Луга и рощи Посейдона
Сказочный мир дрожащих бликов и переливчатых красок раскрывается перед глазами аквалангиста, опустившегося на дно среди «рощи» морских водорослей. Здесь и лес и подлесок. Вперемешку с крупными водорослями — бурыми и зелеными — растут мелкие: кружевные делессерии, желто-розовые пояски Нептуна (родимении), изумрудные пластины вульвы, сиренево-розовые лепестки порфир, водоросли, похожие на шары, на елочки и, настоящие морские розы — темно-красные бутоны, нанизанные на вертикальный ствол.
Растительный мир суши ежегодно производит примерно 40 млрд. т. белковых веществ, являющихся основным звеном в пищевой цепи растение — животное — человек. Растительный мир океана производит их в 4—5 раз больше. И неудивительно. Объем занимаемого им пространства раз в 10—15 больше, чем объем пространства, занятого растениями на суше, даже если считать от корней до вершин самых высоких деревьев. На суше жизнь растения зависит от изменчивой погоды, от количества влаги, от питательных солей, содержащихся в почве. В океане «погода» мало подвержена изменениям, воды здесь больше чем достаточно, а, кроме того, сама морская вода представляет собой не что иное, как питательный раствор. Поэтому морским растениям совсем не нужны корни. И действительно, даже гигантские водоросли, встречающиеся в прибрежных водах, не имеют корней. То, что неискушенный человек может принять за корневище, всего лишь подошва, с помощью которой водоросли прикрепляются к скалам. Некоторые «прилипают» к скалам с такой силой, что оторвать их впору только трактору. Даже ураганные волны порой не могут одолеть эту силу сцепления и нередко срывают водоросли вместе с камнями, к которым они прикреплены. На песке водоросли не растут, так как песок слишком подвижен.
Есть несколько видов водорослей, различаемых по своему цвету: зеленые, синезеленые, бурые и красные. Зеленые похожи на ярко-зеленую весеннюю траву, но в период созревания спор, которыми они размножаются, их окраска становится золотисто-коричневой. Бурые водоросли при известном освещении, как и красные, кажутся пурпурными. Синезеленые играют в солнечный день всеми цветами радуги.
Независимо от цвета, все водоросли содержат хлорофилл и могут расти только в верхних слоях океана, куда проникает достаточно света. Нижняя граница их развития зависит от прозрачности воды и в тропических водах иногда находится на глубине до 180 м. Назначение красящего пигмента у красных и бурых водорослей до сих пор остается не вполне ясным. Возможно, это защитная окраска на тот случай, когда водоросль при отливе подвергается действию прямых солнечных лучей, или фильтр, устраняющий вредные лучи той или иной части спектра.
Заросли водорослей — это океанские джунгли. Аквалангисту, проникшему в заросли самой большой водоросли Macrocistis pyrifera, которая достигает веса 130 кг и высоты двадцатиэтажного дома, кажется, что он в лесу, и не просто в лесу, а в заповеднике, где в безопасности живет множество самых разнообразных морских организмов. Листья этой гигантской водоросли, как и многих других, поддерживаются на плаву небольшими газовыми пузырьками.
Как в северных, так и в южных морях России известно примерно до 280—290 видов бурых, красных и зеленых водорослей; в дальневосточных — 550 видов. По оценке Всесоюзного института морского рыбного хозяйства запасы некоторых видов водорослей, содержащих полезные вещества (агар-агар, иод, альгиновую кислоту и пр.), очень велики: в Белом море — свыше 1 млн. т, в Баренцевом море — около 500 тыс. т, в Балтийском море — 200 тыс. т, в дальневосточных морях — более 3,5 млн. т; в Белом море, кроме того, имеется до 400 тыс. т морской травы. Значительные запасы зостеры, растущей в наших морях, еще не учтены.
Как бы ни были велики заросли водорослей в прибрежных водах, они всего лишь рощи на «опушке» океана. Их распространение ограничено примерно 100-метровой изобатой, глубже которой слишком мало света для развития растительной жизни. Биомасса прикрепленных ко дну водорослей в Мировом океане исчисляется многими миллиардами тонн и все же она ничтожно мала по сравнению с нуждами обитателей океана, потребляющих растительную пищу. Подлинные луга и пастбища океана — это мельчайшие одноклеточные водоросли, развивающиеся в толще воды. Многие из них так малы, что несколько десятков экземпляров, сложенных вместе, свободно пройдут через игольное ушко. Человеческий глаз различает их только с помощью микроскопа.
Эти растительные организмы имеют общее название — фитопланктон. Планктон по-гречески означает «парящий». Они действительно парят в воде. Известно, что чем меньше тело, тем больше отношение его повехности к его объему и тем, следовательно, легче ему держаться на плаву в воде. Чтобы еще больше увеличить поверхность тела,
планктонные организмы приобрели самые причудливые и притом очень красивые формы и снабжены всевозможными отростками. Увеличение поверхности фитопланктонных организмов не только обеспечивает им плавучесть, но усиливает также процесс фотосинтеза. Чем больше поверхность, тем больше падает на нее света. Деревья на суше с этой целью встали на путь увеличения кроны и листвы, фитопланктонные организмы уменьшили свой объем до микроскопических размеров, соответственно увеличив поверхность тела.
Фитопланктонные организмы обладают некоторой способностью произвольного передвижения. Например, по данным К. В. Беклемишева и Г. И. Семиной, «гигантская» диатомовая Ethomodiscus rex (объем 1 мм3) погружается на глубину и поднимается к поверхности моря, изменяя в своем теле содержание некоторых ионов — Na, К, Са и др. Как мы увидим дальше, подобные «химические» способы изменения удельного веса свойственны и животным организмам.
Одноклеточные морские водоросли — это микроскопические «солнечные машины», производящие 80% всей биомассы океанских водорослей. С помощью лучистой энергии Солнца они превращают углекислый газ и соли минералов, растворенные в морской воде, в первичное органическое вещество, пригодное для питания животных организмов. Тонкость и точность их работы могут посрамить самого способного химика. Фитопланктон использует в среднем 0,04% солнечной энергии, падающей на поверхность океана; но за 3 млрд. лет существования океана фитопланктон аккумулировал в 100 млн. раз больше солнечной энергии, чем ее приходится на всю поверхность океана в год. Фитопланктон аккумулирует солнечную энергию, а животные организмы в дальнейших звеньях пищевой цепи ее трансформируют и вместе с фитопланктоном в скрытом виде, в форме различных химических соединений, откладывают некоторую часть ее на дне океана.
Многие фитопланктониые организмы способны, оказывается, жить в полном мраке на глубине до 2 тыс. и более метров. При отсутствии солнечного света они не гибнут и переходят на гетеротрофное питание, т. е. живут, подобно бактериям, за счет усвоения органического вещества. Алжирский биолог М. Ф. Бернар в числе таких водорослей-гетеротрофов обнаружил много видов жгутиковых и кокколитофорид, причем на глубине свыше 1000 м, если температура воды не менее 9°, скорость размножения кокколитофорид даже выше, чем в освещенной зоне. При возвращении в освещенную зону фитопланктонные организмы снова переходят к автотрофному питанию за счет солнечной энергии, углерода и минеральных солей.
Самая распространенная форма фитопланктона — диатомовые. Среди них насчитывают до 15 тыс. видов. Клетка диатомовой водоросли заключена в кремниевую коробочку, которая под микроскопом, особенно на черном фоне, сияет, как серебристая снежинка. Встречаются диатомеи самых причудливых форм. Навикула, например, похожа на кораблик, стремительно двигающийся в воде.
Размножаются одноклеточные водоросли очень быстро. Одна диатомовая водоросль в течение месяца может дать потомство в количестве 100 млн. диатомеи. Если океан не превратился до сих пор в диатомовую кашу, то это лишь потому, что одноклеточные водоросли очень быстро отмирают и не менее быстро поглощаются мелкими животными организмами. Так, например, небольшой рачок копепода поедает за день до 120 тыс. диатомеи. Диатомовые водоросли служат пищей устрицам, моллюскам, креветкам, крабам, малькам многих рыб. Есть рыбы, остающиеся вегетарианцами в течение всей жизни. К их числу относится менхеден (Brevoortia tyrannus), рыба, хорошо известная в морских водах Северной Америки, где ее ловят для переработки в кормовую муку.
При огромном разнообразии форм фитопланктона очень трудно, практически невозможно в естественных условиях установить, как велика продуктивность растительного царства в океане. Для упрощения этой задачи прибегают к косвенным методам, чаще всего к определению усвоенного растительными организмами углерода, главного кирпичика всякой живой материи, по выделению ими кислорода или по образованию хлорофилла. Советским океанологом Б. А. Скопинцевым подсчитано, что годовая продукция фитопланктона в океане достигает 450 млрд. г; В. Г. Богоров называет цифру 550 млрд. т. Типичный годовой «урожай» фитопланктона — 15 —16 т сухого вещества с 1 га. Для сравнения напомним, что хороший сенокос на суше в умеренном климате дает до 5 г сухого сена с 1 га. Сравнение явно не в пользу суши.
|
|
Читайте в рубрике «Морские водоросли»: |