Текст книги "Подводный мир"
Автор книги: Венианим Богоров
сообщить о нарушении
Текущая страница: 1 (всего у книги 3 страниц)
Проф. В. Г. БОГОРОВ
ПОДВОДНЫЙ МИР
(ЖИЗНЬ В МОРЕ)
ВВЕДЕНИЕ
Кто хоть один раз в жизни видел море – никогда не забудет его! Огромное, оно поражает своим величавым спокойствием в ясную тихую погоду и грозной неукротимостью в бурю. Даже никогда не видевшие моря люди слышали о нём – о его волнах, швыряющих, как игрушку, огромнейшие пароходы, о его глубинах, скрывающих высочайшие горы, о морских животных-гигантах, удивительных морских растениях. Было время, когда люди даже верили, что есть особый «морской бог» – Нептун, управляющий «морским царством», так же, как иногда ещё и теперь некоторые отсталые люди думают, что в омутах господствует водяной. Выдумка поселила в море необыкновенных чудовищ, огнедышащих драконов, пожирающих людей и сокрушающих корабли.
Велик и многообразен животный и растительный мир моря. Удивительные существа населяют его. Но все они не более «чудесны», чем, например, огромный слон или гигантское дерево баобаб, растущее в жарких странах, удивительная птичка колибри, величиною с напёрсток, живущая в Америке, или растение мухоловка, ловящее насекомых и питающееся ими. По одним и тем же законам природы развиваются и живут обитатели суши и моря. Только благодаря приспособлению к условиям жизни в море морские животные и растения отличаются от наземных.
Богатства моря давно привлекали к себе человека. Издавна он спрашивал себя о том, что таится в тёмных морских глубинах. Но ещё раньше он стал пользоваться щедрыми дарами моря для пропитания и изготовления орудий труда и охоты. При раскопках среди «кухонных остатков» первобытного человека учёные находят различные ракушки и кости рыб, которыми пользовался наш отдалённый предок.
Учёные много занимались исследованием моря. Они измерили его глубины. Тщательно изучили обитателей моря – от самых больших до самых маленьких, открыв тем самым для человечества новые неисчерпаемые богатства природы. Они доказали, что жизнь на нашей планете– Земле – впервые появилась в море. Море было «колыбелью» жизни.
1. ЖИЗНЬ ЗАРОДИЛАСЬ В МОРЕ
Было время – много миллионов лет тому назад, – когда живых существ не было на Земле. Но с определённого периода в истории нашей планеты – Земли – появляются живые организмы. Они зародились в море.
Покопавшись в россыпях на берегу реки или на горном склоне, можно иногда найти отпечатки или окаменелые остатки различных животных, которых нет среди живущих теперь. Среди этих ископаемых существ самые древнейшие были обитателями моря.
Вода является составной частью тела живых существ. Кровь, мышцы, жир, мозг и даже кости содержат воду в большом количестве. Обычно вода составляет 65–75 % веса тела живого организма. Тело некоторых морских животных, например медуз, содержит в себе даже 97–98 % воды. Все процессы, совершающиеся в теле животных и растений, происходят только при участии водных растворов. Без воды жизнь невозможна.
Первой заботой появившегося организма является питание. На суше отыскать пищу гораздо труднее, чем в море. Сухопутные растения должны длинными корнями добывать воду и растворённые в ней питательные вещества. Животные добывают себе пропитание с большой затратой сил. Другое дело в море. В солёной морской воде растворено много питательных веществ. Таким образом, морские растения со всех сторон окружены питательным раствором и легко его усваивают.
Не менее важно для организма поддерживать своё тело в пространстве. На суше это весьма трудная задача. Воздушная среда очень разрежена. Чтобы держаться на земле, необходимо иметь особые приспособления – сильные конечности или крепкие корни. На суше самым большим животным является слон. Но кит в 40 раз тяжелее слона. Если бы такое огромное животное начало двигаться по суше, то оно просто погибло бы, не выдержав собственной тяжести. Ни толстая кожа, ни массивные рёбра не были бы достаточной опорой для этой туши в 100 тонн весом. Совсем другое дело в воде. Всякий знает, что в воде можно легко поднять тяжёлый камень, который на суше едва сдвинешь с места. Происходит это потому, что в воде всякое тело теряет в весе столько, сколько весит вытесненная им вода. Вот почему киту для движения в воде приходится затрачивать в 10 раз меньше усилий, чем потребовалось бы этому гиганту на земле. Его тело, поддерживаемое водой со всех сторон, приобретает большую пловучесть, и киты, несмотря на свой огромный вес, могут с большой скоростью преодолевать огромные расстояния. В море живут и самые крупные растения. Водоросль макроцистис достигает 150–200 метров в длину. На земле такие гиганты редкость даже среди деревьев. Вода поддерживает огромную массу этой водоросли. Для прикрепления к грунту ей не требуется крепких корней, как наземным растениям.
Кроме того, в море температура более постоянна, чем в воздухе. А это очень важно, так как не нужно искать защиты от холода зимой и от жары летом. На суше разница между температурой воздуха зимой и летом достигает в некоторых районах 80–90 градусов. В ряде мест Сибири температура летом доходит до 35–40 градусов жары, а зимой стоят морозы в 50–55 градусов. В воде сезонные различия в температуре не превышают обычно 20 градусов. Для защиты от холода земные животные покрываются к зиме пушистым мехом, слоем подкожного жира, залегают в зимнюю спячку в берлоги и норы. Тяжело бороться с промерзающей почвой растениям. Вот почему в особо холодную зиму массами гибнут птицы и звери и другие наземные животные, а также вымерзают деревья.
В других условиях оказываются жители моря. С наступлением морозов начинается замерзание воды. Лёд легче воды. Толстый слой льда и снега препятствует проникновению холода в воду. Как тёплая шуба закрывает лёд водоём от промерзания до дна. Даже в холодной Арктике, где вечно плавают льды и большую часть года стоит морозная погода, море не замерзает до дна. Не промерзают и большие озёра и реки. А почва в Арктике промерзает на десятки метров и образуется вечная мерзлота. С трудом здесь может укорениться даже неприхотливое растение.
С наступлением морозов все водные обитатели уходят в глубину. Здесь условия их жизни мало чем отличаются в это суровое время года от летнего периода. Эти благоприятные условия жизни в море способствовали развитию величайшего разнообразия населяющих море живых организмов. До сих пор животный мир моря значительно богаче и разнообразнее, чем на суше.
В тёплой, богатой солями морской воде зародилась жизнь. Сменялись века и тысячелетия. Всё разнообразнее и обильнее становилась жизнь в море. Одни виды животных стали вытеснять другие. Борьба за существование заставляла некоторых постепенно выходить на берег, жить на берегу и заселять сушу. При этом у них выработались различные приспособления для жизни в воздушной среде. Постепенно совершенствуясь, наземные животные и растения приобрели современный облик. Процесс заселения водными животными суши идёт и теперь. На берегу моря можно часто видеть различных животных, прикрепляющихся к прибрежным скалам. Когда в отлив вода уходит, они крепко запирают створки своих раковин. Капельки воды, оставшиеся внутри створок, предохраняют жабры от высыхания и позволяют этим морским животным дышать ими во время отлива. По возвращении воды во время прилива они приоткрываются и начинают пропускать через себя свежую воду, несущую пищу и кислород для дыхания. На берег моря вылезают рыбы-прыгуны. Они долго могут ползать по прибрежным скалам и по выходящим на поверхность суши корням деревьев. Эти рыбы охотятся на воздухе даже за насекомыми. Но долго жить на берегу они не могут. Они дышат жабрами, а жабры без воды засыхают, и дыхание приостанавливается.
Ещё дальше ушёл от моря один из ракообразных, называемый «пальмовым вором». Он почти совсем распростился с водой. Только размножение его протекает в море. Этот рак ползает по пальмам и живёт в норах на песке.
Из этих примеров можно себе представить, как постепенно совершался переход к наземной жизни различных водных животных.
2. МОРСКИЕ ВОДОРОСЛИ
Среди живых существ, населяющих море, очень большое значение имеют морские растения. Их называют водорослями. Одни из них мелкие одноклеточные, но есть и такие гиганты, как макроцистис, о котором мы уже говорили выше. Тело первых состоит из одной клетки или из цепочки клеток. Они очень мелки и чтобы их увидеть, каплю морской воды помещают под микроскоп. Здесь при увеличении в 100, 200 и 1000 раз мы увидим различные водоросли, снабжённые разнообразными выростами, помогающими им свободно парить в толще воды. Известно, что скомканная бумажка падает быстрее, чем такой же лист бумаги расправленный. Так и эти одноклеточные водоросли как бы парят в воде при помощи своих отростков, препятствующих погружению на дно. Живые, они пассивно плавают в толще воды, не затрачивая на это никакой энергии.
Крупные водоросли живут обычно по берегам морей и на дне, на небольших глубинах. Они редко встречаются глубже 50 метров. Прикрепившись небольшими отростками ко дну, они свободно растут в воде. Мы знаем огромную силу прибоя. Порой штормовая волна ломает пристани, бетонные волноломы, причиняет ужасные разрушения в порту. А мягкие изгибающиеся водоросли легко выносят напор волн. Если бы они, подобно деревьям, обладали толстыми, крепкими стволами, то удары волн быстро разбили бы их в щепки. Но их мягкие, податливые тела свободно изгибаются на волне. Волна подымет, опустит, изогнёт их, но не причинит им никакого вреда.
Подобно тому, как наземные растения являются пищей для земных животных, водоросли в море являются пищей для морских животных. Одни из них питаются водорослями непосредственна, как травоядные животные на суше. Другие питаются травоядными животными как хищники. Особенно велика роль мелких одноклеточных водорослей. Количество их измеряется несколькими миллионами в одном кубическом метре воды. Они быстро растут и размножаются. В течение одного дня они удваиваются в количестве. Несмотря на то, что их всё время поедают различные рачки, мелкие рыбки и другие животные, количество их остаётся очень большим. Как же питаются водоросли? Мы знаем, что без солнца, как и без воды, жизнь растений на земле невозможна. Для того, чтобы из растворённых в воде питательных веществ и углекислоты воздуха образовалось органическое тело растения, нужна солнечная энергия. То же самое происходит и в море. Водоросли с помощью солнечной энергии, проникающей в воду, перерабатывают питательные вещества, создавая органическое вещество своего тела. Солнечный свет проникает в воду лишь на небольшую глубину. Глубже 100–200 метров не проникают видимые лучи солнца. Поэтому мелкие одноклеточные водоросли живут только в поверхностных слоях океанов и морей до 200 метров, а крупные водоросли – только в прибрежной области и на небольших глубинах до 50–75 метров.
3. МИКРОСКОПИЧЕСКИЕ ЖИВОТНЫЕ МОРЯ
Если взять каплю воды под микроскопом, то, наряду с одноклеточными водорослями, мы в большом количестве увидим в ней разнообразных мелких одноклеточных животных. Все они обычно хорошо приспособлены к жизни в водной среде. Одни из них имеют различные выросты, позволяющие без усилий парить в воде. У других вес тела облегчается либо обилием в них воды, либо тем, что тело их содержит много пузырьков различных газов.
Скелетные части таких одноклеточных существ обычно состоят из лёгких переплётов тончайших иголочек, снабжённых для прочности рёбрышками. Если скелет шарообразный, то этот шар для облегчения имеет отверстия. Такой лёгкий организм свободно носится по воле волн. Ему не надо больших и сложных органов движения, чтобы держаться в том слое, где для него есть больше пищи и тепла.
В отличие от одноклеточных водорослей эти простейшие животные населяют всю водную толщу. Живут они и на дне моря. Пищей им служат различные остатки водорослей, но есть среди них и хищники. Количество этих простейших организмов в море так велико, что после того, как они погибнут, их микроскопические скелетики и раковинки выстилают дно океанов и морей на тысячи километров. За историю Земли слой мелких скелетов – остатков этих обитателей морской воды – накопился в некоторых местах толщиною в десятки метров. Рассматривая частички мела под микроскопом, можно видеть множество различных по форме и строению скелетов этих простейших животных моря. Лицо Земли меняется очень медленно, но непрерывно. Там, где миллионы лет тому назад бушевало море и жили мельчайшие простейшие животные, теперь простирается суша. Произошло поднятие земной коры, и море ушло на сотни километров. Разрабатывая горную породу, человек нашёл залежи белого легко крошащегося камня. Это – мел, образовавшийся из миллиардов скелетов простейших животных.
Развитие жизни в море не остановилось на одноклеточных простейших организмах. В борьбе за существование в течение миллионов лет развились разнообразные группы многоклеточных животных, отличающихся более сложным строением по сравнению с одноклеточными. В море с древнейших времён сохранились и живут различнейшие типы многоклеточных животных. Познакомимся с главнейшими из них.
4. ГУБКИ
Из всех многоклеточных морских существ наиболее просто устроены губки. Это животные различных размеров, от нескольких миллиметров до метра и более высотой, обитающие на дне моря. Губки совершенно лишены способности к движению. Они неподвижно прирастают к подводным камням, скалам, ракушкам и прочим подводным предметам.
Губки имеют обычно комкообразную форму тела. Стенки этого «комка» пронизаны бесчисленными мелкими отверстиями – порами. Действием особых клеток через эти поры внутрь губки непрерывно засасывается вода. С водой приносятся многочисленные частицы ила, одноклеточные растения и животные – пища губок. Избыток воды выходит через более крупное отверстие. Внутри тела губки залегает скелет, придающий ей прочность. Скелет губок состоит из отдельных, часто микроскопически мелких иголок, нередко очень причудливой формы. У одних губок он состоит из кристаллов извести, у других – из кремнезёма, у третьих – из мягких волокон особого рогового вещества. Такие губки, благодаря особым свойствам своего скелета, издавна служат предметом промысла и употребляются для мытья. Обитают они в большом количестве у берегов Египта и Греции, откуда они и получили своё название «греческие губки».
На небольших глубинах, куда проникает волнение моря, живут более прочные известковые и роговые губки, отличающиеся большей частью шарообразной или плоской формой. Таким губкам не страшна прибойная волна. На глубинах, где вода неподвижна, обитают более хрупкие губки, имеющие часто вытянутую вверх форму. Нередко эти губки достигают крупных размеров, как, например, «кубок Нептуна», имеющий форму огромной рюмки до метра высотой.
На самых больших глубинах, в несколько тысяч метров, поселились так называемые «стеклянные губки», отличающиеся необычайно причудливым «кружевным» скелетом из тончайших иголочек кремнезёма. Понятно, что эти хрупкие создания могут существовать только в условиях полной неподвижности окружающей воды.
5. МЕДУЗЫ И ПОЛИПЫ
Их называют кишечнополостными. Они похожи на мешок, внутри которого происходит пищеварение. По краю мешка имеются щупальцы. Этими щупальцами они хватают оказавшихся поблизости червяков, рачков или рыбок. К числу кишечнополостных относятся медузы, полипы и кораллы.
Медузы на вид нежные существа, с прозрачным студневидным телом в виде колокола. По краю колокола длинные щупальцы свисают вниз в виде бахромы, тянущейся иногда далеко позади медузы при её движении в воде. У одних медуз колокол высокий в виде колпака, у других совсем плоский, как блюдце. Все медузы – хищники. На щупальцах находятся особые стрекательные капсулы, которые жгут, как крапива. Пойманную рыбку медуза захватывает щупальцами, парализует стрекательными капсулами и отправляет в рот, находящийся на конце длинного хобота, свисающего из-под колокола. Рот зачастую окружён особыми «ротовыми щупальцами», также снабжёнными стрекательными капсулами. Медузы легко плавают, сокращая свой колокол. Каждое сокращение колокола выбрасывает из-под него воду, от чего тело медузы отталкивается в противоположную сторону. Получается своего рода реактивный двигатель, мощными толчками двигающий медузу вперёд. Медузы живут у поверхности воды и на больших глубинах. Они особенно разнообразны в жарких тропических морях, но населяют также и холодные арктические воды.
Представим себе медузу, верхушкой колокола приросшей к какому-нибудь камню на дне моря. Такой вид имеют полипы. Только тело-мешок полипа более мощно. Набегающая волна не может оторвать его от дна, ударить о камень. При волне полип сморщивается в комочек, через который плавно перекатываются волны. Но вот успокоилось море. Точно бутоны раскрылись и чудесными «цветами» покрылось дно моря. Это причудливые полипы различнейшего цвета, формы и величины раскинули свои нежные, но «коварные» щупальцы. «Неопытная» рыбёшка, червь или рачок, привлечённые замечательным «цветником», приблизились к «цветку» – красивые щупальцы мгновенно сжимаются. Пускаются в ход стрекательные капсулы, и добыча втаскивается внутрь прожорливого хищника-полипа.
6. КОРАЛЛЫ
Бывают полипы, обладающие мощным известковым скелетом. Такие полипы живут обычно большими колониями. Это – кораллы. Сами коралловые полипы маленького размера. Но миллионы коралловых полипов за тысячелетия образуют мощные известковые массы. Каждый вид коралла строит свою колонию различного вида. Тут и шарообразные, и древовидные известковые скопления. Размножаются коралловые полипы почкованием. На месте отмершего материнского полипа разрастаются новые – дочерние. Каждый полип отложит маленькую пластинку извести. Так растёт колония вверх и вширь. За много тысяч лет миллионы кораллов отложат слой извести в несколько десятков метров толщиной.
Кораллы – жители тёплых морей. Они поселяются в Прибрежной части тропических островов, на больших отмелях среди океана. Там, где волна взмучивает илистые частицы и мелких животных со дна моря, им легко питаться. Своими маленькими щупальцами они создают ток воды, и частицы ила и мелкие животные попадают в «рот» кораллового полипа. На тысячи километров по отмелям селятся колонии кораллов. Их твёрдые известковые скелеты – опаснейшее препятствие для судоходства. Беда, если корабль попадёт на коралловый риф. Когда начнётся отлив и обнаружатся колонии кораллов, беспомощное судно окажется на боку. Набежит волна – и удары об эти живые «скалы» разобьют несчастное судно в щепки.
Немало островов образовалось в тропических областях океанов благодаря деятельности кораллов. На 1400 километров тянется большой барьерный риф у северо-восточных берегов Австралии. Поселившаяся на отмели колония полипов начинает строить свой известковый скелет. Всё выше и выше подымается колония вверх. Достигнув поверхности воды, коралловый риф разрушается от ударов волн. Обломки этого «живого» камня, падая вниз, заполняют пустоты между кораллами, но колония неумолимо будет расти вверх. Обрастут и упавшие вниз известковые глыбы. Пройдут тысячелетия и на отмели деятельностью миллиардов полипов образуются огромные скопления известковых масс. Если затем произойдёт поднятие такой отмели, то вся верхняя часть гигантской колонии окажется над поверхностью океана. Живые полипы не могут жить на воздухе. Они отомрут. Ветер, дождь и волны размельчат известковые массы кораллов. Разложившиеся водоросли и птицы своим помётом удобрят образовавшиеся из них отложения. Образуется почва. Морские течения и ветры из далёких стран принесут к такому новому острову кокосовые орехи и другие семена. Появятся травы и пальмы. Птицы совьют гнёзда, черепахи выроют норы. Островок готов.
Кораллы – древнейшие животные земного шара. Целые горы образованы колониями мелких кораллов. Это можно обнаружить при добыче строительных материалов. Если в некоторых частях нашего Союза находят ископаемые остатки коралловых рифов, то это значит, что здесь суша была когда-то покрыта тёплым морем. Среди кораллов есть такие, которые образуют очень красивые веточки известкового вещества красного, розового, белого или чёрного цвета. Это так называемый благородный коралл. Он не образует больших скоплений, как те кораллы, которые создают подводные рифы и острова. Из благородного коралла делают ожерелья, брошки и другие разные красивые поделки. Его достают со дна моря и по берегам Италии и Греции существует целый промысел для переработки красивых веток коралла.
