Книга: Будущее Земли: Наша планета в борьбе за жизнь

13. Водный мир, где все совсем по-другому

13. Водный мир, где все совсем по-другому

а Земле существует два разных мира живых существ, два совершенно разных набора экосистем. Базовые иерархические уровни биоразнообразия одинаковы — от экосистем к видам, от видов к генам. Оба эти мира находятся под угрозой исчезновения. Но во всем остальном — они разные.

Чтобы пояснить эту идею, предлагаю мысленно отправиться в небольшое путешествие. Давайте спустимся на дно моря в прибрежной зоне. Оглянитесь вокруг — все здесь настолько отличается от того, что вы привыкли видеть на земле и в небе, что вам кажется, будто вы на другой планете. Если вы решите по-настоящему погрузиться под воду без систем жизнеобеспечения, вы погибнете меньше чем за 10 минут. На дне есть огромные участки, на которые не то что не ступала нога человека, но которые люди даже не видели.

До недавнего времени изменения, которые принесла с собой эпоха антропоцена, обходили стороной большую часть морского мира, но в начале XXI в. ситуация начала стремительно меняться. Люди стали посягать даже на самые удаленные и глубокие участки океана, в особенности те, где имеются пищевые и прочие ресурсы, из которых можно извлечь прибыль. Наш экологический след становится все более заметным: температура воды повышается, происходит ее подкисление; состояние коралловых рифов ухудшается, иногда настолько, что они гибнут, а кое-где уже обречены на полное исчезновение. Чрезмерный вылов рыбы в открытом море стал обычным явлением. Донное траление превращает бентос в грязь, а отходы из дельт загрязненных рек растекаются по дну, убивая все вокруг и образуя мертвые зоны.

Тем не менее большая часть морского биоразнообразия продолжает существовать. Несмотря на сокращение численности популяций и областей географического распространения многих видов, лишь единицы из них исчезли полностью. В море все еще есть места, где можно понаблюдать за тем, как виды успешно взаимодействуют друг с другом в рамках здоровых экосистем. Большая часть этого мира, как я сейчас поясню, остается нетронутой, а ее изучение находится на начальной стадии.

Давайте начнем с пляжа. Представьте, что вы стоите босыми ногами на сыром песке в зоне прибоя при отливе. Набегающие волны обнимают ваши ступни, зарывая их в песок. Теперь задумайтесь о населяющих это место формах жизни. На первый взгляд может показаться, что прибой — это просто вода и чистый песок, лишенный любых проявлений жизни. Но все как раз наоборот. Тут живет множество беспозвоночных животных, не встречающихся ни в каких других местообитаниях. Среди них есть существа размером с большой палец, такие как раки-кроты (песчаные блохи), но подавляющее большинство настолько малы, что невооруженным глазом их разглядеть достаточно трудно.

Необычность мейофауны, как ее принято называть (греческое слово «мейо» означает «меньше»), особенно если учесть незамысловатость ее среды обитания, заключается не только в составе видов, но и в многочисленности таксономических категорий высокого уровня, которые они представляют. Если подойти к опушке леса и тщательно проанализировать разнообразие живущих там видов животных, скорее всего, вы обнаружите представителей следующих семи типов: хордовые (птицы, млекопитающие, амфибии), членистоногие (насекомые, пауки, клещи, двупарноногие, губоногие, ракообразные), моллюски (улитки, безраковинные брюхоногие моллюски), аннелиды (земляные черви), нематоды (круглые черви), тихоходки и коловратки. Среди зерен песка в зоне прибоя при внимательном осмотре вы найдете в два раза больше типов (обещаю вам: удивление и постоянные восклицания «Боже мой!» вам обеспечены), включая следующие: внутрипорошицевые, брюхоресничные черви, гнатостомулиды, киноринхи, нематоды, немертины, приапулиды, сипункулиды и тихоходки. Эти существа кишат среди более привычных для нас моллюсков, кольчатых червей, коловраток и ракообразных. Большинство представителей мейофауны формой тела похожи на червей, что позволяет им быстро перемещаться между плотно прилегающими друг к другу частицами песка. Они все делают ползая — ищут пищу, убегают от врагов, спариваются и размножаются.

Научное изучение мейофауны и ее места в экосистемах береговых линий в разных частях мира еще только начинается. Различные способы взаимодействия между видами остаются практически неизученными. Однако эти необычные обитатели одних из самых динамичных экосистем на планете являются важной частью биосферы. И их куда больше, чем вы можете себе представить. Хотя место обитания мейо­фауны ограничивается всего лишь полоской шириной 1 км, общая протяженность береговой линии на Земле составляет 573 000 км, то есть почти равна расстоянию до Луны. Если царство мейофауны простирается на такую длину, а его ширина в среднем составляет 1 км, общая площадь занимаемой ею территории равна площади Германии.

Давайте пропустим уже знакомые нам коралловые рифы, которые часто называют «дождевыми лесами моря» за их удивительно сложную организацию и богатство биоразнообразия, и поднимемся к поверхности воды. Здесь нас ждут плейстон и совершенно другая среда обитания, с которой незнакомы даже многие специалисты — морские биологи. Там, где воздух соприкасается с водой, обитают организмы, приспособившиеся к жизни на тонком слое, создаваемом поверхностным натяжением воды, или непосредственно под ним. Несмотря на невысокую концентрацию этих организмов, они есть во всех океанах. Они живут на плавучих островах преимущественно животного происхождения. В качестве таких островов могут выступать трупы рыб и морских птиц или даже крошечные кусочки водорослей и слизи, которые не видны невооруженным глазом. Каждый такой кусочек становится домом для целого сообщества живых организмов. Среди обитателей всегда есть несколько видов бактерий, а также архебактерий, которые похожи на бактерии, но имеют совершенно другой состав ДНК. Подобно растениям и животным, только что поселившимся на обычном острове в океане, они процветают и размножаются до тех пор, пока не израсходуют все доступные питательные вещества.

Во всех океанах и внутренних морях бактерии и архебактерии перемещаются по поверхности на фрагментах органического материала (детрита), а также дрейфуют или плавают в слое воды у поверхности. Некоторые свободноплавающие группы этих существ получают нужные вещества и вырабатывают энергию путем фотосинтеза. Общий вывод таков: какой бы кристально чистой вода ни казалась, в ней полным-полно самых разных форм жизни.

Поскольку по специальности я энтомолог, особенно большой интерес у меня вызывают морские насекомые. Учитывая, что на суше видовое разнообразие насекомых исчисляется миллионами, а образуемая ими бурлящая биомасса доминирует в животном мире, было бы любопытно узнать, сколько насекомых населяет морскую среду обитания. Ответ — их там практически нет. Этот факт представляет увлекательнейшую научную загадку. Во время моих собственных исследований на островах я открыл гусениц, живущих в полузатопленных опорных корнях красных мангровых деревьев. Это самый широко распространенный вид мангровых деревьев, который часто встречается в береговой зоне. Но такие места обитания в непосредственной близости от суши — это все-таки далеко не коралловые «джунгли» и уже тем более не открытое море. В настоящем морском мире насекомых нет. Разве что только на поверхности воды. Но и эти необычные путешественники встречаются чрезвычайно редко. Немногие морские биологи видели вживую хотя бы одного. Я не видел. Линней и Дарвин даже не подозревали об их существовании. Нам известно о водомерках, семействах клопов (насекомых отряда полужесткокрылых, Hemiptera), часто встречающихся в пресноводных реках, прудах и озерах, где эти существа скользят по поверхности воды на своих длинных лапках, покрытых водоотталкивающим составом. Пресноводные водомерки питаются насекомыми, такими как личинки комаров, которые сами живут на или у поверхности воды. Все морские водомеркипринадлежат к одному роду . В открытом море было найдено всего пять видов, относящихся к этой немногочисленной группе. На кого они охотятся — неизвестно.

Существование водомерок рода в открытом море является исключением, которое только еще более запутывает ситуацию. Эволюция насекомых на суше, в прудах и прочих пресноводных водоемах насчитывает вот уже более 400 млн лет. В течение всего этого времени они занимали доминирующее положение в животном мире везде, где были растения. Каждая новая волна эволюции приносила с собой миллионы видов насекомых, которые быстро формировались и занимали свои экологические ниши. Однако только насекомым рода , водомеркам, удалось научиться выживать в море. Никакому другому виду, насколько мне известно, не удалось закрепиться хотя бы в самой узкой нише среди тысяч экологических ниш, занимаемых другими видами беспозвоночных животных, таких как ракообразные, морские пауки и многощетинковые черви.

Конрад Лабандейра, ведущий палеонтолог и эксперт в области экологии насекомых, высказал предположение, что отсутствие морских насекомых объясняется отсутствием в море деревьев или низкой лиственной растительности, которая обеспечивает им процветание на суше. Наверное, он прав. Но в морских шельфовых зонах встречается достаточное количество растительности, образующей несколько ярусов: например, в лесах водорослей вдоль тихоокеанского побережья. Но даже такая среда обитания почему-то не вызвала интереса у насекомых. Вместо них ее заселили хищники, паразиты и падальщики, принадлежащие к другим группам беспозвоночных.

Сюрпризы иного рода поджидают нас в уникальной фауне еще одной биологической сокровищницы Мирового океана — глубинного рассеивающего слоя. Если вы промышляете ловлей рыбы в открытом океане и не ограничиваетесь марлином, тунцом и прочими крупными промысловыми видами, отправляйтесь в океан ночью — именно в это время разнообразие видов рыб у поверхности достигает своего максимума. С последними лучами солнца бесчисленные стаи рыб в сопровождении кальмаров и ракообразных поднимаются к поверхности с глубины 270?360 м, где они дрейфуют в темноте в дневное время. Впрочем, даже на такой глубине они не могут чувствовать себя в полной безопасности, так как хищники, обитающие на еще больших глубинах, все равно могут различать их силуэты на фоне проникающего через толщу воды света. В качестве дополнительного средства защиты некоторые виды используют контрподсветку: их собственные ткани или симбиотические бактерии, живущие внутри их организма, вырабатывают свет в нижней части тела. Это явление называют биолюминесценцией. Яркость такого свечения совпадает с яркостью проникающего сверху света солнца или луны, делая животное-источник менее заметным.

По законам биологии соперничество между хищником и жертвой перерастает в эволюционную гонку вооружений. Обитатели глубинного рассеивающего слоя — не исключение. Поэтому по крайней мере несколько видов глубоководных акул, а также хищных рыб-топориков и сепиолид включились в эту игру, выведя ее на новый уровень: нижняя часть их тела также светится, что позволяет им незаметно подкрадываться к жертве.

Еще одно неожиданное открытие, сделанное недавно при изучении глубинного рассеивающего слоя, помимо открытия самого этого слоя, связано с обнаружением самого настоящего монстра, который в нем живет. Впервые пелагическую большеротую акулу наблюдали на глубоководье недалеко от Гавайев в 1976 г. К 2014 г. было зафиксировано 50 случаев, когда кому-либо удавалось поймать такую акулу или хотя бы наблюдать ее вблизи. Хотя большеротая акула может достигать 5,5 м в длину и весить до полутоны, бояться этого гиганта не стоит. Зубы в ее огромной пасти парадоксально малы, и к тому же она не кусается: она держит пасть открытой, заглатывая небольших ракообразных и прочий планктон, то есть получает пищу точно так же, как и столь же безобидные манты, китовые акулы, гигантские акулы и усатые киты.

Если даже таким гигантам удается проплывать незамеченными рядом с кораблями на бескрайних морских просторах в безлунные ночи, какие еще сюрпризы ожидают нас в мире кишащих морских существ размером поменьше? Этот вопрос не дает покоя ученым. Стремясь обнаружить неизвестные науке уникальные формы жизни, они стали более тщательно подходить к работе по изучению океанских микроорганизмов, некоторые из которых относятся к самым крошечным существам на Земле.