К фитопланктону относятся все растительные организмы - от мельчайших одноклеточных водорослей до гигантских морских. Входящие в эту группу растения благодаря их способности к фотосинтезу перерабатывают неорганические питательные вещества в органические. Фитопланктон составляет около 90 % всего растительного царства Земли.
В зоопланктон входят животные формы, являющиеся основными потребителями фитопланктона. В свою очередь зоопланктон служит пищей для многих видов рыб, головоногих моллюсков и усатых китов.
- Наверное, уместен вопрос: а есть ли фитопланктон в глубинах океана?
- Откуда ж там ему быть? Фитопланктонные организмы относятся к растениям и могут существовать только в так называемой эвфо-тической зоне, то есть там, где происходит фотосинтез. В открытом океане эта зона простирается вглубь лишь до 100 метров.
- Чем же тогда питается зоопланктон, живущий на больших глубинах?
- Вообще-то говоря, зоопланктон питается фитопланктоном, то есть микроскопическими растениями. Но поскольку на глубине более 100 м их нет, а зоопланктонные массивы обнаруживают на глубине многих сотен метров, то долгое время это оставалось загадкой, чем же они питаются. Пока наконец не выяснилось, что из растворенных в морской воде химических соединений может образовываться органический материал - частички белков, углеводов и жирных кислот. Они прилипают к пузырькам воздуха, а когда пузырьки лопаются, эти частички оседают на дно. Вот вам и пища для зоопланктона.
Доросли ли до нас водоросли?
- Наверное, Иван Павлович, не обойтись и без раздела о морских водорослях. Ведь они - главная составляющая Мирового океана. Они важны как для морских организмов, так и для человека, в основном как пищевая база в будущем. Так объясните, уважаемый профессор, что же такое водоросли? Доросли ли они для нас?
- Это простейшие растения различных размеров: от видимых только под микроскопом одноклеточных водорослей до гигантских ламинарий, достигающих в длину 30 м. Из всех форм жизни в море больше всего водорослей, как по количеству видов, так и по числу отдельных организмов. Хотя клетки их содержат хлорофилл, но у этих растений нет ни корней, ни листьев, правда, у некоторых крупных водорослей имеются образования, внешне напоминающие эти органы.
- А каких видов водорослей больше всего в океанических водах?
- Из растительных организмов в море больше всего диатомовых водорослей. В литре воды может содержаться более миллиона этих крошечных растений. Характерной особенностью диатомовых водорослей является пропитанный кремнием панцирь, состоящий из двух половинок, надетых одна на другую, подобно тому, как крышка надевается на коробку. Диатомеи служат важнейшим первичным источником пищи для морских животных. Из раковины в смеси с известковыми и другими минеральными частичками образуются отложения диатомового ила. Диатомеи принадлежат к классу желто-зеленых водорослей.
- Мы знаем, что миллионы людей на Земле питаются водорослями. Водоросли находят множество применений в качестве салатов, корма для скота, удобрений, сырья для изготовления лекарств, для получения йода, а также в виде ингредиентов хлеба, пирожных, мясных консервов, мороженого, желе и различных эмульсий. Это открытие наших дней?
- Многое открывается сегодня. А вообще-то водоросли как пищевая культура известны давно. Мы, как водится, лишь догоняем, причем с огромными потугами. Японцы разводили в Токийской бухте красные водоросли порфира как продукт питания еще в XVII веке. Нынче в Японии обработкой только этих водорослей занято более полумиллиона человек. Их используют в супах, соусах к макаронам и другим блюдам. Еще в XX веке на Гавайских островах, например, употребляли в пищу 75 различных видов водорослей.
- Ценные питательные свойства водорослей, как видим, не новость. Но чем же покорили они китайцев и японцев?
- Питательность водорослей сравнима с питательностью салата, в них содержится много углеводов. Они также богаты витаминами, среди которых бета-каротин (в организме он превращается в витамин А), тиамин, рибофлавин, пантотеновая кислота, витамин В]2, витамин С и витамин D. В водорослях также содержатся все минеральные соли, необходимые для нормального роста организма.
- Но ведь известно также, сколь давно и широко применялись водоросли в лечебных целях. Здесь приоритет, очевидно, за странами Тихоокеанского региона. Ведь так?
- Совершенно бесспорно, что в Китае и Японии использовали водоросли для лечения зоба и других эндокринных заболеваний еще 5000 лет назад. В прошлом различные водоросли применялись как противоцинготные, глистогонные и слабительные средства, а также для профилактики лихорадки. У некоторых видов были обнаружены антикоагуляционные и антибиотические свойства. Применимы они и в лечении язвенных заболеваний.
НЕПТУН ШЛЕТ С РЫБОЙ ПРИВЕТ НА ВЕСЬ БЕЛЫЙ СВЕТ
Рыба разная нужна, рыба разная важна
- Океан изобилует видами рыб. Много ли их? На этот вопрос отвечают по-разному. Оценки колеблются от 15 до 40 тысяч, но чаще всего называют цифру 25 тысяч. Откуда столь большой разброс?
- Такое большое расхождение оценок объясняется тем, что некоторые виды имеют несколько различных названий вследствие либо неточного описания, либо несущественных внешних различий, вызванных географическими и экологическими особенностями. Так, иногда самцов и самок причисляют к разным видам из-за различий в строении тела и его окраске (это явление называют половым деморфизмом).
Другие виды имеют более одного названия потому, что их мальки выглядят иначе, чем взрослые особи. К тому же большинство ученых считают, что определены еще не все виды рыб. В приведенной выше приближенной оценке (25 тысяч) учтены и вероятные, но еще не открытые виды.
- Рыбы подразделяются на костистых и хрящевых. Каких в океане больше?
- Виды рыб, имеющих костный скелет, считают ученые, более многочисленны, нежели хрящевые. К видам рыб с хрящевым скелетом относятся акулы и скаты. К классу костистых - уже 20 тысяч видов, тогда как хрящевых - до 600.
- Почему одна рыба откладывает больше икры, а другая - меньше? Среда ли обитания тому причиной или какая другая?
- Дело в защите. Акулы и скаты, например, откладывают по нескольку икринок, но зато каждая из них одета как бы в "броню". Это обеспечивает выживание зародыша, пока не вовлекутся мальки.
У других видов рыб, обитающих в открытом море, икринки лишены защитной оболочки, поэтому их количество доходит до полумиллиона. Сколько-то обязательно выживет, не став добычей хищных особей.
- Какая из костистых рыб самая крупная?
- Наибольший вес, по-видимому, имеет белуга, которая в основном водится в пресной воде. Но наиболее крупные особи проводят большую часть жизни в море. В реках России вылавливались экземпляры длиной более 7,5 м и весом в тонну и более. Из прочих рыб самые крупные: голубой марлин, черный марлин и синеперый тунец - они могут весить до тонны.
- Считается, что тунцы - самые большие любители "транзитов". Так ли это?
- Да уж. Известен случай, когда окольцованный синеперый тунец, выпущенный у берегов Калифорнии, через несколько лет объявился у берегов Японии. Чем не "кругосветка"?
- Почему тунцы постоянно находятся в движении?
- Природа мудра: этот вид рыбы тяжелее морской воды. Поэтому, перестав двигаться, тунец будет погружаться хвостом вниз, где задохнется от недостатка кислорода.
- Меня, например, поражает способность некоторых видов рыб часть жизни проводить в пресной воде, а часть - в соленой. И никаких при этом мутаций. Почему?
- Рыбы, которые на нерест уходят из моря, называются проходными. К ним относятся, например, лосось и западноевропейская сельдь. Лосось проводит большую часть своей жизни в океане, возвращаясь в реки и озера для нереста. Жизненный цикл угря носит противоположный характер: рождаясь в Центральной Атлантике, он мигрирует в пресноводные водоемы Европы или Соединенных Штатов, где остается до 15-летнего возраста, затем он возвращается в Центральную Атлантику на нерест, где мечет икру и погибает.
- Вот любопытно: как лосось находит "свое" место нереста за тысячи миль от него?
- Ученых давно занимает этот вопрос. Каким образом, проплыв огромное расстояние, лосось безошибочно находит ту самую реку, где он появился на свет? Это, по большому счету, за исключением каких-то версий, неизвестно до сих пор. Зато как лосось, попав в "свою" реку, находит именно тот приток, который ему нужен, ученым удалось узнать. Эксперименты показали, что этот вид рыбы находит "свой" приток по специфическому запаху донных осадков.
- На всех ли глубинах есть в океане жизнь?
- Этот вопрос был решен раз и навсегда, когда исследователи Жак Пикар и Дон Уолш обнаружили на глубине более 10 тысяч метров рыбу, напоминающую "морской язык" (из камбаловых). Как сообщают Гарольд Дубах и Роберт Тайф, знатоки океанической жизни, через иллюминаторы батискафа "Триест" на той же глубине они наблюдали проплывающую рыбу длиной около 30 см и шириной 15 см.
Не всякая рыба - угорь,
НЕ ВСЯКИЙ УГОРЬ - РЫБА
- Вот меня всегда интересовало: угорь - рыба или не рыба? Ведь с первого взгляда он имеет сходство со змеею, а потому у нас во многих местностях даже не считается рыбою и не употребляется в пищу.
- Рыба, рыба, но очень загадочная. Существует вот такая легенда:
Как-то на пиру во дворце Александра Македонского подавали копченых угрей, и, то ли по рассеянности, то ли по злобным каким-то интригам, слуги обнесли присутствовавшего там Аристотеля. Гости смаковали блюдо, шумно выражая свои восторги; мыслитель же был раздосадован: угрей он тоже любил. В конце обеда, когда у всех замаслились лица и руки, а от сытости заблестели глаза, один из гостей возьми да и выскажись:
- Замечательные были угри! Хотелось бы знать, как природе удается творить такие вкусные создания. Может быть, прославленный Стагирит объяснит нам эту тайну?
- Да, объясни нам, о великий учитель! - раздались крики сытых гостей.
- Это очень просто, - глядя на спросившего первым обжору ответил Аристотель. - Угри происходят из… червей, выползающих из навоза…
Когда замолкли последние звуки голоса хитреца, некоторые из гостей поспешили подняться со своих обеденных лежанок.
Однако в сочинениях своих Аристотель утверждал иное: "У речных угрей нет пола, их порождают недра моря".
Во всякой рыбе, разрезая ее в определенный сезон года, можно увидеть икру либо молоки, но в угрях ни один повар еще ничего подобного не находил. Загадка, которую задал рыбакам и натуралистам речной угорь, долго не находила ответа. Плиний, другой авторитет античной зоологии, писал о)б угре: "Живет он восемь лет. На суше шесть дней не умирает, и еще: это единственная на Земле рыба, которая не всплывает на поверхность, когда подохнет".
И. Акимушкин, ученый-биолог, комментируя это высказывание, писал, что первое верно, хотя иногда угорь отличается большим долголетием. Второе почти верно: в траве или во влажном мху угорь и в самом деле живет без воды долго: часов 36, по крайней мере, третье утверждение тоже можно принять, если вы из него уберете слово "единственная".
Но всегда люди ломали голову над загадкой размножения угрей.
Швейцарец Конрад Геснер суммировал мнения своих современников и пришел к заключению, что есть три способа, которыми, предполагают, угри могут продолжать свой род. Первый - самозарождение из речного ила, но сам Геснер не очень-то в это верил. Второй - угри трутся брюхом о дно, и их слизь смешивается с илом, превращается в маленьких угрят. Но, продолжает Геснер, возможно, что угри разрешаются от бремени обычным образом, но рождают слишком уж маленьких детенышей, потому никто и не замечает.
Во-первых, как и где нерестятся угри? Человек употребляет угрей в пищу в течение многих тысяч лет, но лишь недавно было установлено место, где они выводятся. В 1856 году один немецкий естествоиспытатель поймал в море очень странных существ. Они были похожи на листья ландыша, отлитые из стекла. Когда пленников посадили в аквариум, рыбки в нем будто растворились, и аквариум казался пустым. Только черные глазки-бусинки, если присмотреться внимательнее, сновали в воде.
Исследователь Гмелин еще лет 80 назад назвал подобных же рыбок лептоцефалами, то есть плоскоголовками. Полстолетия спустя, в 1896 году, два итальянца-ихтиолога, Грасси и Каландру-чио, решили исследовать лептоцефалов более тщательно. Когда лептоцефалов наловили, ихтиологи заметили: с их пленниками происходило что-то странное - они с течением времени укорачивались! Не росли, а уменьшались! Самый крупный лептоцефал был около 7,5 см длиной. Пожил в аквариуме - и укоротился на сантиметр. Он стал не только короче, но и уже! Мало-помалу все лептоцефалы утратили листовидную форму и превратились в… молодых угрей. Значит, плоскоголовки не новый вид рыб, как решил в свое время Гмелин, а личинки речных угрей. Отправляясь осенью в глубины моря, угри откладывают там яйца. Из яиц выходят листовидные личинки и превращаются затем в стеклянных
угрей - так называют угриную молодь, которая полупрозрачна, как темное стекло.
После того как датское исследовательское судно нашло лептоцефала севернее Англии (первый раз вне Средиземного моря), датское правительство поручило Иоганнесу Шмидту выяснить место нереста угрей. На решение этой задачи ушло 17 лет, в течение которых велась напряженная исследовательская работа и совершались неоднократные рейсы из Средиземного моря в Северную Атлантику и обратно. В конце концов Шмидту удалось обнаружить совсем маленьких лептоцефалов, размером около 1 см. В 1922 году он заявил, что местом выведения угрей является район Саргассова моря, примерно в 1500 милях от побережья Флориды. Здесь идущие на нерест угри опускаются на глубину примерно 450 м для метания икры. После оплодотворения икры угри, по-видимому, погибают. Появившиеся на свет личинки дрейфуют по течению. Европейский угорь проходит расстояние в 3000 миль до своих родных берегов за 2,5 года. Американский угорь, который считается особым видом, выводится в том же месте, что и европейский, но достигает "своих" эстуариев на восточном побережье Северной Америки всего за несколько месяцев.
- А чем отличается американский угорь от европейского?
- В ходе своих 20-летних исследований Шмидт выяснил, что американский и европейский угри принципиально отличаются друг от друга, даже количество костей в позвоночнике у них разное: у европейского угря (Anguilla vulgaris) 115 позвонков, а у американского (.Anguilla rostrata) только 107.
Иоганнес Шмидт пытался найти объяснение различиям между пресноводными угрями, окраска которых меняется от оливковой или грязно-коричневой до черной. Часто различаются формой головы и глаз, а также органами пищеварения, особенно крупные экземпляры. Одни факторы, как, например, окраска, определяются характером грунта, другие зависят от того, насколько угорь готов отправиться в океан на нерест.
Вторая загадка угрей: каким образом они попадают в изолированные водоемы, не имеющие связи с реками? В пресноводных реках, озерах и прудах вылавливают чаще всего лишь самок угрей. Пока угорь не достигнет длины 23–24 см, он остается бесполым. Ну а затем, чем дальше от моря находится рыба и чем меньше вокруг нее ее сородичей, тем
больше формируется самок. Самцы остаются в устьях рек, вблизи моря, и обычно вырастают лишь до 30 см в длину, изредка до 45 см.
Самки продвигаются вверх по течению рек в поисках пищи. По притокам они входят во многие озера и водохранилища; за это время они вырастают до 60 см и более.
Оказалось, что у угрей, как и у ряда других рыб, пол определяется не при рождении, а зависит от внешних условий. Войдя в реку, угри идут строго против течения и часто поднимаются до самых верховьев. А иногда даже переползают довольно значительные расстояния по суше (по влажной траве, по болотам) - от одного водоема до другого. Подобные путешествия угри могут совершать благодаря своей удивительной слизистой коже, через которую может происходить активный газообмен (до 17 см кислорода на 1 кг живой массы в час). Таким образом, угорь, вошедший в реку из Балтики, может, преодолев водораздел, отправиться потом на нерест через Черное и Средиземное моря.
Однако сначала, выбрав после долгого путешествия подходящий водоем, угорь переходит к относительно оседлой жизни. Светлое время суток эти рыбы проводят, зарывшись в грунт. А ночью ведут активную охоту, поедая различных водных насекомых, ракообразных, червей, моллюсков, рыбу и лягушек. Несмотря на необычайную прожорливость, угри набирают вес не очень быстро. Дело в том, что кормятся они только в теплое время года, а зиму проводят в неактивном состоянии, глубоко зарывшись в ил. И только через 5-12, а иногда и 25 лет достигают половой зрелости. Известен случай, когда в аквариуме угорь прожил 57 лет!
- Водятся ли угри вне бассейна Атлантического океана?
- Американские угри водятся вдоль всего Атлантического побережья Северной Америки - от Канады до Панамы и Вест-Индии, но их никогда не видели на Тихоокеанском побережье. В местах нереста лососей часто встречаются морские миноги, но миноги не угри.
- А есть ли еще виды угрей?
- Помимо европейского и американского угрей, к тому же (или очень близкому) виду относится и японский речной угорь. Еще одна загадка Природы. Места его нереста остаются неизвестными, но предполагают, что этот угорь не совершает длительных нерестовых миграций, а откладывает икру где-то поблизости - в Японском море или прилежащих районах Тихого океана.
Имеются и другие виды угрей, входящие на откорм в реки Восточной Африки, Индии, Юго-Восточной Азии, Австралии и Новой
Зеландии. Особенности их размножения иногда достаточны просты: например, у берегов Индо-Малайского архипелага в одном и том же месте можно поймать и взрослых рыб, пришедших на нерест, и их лептоцефалов на разных стадиях развития, и стеклянных угрей, готовых к входу в реки. Для других видов известно лишь то, что на нерест они уходят в море, а перед входом в реки, как и остальные угреобразные, проходят стадию личинки-лептоцефала.
Рыбная диета
- О пользе рыбы слышишь на любых перекрестках. В чем же главная польза от рыбной диеты?
- Вы знаете, вода занимает в биосфере исключительное положение, так как без нее невозможна жизнь. Все химические реакции в каждой клеточке тела любого животного или растения идут между растворенными в ней веществами. Это очень важное обстоятельство, но здесь во главу угла поставлено другое: способность морей и океанов создавать совершенно уникальную среду обитания для огромного количества самых различных живых организмов.