Внешне мнемиопсис похож на медузу. Однако это совсем другая группа животных. Медуза плавает, реактивно сдвигая колокол. В то время как мнемиопсис оснащен гребными пластинками, с помощью которых он передвигается в воде. Эти пластинки расположены рядами. Когда на них попадает свет, то мнемиопсис начинает переливаться всеми цветами радуги. По всем восьми полоскам гребных пластинок будто пробегают электрические огоньки. Зрелище это настолько красивое, что возникает ощущение – перед вами действительно некое фантастическое существо, пришелец из другой Галактики.
Форма тела и устройство мнемиопсиса таковы, что у него есть две лопасти, которые тоже могут принимать участие в движении. Чаще всего эти лопасти используются в аварийных, критических ситуациях. Самые крупные особи гребневика мнемиопсиса достигают 12-14 сантиметров. Средний же мнемиопсис не превышает 8 сантиметров. Если его разорвать на части, то каждый кусок начинает регенерировать в целую особь. Растут они необычайно быстро и так же интенсивно размножаются. Наряду с обычным размножением у мнемиопсиса есть такое экзотическое: младенец, который только родится, уже выметывает небольшое количество яиц. Это все равно как бы новорожденный у вас нарожал еще маленьких. Крупный гребневик в течение своей жизни выбрасывает 30 тысяч яиц.
Это маленькое прозрачное существо, совершенно безобидное на вид, на самом деле страшный хищник. Мнемиопсис питается фитопланктоном и зоопланктоном, а также мелкими рачками. Таким образом, он съедает все то, чем питается рыба. Кроме того, он уничтожает икру и личинок рыб. У мнемиопсиса рот – это две лопасти, которые покрыты клейким веществом. Они захватывают рачков и потом движением ресничек на клетках загоняют в желудок. Там еда переваривается и через рот выбрасывается обратно. Рачки зоопланктона выполняют в море роль фильтров, пропуская через себя и переваривая фитопланктон, а также взвесь, которая висит в толще воды. Этот морской мусор, пройдя обработку рачками, превращается в комочки, которые опускаются на дно. Как только мнемиопсис съел в Черном море зоопланктон, очистка воды прекратилась, а ее мутность повысилась в три раза. В результате, если бурые водоросли в Черном море жили в толще воды от 0 до 25-30 метров, то сейчас бурые водоросли находят максимум на глубине 10 метров. Соответственно, все, что было ниже, от отсутствия света погибло, растворилось, добавив в воду органических и минеральных веществ, от чего фитопланктон начал развиваться еще активнее.
В северо-западной части Черного моря на мелководье существовало уникальное природное образование, сопоставимое только с неприкрепленными ко дну, плавающими по поверхности водорослями Саргассова моря. В Черном море на глубинах от 30 до 70 метров лежал сорокаметровый слой не прикрепленных красных водорослей филлофоры. Совершенно своеобразный биоценоз с приспособившимися к жизни в красной водоросли животными, которые все имели соответствующий цвет, чтобы маскироваться. Так как виды были неспецифические, те же самые, что и в поясе бурых водорослей, но только красной окраски. Биомасса поля считалась порядка десяти миллионов тонн. Упала прозрачность воды. В настоящее время филлофорного поля больше не существует вообще. Оно полностью исчезло. Это тоже одно из следствий воздействия гребневика.
Десять лет назад, в самом начале сентября 2004 года, я со съемочной группой программы «Атланты. В поисках истины» приехал в Геленджик, в Южное отделение Института океанологии имени П.П. Ширшова РАН, где полным ходом шла работа наших ученых под руководством академика Михаила Евгеньевича Виноградова (
). Его раковины продают по всему черноморскому побережью в качестве сувениров. Но красивая с виду рапана всего за пять лет, с 1947 по 1952 год, уничтожил все устричные банки. Деликатесные черноморские устрицы, пользовавшиеся большим спросом из-за низкой солености воды, просто перестали существовать. Рапана питается взрослыми двустворчатыми моллюсками. Пока не появился мнемиопсис, у моллюсков, как видно, была еще возможность балансировать на грани выживания. Однако с середины 1980-х годов уничтожение моллюсков стало тотальным. Рапана подъедала взрослых, а мнемиопсис уничтожал молодь. В результате к 2000 году некоторые обычные моллюски тоже исчезли. Например, черноморский гребешок, небольшой, но очень красивый. У себя на родине, в Южно-Китайском море, рапана не производила столь сокрушительного воздействия. Там у нее был естественный враг – морская звезда, которая в Черном море не живет, поскольку оно недостаточно соленое для морской звезды.
Прошло около десяти лет, прежде чем в Черном море появился естественный враг мнемиопсиса – гребневик биройя (Beroe ovata). Интересно, что вместе эта пара гребневиков обитает не только в черноморском бассейне, но и у нас в Баренцевом море, и в Мексиканском заливе, и у берегов Японии. Один не дает размножиться другому. В Черное море биройу никто специально не привозил – она попала сюда так же, как и мнемиопсис, с балластными водами судов.
1999 год выдался очень теплым. Вероятно, это обусловило то, что гребневик биройя, оказавшись в Черном море, почувствовал себя в новой среде как дома и размножился в огромном количестве. Тем более что в еде недостатка не было. Если к биройе на несколько десятков сантиметров поднести мнемиопсиса, то начинается охота. Надо отметить, что мнемиопсис не является для биройи совсем уж легкой добычей. Охотясь этот гребневик, как правило, движется кругами. Причем круги вокруг жертвы со временем становятся все меньше и меньше, до тех пор, пока биройя не поглощает ее. Финал этой охоты можно сравнить с натягиванием наволочки на подушку.
Гребневик beroe полый внутри. Когда он плавает и у него не содержится внутри пищи – он практически плоский. Но, поглотив мнемиопсиса, он раздувается как шар. Он становится гораздо менее подвижным, начинается ее переваривание.
Гребневик beroe сразу же улучшил экологическую обстановку в Черном море. Количество мнемиопсиса резко сократилось. Увеличилось количество планктона и, соответственно, рыбы. Однако совсем мнемиопсис не пропал. Поэтому ученые продолжают вести тщательное наблюдение за гребневиками.
В Южном отделении Института океанологии постоянные исследования буквально от пирса до глубин сотни метров ведутся на маленьком суденышке «Ашамба». Другое научно-исследовательское судно, «Акванавт», работает в открытом море. Возглавляет научную работу здесь сын академика М.Е. Виноградова, кандидат биологических наук Георгий Виноградов. Для того чтобы правильно представить себе развитие популяции всей массы гребневика, берутся пробы на разных глубинах. Главная задача – посмотреть общее количество гребневика на разном расстоянии от берега, интенсивность размножения и установить, есть ли угроза для планктона и для рыбы. Причем, если «Ашамба» делала отбор гребневика и других биологических проб на малых глубинах, от линии берега до глубин порядка 80 метров, то на «Акванавте» – на глубине до тысячи и более метров и на расстоянии от берега порядка 100 или 200 миль. Таким образом, оба разреза «сшиваются» в один, и получается единая картина распределения гребневика, его флуктуации вдоль всего гидробиологического разреза Черного моря.
Проводимые исследования позволили выяснить, что два вида гребневика уже давно научились сосуществовать вместе, поделив между собой время массового размножения. Сначала пик дает мнемиопсис, который выедает планктон, но не успевает он сильно размножиться, как появляется биройя и съедает мнемиопсис. Бывали случаи, когда несколько маленьких гребневиков биройя набрасывались на большого мнемиопсиса. Даже на таком примитивном уровне развития присутствуют элементы стайной охоты. Несколько мелких гребневиков могут разорвать крупного мнемиопсиса на части. Один мелкий гребневик может просто откусывать соответствующий аппетиту кусок. Мнемиопсис с отгрызенным боком может продолжать плавать, питаться и регенерировать, превращаясь в нормальную полноценную особь. Удивительно, с какой легкостью гребневику биройя удается отсекать часть тела мнемиопсиса. Такое впечатление, что у него ряды острых зубов, которые позволяют ему моментально расправляться со своей жертвой. На самом деле роль этих острых зубов выполняют мельчайшие, но жесткие выросты, микроцилии, расположенные вокруг рта. Синхронно двигаясь, они помогают биройе продвигать жертву внутрь своего тела. Буквально за две-три недели биройя выедает мнемиопсиса в верхнем теплом слое воды, то есть до глубины 30 метров. Для того чтобы выжить, мнемиопсису приходится прятаться в слое термоклина, где температура резко отличается от температуры выше– и нижележащих слоев.
Через Волго-Донской канал мнемиопсис уже попал в Каспийское море, где стал уничтожать там уже весь корм для рыбы, и наступила катастрофа на Каспии. Особенно для кильки, которая является одним из главных предметов вылова, особенно в южной части Каспийского моря, где тепло. Для Ирана это национальное бедствие. Сейчас задача состоит в том, как бы извести мнемиопсиса на Каспии. Каспий – это осетровое и килечное море. Кильку в его водах вылавливают в промышленных масштабах. Она идет на консервы и рыбную муку, которую используют для подкорма и выращивания рыб, а также добавляют в корм птицы. Килька является основой питания крупных каспийских сельдей, астраханского залома, осетра и белуги.
Каспийское море обладает принципиально иным солевым составом, чем Черное море. Мнемиопсис, вселившийся в Каспий, отличается от черноморского. Он более рыхлый, менее устойчив к механическим воздействиям. По размерам он вдвое меньше своего собрата, живущего в Черном море. Все это позволяет сделать вывод, что среда Каспийского моря для него не комфортная. Тем не менее, мнемиопсис сумел в ней акклиматизироваться. Гребневик биройя оказался более чувствительным к условиям среды. Эксперименты по акклиматизации биройи в каспийской воде ведутся, и уже не первый год. Удалось добиться не только выживания взрослых особей, но и размножения, и даже роста этого гребневика.
Каспийское море принадлежит целому ряду стран. Поэтому вселение биройи должно происходить с согласия всех государств, владеющих Каспием. Вопрос спасения каспийской рыбы должен решаться не только учеными, но и, в первую очередь, на государственном уровне. Необходимо создание международной программы действий, а также международных институтов, которые могли бы регулировать совместные усилия, направленные на спасение обитателей Каспийского моря. К сожалению, пока ничего этого нет.
Колорадский жук, австралийский кролик, рапана, наконец, мнемиопсис – все это вселенцы, агрессоры, которые, по случайности природы или по недосмотру человека попав в чуждую для себя среду, размножаются там и живут какое-то время. Но иногда они опустошают среду своего обитания, как это произошло с мнемиопсисом. Остается надеяться только на милость природы, чтобы они исчезли. Однако хотелось бы, чтобы в будущем в этом вопросе мы могли надеяться на достижения науки.
Нужны ли сегодня парусники?
Не знаю, как уважаемый читатель, но лично я никогда не видел в жизни ничего более красивого, чем корабль, идущий в море под парусами. Впервые в этом я убедился полвека назад, ступив на палубу знаменитого парусника «Крузенштерн», который до сих пор успешно совершает кругосветные плавания. Да и в последние годы мне посчастливилось побывать на всемирных фестивалях парусников в Вильгельмсхафене и Лиссабоне, где я лишний раз мог убедиться, что это действительно так.
Кто из нас с вами не зачитывался в детстве книгами о Великих географических открытиях и о парусных судах. Но сегодня, в начале XXI века, нужны ли эти парусники, или они уже устарели и являются только уделом для прогулок или съемок фильмов про пиратов и прошлые времена?
Первое упоминание о парусе относится к IV-V тысячелетиям до нашей эры. Как он был изобретен, можно только догадываться. Скорее всего, наши предки поставили на плот доску или натянули шкуру и заметили, что он движется быстрее. Кстати, парус в древности использовали не только на судах. Его могли поставить на телегу и таким образом под парусами путешествовать по суше. Нечто подобное использовало войско великого князя киевского Олега во время похода на столицу Византии, Царьград, в 907 году. Уже шесть тысяч лет назад под парусами плавали древние египтяне, о чем говорят рисунки, найденные при раскопках египетских гробниц. В том числе они донесли до нас историю путешествия царицы Хатшепсут за 2500 лет до нашей эры на парусных судах в древнюю Индию. Ее путешествие изображено на рисунках очень подробно, буквально шаг за шагом.
Центром судостроения в древние времена было побережье Средиземного моря. Больших успехов в этом деле достигли финикийцы. Они строили из кедра крупные корабли с двумя парусами. Причем не только для себя, но и, как мы сейчас сказали бы, на экспорт – для египтян и греков. Но греки и сами были отличными кораблестроителями. Уже в VIII веке до нашей эры они использовали корабельный таран, чтобы уничтожать корабли противника.
Важные изобретения в области судостроения были сделаны не только на Западе, но и на Востоке. Так, полинезийцы соединяли между собой лодки, чтобы повысить их остойчивость. По этому принципу сейчас строят катамараны и даже тримараны. До наших дней не поменялась конструкция китайской джонки. Ее паруса до сих пор делают из бамбуковых циновок, причем не из большого полотнища, а из маленьких кусочков. Такой парус, хоть и напоминает жалюзи на окнах, более прочен и долговечен. При этом, если на традиционном судне мачты ставятся в диаметральной плоскости, то есть строго по центру, то на китайских и японских судах часть мачт смещена к одному борту, а часть к другому.
Древние кораблестроители, видимо, как-то интуитивно дошли до того, что сейчас подтверждено научными методами. Между парусами при смещении мачт создается своеобразный туннель, в котором ветер дует с большей силой. Возникает область пониженного давления. И тогда парус лучше работает.
Своя особенность в кораблестроении была у викингов. Они не скрепляли жестко обшивку и шпангоуты, а связывали их веревкой. На шпангоутах существовали специальные выступы. А на досках – специальные выступы – клампы. Выступ ложился на выступ, и все это связывалось обычно веревкой, изготовленной из корней, чаще всего из еловых, поскольку они пропитаны смолой и меньше гниют. Казалось бы, что это дает? Что-то такое хлипкое болтается на воде. На самом деле эти ладьи называли «дракарами» (драконами) именно потому, что они были гибкими, принимая форму волны и избегая повреждений.
До сих пор мы рассказывали о судах, на которых парус был лишь вспомогательным средством. Это был прямой парус – обычное полотнище, растянутое между двумя реями. Он позволял ходить только при попутных ветрах. При не попутных использовались силы гребцов. Из рассказов португальского историка-морехода конца XVI – начала XVII века Пантеро Пантера: «Каторжники были постоянно прикованы за одну ногу к подножке скамьи и никогда не спускались на берег. Они должны были грести, шить паруса и делать все, что им прикажут. Одному человеку в день полагалось выдавать три унции фиг или бобов (это было 90 граммов), сухари и воду. Говядину давали четыре раза в год, и то по праздникам».