Донат Наумов - Мир океана. Море живет

Долгое время считалось, что свет играет первостепенную роль в размножении этих самых морских желудей. Известно, что их личинки появляются из яиц еще осенью и всю долгую полярную ночь пребывают в материнском организме. С появлением же солнца происходит их вымет. Прямая зависимость между появлением солнца и выметом личинок казалась несомненной, пока научный сотрудник Мурманского биологического института И. Ржепешевский не провел простой опыт. Незадолго до окончания полярной ночи он набрал камней с морскими желудями, поместил их в аквариум и начал усиленно освещать. Несмотря на яркий свет вымета не последовало: морские желуди явно ждали какого-то другого сигнала. Пищей для их личинок служат одноклеточные водоросли, и И. Ржепешевский попробовал стимулировать нерест балянусов с помощью этих организмов. Вскоре он установил, что вымет личинок начинается, как только в сосуд с морскими желудями добавляют мельчайшие жгутиковые одноклеточные водоросли. В этом случае личинки появляются даже в темноте.

Теперь все стало понятно. Первые солнечные лучи вызывают начало размножения жгутиковых водорослей, и только после этого наступает черед нереста морских желудей. Связь между концом полярной ночи и началом вымета личинок, конечно, имеется, но в эту цепь вклинивается дополнительное звено: жгутиковые водоросли. Иногда таких звеньев может быть несколько.

В каждом литре океанской воды растворено 35 граммов различных солей. Для морских животных и растений такая концентрация наиболее благоприятна. Поэтому в морях нормальной солености наблюдается большее разнообразие животного и растительного мира. В водах, содержащих меньше соли, фауна и флора беднее. В литре беломорской воды недостает до нормы всего лишь 5–10 граммов солей, и потому головоногих моллюсков в Белом море никогда не увидишь, там редко встречаются и морские ежи.

В довольно распресненном Черном море из иглокожих животных встречаются лишь мелкие змеехвостки (офиуры), а в Азовском их и вообще нет. Восточная часть Балтийского моря настолько опреснена, что настоящие морские фауна и флора там практически отсутствуют.

В морях с нормальной океанской соленостью угнетающему или губительному воздействию распреснения подвержены главным образом обитатели литорали. Во время спада воды прямо по осушной зоне текут пресные ручьи, в устьях рек соленая вода сменяется пресной. Особенно опасны для обитателей обнажившейся литорали дожди. В 1956 году ливнями были погублены значительные участки коралловых поселений на знаменитом Большом Барьерном рифе Австралии.

Гибель кораллов имела далеко идущие последствия: разлагающиеся мягкие ткани полипов отравили воду и вызвали смерть множества животных, в том числе и тех, которые обитают ниже приливно-отливной зоны.

При определенных условиях литоральным организмам угрожает также опасность переосолонения. В результате испарения воды из луж и «ванн» концентрация в них соли сильно возрастает. Только приход приливной волны объединяет «ванну» со всем Мировым океаном, уравнивает содержание соли и избавляет обитателей «ванн» от угрозы засоления заживо.

В чем же заключается опасность избытка или недостатка соли в воде?

Выше уже говорилось, что клетки всех животных содержат в себе ионы солей в определенной концентрации, близкой по составу к морской воде; в случае нарушения этого условия клетки погибают.

При распреснении под влиянием сил осмотического давления вода стремится проникнуть в ткани организма, а соли — уйти в окружающую среду. Если это происходит, то ткани разбухают от избытка влаги и наступают их необратимые изменения.

В процессе эволюции животные выработали различные приспособления, позволяющие им защищаться от нарушения водно-солевого режима.

Наиболее крупных результатов в области изучения этой проблемы добился член-корреспондент АМН А. Гинецинский. Им установлено три главных типа таких приспособлений.

Самый простой защитный механизм обнаружен у более примитивных животных и может быть проиллюстрирован на примере морского червя — пескожила, или арениколы. Пескожил, как видно из названия, обитает в грунте песчаных пляжей, где роет норки глубиной 30–40 сантиметров. Естественно, что во время отлива в норки может попасть пресная вода, но для пескожилов это не очень опасно.

Исследования показали, что они выносят опреснение до 50 процентов от нормы. Недостаток соли не оказывает на их организм вредного воздействия.

По мере усложнения организации ткани животных становятся более уязвимыми. На тех же пляжах и на той же глубине обитают песчаные ракушки из рода мия. Тело моллюска защищено от воздействия пресной воды двойной оболочкой — раковиной и лежащей под ней кожной складкой — мантией. Наружу из норки выступает лишь длинный вырост с двумя отверстиями — сифон. Через одно отверстие во время прилива вода поступает внутрь раковины, через другое выбрасывается. Этим обеспечиваются питание и дыхание моллюска. Если при отливе в норку, где живет мия, подлить немного пресной воды, отверстия сифона мгновенно замыкаются. Спустя некоторое время они снова открываются. Однако лишь только вода попадает внутрь, происходит новое замыкание. Моллюск как бы пробует воду на вкус. При замене пресной воды на морскую отверстия сифона уже не закрываются. Если в опресненную воду поместить моллюска с поврежденной раковиной, его ткани тоже повреждаются и он погибает.

Итак, более высокоорганизованные животные выработали иной механизм защиты. Он заключается в надежной временной изоляции от внешней среды и развитии специфических органов чувств. Эти приспособления имеют и свои недостатки: в распресненной воде у изолированных от внешней среды животных снижаются обмен веществ и активность, они не могут ни двигаться, ни питаться.

Высшего развития в приспособлении к условиям существования в быстро изменяющейся солености достигают ракообразные и рыбы. При попадании этих животных в распресненную среду их органы выделения начинают усиленно выводить из организма лишнюю воду. Одновременно через жабры в кровь всасываются соли натрия. В среде повышенной солености органы выделения выводят избыток солей; через жабры в организм всасывается вода и одновременно удаляются ионы натрия. Этот сложный физиологический механизм обеспечивает высокоорганизованным животным возможность легко переносить как распреснение, так и переосолонение среды и быстро приспосабливаться к растворам любой концентрации. Активность ракообразных и рыб при этом не изменяется. Лососевые, осетровые и другие проходные рыбы, живущие в море, свободно входят для икрометания в реки. Крабы, обитающие вблизи устьев рек, при отливе продолжают свою повседневную деятельность, несмотря на потоки пресной воды, попадающие на осушную зону.