверхностного натяжения, сопротивления воды. Если бы раковинка не имела этих выступов, то ее вес утянул бы радиолярию на дно.

Панцирь-раковина радиолярии пронизан множеством отверстий, через них маленький хищник выпускает тонкие нити-жгутики, словно рыболовецкую сеть. Коснувшиеся этой сети бактерии и одноклеточные водоросли прилипают к ней. Перевариваются они прямо на месте, этими же жгутиками — кишечника у одноклеточных животных не бывает, а втянуть добычу под панцирь не получается.

Кстати, долгое время радиолярий считали не животными, а растениями. Одноклеточными водорослями. «Оправдал» их только способ питания, который был изучен сравнительно недавно. А путаницу в рассуждения ученых вносили «квартиранты» радиолярии — настоящие микроскопические водоросли, поселившиеся под панцирем.

В отличие от плавающих снаружи водорослей, большинство своих радиолярия не трогает. Под панцирем крохотный жилец защищен от других охотников, получает питательные вещества от своего хозяина, в том числе объедки, которые сама радиолярия не переваривает, и то, что в результате этого внешнего пищеварения получается. Водорослям, как и всем растениям, этого хватает.

А еще им нужен углекислый газ, выделяющийся через оболочку радиолярии: как и все животные на Земле, эти создания дышат кислородом и выдыхают углекислоту. А поселившаяся в ракушке водоросль под солнечными лучами поглощает углекислоту, выделяет кислород, да еще и растет при этом. Всем хорошо… пока у радиолярии достаточно добычи.

Если наступили голодные дни, она может попросту съесть своего жильца. Впрочем, есть виды радиолярий, у которых до этого никогда не доходит, — видимо, водоросли «расплачиваются за квартиру» выделением питательных веществ, необходимых «хозяину».

Микроскопические существа океана —  есть одноклеточные водоросли, которые обзавелись собственным «домом». Это диатомеи — растения размером от нескольких сотен до нескольких десятков миллиметров. Они тоже живут в прозрачном панцире из природного стекла — кремнезема.

Кстати, именно от присутствия в воде этого вещества и зависит количество диатомей в различных районах океана. Кроме того, они, как и положено растениям, очень чувствительны к недостатку фосфора и азота. Зато все остальное они «производят» сами — была бы вода, растворенный в ней углекислый газ и солнечный свет.

Держаться в воде диатомеям помогает крохотная капелька жира внутри клетки. Как только маленькая водоросль погибает, панцирь тянет ее останки на дно. С поверхности океана словно падает вечный, непрерывный и нескончаемый дождь из микроскопических «стекляшек» — на радость всем донным жителям.

Осадочный слой на дне океана почти полностью состоит из диатомового ила — скопления «недоеденных» панцирей. Трудно себе это представить, по погибшие растения диаметром меньше миллиметра устилают весь океан многометровым слоем!

Ничего удивительного, если учесть два обстоятельства: возраст этих отложений и общее количество диатомовых водорослей в океане. Крошечные ископаемые остатки раковинок складываются даже в особую горную породу — диатомит. Его можно найти там, где морское дно сегодня стало сушей. В диатомите находят остатки тех же видов водорослей, которые плавают в океане и сейчас. А морское дно на месте залежей диатомита было 60 млн. лет назад…

Что же касается общего количества диатомей, то его никто и никогда не сумеет точно подсчитать. Слишком большое получится число: в литре воды их может быть больше современных исследований можно сделать некоторые выводы. Так, ученые выяснили, что Микроскопические существа океана диатомеи производят четверть всех органических веществ на планете и три четверти производимого в океанах «живого веса».

То есть за год эти крошки Микроскопические существа океана плодятся и размножаются так, что общий вес появившегося «нового поколения» составляет, по некоторым данным, примерно 150 млрд. т… И еще один интересный и очень важный для нас факт: четверть всего кислорода, которым мы дышим, тоже «продукция» этих водорослей.

Диатомеи с их невероятной скоростью размножения и роста вполне способны были бы за несколько лет заполнить собой весь Мировой океан. Однако этого не происходит и никогда не произойдет. Во-первых, им не хватит питательных веществ: даже в самых лучших для этих водорослей местах океана к концу лета рост числа диатомей прекращается. Не хватает растворенных в воде фосфатов и нитратов для питания и кремния — для строительства панцирей.

А во-вторых, вес всех диатомей в мире — меньше миллиарда тонн. Сравните с приведенным выше числом, с тем, сколько их появляется за год. Едят! Все их едят, кто только может! Если сравнивать водоросли с наземными растениями, то диатомей занимают в питании морских жителей то же место, что на суше трава.

От них зависит почти все благополучие океана. К тому же жизнь океана отличается от сухопутной одним важным обстоятельством: здесь больше животных, которые питаются не растениями, а другими животными. Настоящих травоядных видов не так уж много.

Кроме растений, производить пригодные для питания животных вещества некому — ни в океане, ни на суше. Поэтому все начинается с них. Конечно же, не одни диатомей кормят океан, — есть множество других водорослей, и огромных, и микроскопических. Даже среди одноклеточных диатомовые не одиноки. Просто они быстрее размножаются.

Итак, диатомей взяли нужные вещества из морской воды, погрелись на солнышке, выросли. Тут же их начинают поедать такие же микроскопические животные — радиолярии, например. Или крошечный, размером в несколько миллиметров, рачок калянус — самое многочисленное на Земле растительноядное животное.

Это существо для океана важно не меньше, чем диатомей. На обычного речного рака калянус совсем не похож. Клешней у него нет, зато вместо них на лапах выросли тончайшие щеточки, через которые рачок постоянно процеживает морскую воду.

Все пригодное в пищу отфильтровывается, при этом еще и создается ток воды, поддерживающий калянуса на плаву. Далеко он не перемещается, разве что спасаясь от врагов или погружаясь на другую глубину, — эти рачки не любят слишком яркого света. Они «пасутся» там, где есть их излюбленная пища — мельчайшие водоросли.

Калянусов относят к веслоногим рачкам. Всего их около тысячи видов, и с одним из них, циклопом, хорошо знакомы любители аквариумов: такие рачки, как и их близкие родственницы дафнии, — излюбленный корм большинства рыбок. Веслоногих в океане очень много, и встречаются они практически везде — от Северного полюса до берегов Антарктиды. Около Мурманска, например, в литре морской воды можно найти до 25 калянусов, а у берегов Камчатки летом, когда усиленно «цветут» диатомеи, плотность веслоногого населения не бывает меньше 10 штук на литр.

Микроскопические существа океана — на большой глубине, у самого океанского дна, водорослей нет, и там этих рачков гораздо меньше — около 500 на тонну воды. Глубинные калянусы питаются не диатомеями, а простейшими животными и даже бактериями.

Веслоногие рачки взяли на себя огромную работу, облегчив жизнь остальным морским обитателям. В самом деле, если никто, кроме диатомеи, не производит пригодные для питания животных вещества — чем же тогда питаться рыбам?

Можно, конечно, по примеру того же калянуса фильтровать воду, но у крупной рыбы на это уйдет слишком много сил. Ведь питательная ценность растений гораздо меньше, чему мясных продуктов. Значит, рыба просто потратит на добывание пищи больше энергии, чем получит от переваривания такого «вегетарианского» обеда.

Поэтому диатомеями могут успешно прокормиться только существа размерами не намного больше их самих. Но эти малыши переработают растительную массу в более питательную — животную. И сами они будут чуть крупнее… Значит, на них будут охотиться те, кто вырос еще больше. Чаще всего в открытом море такими охотниками оказываются рачки длиной около сантиметра.

Они похожи на крошечных креветок и носят сложное имя — эвфаузиевые. Но правильно и без запинки выговорить такое название могут только ученые-биологи, поэтому в обычной речи чаще встречается другое слово, норвежское, — «криль». Его используют и для обозначения больших скоплений крупных веслоногих рачков, так что мы позволим себе немного отойти от строгих научных определений и будем называть крилем и тех и других сразу.

Так что договоримся на будущее: для нас криль — это сообщество рачков не длиннее сантиметра. Криль питается мельчайшими животными и водорослями и при этом сам вырастает до таких размеров, что им могут питаться крупные животные. Тем более что скопления в океане он образует весьма заметные.

В антарктических водах, самых богатых диатомеями, на поверхности иногда можно заметить розоватые полосы длиной в несколько сотен метров — это по течению и ветру вытянулись огромные полчища рачков.

В каждой такой «полоске» их миллионы, а розоватый цвет скоплению придают панцири эвфаузиид. Криль слишком мал ростом и слаб, чтобы бороться с течением, зато везде найдет себе пропитание. А те, кто посильнее, рыщут по морю в поисках криля.

Микроскопические существа океана еще полностью не изучены!