Книга: Мир океана. Море живет

Глава 3. Жители бездны

Глава 3. Жители бездны

Теперь все знают, что Мировой океан населен от поверхности до самых больших глубин. Даже на дне глубочайшей Марианской впадины, превышающей 11 километров, имеется жизнь. Но еще совсем недавно считалось, что предельные глубины океана необитаемы. Оснований для этого имелось немало. Как известно, при погружении на каждые 10 метров давление увеличивается на 1 атмосферу. Значит, на глубине в 10 километров оно равно одной тысяче атмосфер. Какой же организм способен выдержать такое давление? Он должен быть расплющен в лепешку! Кроме того, в эту бездну не проникают даже самые слабые лучи света — там царит вечный мрак и вечный холод. Чем глубже опускать термометр в морскую воду, тем более низкую температуру он будет показывать. Легко рассчитать, что на дне глубочайших желобов температура близка к нулю, а может быть, она даже ниже нуля. Из-за отсутствия света в океанской пучине невозможен фотосинтез, а от атмосферного кислорода она отделена многокилометровым слоем воды, значит, там нечем дышать. Нет там также никакой пищи, значит, нет и жизни.

Проверить эти пессимистические предположения было не так-то просто. Технически несовершенные орудия лова позволяли добывать образцы лишь с относительно небольших глубин. Океан надежно хранил свою тайну.

Тем, кто незнаком с глубоководными исследованиями, задача кажется легко выполнимой. Для этого нужно только удлинить трос, на котором спускают необходимые приборы. Чтобы понять, насколько трудно добыть животных с большой глубины, нужно самому принять участие в морской экспедиции, снаряженной специально для этой цели. Почему экспедиция должна быть специальной? Разве нельзя провести эту работу попутно с другими исследованиями моря?

Оказывается, нельзя. Во-первых, необходимо иметь хорошо оборудованное большое судно. Во-вторых, нужны умелые и знающие моряки и ученые, способные справиться с этой трудной задачей. Наконец, следует помнить, что все глубоководные работы очень продолжительны, и времени ни на что другое уже не остается. Кроме всего прочего, организация такой экспедиции сопряжена с большими материальными затратами. Даже теперь во всем мире имеется считанное число судов, с которых можно вести работу на самых больших глубинах океана, а перед второй мировой войной их не было вообще.

В наш век завоевания космоса всем известны основные принципы ведения космических исследований, но, наверное, далеко не каждый представляет себе, как выглядит на практике изучение жизни в абиссали (на глубине 3,5–6 тысяч метров) и в ультраабиссали (свыше 6 тысяч метров).

Когда научно-исследовательское судно подойдет к намеченному району работ, первыми должны показать свое искусство капитан и штурманы. Глубоководный желоб обычно представляет собой узкую подводную долину шириной всего в несколько километров, а самая его нижняя часть имеет вид скорее щели. Нужно очень точно вывести судно в точку над этой невидимой глубиной. Сделав несколько галсов и прощупав дно с помощью эхолота, штурманы производят сложные расчеты, в которых учитываются сила, скорость и направление течений на разных глубинах, сила ветра и скорость сноса судна, время, необходимое для проведения работ, длина вытравляемого троса и многое другое. После этого судно уходит от своей цели и ложится в дрейф.

Капитан Немо недаром выбрал для своего «Наутилуса» девиз «Подвижный в подвижном». В море нет ничего застывшего, оно все время в движении. Ветер гонит исследовательское судно в одну сторону, поверхностное течение сносит его в другую. Глубоководное течение, идущее совсем в ином направлении, отклоняет опущенные в море приборы куда-то вбок. Все это нужно предвидеть и рассчитать так, чтобы через несколько часов, когда будет вытравлено положенное количество километров стального троса, орудие лова коснулось дна не где попало, а как раз на дне узкого желоба, на 10-километровой глубине.

Итак, судно легло в дрейф. Теперь наступает очередь палубной команды. Боцман уже стоит у пульта управления главной глубоководной лебедкой, матросы заняли свои места у огромного барабана, возле блоков, через которые проходит смазанный густым маслом толстый стальной трос. Биологи подтащили свой трал, над оснасткой которого они трудились целую неделю.

Имеется несколько модификаций биологического трала, но в общем это орудие представляет собой металлический каркас с привязанным к нему мешком из мелкоячеистой сети (дели). Тяжелые салазки трала скользят по дну, а его подборы захватывают с поверхности грунта находящихся там животных, а также камни и другие подводные предметы. Все это вместе с изрядной порцией ила или песка попадает в мешок.

Последняя проверка креплений — и шестиметровая железная рама повисает на стреле. Вниз свешивается огромный мешок из прочной дели, защищенный брезентовыми фартуками. Теперь в течение нескольких часов трал будет идти ко дну, а трос змейкой убегать за борт. Палубная команда в одних трусиках, если работа ведется в тропиках, или в штормовках, надетых поверх ватников, если стоит мороз, не может уйти ни на минуту. Постоянно нужно следить, чтобы трос ложился на барабан ровными витками, чтобы его нигде не заело в блоках, чтобы не было на нем обрывов стальных нитей. Тяжелее всего тем двоим, что работают в жаре и духоте глубоко внутри корабля, там, где находятся огромные вьюшки с десятками километров троса.

После того как трос вытравлен и трал по расчетам лег на дно, лебедку останавливают. Опытный тралмейстер по едва заметному дрожанию и подергиванию троса определяет, плывет ли трал или волочится по дну, время от времени задевая за камни. В течение часа-полутора судно медленно дрейфует, увлекая за собой трал. Подъем длится еще несколько часов. Когда счетчик на пульте управления лебедкой указывает, что трал «на подходе», наступает завершающий этап работы. Побывавшее в «морской преисподней» глубоководное орудие лова поднимают на палубу и все содержимое мешка переносят на тончайшие сита, где нежных обитателей бездны отмывают от ила и песка под струями воды.

Это в случае успеха. Но ведь далеко не каждый раз трал приносит желанную добычу. То об скалу порвется мешок, и на борт придут жалкие обрывки новенькой дели. То трал «не сядет» на дно и вернется хотя и целым, но совершенно пустым, то мешок при спуске захлестнется и закроет траловый зев, да мало ли что может случиться.

Чтобы установить плотность поселения донных морских животных, используют дночерпатель. Этот прибор похож на закрывающийся ковш экскаватора. Его опускают вертикально вниз. Коснувшись дна, створки дночерпателя автоматически захлопываются и захватывают грунт с площади 0,25 квадратного метра вместе с сидящими на дне и в грунте животными.

Для получения дночерпательной пробы тоже приходится часами стоять у небольшой бортовой лебедки и ловить момент посадки прибора на дно. Когда счетчик троса приближается к нужной глубине, внимание удваивается. Едва дночерпатель коснется дна, уменьшается нагрузка на электромотор, и тон гудения лебедки чуть заметно меняется. Нужно обладать тонким, тренированным слухом, чтобы на открытой палубе на фоне шума волн и свиста ветра определить по звуку момент касания. Особенно это трудно сделать при высокой волне, когда трос то натягивается, то ослабевает, лебедка гудит неравномерно, а палуба ходит под ногами. Начать подъем преждевременно — значит поднять дночерпатель пустым. Если же для страховки вытравить побольше троса, получится еще хуже. Упругие витки свободно лягут на дно большими петлями, а при подъеме затянутся в подобие узелков — колышки. В этих местах стальные нити троса ломаются, и прибор навсегда остается на морском дне.

Не меньше времени и труда требуется, чтобы собрать глубоководный планктон, сделать фотоснимок, измерить придонную температуру, поднять на борт барометр с пробой воды для определения ее солености, содержания кислорода и т. д.

Каковы же реальные условия существования на глубине 6–11 тысяч метров?

Давление. Оно равно расчетному. Сколько десятков метров, столько и атмосфер. Но само по себе высокое давление почти не воздействует на абиссальных животных. Они его вообще не ощущают, как мы не ощущаем атмосферного давления на поверхности земли. Вот когда человек поднимается на высокую гору, изменение давления начинает сказываться и выражается в форме горной болезни: учащается пульс, слышен шум в ушах, начинаются головокружение, тошнота, слабость и т. д. Горцы же чувствуют себя в этих условиях превосходно. Таким образом, дело касается не столько абсолютной величины давления, сколько диапазона изменения этой величины. Поскольку абиссальные животные постоянно живут при давлении 600–1100 атмосфер, оно не оказывает на них вредного воздействия. Было бы ошибочно утверждать, что гидростатическое давление вообще не влияет на жизнедеятельность глубоководных животных. Оно, несомненно, изменяет скорость некоторых биохимических процессов в организме и воздействует на его энергобаланс, но и только. Никакого «расплющивания» под напором многокилометрового слоя воды, конечно, не происходит.

Температура в абиссали удивительно постоянна и равна 1–2,5 градуса выше нуля. По-видимому, она никогда и не была иной. Соленость тоже колеблется в ничтожно малых пределах и почти не отклоняется от средней нормальной солености остальных вод Мирового океана. Вода в абиссали, вплоть до самой глубокой отметки (11 022 метра), содержит растворенный кислород в количестве не меньше, а даже несколько выше, чем на глубине 1000 метров. Наличие кислорода на больших глубинах объясняется постоянным перемешиванием слоев воды. Она не стоит как в пруду; там имеются течения, иногда достигающие скорости 0,3–0,4 километра в час.

Все органические вещества поступают в абиссаль только из верхних слоев воды и в результате сноса. Вот что говорит по этому поводу один из крупнейших знатоков жизни на предельных глубинах океана — профессор Георгий Беляев.

«Можно сказать, что глубоководные желоба представляют собой как бы гигантские отстойники, в которых накапливаются частицы, как оседающие из поверхностных слоев воды, так и переносимые из прилегающих к желобам участков океанического дна. Все, что тем или иным способом попадает в глубины желобов, уже не может быть вынесено за их пределы».

Таким образом, абиссаль постоянно пополняется органическими остатками — телами погибших планктонных и нектонных организмов, обрывками водорослей, затонувшими частями наземных растений, которые выносятся в море реками.

Итак, обитатели бездны имеют все необходимое для жизни: правда, там царит постоянный холод и мрак, но к этому они приспособились за длительный период жизни в абиссали.

Кто же эти жители мрачного Аида, из которого нет выхода? Сколько их? Как они выглядят?

Абиссаль населена множеством животных самых различных групп. Проводя анализ донной глубоководной фауны, профессор Г. Беляев подсчитал, что она насчитывает около 120 видов простейших одноклеточных животных, 26 видов губок, 17 видов кишечнополостных, свыше 50 видов червей, 117 видов ракообразных, 60 видов моллюсков, столько же иглокожих, 25 видов погонофор, а также несколько видов рыб.

Многие обитатели абиссали отличаются микроскопически малыми размерами. После промывки улова на ситах, отмучивания ила и отбора крупных животных весь остаток приходится долго и тщательно просматривать под бинокулярной лупой, перебирая крупицы грунта препаровочными иглами. Среди песчинок и обломков раковин попадаются крошечные рачки и моллюски, не говоря уже о простейших. Однако наряду с ними морское дно предельных глубин заселено и относительно крупными животными.

На камешках, поднятых с глубины 6–10 километров, часто можно обнаружить маленькие приросшие коричневые «фунтики». Внутри такой конической трубочки помещается тело полипа. Время от времени от него отделяется медузка и всплывает в толщу воды. Хотя высота полипа вместе с ножкой едва достигает 10–15 миллиметров, отделившаяся от него медуза вырастает до вполне солидных размеров. Дисковидная атолла имеет зонтик диаметром 15–20 сантиметров, а коническая перифилла бывает величиной с небольшое ведерко. Обе медузы окрашены в великолепный шоколадно-коричневый цвет. У глубоководных животных этот цвет связан со способностью к свечению. Во мраке морской преисподней атолла и перифилла выполняет роль больших живых фонарей.

Таким образом, уже при первом знакомстве с условиями жизни в абиссали выясняется, что там не абсолютно темно. По-видимому, свет, излучаемый медузами, привлекает к ним мелких планктонных рачков, которые тут же захватываются длинными щупальцами и препровождаются в рот. Вообще способность излучать свет характерна для многих абиссальных животных, в первую очередь хищных, но светятся также и вполне безобидные рачки и черви. Весьма вероятно, что в этих случаях излучение света не имеет биологической целесообразности, а является побочным результатом некоторых биохимических процессов, происходящих в организме, в частности, процессов окисления.

Отсюда становится понятным наличие у многих абиссальных животных хорошо развитых органов зрения. Глаза имеются у рыб и у различных ракообразных. Кроме зрячих обитателей абиссали, существует немало и совершенно слепых или же с недоразвитыми, плохо видящими глазами. Такие животные, как голотурии, морские ежи, погонофоры, губки, вообще лишены органов зрения независимо от того, живут ли они в темноте или на свету. Некоторые глубоководные рачки утратили способность видеть в связи с жизнью в толще грунта, где нет никаких живых фонарей. Но ведь и обитатели мелководных грунтов тоже лишены глаз! Следовательно, не только высокое давление, но и отсутствие солнечного света в абиссали сами по себе не вызывали серьезных изменений в строении глубоководных животных.

Не нужно воображать, что благодаря наличию светящихся животных абиссаль и ультраабиссаль выглядят как празднично иллюминированный город. Животных на глубине Мирового океана крайне мало, и там действительно темно. Многим обитателям бездны приходится добывать пищу, пользуясь осязанием. Глубоководные креветки ощупывают пространство вокруг себя длиннейшими усиками, превосходящими во много раз тело животного. Некоторые рыбы для той же цели используют видоизмененные бичевидные лучи плавников. Движения животных при таком способе охоты неторопливы. Они очень напоминают играющих в жмурки детей, которые медленно ходят и инстинктивно широко расставляют руки, чтобы не натолкнуться на мебель и легче обнаружить партнера.

На дне предельных глубин океана поселяются различные неподвижные животные. Губка хиалонема, имеющая вид бокала, сидит на конце длинного стебля из закрученных жгутом полупрозрачных, как бы стеклянных, кремниевых иголок. Нижний конец жгута внедрен в илистый грунт. В ил погружены и основания глубоководных морских перьев. На большой глубине питательные вещества весьма ограничены, поэтому живущие там морские перья имеют небольшое число полипов. Колония одного из видов абиссальных морских перьев состоит всего из двух полипов на общей ножке. У этих сиамских близнецов всегда имеется сожитель — небольшая актиния, которая поселяется на стволе колонии между полипами. Другой типично абиссальный представитель актиний, в отличие от своих более мелководных сородичей, снабжен наружным скелетом в виде коричневой хитиноидной трубочки. Такая актиния не способна передвигаться и по внешнему виду больше напоминает некоторых сидячих кольчатых червей.

Предельные глубины Мирового океана — настоящее царство таинственных бородоносцев-погонофор, здесь они представлены наибольшим разнообразием видов. На ножках глубоководных губок, трубках актиний и погонофор поселяются родственные баланусам глубоководные усоногие рачки скальпеллумы. Но как мало они походят на морских желудей литорали! Уплощенное чешуйчатое тело скальпеллума прикрепляется не широкой подошвой, а сидит на тонкой ножке.

Приросшие ко дну другие неподвижно сидящие абиссальные животные питаются почти исключительно тем, что падает на них сверху, то есть полуистлевшими останками планктонных организмов, живущих ближе к поверхности океана. То, что они не могут или не успевают захватить, падает на дно. Здесь эту малопитательную пищу собирают с поверхности бродящие во тьме рачки, черви, голотурии и морские звезды. Некоторые из этих организмов, роющихся в грунте, довольствуются тем немногим, что им удается извлечь, пропуская через кишечник огромное количество ила. Отдельные виды рачков питаются только растительными остатками наземного происхождения.

Все это является яркой иллюстрацией идеи о тесной связи между всеми живыми существами, населяющими нашу планету.

Наконец, среди абиссальных животных имеются и хищники. Главное место среди них принадлежит различным рыбам. Самые глубоководные имеют маловыразительную внешность. Их покровы лишены окраски, и сквозь полупрозрачную кожу просвечивают дряблые мышцы. Все глубоководные рыбы не отличаются крупными размерами. Пойманный в Курило-Камчатском желобе на глубине 7579 метров розовый карепроктус считается очень крупным — его длина около 24 сантиметров. Формой тела он несколько напоминает налима. Похож на него и другой представитель глубоководных рыб — пергаментно-желтый бассегигас, добытый с глубины 7160 метров в Яванском желобе. Рыбы эти не родственны между собой, и внешнее их сходство объясняется исключительно обитанием в одинаковых условиях.

Наиболее необычной формой тела и целым комплексом биологических особенностей отличаются рыбы, обитающие на глубине 2–4 километра. Некоторые из этих маленьких страшилищ имеют огромную зубастую пасть, способную захватить и проглотить крупную добычу. Встреча хищной глубоководной рыбы со своей жертвой происходит очень редко, и размеры добычи не являются препятствием для агрессора. Таков хаулиод — небольшая черная рыбка с длинным чувствительным усиком на нижней губе и со страшными длинными зубами.

Многие глубоководные рыбы обладают светящимися органами, которые служат для привлечения добычи. Удильщики имеют огромную голову и относительно маленькое тело. Светящийся орган помещается на кончике небольшого выроста над верхней губой. Приплывающих на свет рыбок и креветок удильщик хватает длинными зубами, усеивающими обе его челюсти. Несмотря на наличие светящейся приманки, удильщику редко удается насытиться, так как жизнь на больших глубинах не отличается обилием. По этой же причине затруднена и встреча между особями разного пола. Для обеспечения продолжения рода у удильщиков выработались совершенно уникальные отношения между полами. Самцы значительно мельче самок, которые массивнее своих кавалеров в 5 тысяч раз. Выйдя из икринки и достигнув возраста зрелости, самец начинает поиски самки, руководствуясь при этом обонянием и зрением. Найдя самку своего вида, он вцепляется в ее тело зубами. Вскоре губы и язык самца срастаются с телом самки. Кровеносная система обеих рыб сливается воедино, и самец утрачивает способность к самостоятельному питанию. У него исчезают органы пищеварения, глаза, и вскоре он становится настоящим паразитом, за какого его первое время и принимали. Одна самка может носить на себе до трех самцов, и ее икра всегда будет оплодотворена.

В самую возможность существования жизни в глубинах океана долгое время никто из ученых не верил. Известный английский естествоиспытатель и исследователь моря Эдвард Форбс в 1841 году на основании своих исследований в Средиземном море пришел к выводу, что нижняя граница жизни в океане проходит на глубине около 540 метров. В эти расчеты свято верили, пока в том же Средиземном море не понадобилось извлечь для ремонта телеграфный кабель. Несколько лет кабель пролежал на глубине свыше двух километров, и его облепили двустворчатые моллюски и кораллы. Окончательное поражение теории Э. Форбса нанесла английская экспедиция 1872–1876 годов, состоявшаяся на исследовательском судне «Челленджер», во время которой с глубин от 700 до 4500 метров было добыто 6600 видов различных животных. Таким образом, нижняя граница жизни в океане отодвинулась на значительную глубину, но до 1949 года вопрос о возможности жизни ниже 7 тысяч метров все еще оставался открытым.

С 1949 года изучение предельных глубин океана началось с борта советского научно-исследовательского судна «Витязь». Вдохновителем и организатором работ был академик Лев Зенкевич. Почти одновременно датский зоолог Антон Бруун предпринял глубоководные исследования со специально оборудованной для этой цели «Галатеи». В короткий срок усилиями двух научных коллективов были обследованы главнейшие глубоководные впадины океана и всюду обнаружена жизнь.

Пока зоологи в своих лабораториях изучали добытых из ультраабиссали животных, швейцарец Огюст Пикар конструировал свой батискаф. 23 января 1960 года сын O. Пикара Жак и американец Дэн Уолш спустились в батискафе «Триест» на дно Марианской впадины и увидели на глубине 10 525 метров какое-то живое существо. Известный датский зоолог, участник экспедиции на «Галатее» Торбен Волф полагает, что это была большая голотурия.

Итак, спор о возможности жизни в ультраабиссали был решен. Человек получил возможность детально исследовать добытых со дна океана обитателей бездны и своими глазами видел живых существ на 11-километровой глубине. Но встает новый вопрос: как они туда попали?

Как только были добыты первые глубоководные животные, возникло предположение об их исключительной древности. Казалось вполне естественным, что на огромных океанских глубинах, где не так остро ощущается конкуренция, могут сохраниться представители древних примитивных групп. Как в гигантском холодильнике, они пребывают там многие миллионы лет, пока на поверхности океана и на суше протекают бурные эволюционные процессы. Однако предположение о древности абиссальной фауны не нашло серьезного подтверждения. Почти все глубоководные животные оказались довольно близко родственными современным видам, обитающим на небольших глубинах. В абиссали удалось обнаружить только, одно «живое ископаемое» — примитивного моллюска — неопилину, существо, близкое по строению к предкам всех современных моллюсков. Представители этой группы животных до работ «Галатеи» были известны только в ископаемом состоянии.

Гораздо чаще примитивные животные встречаются на шельфе или на литорали. Вспомните о наутилусе, о мечехвосте, о лингуле. Современная кистеперая рыба латимерия, близкая к предкам наземных позвоночных животных, тоже была поймана не в абиссали. Она живет среди скал и камней на глубине 150–400 метров вблизи Коморских островов.

Таким образом, предельные глубины Мирового океана вовсе не оказались заповедником вымерших обитателей моря.

А. Бруун высказал предположение, что во время последнего ледникового периода в результате внезапного похолодания на всей планете температура воды в абиссали, прежде тоже довольно высокая, упала ниже 4 градусов Цельсия. При этом вымерли все тогдашние абиссальные животные. Позднее предельные глубины океана были заселены выходцами из мелководных участков моря. Согласно этой теории фауна абиссали сформировалась недавно, и потому она очень молодая. Может быть, некоторые группы организмов, например равноногие рачки, действительно проникли в абиссаль в послеледниковое время. Во всяком случае, так полагает советский гидробиолог Олег Кусакин. Но в свете новейших данных низкая температура воды в абиссали установилась не в период последнего оледенения, а значительно раньше. Значит, идея о молодости всей абиссальной фауны не получает серьезного подтверждения. Скорее всего, как предполагал академик Л. Зенкевич, абиссаль начала заселяться обитателями верхних участков океана с глубокой древности, и этот процесс не останавливался в течение всей истории органической жизни на Земле.

Итак, мы познакомились с жизнью в океане. Она оказалась удивительно богатой и невероятно разнообразной.

Океан породил жизнь, и он же поддерживает ее на всей планете.

Океан сказочно богат, но его богатства не беспредельны. Нужно очень осторожно и очень разумно использовать его дары, чтобы не подорвать самые источники их воспроизведения.

Океан необъятен, но уязвим. Необходимо беречь чистоту его вод и дна. За сто лет существования парового флота все дно океана было усыпано шлаком из котельных топок пароходов. К счастью, эта примесь к естественным осадкам не нанесла океану и его обитателям существенного вреда. Гораздо больше опасностей таят в себе пролитая нефть, захороненные шлаки радиоактивных веществ, даже простые стеклянные бутылки и обрывки полиэтиленовой пленки.

Чтобы океан продолжал порождать и поддерживать жизнь, чтобы давал много ценных и вкусных продуктов, чтобы служил источником радости и здоровья миллиардов людей, его нужно любить и беречь. Беречь для себя и для будущего!.