Мир океана. Море живет

Советские ученые М. Лобашев и В. Савватеев провели весьма показательный опыт. Они воспитывали цыплят с первого дня жизни в необычном искусственном ритме: выключали свет в курятнике дважды в сутки с 12 до 16 и с 24 до 4 часов. Для подопытных птиц сутки стали короче в два раза. Они уже в 11 утра усаживались на насест и вскоре засыпали. Петухи исправно пели в темноте среди дня. К 16 часам курятник просыпался, все его население чистило перья, искало корм и вообще бодрствовало до полуночи.

В некоторых случаях корректировка хода биологических часов осуществляется не непосредственной сменой дня и ночи, а связанным с этим изменением температуры, интенсивности шума и т. д. Большую роль здесь играют физиологические процессы, происходящие в самом организме. А. Пушкин очень правильно подметил это обстоятельство, сказав, что «желудок верный наш Брегет».

Но как же объяснить поведение австралийских рифовых цапель? Очевидно, в своих действиях они руководствуются не одними биологическими часами, а двумя. Первые их часы настроены на обычный суточный ритм, другие на ритм приливов.

Коренное население литорали в еще большей степени зависит от несовпадающих суточных и приливных ритмов, и потому постоянно ведет двойной отсчет времени.

На илистых пляжах и в мангровых зарослях по берегам тропических морей живут крабы-сигнальщики. Название животного связано с его интересной особенностью. Самец краба имеет одну клешню огромного размера с ярким красным или оранжевым пятном. Сидя у входа в норку, он все время размахивает ею, как моряк-сигнальщик флагом. По-видимому, этими движениями крабы показывают, что у них «все в порядке». Стоит одному из них заметить опасность, как он прекращает подачу сигналов и скрывается в норке. Вмиг волна паники распространяется вокруг, и все крабы один за другим исчезают в своих убежищах, выставив наружу глаза, сидящие на длинных стебельках. Появление одного из сигнальщиков на поверхности остальные воспринимают как сигнал отбоя тревоги.

Крабы-сигнальщики активны только при спаде воды, и в это время они бродят около своих норок в поисках пищи. С наступлением прилива животные забираются в норки. Цвет тела краба меняется в зависимости от освещенности. С рассветом крабы темнеют, это помогает им укрываться от глаз хищников. После захода солнца они становятся желтовато-белыми. Изменение окраски связано с перемещением темного пигмента по отросткам особых клеток. Когда пигмент собирается в центре клетки в небольшой комочек, краб светлеет; когда же красящее вещество равномерно располагается по всей клетке, краб становится темным. Темная окраска тела нужна крабу только во время дневных отливов, поэтому он темнеет раз в сутки, и максимум потемнения ежедневно наступает на 50 минут позднее, что соответствует ритму приливно-отливных течений. Чрезвычайно показательно, что правильность чередования светлой и темной окраски у крабов-сигнальщиков не нарушается при содержании их в полной темноте и вдали от моря. За месяц внутренние часы крабов ошибаются лишь на минуты.

Человек сконструировал часы, отсчитывающие не только секунды и минуты, но и дни. Биологические часы некоторых литоральных животных показывают также время лунного календаря, а есть и такие, которые «бьют» всего один раз в году. Выше уже говорилось, что морская вода заливает верхний горизонт литорали не ежедневно, а лишь два раза в месяц, во время сизигиев. В соответствии с этим поведение животных верхней литорали подчинено также полумесячному ритму.

На коралловых рифах Тихого океана живут крупные, до 40 сантиметров, кольчатые многощетинковые черви — зеленый еунице. На архипелаге Самоа они известны аборигенам под названием палоло. В течение года палоло нельзя увидеть, так как они прячутся в глубоких щелях кораллового полипняка. Когда на Самоа наступает весна, задние концы палоло переполняются половыми продуктами, отрываются и всплывают на поверхность моря. Это событие происходит всегда по ночам (на шестую, седьмую и восьмую ночи) после полнолуния в октябре, а потом еще раз в ноябре. Для самоанцев палоло — это и лакомство, и национальное блюдо, и повседневная пища. Они заранее рассчитывают время роения червей и готовятся к нему как к празднику. Все население деревни с вечера собирается на берегу напротив рифа. Начинаются танцы и песни. С наступлением темноты на риф посылают наблюдателей, которые в прежние годы держали в руках экзотические факелы из пальмовых листьев, а теперь обходятся обыкновенными электрическими фонариками. Палоло всплывают внезапно, и вода сразу становится густой, как вермишелевый суп. Разведчики пригоршнями черпают извивающуюся добычу и кричат односельчанам: «Палоло пришел!» Все хватают свои сети, корзины, черпаки, ведра и другие орудия лова и спешат на риф. Всего два часа палоло будут плавать на поверхности моря, а затем их оболочки лопнут, и все содержимое размоет вода. За это время нужно успеть собрать как можно больше вкусных и питательных червей. Их едят тут же на рифе еще живыми, запекают, завернув в листья, а также сушат впрок. Потом в течение всего года островитяне питаются сушеными палоло. Они замешивают их на кокосовом молоке и пекут лепешки зеленоватого цвета (наверное, отсюда и образовалось прилагательное в научном названии червя — зеленый).

Биологическое назначение «роения» червей объясняется крайне просто. Одновременный вымет большого количества половых клеток на ограниченном участке облегчает их встречу в безбрежном океане и обеспечивает развитие следующего поколения. Сложнее разгадать механизм биологических часов, которые у сотен тысяч палоло работают с такой удивительной синхронностью: ночь в ночь, минута в минуту. По-видимому, причиной «роения» служит созревание половых продуктов, а сигнал для его начала посылает Луна, наиболее ярко светящая во время полнолуния. При этом между приемом сигнала и ответной реакцией червя проходит всегда одно и то же время — шесть суток: роение начинается на шестую ночь после полнолуния.

Биологические часы играют очень большую роль в приспособлении литоральных организмов к превратностям жизни в приливно-отливной зоне океана.

Глава 2. За полярным кругом

Географическое положение полярных морей создает для обитателей литорали ряд специфических условий существования. Главнейшие из них — своеобразие температурного и светового режимов, а также воздействие льдов.

Температура воды в поверхностном слое и у берегов приполярных морей в течение года в общем изменяется незначительно, хотя зимой она, конечно, несколько ниже, чем летом. Разница же между летней и зимней температурой воздуха очень велика, даже если речь идет об усредненных данных. Вот что говорится по этому поводу в работе известных исследователей биологии полярных морей Е. Гурьяновой, И. Закса и П. Ушакова.

«…Температура воздуха, непосредственному действию которой литораль подвергается во время отлива летом, иногда достигает 30°, зимой же падает до –27° и ниже; с другой стороны, температура воды, омывающей литораль во время прилива, летом колеблется от +8° до +14°, зимой от 0° до –1,5°. Таким образом, температурная сезонная амплитуда на литорали достигает 57°, и даже суточная температурная амплитуда достигает 26°. Нужно еще особенно подчеркнуть, что колебания эти отличаются крайней резкостью, почти мгновенностью. В самом деле, все население данного пункта литорали во время отлива подвергается действию высокой температуры воздуха в жаркий день до 30°. Наступает прилив, и, как только литораль покрывается водой, все животные сразу попадают в температуры гораздо более низкие».