Текст книги "Следы былых биосфер, или Рассказ о том, как устроена биосфера и что осталось от биосфер геологического прошлого"

Автор книги: Андрей Лапо

Мир прокариотов таит в себе еще много непознанного, и применение новых методик исследования иногда приводит к неожиданным открытиям.

Одним из крупнейших событий в современном естествознании стало открытие принципиально новой группы организмов, которые получили название архебактерий (все остальные, ранее известные, бактерии во избежание путаницы при этом стали называть эубактериями). Еще не затихли споры о статусе этой группы. Некоторые ученые считают ее высшим таксоном органического мира – надцарством, равным по значимости прокариотам и эукариотам. Другие числят архебактерии в прокариотах, но выделяют в особое царство. Единого мнения пока нет.

Не вдаваясь в подробности, можно сказать, что клетки архебактерий структурно относятся к прокариотному типу, но резко отличаются от всех других живых организмов по своему биохимическому составу. Насчитывают около 40 видов архебактерий, относящихся к 25 родам.

По способам питания архебактерии разнообразны. Среди них есть хемо‑ и фотоавтотрофы (причем у последних кванты света поглощаются не хлорофиллом, как у растений, и не бактериохлорином, как у эубактерий, а другим пигментом – бактериородопсином). Наряду с этим некоторые из архебактерий являются типичными гетеротрофами и могут развиваться только за счет готовых органических соединений. Обращает на себя внимание полное отсутствие среди архебактерий форм, патогенных по отношению к растениям и животным. Наравне с другими прокариотами архебактерии отличаются удивительной неприхотливостью и обитают зачастую при крайне неблагоприятных условиях среды. Оптимальными для анаэробных серных архебактерий являются температуры от 85 до 105°. Аэробные серные архебактерии, открытые в 1981—1983 гг., благоденствуют в среде с водородным показателем (pH) около 1; а галобактерии предпочитают селиться в водах, концентрация NaCl в которых достигает 20—30%!

На основании биохимических данных предполагается, что архебактерии – генетически самостоятельное подцарство (или даже – царство) прокариотов, не связанное с эубактериями узами родства. Видимо, это очень древние организмы; во всяком случае они появились не позже, а может быть, и раньше, чем эубактерии (собственно, поэтому их и назвали архебактериями – от греческого корня «архе» – древний).

Цианобактерии (в системе А. Л. Тахтаджяна – цианеи) – третье подцарство прокариотов на нашей планете. Они настолько своеобразны, что об их положении в системе органического мира биологи пока не достигли договоренности. Ботаники по привычке называют их синезелеными водорослями и относят к водорослям, с которыми они сходны морфологически. Микробиологи же, учитывая недавно открытое сходство с бактериями по таким кардинальным признакам, как строение клетки, генетические и биохимические показатели, числят в прокариотах и называют цианобактериями. В этой книге мы будем придерживаться концепции микробиологов, поскольку роль цианобактерий в биосфере сближает их с другими прокариотами.

В современной биосфере насчитывается около 2500 видов цианобактерий. По морфологическим признакам они обнаруживают огромное разнообразие. Среди них встречаются одноклеточные, колониальные и нитчатые представители. Слизистая пленка оливкового цвета, покрывающая лужи и прибрежные камни, омываемые волнами, – это колонии цианобактерий. Мелкие зеленые «листочки» или шарики, переполняющие искусственные водохранилища в пору их «цветения» – это тоже цианобактерии. Их пышное развитие в водоемах, загрязненных азотистыми соединениями, снесенными с полей, является серьезнейшей экологической проблемой сегодняшнего дня.

Цианобактерии называют экологическим феноменом: их находят даже в ядерных реакторах. По жизнестойкости с цианобактериями могут соперничать только другие прокариоты. В 1883 г. все живое на острове Кракатау было уничтожено извержением, а уже через три года цианобактерии росли на вулканических пеплах и туфах. После испытания США атомного оружия они первыми вернулись на печально известный атолл Бикини; наконец, как мы уже упоминали в предыдущей главе, цианобактерии стали первыми поселенцами и на бесплодных скалах острова Суртсей, возникшего в 1963 г. в результате извержения подводного вулкана к югу от Исландии. Встречаются цианобактерии повсеместно – на суше и в океане, в горячих источниках и на снегу – и даже на… мехе южноамериканских ленивцев. Они неплохо себя чувствуют как в Антарктиде, так и в безводной пустыне.

Пустынные формы цианобактерий выделяют обильную слизь; благодаря этому они могут довольствоваться даже периодическим увлажнением ночной росой. Утром они фотосинтезируют, а днем усыхают – до следующего утра. В Долине Смерти (штат Калифорния, США) цианобактерии обитают под булыжниками кварца, что обеспечивает им днем защиту от палящего солнечного света, а ночью – конденсацию росы на камне. Подобным же образом – невероятно, но факт! – они используют даже крупные кристаллы поваренной соли. Звание экологического феномена цианобактерии оправдывают с лихвой.

Цианобактерии обладают различными типами питания. Прежде всего они фотоавтотрофы, причем в отличие от других прокариотов и подобно растениям при фотосинтезе они выделяют кислород. Именно бурное развитие цианобактерий в докембрии создало кислородную атмосферу Земли, и, таким образом, им мы обязаны своим существованием. Помимо хлорофилла, в качестве дополнительных фотосинтезирующих пигментов у цианобактерий имеются фикоцианин (придающий им оливковый цвет) и фикоэритрин, что позволяет им приспосабливаться к различиям в спектральном составе света. Если же света все-таки не хватает, цианобактерии переходят на хемосинтез или на гетеротрофный способ питания. Около сотни видов цианобактерий способны фиксировать атмосферный азот. В почвенном азоте они не нуждаются. Это свойство позволяет им селиться там, где нет почвы, – на голых скалах, на снегу, на коре деревьев.

Какова же биосферная роль цианобактерий? Видимо, она состоит в подготовке бесплодного прежде субстрата для заселения разнородным живым веществом. Цианобактерии – пионеры, первопроходцы разнородного живого вещества. Так, по наблюдениям В. О. Таусона, проведенным еще в 30‑е годы на высокогорьях Памира и Кавказа, цианобактерии там вместе с нитрифицирующими бактериями образуют на камнях черные натеки. Если этот натек отскоблить от скалы, можно увидеть мелких насекомых – ногохвосток, которые перерабатывают отмершие остатки бактерий и цианобактерий. Эта триада и создает почвы на бесплодных прежде скалах.

Цианобактерии – одни из древнейших обитателей нашей планеты (одна из вымерших цианобактерий названа в честь В. И. Вернадского: Oscillatorites vernadskii Shep). Уже на ранних этапах развития биосферы цианобактерии, видимо, образовывали симбиотические сообщества с бактериями в виде своеобразных матов. Современные их аналоги известны в некоторых мелководных лагунах и заливах: Сиваше (Азовское море), Калифорнийском заливе, Спенсер и Шарок у побережья Австралии, в лагунах Синайского полуострова, на «сабхах» Персидского залива. Цианобактериальные сообщества в далеком прошлом могли населять и континенты, подобно тому как они обитают сейчас на поверхности такыров и солончаков.

Получается, что самые примитивные на Земле организмы, прокариоты, у которых и ядра-то настоящего нет, обнаруживают удивительную приспособляемость к невероятным, казалось бы, условиям существования.

Каждый век творит свои мифы. Возникают они и в паши дни. Так, совсем недавно мировую печать облетело сенсационное сообщение о жизнедеятельности прокариотов (некоторых архебактерий и эубактерий) при температурах 250—300° в горячих источниках, расположенных в рифтовых зонах Мирового океана (об этих удивительных сгущениях жизни мы расскажем в следующей главе). Статья, опубликованная в международном журнале «Nature», выглядела вполне убедительно, и научный мир принялся обсуждать возможные последствия этого открытия. Несколько позднее появились критические статьи, доказывающие, что при столь высоких температурах белки и нуклеиновые кислоты функционировать не могут, а за бактериальные клетки, видимо, были ошибочно приняты коацерваты, образованные продуктами разложения вещества отмерших клеток. Сенсации не состоялось. Но ведь и 140° – достоверно установленный пока предел существования жизнеспособных прокариотов – рекордный результат, никем в биосфере не превзойденный.

О феноменальной устойчивости прокариотов к высоким содержаниям солей и низким значениям водородного показателя (pH) мы уже говорили. Помимо этого, прокариоты – только они! – способны существовать в анаэробных обстановках и извлекать из атмосферы свободный азот. Этот процесс фиксации азота и вовлечение его тем самым в биогеохимический круговорот по своей значимости в биосфере можно сравнить только с автотрофной ассимиляцией углекислоты. Снабжение азотом эукариот почти полностью зависит от прокариотов: ведь из фиксируемого естественным путем азота около 90% связывается прокариотами и только 10% – в результате воздействия молний.

Благодаря своей способности существовать без кислорода в атмосфере и без азота в почве прокариоты находятся в биосфере на переднем крае завоевания жизненного пространства. Они способны образовывать самостоятельные (без участия эукариотов!) экологические системы, например, цианобактериальные маты или тончайшую – от 5 мкм до 1 мм – пленку «пустынного загара». Своей жизнедеятельностью прокариоты подготавливают почву – в прямом и в переносном смыслах! – для более развитых экосистем и в дальнейшем снабжают их азотом, а также элементами минерального питания. Они-то без нас проживут… А вот мы – без них?

Представители другого надцарства клеточных организмов – эукариоты – морфологически очень разнообразны – от микроскопических грибов до человека! Существует предположение, что клетка эукариотов возникла при симбиотическом слиянии клеток различных прокариотов. В настоящее время это предположение получает все больше подтверждений. Среди эукариотов выделяются три царства: растения, грибы и животные. Каждое царство выполняет в биосфере свою определенную роль.

Все растения, за редчайшими исключениями, относятся к автотрофам, причем среди них распространены только фотоавтотрофы. Фотосинтез осуществляется благодаря наличию в клетках растений своеобразного магнийсодержащего пигмента – хлорофилла.

Царство растений, по А. Л. Тахтаджяну, делится на два подцарства: низшие (водоросли) и высшие растения. С водорослями (не путать с синезелеными «водорослями» и водными цветковыми растениями!) все обстоит довольно просто. Несмотря на огромное морфологическое разнообразие, водоросли по своей роли в биосфере довольно однотипны: являясь фотоавтотрофами, они создают в экосистемах первичную продукцию. Впрочем, как всегда, не обходится без исключений: некоторые водоросли не пренебрегают и другими способами питания и являются, таким образом, миксотрофами.

Представители другого подцарства растений – высшие растения – также являются фотоавтотрофами и создают практически всю первичную продукцию наземных экосистем. Но – в семье не без урода! – среди высших растений также имеются миксотрофы, использующие дополнительно другие типы питания.

Животной пищей, добываемой путем самой настоящей охоты, некоторые из миксотрофных растений компенсируют хронический дефицит почвенного азота. Таковы хорошо известная росянка, петров крест, жирянка, пузырчатка и некоторые другие насекомоядные растения – непентес (лиана экваториальных лесов), саррацения и дарлингтония, произрастающие на торфяниках Нового Света. В тропиках и субтропиках особенно много растений-хищников, причем некоторые из них ловят и поглощают даже мелких животных. Богатая фантазия первых путешественников по Африке создала и дерево-людоед. Нечего говорить, что это – плод досужего вымысла: животных крупнее лягушек и мелких рыбешек растения своими ловчими орудиями удержать не могут (да и тех, бывает, воруют ловкие пауки, особенно в тропиках). Хищных растений сейчас насчитывают 535 видов, что составляет около 0,2% от общего числа видов высших растений.

За счет паразитизма расширили свой рацион омеловые – кустарники (или, реже, травы), ведущие полупаразитический образ жизни на ветвях деревьев; некоторые из видов омеловых перешли к почти полному нахлебничеству. Селятся они как на голосеменных, так и на цветковых растениях, в том числе и на самих омеловых.

Другими «уродами» растительного мира являются подъельник и вертляница. Эти мертвенно бледные цветковые растеньица, не затрудняющие себя фотосинтезом, изредка встречаются в наших лесах. Считалось, что они являются сапротрофами и существуют только за счет питательных веществ разлагающейся лесной подстилки. Сейчас, однако, показано, что они являются и частичными паразитами (паразитируют они на соседних растениях).

Рассмотренные нами растения-миксотрофы представляют собой исключения, которые подтверждают то общее правило, что высшие растения являются фотоавтотрофами. Они продуцируют первичное органическое вещество исключительно из неорганического, причем приток минеральных веществ обеспечивается корневым питанием.

Вспоминаются слова Аристотеля, что растение – это животное, поставленное на голову: органы размножения у него наверху, а голова внизу. С помощью корней, играющих роль рта, растение извлекает пищу из Земли. Если эту схему дополнить фотосинтезом, открытым без малого полторы тысячи лет спустя, представления Аристотеля окажутся вполне современными.

Однако, уверенно называя высшие растения автотрофами, мы не должны забывать об их полнейшей неспособности обеспечивать себя азотом. Буквально купаясь в атмосфере азота – над каждым гектаром его 80 тысяч тонн! – растения в отношении азота находятся на иждивении прокариотов. Известные нам со школьной скамьи бобовые также не представляют исключения – ведь азот из атмосферы извлекают не они, а живущие в их клубеньках азотфиксирующие бактерии!

Высшие растения обладают по преимуществу пассивной формой движения живого вещества. Репродуктивное и соматическое вещество у них дифференцировано, а возможности самостоятельного передвижения соматического вещества очень ограничены – на стеблях да корневищах далеко не уедешь. Распространять же репродуктивное вещество высшие растения самостоятельно вообще не могут.

 
А грибы были грибами,
Они ни на кого не похожи —
 

так лаконично охарактеризовал японский поэт Дзюн Таками второе царство эукариотов. Их долго относили к царству растений, но – прав поэт! – «не похожи» грибы и на растения.

Все грибы лишены способности самостоятельно синтезировать органическое вещество. Абсолютное большинство из них биотрофы и сапротрофы, хотя встречаются и некротрофы – грибы-хищники, в ловчие сети которых попадают мелкие обитатели почвы. Однако это частный случай, и если биосферная функция растений – создавать органическое вещество, то биосферная функция грибов – разлагать отмершую органику и подготавливать ее тем самым для реутилизации разнородным живым веществом. Сейчас показано, что именно грибам (а не бактериям, как думали раньше) принадлежит в этом отношении ведущая роль в биосфере. И вряд ли теперь кто-нибудь согласится с французским ботаником начала XVIII в. С. Вейаном, который как-то в сердцах воскликнул: «Грибы – проклятое племя, изобретение дьявола, придуманное им для того, чтобы нарушить гармонию остальной природы, созданной богом!» Не существовало бы «божественной гармонии» биосферы без «проклятого племени» грибов.

Грибы отличаются наибольшей среди эукариотов устойчивостью к экстремальным условиям среды. В этом отношении они могут соперничать с прокариотами. В леднике Антарктиды, например, споры грибов в состоянии анабиоза повсеместно распространены на всем разбуренном интервале до глубины 320 м. Они не утратили жизнеспособности даже после 12 тыс. лет пребывания в вечных льдах.

Мы рассмотрели функции в биосфере двух царств эукариотов: растений и грибов. Казалось бы, все ясно: первые играют в биосфере конструктивную, созидательную роль, вторые – деструктивную: замыкают биотический круговорот, подготавливают питание для автотрофов. Зачем же биосфере животные? Зачем мы с вами?

 
Толстое тело коровы,
Поставленное на четыре окончанья,
Увенчанное храмовидной головою
И двумя рогами (словно луна в первой четверти),
Тоже будет непонятно,
Тоже будет непостижимо,
Если забудем о его значеньи
На карте живущих всего мира.
 

Н. Заболоцкий

Попробуем разобраться в значении животных «на карте живущих всего мира». Начнем с простейших.

К этому подцарству относятся одноклеточные животные организмы (иногда они образуют колонии). Живут они большей частью в водной среде: в различного рода водоемах – от дождевых луж до океана, во влаге, содержащейся в почвах, а паразитные формы – в телах других живых организмов. Большинство простейших является некротрофами – они питаются бактериями, одноклеточными водорослями и другими мелкими организмами, в том числе – и простейшими же; встречаются среди них также сапротрофы и биотрофы.

Простейшие – необходимое звено биогеохимического круговорота вещества в биосфере. Их основная функция сводится к перераспределению вещества в экосистемах, содержащих достаточное количество воды. Для функционирования биосферы в целом большое значение имеет также способность некоторых морских простейших концентрировать в своем наружном скелете определенные элементы – особенность, не имеющая такого яркого выражения у других эукариотов. Именно благодаря ей в водах Мирового океана поддерживается постоянная концентрация растворенных соединений, а геологи и палеонтологи получают объекты для своих исследований. Воздавая должное простейшим, знаменитый немецкий биолог Эрнст Геккель (1834—1919) писал: «Для геологии изучение протистов получило громадное значение, так как эти мельчайшие жизненные формы имели гораздо большее влияние на образование горных массивов и на все вообще образование земной коры, чем все бесчисленные животные и растения, миллионы лет населявшие нашу планету». Действительно, простейшие – одни из главных созидателей земной коры, хотя Геккель и несколько преувеличил их значение в ущерб прокариотам, в его время еще недостаточно изученным.

Многоклеточные животные – второе, значительно более многочисленное подцарство животных. Оно насчитывает около 1,3 млн. видов. Это больше, чем представителей всех других подцарств эукариот, вместе взятых. По числу видов среди многоклеточных животных резко преобладают насекомые (их около миллиона видов), затем идут моллюски и позвоночные.

Представители этого подцарства выполняют в биосфере многообразные функции. Карл Линней был, безусловно, прав, считая их «начальниками» органического мира. Многоклеточные животные обладают активной формой движения живого вещества («животное по природе своей есть существо кочующее» – как справедливо замечено в одном старинном источнике). Лишены активной формы движения лишь редкие сидячие формы, прикрепляющиеся к какому-либо субстрату. Свобода передвижения многоклеточных животных определяет их основную биосферную функцию. «Животные выполняют в большинстве ландшафтов и биоценозов незаменимую функцию, – пишут Ю. А. Исаков и Д. В. Панфилов, – переводя растительную органику в дисперсное состояние и рассеивая ее достаточно равномерно от живых и погибших растений к местам роста и развития следующих поколений растительных организмов. В этом заключается, если так можно сказать, «космическая роль» животных».

Помимо растений, испаряющих воду и вытягивающих питательные вещества из почвы, многоклеточные животные – единственные представители живого вещества биосферы, в ходе биогеохимического круговорота перемещающие вещество против направления стока (причем если растения осуществляют главным образом вертикальный перенос, то многоклеточные животные – горизонтальный). Если бы многоклеточные животные вдруг исчезли из биосферы, жизнь стала бы возможной только в непосредственной близости от водоемов. И если насекомые перемещают вещество на десятки метров от растения, создавшего органику, то позвоночные транспортируют его на расстояния, измеряемые километрами, а сезонные миграции перелетных птиц и некоторых рыб осуществляют глобальный обмен веществ в биосфере.

Многоклеточные животные (единственные в биосфере!) транспортируют «чужое» репродуктивное живое вещество – пыльцу, споры, семена высших растений и тем самым содействуют их плодоношению и дальнейшему расселению. Из ныне живущих цветковых растений 87% энтомофильны – это значит, что их опыляют насекомые, и без этого семена попросту не образуются. А разносом созревших семян занимаются в биосфере главным образом позвоночные животные – птицы и млекопитающие. Семена некоторых растений настолько приспособлены к прохождению через кишечник позвоночных, что этот процесс даже ускоряет их развитие. Большое значение имеет и перенос семян, зацепившихся за оперение птиц и шерсть млекопитающих.

Очень важна деятельность многоклеточных животных и в качестве редуцентов. Потребляя первичное (и вторичное) органическое вещество, многоклеточные животные как бы занимают у биосферы в долг. В процессе пищеварения многоклеточные животные минерализуют значительную часть органики и возвращают в окружающую среду в форме соединений, пригодных для усвоения автотрофами. В экосистемах полупустынь и сухих степей, как показал Б. Д. Абатуров (1984), только растительноядные млекопитающие полностью перерабатывают 30—40% всего годичного урожая надземной растительной органики. Непереваренные остатки пищи (у млекопитающих они составляют 10—30%, у насекомых – 60—70%) также постепенно перерабатываются до полной минерализации: сначала многоклеточными животными-копрофагами, а затем грибами и бактериями. Так, замыкая и ускоряя биогеохимический круговорот, многоклеточные животные отдают свой долг биосфере.

Будучи некротрофами, многоклеточные животные играют в биосфере роль регулятора и стабилизатора. В наземных экосистемах, уничтожая часть продукции, они предохраняют экосистемы от перепроизводства неразложившейся отмершей органики, которая препятствует возобновлению растительности. В морских экосистемах, выедая фитопланктон и дополнительно воздействуя на него продуктами метаболизма, многоклеточные животные также выполняют функцию регулятора массы первичной продукции. Зоологи считают, что в экосистемах, не затронутых влиянием человека, в принципе невозможно чрезмерное выедание первичной продукции многоклеточными животными: вступает в действие сложный механизм регуляции численности различных членов трофической цепи. В этом механизме важная роль принадлежит многоклеточным животным-хищникам.

Пресс хищников сдерживает чрезмерное размножение представителей нижележащих трофических уровней и оздоровляет их популяции, элиминируя больные особи. Говорят, что мы ценим только то, что теряем. В полной мере это подтверждается в отношении хищников.

Лет 30 назад человечество, не желая отдавать никакой дани хищникам, объявило им беспощадную войну. Только в 1962 г. в нашей стране было уничтожено 1 154 700 хищных птиц. А дичи, против ожидания, стало меньше: начались эпизоотии.

Еще в конце 30‑х годов А. Л. Берлин назвал хищных птиц «индикаторами чумы». Работники противочумных станций в Забайкалье в 40‑е годы широко использовали хищных птиц для получения информации о возможных очагах заболевания. Культуру чумы они выделяли, отбирая у птенцов степного орла пищу, принесенную родителями – тогда как поиски ее возбудителя обычными способами (обследование огромного числа грызунов) сказывались безрезультатными.

Полное уничтожение хищников чревато печальными последствиями. Бернгард Гржимек пишет: «После того как леопарды были уничтожены почти во всей Восточной Африке, павианы так размножились, что на плантациях и огородах местных жителей с ними не стало никакого сладу. Павианы стали нападать на молодых антилоп и домашних коз и пожирать их». Сейчас человечество, осознав свою ошибку, взяло хищников под свою охрану.

Есть у многоклеточных животных и другая функция – средообразующая. Поглощая те или иные элементы и выделяя продукты метаболизма, многоклеточные животные активно воздействуют на среду своего обитания. Наиболее активными в этом отношении являются фильтраторы (в водных экосистемах) и детритоядные животные (в почвах и донных осадках водоемов).

Итак, транспорт биосферы, ее пульт управления, кондиционер и ассенизационное устройство – вот что такое многоклеточные животные в биосфере. Не зря их, видно, миллион триста тысяч видов…

Мы закончили обзор органического мира Земли, и на этом можно было бы поставить точку, – если бы в биосфере не существовало явления симбиоза.

Термин «симбиоз» впервые был предложен в 1879 г. немецким биологом Антоном де Бари (1831—1888) для обозначения различных форм тесного сожительства двух организмов разных видов. Со школьной скамьи нам известно о лишайниках – организмах, представляющих собой неразрывное целое водорослей и грибов. Однако лишайники долго считались странной прихотью природы, непонятными уродцами. Лишь в последнее время начинает выясняться, что симбиоз – характерная форма сосуществования организмов в биосфере, распространенная главным образом в условиях неблагоприятных для жизнедеятельности. Лучше всего это видно на примере тех же лишайников. Если для Земли в целом отношение числа видов лишайников (16 тыс.) к числу видов семенных растений (160 тыс.) составляет 0,1, то для острова Явы оно равно 0,06, для Исландии – 1, а для Антарктиды – 175! Чем суровее условия, тем более эффективным для освоения жизненного пространства оказывается симбиоз.

Симбиотические отношения обеспечивают функционирование автотрофов и гетеротрофов в пределах единого симбиотрофного организма. Этот вопрос на основе анализа всей мировой литературы недавно рассмотрел выдающийся советский биолог, академик Меркурий Сергеевич Гиляров (1912—1985).

Автотрофные организмы в таком симбиотическом организме могут быть представлены как фотоавтотрофами, так и хемоавтотрофами. Физиология такой системы с участием фотоавтотрофов хорошо изучена на примере морских ресничных червей Convoluta roscoffensis, встречающихся огромными массами у берегов западной Франции и у островов Джерсей и Гернси (Великобритания). Вылупившись из яйца, эти черви заглатывают микроскопические зеленые водоросли, которые, оставаясь живыми, проникают через стенки их кишечника в полость тела. Из-за множества поглощенных водорослей черви приобретают ярко-зеленую окраску. Водоросли внутри червей, как им и полагается, занимаются фотосинтезом и снабжают своих хозяев пищей. В результате ротовое отверстие и пищеварительный аппарат становятся для червей ненужными и постепенно атрофируются. Учитывая интересы своих «кормильцев» (без фотосинтеза теперь не проживешь!), черви в дневное время ведут активный образ жизни в толще воды, а на ночь зарываются в песок. Встроенные фотоавтотрофы имеют и некоторые другие многоклеточные животные – зеленые гидры, двустворчатые моллюски тридакны и коралловые полипы. Именно сосуществование с микроскопическими водорослями зооксантеллами обеспечивает коралловым рифам колоссальную биологическую продуктивность, более нигде в океанах не достижимую.

Но и это не все. Самые поразительные открытия были сделаны недавно – когда было установлено, что некоторые животные, не имея собственной пищеварительной системы, питаются исключительно за счет хемоавтотрофов, которыми они инкрустированы. Здесь самым ярким примером являются вестиментиферы, принадлежащие к типу погонофор и обитающие на значительных глубинах океана в местах выхода богатых сероводородом термальных вод. Они буквально напичканы хемоавтотрофными тионовыми бактериями. Живут за счет хемоавтотрофных бактерий и некоторые морские олигохеты (Phallodrilus), обитающие у Бермудских островов и у Барьерного рифа Австралии, а также двустворчатый моллюск Solenomyia.

«Организм симбиотрофного животного при детальном морфологическом исследовании представляет собой комплекс организмов, – делает вывод М. С. Гиляров. – Физиологически каждое симбиотрофное животное, в сущности, не животное, а система, в которой обеспечивается относительно замкнутый круговорот биогенных элементов… На их примере видно, насколько условны представления об организме, насколько сложно дать определение этого понятия и его границ»[40]40
  Гиляров М. С. Экологически автотрофные животные и их особенности. – Успехи современной биологии, 1983, т. 96, вып. 1(4), с. 11.


[Закрыть].

По существу, все высшие животные представляют собой не организмы, а надорганизмы, поскольку включают в себя целый комплекс микроорганизмов, способствующих пищеварению. Специально проведенные эксперименты показали, что стерильные особи (свободные от микроорганизмов) резко отличаются от обычных и должны быть охарактеризованы как неполноценные.

В масштабе биосферы можно говорить о чудесном симбиозе всего живого вещества Земли, идеально сбалансированном со средой обитания.

Вы помните бабочку из рассказа Рея Бредбери «И грянул гром» – бабочку, изменившую ход истории? Американский фантаст ничего не преувеличил. Биосфера – тонко сбалансированная система. И «маленькое изящное создание, способное нарушить равновесие», рожденное фантазией Бредбери, и «толстое тело коровы» из стихов Заболоцкого находят свое место «на карте живущих всего мира». Живи, живое…