Текст книги "И у крокодила есть друзья"
Автор книги: Игорь Акимушкин
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 17 страниц)
Рыбки, плавая, разносят их далеко по речным заводям и протокам. Так, анодонты без кровопролития, лишь ценой взаимной услуги завоевывают жизненное пространство для своего вида. Закончив на горчаках развитие, беззубкины малютки отваливаются от рыб и падают на дно: новые анодонты обживают илы наших рек.
Эндосимбиоз
Союз двух миров
Два царства живой природы – мир растений и мир животных отличаются друг от друга очень многим. Одно из отличий – хлорофилл, особое зеленое вещество. Почти все растения имеют его, животные нет. С помощью хлорофилла растения питаются блеском солнца и воздухом: поглощая энергию солнечных лучей, превращают углекислый газ и воду в крахмал и сахар. Животные едят уже готовые, синтезированные растениями органические продукты.
Истина эта теперь твердо установлена наукой. Но было время, когда ученые в ней сомневались.
В середине прошлого века крупный зоолог Теодор Зибольд в первом томе основанного им научного журнала обратил внимание ученого мира на одно странное обстоятельство. В теле пресноводной гидры, некоторых червей и инфузорий он обнаружил… хлорофилл. Позднее нашли и других животных – носителей хлорофилла (губки, гидроидные полипы, медузы, кораллы, коловратки, моллюски). Они, как показали опыты, месяцами могли обходиться без пищи, а некоторые и вовсе, по-видимому, ничего не ели. Питались, очевидно, как растения, светом и воздухом!
Это обещало интереснейшие открытия. И они действительно были сделаны, но совсем не в том плане, как предполагал Зибольд.
Оказалось, что «животный хлорофилл» создан тоже растениями. Микроскопические водоросли, покинув родную стихию, переселились под кожу ко многим более или менее полупрозрачным морским и пресноводным существам. Здесь продолжали свою созидательную деятельность, питая и себя и гостеприимных хозяев созданными с помощью хлорофилла органическими веществами.
Эту форму межвидовой взаимопомощи ученые назвали эндосимбиозом.
Немецкий биолог Брандт в 1881 году предложил именовать зеленых симбиотических водорослей зоохлореллами, а желто-бурых – зооксантеллами. Зеленые водоросли «дружат», как правило, с пресноводными животными, а желто-бурые – с морскими [17]17
Сравнительно недавно описан эндосимбиоз некоторых простейших (амеб, жгутиконосцев и инфузорий) даже с сине-зелеными водорослями. Сине-зеленых симбионтов условно называют цианеллами, а их «дружбу» с животными – эндоцианозом.
[Закрыть] .
Позднее выяснилось, что зоохлореллы и зооксантеллы – сборные понятия: к ним принадлежат многие виды водорослей.
Под названием зоохлорелл чаще всего были описаны различные представители рода хлорелла. Род этот в последние годы прославится успешными полетами в космос, и ему предсказывается большое будущее в столовых межзвездных кораблей.
Симбиоз с животными доказывает во всяком случае, что водоросли-космонавты отличаются исключительной приспособляемостью.
Зооксантеллы набирают своих волонтеров преимущественно из жгутиконосцев рода хризиделла.
У этих водорослей, пока они свободно живут еще в море, спереди извиваются два тонких хвостика, или жгутика. Они ввинчиваются в воду и тянут за собой водоросль, словно лодочку, у которой мотор не сзади, а спереди. Поселяясь под кожей у своих друзей, хризиделлы отбрасывают жгутики и округляются. Окраску тоже меняют. В их распоряжении, очевидно, большой выбор нарядов. Хризиделлы, которые живут в радиоляриях и сифонофорах, окрашены в ярко-желтый цвет, в сцифоидных медузах они зеленоватые, а в кораллах и губках – коричневые и фиолетовые.
Необыкновенная диета «ловушки смерти»
Рассказывают, что лет пятнадцать назад в витрине одного нью-йоркского магазина была выставлена жемчужина невероятной величины – с человеческую голову! Весила она 6 килограммов 350 граммов, длиной была в 23, а шириной в 14 сантиметров.
Рассказывают далее, что добыли эту жемчужину при обстоятельствах в высшей степени необычных и трагических. Сын одного филиппинского вождя купался с товарищами в океане. Он нырнул и не вынырнул. Юношу нашли на дне моря: его руку сжимала створками чудовищная ракушка. С трудом вытащили ее на берег, открыли ломами и нашли внутри сверхжемчужину.
Коварную ракушку, погубившую несчастного юношу, ученые называют тридакной, а люди, настроенные более романтично, – «ловушкой смерти». Молва утверждает, что этот страшный моллюск был будто бы причиной гибели многих ныряльщиков, случайно попадавших рукой или ногой между створками его раковины. Створки тогда смыкались и часами держали в своих тисках попавшего в ловушку человека.
Тридакна – самая крупная на земле ракушка: весит она около полутонны и длиной бывает до полутора метров. (Путешественники минувших столетий сообщали даже о четырехметровых тридакнах!)
Обитает тридакна на коралловых рифах Индийского и Тихого океанов. Между створками раковины, словно капризные губы, всегда торчат волнистые складки мантии – полупрозрачной оболочки, которая окутывает моллюска. «Губы» бывают зеленые, лиловые, красные и крапчатые с пятнами разных цветов.
Если поранить «губу» ногтем, из нее потечет коричневая жидкость. Возьмем капельку и рассмотрим под микроскопом: мы увидим знакомые бурые шарики – зооксантеллы. Их великое множество. Они поселились в межклеточных пространствах мантии моллюска. Здесь, под полупрозрачными покровами, словно за матовым стеклом, водоросли отлично защищены от чрезмерной яркости тропического солнца: прямые его лучи убивают многие организмы.
Тридакна «позаботилась» даже о тех зооксантеллах, которые живут слишком глубоко в ее тканях и к которым поэтому проникает слишком мало света. Края ее мантии, постоянно выступающие из раковины, словно им тесно в домике, снабжены оптической системой. Это небольшие «кегли», сложенные из прозрачных клеток. Узким концом они глубоко погружены в мантию моллюска, образуя светопреломляющий конус. Его назначение собирать свет на поверхности животного и проводить в глубины тканей, чтобы водоросли-симбионты могли расселиться в теле тридакны на большем пространстве.
Для нее это очень важно. Ведь тридакна питается преимущественно (если не исключительно) теми веществами, которые вырабатывают зооксантеллы, переваривает и избыток водорослей, а они размножаются быстрее, чем ракушка успевает их съесть. Но переваривает тридакна своих квартирантов не в кишечнике (он у нее недоразвит), а прямо в тканях.
Ученые полагают, что только благодаря «дружбе» с водорослями и обилию пищи, которую они создают прямо на месте потребления, эта ракушка и вырастает до гигантских размеров (и производит жемчужины сказочной величины).
Могут ли животные питаться воздухом?
Червя конволюту (он обитает в Средиземном море и у берегов Франции в Атлантике) тоже кормят водоросли, которые живут у него под кожей. С помощью солнечных лучей превращают они углекислый газ и воду в крахмал. Этим крахмалом червь и сыт. Не нужны конволюте ни желудок, ни кишечник. Они у него атрофировались. Зато должен теперь червь почаще бывать на солнышке. Как начнется отлив, миллионы конволют выползают из нор и принимают солнечные ванны: чтобы водоросли под их прозрачной кожей приготовили побольше крахмала. А когда волны прилива вновь зальют пляж, червь зарывается в песок. Этот друг водорослей, можно сказать, лучами солнца и воздухом питается.
Без водорослей червь и недели не протянет [18]18
Речь идет о видах Convoluta roscoffensis и С. schlutzii. Другие морские (С. paradoxa, С. convoluta, Enterostomum, Promesostomum) и пресноводные (Dalyellia viridis и др.) ресничные черви, у которых тоже развит эндосимбиоз с водорослями, менее зависят от своих зеленых партнеров.
[Закрыть] . Если молодой конволюта не успеет вовремя обзавестись зоохлореллами, он погибает от голода, так как самостоятельно может питаться лишь первые дни [19]19
Хотя конволюта и морское животное, в тканях его тела поселяются не желтые, а зеленые симбионты, но это не хлореллы, а другие жгутиконосцы – хламидомонады.
[Закрыть] .
И вот что интересно: ведь в яйцах и личинках червей нет водорослей! Но в оболочках яиц они есть. И так много, что те даже зеленеют. Когда личинка выползает из яйца, она вымазывается зеленой «пыльцой», покрывающей яйцевые скорлупки, и с поверхности яйца водоросли попадают сначала на кожу молодого червя, а потом и под нее.
Но самое поразительное – это ведь не те водоросли, что прятались под кожей у матери червя! Зоохлореллы, как только попадут под кожу к конволюте, сразу меняют свой облик и привычки и совсем делаются непригодными для новой инфекции. Они не могут уже больше самостоятельно существовать в воде, вне организма конволюты. «Заражение» личинки происходит свежими, не жившими в симбиозе с червями водорослями, которых безудержно влекут к себе какие-то особые выделения оболочек яиц. Как только самка отложит яйца на дне моря, зеленые шарики во множестве устремляются к ним. Инстинктивное влечение некоторых животных и растений к определенным химическим веществам ученые называют хемотаксисом.
Многие обитатели моря, не только тридакна с конволютой, но и губки, кораллы, гидроидные полипы, гидры, сифонофоры, медузы и похожие на них гребневики, а также актинии, ресничные и высшие черви (полихеты), и похожие на червей киноринхи, коловратки и, возможно, мшанки и иглокожие дают приют водорослям в своих полупрозрачных тканях.
Даже одноклеточные амебы, инфузории и радиолярии порой буквально набиты зелеными и желто-бурыми «шариками». Один ученый насчитал, например, в корненожке пенероплис двадцать восемь тысяч водорослей, а в другой, которая была побольше, – даже сто тысяч! Крохотное тельце этой гостеприимной «зверюшки» могло комфортабельно поместиться на острие иголки!
Безусловно, и водоросли и приютившие их животные получают от этого добровольного объединения большую пользу.
Чтобы выяснить, какую именно, ученые проделали много опытов. И пришли к выводу: животные, «зараженные» водорослями, растут лучше и быстрее. Они нередко прекращают даже всякую охоту за пищей. Ни к чему им это: ведь водоросли приготавливают столько провианта, что его вполне хватает и хозяевам и квартирантам.
Выяснили также, что водоросли-симбионты не только снабжают животных пищей. Они и «чистят» их. Изнутри чистят, избавляя от отработанных продуктов – «шлака» обмена веществ: поглощают углекислый газ и фосфорные соединения, которые в процессе жизнедеятельности выделяют ткани животного. А кислород, который водоросли производят, как и всякое зеленое растение, тоже зря не пропадает. Его жадно впитывают клетки животного.
Поэтому некоторые обладатели зеленых симбионтов могут сутками жить в запаянных стеклянных трубках, из которых выкачан воздух. В безвоздушном пространстве кислородом их снабжают тоже водоросли. Стоит эти трубки перенести в темноту, как животные сейчас же умирают от удушья: ведь кислород растения выделяют только на свету.
Эндосимбиоз, следовательно, представляет собой уменьшенное издание той высшей формы взаимоотношений животного и растительного миров, которую называют круговоротом веществ в природе.
Симбиоз у нас в животе
Водоросли не могут жить без света. Поэтому и поселяются лишь в животных, в полупрозрачные ткани которых легко проникает свет и которые обитают в местах, хорошо освещенных солнцем.
В растительном царстве, однако, есть организмы, процветание которых не зависит от того, светит солнце или нет. Они даже избегают его лучей. Это бактерии. Во многих биологических процессах, совершающихся на земле, принимают участие эти невидимые, но чрезвычайно деятельные живые палочки и шарики. Мы привыкли считать их врагами. Но среди бактерий много и полезных видов. Немало их живут с животными в тесном и чрезвычайно выгодном для обеих сторон симбиозе. И поскольку бактерии нуждаются не в свете, а только в питательном бульоне определенного сорта, естественно, что поселяются они не под кожей, а в животе у своих хозяев, в кишечнике.
Все питающиеся деревом жуки-древосеки и жуки-сверлильщики, моль, поедающая шерсть, и насекомые, сосущие соки растений, и сосущие нашу кровь комары, без помощи бактерий просто не могли бы существовать на своей однообразной диете.
Даже в крохотном тельце микроскопической амебы пеломиксы живут бактерии. Амеба поедает полуразложившиеся остатки растений, «глотает», если предложить ей, кусочки ваты или бумагу. Бактерии сейчас же их окружают и всем «обществом» перерабатывают вату и бумагу в продукты вполне съедобные. Во всяком случае, амебы после этого неплохо их усваивают.
У личинок сверчков, мух, мошек и у многих жуков (майского, навозного и жука-оленя) бактерии наполняют слепые выросты кишечника – своего рода «бродильные чаны»: пища в них действительно бродит, как пиво в пивоварне. Бактерии разлагают клетчатку – основное вещество, из которого состоит всякое растение. И то, что в «бродильном чане» после этого остается, всасывает кишечник насекомого.
Но даже и бактериям не без труда, по-видимому, удается расщепить клетчатку: процесс этот очень длительный. Через весь кишечник личинки майского жука пища обычно проходит за три-четыре дня, но, попадая в конце его в «бродильные чаны», задерживается здесь на два месяца. Только за это время бактерии успевают превратить клетчатку в сахар. По-видимому, поэтому – из-за медленного пищеварения – личинка майского жука так долго растет. Проходят годы, прежде чем она совершит свой метаморфоз и в образе бронзового хруща теплым майским вечером выберется из-под земли.
Как бактерии-кормильцы попадают в кишечники хозяев, ученые установили, наблюдая за развитием зеленой мухи, пренеприятнейшего существа. У нее обнаружена целая система эстафетной передачи бактерий от поколения к поколению.
Личинки зеленой мухи содержат бактерий в шарообразных ответвлениях кишечника. Но перед тем как превратиться в куколку, личинка изгоняет их из обжитых квартир. Часть бактерий попадает в специально приготовленное для них новое помещение (в особый «отсек» слюнной железы) и здесь сохраняется для потомства будущей мухи. Это своего рода семенной фонд.
Излишек бактерий выбрасывается вон из тела.
Бактерии, которым повезло, быстро размножаются в слюнных отсеках: железы мухи вырабатывают для их пропитания особый бульон.
А когда молодая муха выберется из оболочек куколки, бактерии совершают еще одно переселение: поближе к яйцекладу, в бактериальные депо у его основания. Каждое яичко, отложенное мухой, проходя мимо этих депо, заражается бактериями, и поэтому личинкам мухи, хотя едят они пищу, перед которой бессильны их собственные пищеварительные соки, не приходится голодать.
Ежегодно в клиниках всего мира хирурги, спасая заболевших аппендицитом, удаляют около двухсот тысяч человеческих аппендиксов. Наша подверженность этому заболеванию доказывает, что человек произошел от предков, которые поедали много всякой зелени. Ведь аппендиксы, червеобразные отростки слепых выростов кишечника, которые воспаляются, когда в них попадает что-нибудь труднопереваримое, подобны «бродильным чанам» зеленой мухи и майского жука. В них поселяются бактерии, разлагающие клетчатку. Поэтому все растительноядные животные наделены большими аппендиксами. У людей они сохранились как бесполезное атавистическое наследство, и их без вреда можно вырезать.
Но если вырезать аппендиксы, скажем, у петуха (у птиц их два, а не один, как у нас), он умрет от голода, сколько бы ни съедал зерен и ягод. Лишь пища мясная, которую он сам, без бактерий, переваривает, может спасти его от голодной смерти.
Вегетарианская диета противопоказана петухам после «аппендицитной» операции. У хищников – ястребов и орлов – «бродильные чаны» маленькие: они ведь мясом питаются. А у тетеревов, рябчиков, глухарей, которые едят зимой только древесные почки, сосновую хвою и клюкву, такие же длинные, как и весь остальной кишечник.
Бактерии оказывают нам еще одну важную услугу: обогащают проглоченную нами пищу белком и витаминами [20]20
В кишечнике человека витамины вырабатывают Bacterium coli и В. bifidum. Поэтому антибиотики, введенные в кишечник, убивая этих бактерий, нарушают пищеварение и витаминный баланс организма.
[Закрыть] . За каждым обедом мы перевариваем вместе с пищей бесчисленные легионы «доморощенных» кишечных бактерий, которые размножаются, однако, быстрее, чем мы успеваем их съедать.
Какова численность этих легионов, населяющих наши кишки, с точностью неизвестно. Но подсчитано, что корова, например, съедает ежедневно 34 грамма бактерий, размножающихся в ее желудке, а это около трех процентов ее суточного белкового рациона.
Четырнадцать лет назад биолог Гардер сделал любопытное открытие. И до него еще животноводы замечали странные повадки у некоторых животных: стремление поедать свой помет. Это считалось врожденным пороком. Но, оказывается, дело тут не в дурных привычках, а в физиологии. Когда Гардер отучил от скверной привычки подопытных мышей и морских свинок, они все умерли через две-три недели. Он установил, что в помете этих животных содержатся витаминизированные «пилюли» – цекотрофы. Их приготавливают бактерии в слепых кишках морских свинок и мышей. Без цекотрофов, богатых, кроме витаминов, еще какими-то редкими веществами, животные не могут жить. Но цекотрофы образуются лишь в слепой кишке, а из нее попадают уже сразу в толстые кишки, и организм животного не успевает их усвоить. Лишь когда цекотрофы съедены, содержащиеся в них необходимые для жизни вещества поступают в кровь и ткани животного.
Лучезарный симбиоз
Открытие Озорио
Хуанито разрубил акулу на куски. Потом каждый кусок стал резать на мелкие дольки.
Старик брал эти дольки и тер их о живот черной рыбы: три раза вправо, три влево. Потом переворачивал кусок и проводил другой его стороной по жесткой чешуе. Рыба лежала у него на коленях. У нее была большая голова и тонкий длинный хвост. Из брюха сочилась желтоватая слизь. Когда пламя костра гасло, облизывая сырое полено, и темнота приближалась к людям, слизь эта вдруг вспыхивала голубым сиянием, озаряя тусклым тлением черное брюхо рыбы, перепачканные руки старика и куски акульего мяса в его пальцах.
– Карне фуэго, – сказал старик и хитро подмигнул Озорио. – «Огненное мясо». Макрель очень любит его.
Хуанито теперь брал у старика «карне фуэго» и наживлял крючки.
Озорио нагнулся, чтобы лучше рассмотреть светящуюся рыбу. Конечно, мягкоголовый долгохвост. Морской родич налима и кузен трески. Он обитает на глубине нескольких сот метров у берегов Западной Европы от Ирландии до Марокко. Португальцы считают большой удачей, когда в их сети попадается малакоцефалус: это сулит хороший улов.
На животе, под чешуей, у многих долгохвостов, и у малакоцефалуса тоже, спрятан пузырек с густой жидкостью. В темноте эта жидкость светится [21]21
Описано пятнадцать видов долгохвостов, или макрурусов, обладающих этой железой. Наполняющая ее жидкость очень долго сохраняет свои светоносные качества: три капли в ведре с морской водой фосфоресцируют двадцать четыре часа!
[Закрыть] . Если окунуть в нее мясо акулы или кальмара, получится отличная наживка, на которую ночью охотно клюют морские рыбы.
Озорио принес малакоцефалуса домой и там внимательно его рассмотрел.
Между брюшными плавниками он заметил два овальных прозрачных диска. Это окна, решил он. Через них проникает наружу свет от пузырька с фосфоресцирующей жидкостью. Сам пузырек лежит глубже под кожей. Озорио вырезал его. Осторожно разрезал – тонкие перегородки делили пузырек на ячейки. Ячейки наполняла желтоватая слизь. Он погасил свет – она засветилась. Под микроскопом исследователь разглядел, что в слизи плавают какие-то крошечные палочки – каждая в тысячу раз меньше миллиметра. Он решил, что это бактерии. Не простые бактерии – светящиеся. Они живут в теле рыбы в особом, так сказать, садке. Позднее этот садок назвали мицетомом. Рыба по кровеносным капиллярам доставляет бактериям пищу, а бактерии благодарят ее голубым сиянием.
О своем открытии Озорио сообщил в 1912 году во французском биологическом журнале. Так было положено начало изучению еще одного удивительного симбиоза – содружества светящихся бактерий и морских животных.
Правда, еще до Озорио в 1888 году француз Дюбо утверждал, что бактерии служат причиной свечения моллюска фоласа и медузы пелагии, но через два года он (и совершенно справедливо) опроверг свои собственные заключения.
В 1907 году немецкий натуралист Кунт предположил, что, возможно, источником света жуков-светлячков служат тоже бактерии?
Однако вскоре выяснилось, что и эта гипотеза неверна: светлячки сами, без помощи бактерий, производят свет. Но вот что касается малакоцефалуса, то он действительно «эксплуатирует» светящихся бактерий. Озорио не ошибся.
Бактериологические фонари
В море Банда (между островами Борнео, Новая Гвинея и Тимор) живут две удивительные рыбы – аномалопс и фотоблефарон. Это их научные названия, а местные рыбаки зовут рыбок иначе: икан-левери-лаут и икан-левери-бату. Бату, или фотоблефарон, за пределы моря Банда никогда не удаляется, но лаут-аномалопс распространен шире (его можно встретить и у Новых Гебридов и у островов Фиджи, Паумоту и Раратонга). Бату размером с ерша, лаут втрое крупнее: с селедку. Обе рыбки живут у поверхности моря, на коралловых рифах, и обе светятся по ночам.
Первое, что вас поразит, если вы когда-нибудь возьмете в руки аномалопса или фотоблефарона [22]22
Третий член этого странного трио – криптофанерон (Kryptophaneron alfredi) был найден дохлым на поверхности моря на другом конце земли, у острова Ямайка в Вест-Индии. У криптофанерона под глазами такие же, как у его ост-индских родичей, бобовидные, набитые светящимися бактериями органы.
[Закрыть] , это большой кремовый «боб» под каждым глазом рыбы. Он крупнее глаза и хорошо заметен на темном фоне чешуи.
Сначала думали, что пухлые «бобы» защищают глаза рыбок от острых веточек кораллов, среди которых они живут, и, возможно, служат экранами, отражающими слишком яркие в тропиках солнечные лучи.
Только в 1880 году английский натуралист Гюнтер догадался, наконец, об их истинном назначении: он предположил, что «бобы» – светящиеся органы. Немец Штехе в большой монографии, опубликованной в 1907 и 1909 годах, доказал это. А в 1920 году на берега моря Банда приехал крупнейший специалист по биолюминесценции (свечению животных и растений) профессор Принстонского университета Ньютон Гарвей. Целью его экспедиции было исследование знаменитых рыбок. Он хотел проверить, не живут ли у них под глазами, в белых «бобах», как у малакоцефалуса на брюхе, светоносные бактерии.
После открытия Озорио такое предположение казалось вполне вероятным.
И Гарвей без труда его доказал.
Бобовидный орган аномалопса и фотоблефарона удобно помещается в большом углублении под глазом. Он прочно соединен с телом рыбы лишь спереди и сзади, поэтому «боб» легко вырезать, не повреждая набитого светоносными бактериями мешочка. Его много раз вырезали – и ученые, для своих опытов, и местные рыбаки, чтобы наживлять удочки.
Под микроскопом видно, что «боб», словно соты из ячеек, сложен из мельчайших трубочек, плотно прилегающих друг к другу. Одними концами они направлены в углубление в голове рыбы, другими наружу. На концах, обращенных внутрь, надеты «наконечники» из клеток, наполненных блестящими кристаллами гуанина: это зеркала. Они отражают свет. За зеркалами расположены светонепроницаемые ширмы из черных клеток – хроматофоров.
Обращенные наружу концы трубочек открываются в общие резервуары, лежащие непосредственно под внешней оболочкой органа. Каждый резервуар сообщается с внешней средой микроскопической порой. Между трубочками разветвляются кровеносные сосуды. Кровь, которая течет по ним, приносит бактериям-узницам свежий кислород и пищу. По-видимому, какую-то особенную пищу: выделенные из бобовидных органов бактерии хорошо развивались в лабораториях, но не светились. Очевидно, для производства света бактериям необходимы особые вещества и особые условия, которые они находят только в садках под глазами у своих друзей. Рыбка дает бактериям, следовательно, квартиру с полным пансионом.
Хотя бактериальные фонари у аномалопса и фотоблефарона устроены почти одинаково, «выключатели» у них разные.
Аномалопс, чтобы потушить свет, поворачивает свой фонарик на своеобразных шарнирах светящейся стороной внутрь головы, а задней стенкой, затянутой черной ширмой, наружу. Свет гаснет. Фотоблефарон же прикрывает сияющий «боб», словно веком, черной шторой, складкой кожи. Если нужно снова посветить, шторка оттягивается вниз к краю гнезда, в котором лежит мицетом.
Аномалопс, когда плывет, все время то тушит, то зажигает фонарики.
А у фотоблефарона огоньки горят без перерыва. Только в аквариуме, когда не хватает кислорода, они начинают иногда мигать.
Свет бактериальных фонарей так ярок, что даже на расстоянии двух метров можно разглядеть стрелки на циферблате часов!
Глубоководный мезальянс
В Атлантическом океане у берегов Европы, а у нас на Мурмане и местами в Черном море обитает рыба-черт, или лягва-рыболов. Чертом она названа за свой нелепый вид, а лягвой – за странную манеру передвигаться по дну: прыжками, отталкиваясь грудными плавниками, словно лягушка ногами.
Морского черта знали еще натуралисты античной древности, описывали его и многие средневековые естествоиспытатели. Странная рыба поразила воображение людей своим искусством приманивать добычу. На огромной его голове растут три длинных, похожих на щупальца придатка (видоизмененные лучи спинного плавника). Первый из них похож на удочку с приманкой на конце.
Морской черт прячется в водорослях между камнями и выставляет наружу только щупальце-ус. И шевелит им. Плывет мимо рыба, и ей кажется, что это червяк извивается. Она подплывает поближе, чтобы его съесть. Тогда морской черт разевает свою непомерно большую пасть. Вода с бульканьем устремляется в его глотку и затягивает в эту прорву обманутую рыбу. Желудок у морского черта столь обширен, что в нем может комфортабельно поместиться животное почти таких же размеров, как и сам обладатель дьявольского чрева.
Как только исследователи со своими драгами и тралами вторглись в черные глубины океана, они обнаружили там много родичей морского черта. Первый из них пойман, правда, у берегов Гренландии еще в 1837 году, но основной улов глубоководных морских чертей принесли тралы британской океанологической экспедиции на корабле «Челленджер» и датской на корабле «Дана». Рыб этих назвали морскими удильщиками. В музеях мира хранится уже около тысячи экземпляров удильщиков, которых систематики разделили на сорок различных родов и одиннадцать семейств.
Первое время нигде не могли найти самцов этих рыб. Удильщиков мужского пола принимали за совершенно других животных – так они не похожи на своих подруг. Самцов всех отнесли к семейству ацератид (в котором, кстати сказать, совсем не оказалось самок), а самки-удильщики числились в табелях зоологической классификации под рубрикой цератиоидеа, в которой не было самцов.
Это прискорбное недоразумение продолжалось до двадцатых годов нашего века, когда неожиданно выяснилось, что крошечные рыбки ацератиды, среди которых так и не нашлось ни одной самки, и есть «законные мужья» амазонок из группы цератиоидеа, которые во много раз крупнее их.
Открыли и еще более поразительные вещи: самцы-карлики, оказывается, как найдут свою самку, сейчас же хватаются за ее «юбку», впиваются зубами в голову или брюхо самки. Держатся крепко, не отцепляются, куда бы она ни плыла, и вскоре прочно прирастают (прямо головой!) к своей подруге. Губы самца и даже его язык срастаются с кожей самки (у этих рыб пет чешуи). Смыкаются в единую систему и кровеносные сосуды этих животных: по ним самец получает питательные вещества, которые приносит ему кровь из кишечника самки.
Во мраке океанской бездны влюбленным в нужную минуту нелегко найти друг друга. Поэтому и обзавелись рыбы-удильщики «карманными» самцами. Они всюду носят на себе этих «тунеядцев», кормят их соками своего тела, но зато, когда в назначенный природой час надо будет разрешиться от бремени икры, самец всегда окажется под рукой, чтобы оплодотворить ее.
Вторая уникальная особенность рыб-удильщиков – их рыболовная снасть. Как и у морского черта, на голове многих его глубоководных родичей растет длинная удочка: у некоторых рыб-удильщиков она раз в десять длиннее тела. У других удочки, точно резиновые, могут растягиваться и сокращаться. На них дрожит приманка – небольшой шарик, в темноте он светится. Обманутая рыба, кальмар или рак бросаются на огонек и попадают в зубы рыболову.
Разрезав светящуюся приманку, можно убедиться, что этот шарик не сплошной, а полый внутри. Снаружи он покрыт черным покрывалом из хроматофоров. Когда они расширяются, свет гаснет. Хроматофоры сокращаются, и в промежутках между ними свет снова пробивается наружу.
Под покрывалом залегает слой прозрачной, преломляющей свет ткани. Это линза-коллектор. Полость шарика разделена радиальными перегородками на отдельные боксы, наполненные слизью и бактериями. Пока микробиологам не удалось еще выделить из шарика-приманки чистую культуру бактерий. Однако и само устройство светящегося органа удильщиков и другие наблюдения говорят о том, что добычу свою эти рыбы приманивают с помощью света захваченных «в плен» бактерий.
У глубоководных угрей [23]23
Saccopharaux harrisoni. Они не родственны удильщикам.
[Закрыть] светящийся орган на конце длинного бичевидного хвоста, который может служить отличным удилищем, тоже, по-видимому, наполнен бактериями-светлячками. Закидывая этот хвост перед своей зубастой пастью, глубоководный угорь ловит, наверное, им добычу (ловит-то он ее зубами, но приманивает хвостом).
Другая промышляющая в бездне рыба, ультимостомиас, удочку с огоньками «носит» на подбородке. Это у нее она в десять раз длиннее тела!
Зоологами изучено уже много видов морских рыб, которые носят в особых мешочках или пузырьках (мицетомах) светящихся симбиотических бактерий. Железы с бактериями располагаются где угодно: под глазами, на животе между плавниками, на нижней челюсти, на пищеводе, в стенках кишечника или на хвосте [24]24
Симбиоз со светящимися бактериями открыт у рыб, принадлежащих к следующим семействам: Macruridae (долгохвосты), Gadidae (тресковые), Serranidae (морские окуни), Monocentridae, Anomalopidae, Acropomatidae, Leiognathidae и, возможно, также Ceratioidea (рыбы-удильщики) и Saccopharyngidae (глубоководные угри).
[Закрыть] . Они снабжены рефлекторами, линзами, диафрагмами и другими оптическими приспособлениями, усиливающими или затемняющими, когда это нужно, свет бактерий. Каждый год приносит новые открытия, и с каждым новым исследованием расширяется круг известных науке морских рыб, живущих в симбиозе со светоносными бактериями. Но не выяснен еще, однако, немаловажный факт: как бактерии-симбионты попадают в отведенные для них помещения? Как и когда поселяются они в мицетомах?
Мы можем пока лишь догадываться, как это происходит. Более успешные наблюдения над каракатицами, которые тоже иногда дают приют светящимся бактериям, помогают раскрыть этот секрет.
Каракатицы тоже «дружат» с бактериями
Светящиеся лампадки каракатицы – самые экономные в мире лампочки. Без перезарядки горят они годами. Дающее свет горючее размножается быстрее, чем успевает сгорать: ведь каракатицы носят в особой капсуле внутри тела целый мирок светящихся бактерий.
«Пузырек» с бактериями погружен в углубление чернильного мешка, из которого каракатицы выбрызгивают «дымовую завесу» и под ее прикрытием уходят от преследования. Дно углубления выложено, словно перламутром, слоем блестящих клеток. Это зеркальный рефлектор. Есть и линза-коллектор у «карманного фонарика» каракатицы. Студневидная и прозрачная, лежит она сверху, на мешочке с бактериями.
Есть и выключатель. Когда нужно потушить свет, каракатица выделяет в мантийную полость несколько капелек чернил. Они покрывают тонкой пленкой мешочек с бактериями, как бы набрасывают на него черное покрывало, и свет гаснет.
Первоначально поселения лучезарных бактерий были обнаружены у каракатиц в органах, не имеющих, казалось бы, никакого отношения к люминесценции – в так называемых добавочных скорлуповых железах. Их назначение, как полагали, состоит в том, чтобы одевать яйца, проходящие по яйцеводу, скорлуповыми оболочками.
Но анатомы, к удивлению своему, нашли в этих железах светящихся бактерий. Тогда родилась теория, что добавочные скорлуповые железы наделяют откладываемые яйца бесценным даром: слизью с бактериями-светлячками. Развивающаяся в яйце малютка-каракатица, благодаря этой инфекции, автоматически, еще до рождения, получает, словно эстафету от далеких предков, неугасимый «огонь». Таким образом, и бактерии-симбионты сохраняют будто бы свое бессмертие.
