Там, де море зустрічає сонце

Как и биология, физика и химия моря поздно обрати­ли свой взор на поверхность пелагиали, поэтому наши знания о свойствах этого биотопа еще недостаточно под­робны. Однако основное уже известно: верхние несколь­ко (до пяти) сантиметров водной толщи морей и океанов как среда обитания заметно отличаются от всех нижеле­жащих слоев воды. Если выбрать три горизонта в воде — один на расстоянии 1 см от поверхности, второй — на рас­стоянии 10 см и третий в 10 м от нее, то разница в усло­виях жизни между вторым и третьим горизонтами будет меньше, чем между первым и вторым. Какие же факторы определяют это своеобразие верхнего слоя моря? Факто­ров много, но в числе важнейших нужно упомянуть по крайней мере три — солнечный свет, неживое органиче­ское вещество и воздействие хищников.

С Солнцем связана вся жизнь на нашей планете. Моря и океаны не составляют в этот отношении исключения. Однако вследствие своеобразия физических свойств жид­кой среды и особенностей проникновения в нее солнечных лучей из всей многокилометровой толщи вод Мирового океана резко выделяется ее тончайший верхний слой. Если всю солнечную радиацию, проникающую под поверх­ность моря, принять за 100%, то верхний сантиметровый слой воды поглощает 20% этой радиации. 4-сантиметро­вый слой поглощает еще 20%, а следующий 5-сантимет­ровый слой — еще 10% солнечной радиации. Как видим, верхние 10 сантиметров морской воды перехватывают по­ловину всех солнечных лучей, оставляя для нижележащих слоев толщиной в сотни метров вторую половину. Налицо «необъективное» распределение природных благ. Особенно «преуспевает» верхний сантиметровый слой воды. Схема­тически поглощение солнечного света показано на рис. 2.

Поглощение солнечного света в верхнем 10-сантиметровом слое моря

Однако особенности светового режима слоя гипонейстона не исчерпываются тем, что в нем происходит погло­щение (а значит, переход энергии электромагнитного по­ля световых волн в другие формы) половины всей солнеч­ной радиации, проникающей в голубую толщу вод. Есть еще и качественная сторона такого процесса.

Как известно, солнечный свет состоит из волн различ­ной длины. Это видимые лучи солнечного спектра от наи­более длинноволновых красных до коротковолновых фио­летовых. Кроме них, есть еще невидимые лучи — инфра­красные и ультрафиолетовые. Первые имеют длину волны от 8000 А до 1 мм, вторые — от 4000 до 2000 А. Все лучи отличаются разным биологическим действием (влиянием на живой организм) и разной глубиной проникновения в воду. Видимые лучи проникают и глубже слоя гипоней­стона, а невидимые — нет. Например, верхний сантимет­ровый слой воды поглощает все инфракрасные лучи Солн­ца с длиной волны более 1500 ммк. Так же быстро погло­щается ультрафиолетовая радиация Солнца. В верхнем 10-сантиметровом слое морской воды поглощается более 75% лучей с длиной волны 2540 А и около 60% лучей с длиной волны 2660 А. Как отмечает известный амери­канский микробиолог моря К. Е. Зобелл, интенсивность наиболее вредной бактерицидной радиации после прохож­дения всего 10-сантиметрового слоя воды сокращается на­половину. Иначе говоря, в верхнем 10-сантиметровом слое воды встречается наибольшее количество биологически весьма активных ультрафиолетовых лучей.

Это очень существенное обстоятель­ство для населения приповерхностного слоя пелагиали, особенно для молоди. Вспомним, что в современном животно­водстве и птицеводстве инфракрасное и ультрафиолетовое облучение цыплят, поросят, телят и другого молодняка — залог высокой продуктивности. Вторым важнейшим фактором внешней среды, который создает у поверхности пелагиали морей и океанов особый режим, является нежи­вое органическое вещество.

Толща Мирового океана — не только вода плюс соли и другие неорганические вещества плюс живые существа. Кроме них, в воде содержится еще много белков, жиров, углеводов, аминокислот, витаминов и других веществ. Все они называются косным, или неживым, орга­ническим веществом (НОВ). Оно поступает в воду раз­личными путями: вследствие прижизненных и посмерт­ных выделений водных организмов, с речными, ливневы­ми и талыми водами, в результате ветровой деятельности. Основную массу составляет, естественно, НОВ морского происхождения. По оценке советского океанолога В. Г. Богорова, вес НОВ Мирового океана в 500 раз пре­вышает вес всех его обитателей — от бактерий до китов. Внушительная цифра! Конечно, НОВ очень неустойчиво, оно быстро разлагается бактериями, минерализуется, но, поскольку его поступление в воду не прекращается, оно всегда присутствует в пелагиали морей и океанов. Значе­ние НОВ в жизни галосферы огромно. Это готовая пища для многих живых существ, источник витаминов и других биологически активных веществ, источник ряда ингибито­ров — веществ, угнетающих жизнедеятельность тех или иных организмов, и т. д. Чрезвычайно велика роль НОВ (особенно его растворимой фракции — растворенного органического вещества, или РОВ) в общении между орга­низмами. Подобно запахам на суше, РОВ в воде помогает отдельным особям и видам общаться между собой: сам­цам и самкам — находить друг друга, особям одного ви­да — скопляться в стаи, хищникам — находить жертву, жертве — избегать хищника и т. п. Этот межорганизменный обмен в водных сообществах, который сформировался в процессе эволюции поколений растений и животных, может быть серьезно нарушен вторжением в моря и океа­ны чужеродных химических веществ — загрязнителей. По-видимому, из всех биологических последствий загряз­нения моря — отравления живых существ, их усыпления, отпугивания и др.— самым серьезным является нарушение установившихся межорганизменных связей в водных со­обществах. Можно только представить себе, например, тот хаос, который наступил бы в лесу, если бы его насытили какими-то ароматическими веществами, атрофирующими обоняние лесных животных. Такое положение будет гораздо менее серьезным, чем в загрязненном море, по­скольку НОВ — это не только «запахи» для водных существ.

Но сейчас разговор пойдет о концентрации на поверх­ности морей и океанов неживого органического вещества различной степени раздробленности (дисперсности): взве­сей, коллоидов и растворов. В первом случае это относи­тельно крупные частицы, размером не менее 1/10 000 доли миллиметра, во втором — от 1/10 000 до 1/1000 000 доли миллиметра, а в третьем — еще меньших размеров, соот­ветствующих размерам атомов и небольших молекул.

Самыми крупными частицами НОВ на поверхности моря являются, пожалуй, наземные насекомые, занесенные ветром. Их судьба очень долго не интересовала науку. Возможно, это объяснялось тем, что вопрос выходил за привычный круг интересов энтомологии и гидробиологии моря, возможно, здесь сказывалось все то же невнимание к изучению приповерхностного слоя пелагиали. Но, так или иначе, занявшись изучением нейстона, мы обратили внимание на то, что поверхность моря усеяна множест­вом различных насекомых. После специальных исследо­ваний выяснилось, что, например, в Черном море, даже в самых отдаленных от берега районах, на поверхности воды можно встретить наземных насекомых. Все они, как правило, бывают мертвыми, но их пролизанное воздуш­ными трубками тело не тонет, а остается на поверхности в течение нескольких дней, пока не пропитается водой. Таким образом, наземные насекомые, занесенные в море, представляют собой источник неживого органического ве­щества, сосредоточенного в приповерхностном слое воды. По ориентировочным подсчетам, общая численность на­земных насекомых, находящихся одновременно на поверх­ности Черного моря, достигает летом 1 млрд. экземпля­ров, а их вес — около 10 т. Приведенные цифры очень приблизительны (так как надо принимать во внимание, что непрерывно выпадают и сразу же поедаются новые партии «дождя насекомых»), тем не менее они дают пред­ставление об этом источнике НОВ в море. Даже в цент­ральных районах Черного моря приходилось встречать мальков лобана, остроноса и саргана с желудками, напол­ненными наземными насекомыми.

Кроме насекомых ветры доставляют на поверхность морей и океанов пыльцу и споры растений и другие органические вещества, но при всем том основная часть НОВ продуцируется обитателями галосферы. Крупнейшими частицами НОВ морского происхождения в толще воды являются мертвые организмы планктона. Прежде в гидро­биологии бытовало представление, что после своей есте­ственной смерти все организмы планктона (планктонты) утрачивают плавучесть и оседают на дно водоема в виде так называемого «дождя трупов». Сотрудница отдела ги­понейстона Одесского отделения ИнБЮМ АН УССР Л. М. Зелезинская показала, что часть отмерших планктонтов, особенно ракообразных, приобретает дополнитель­ную плавучесть за счет газов, выделяющихся в процессе разложения тканей, и всплывает к пленке поверхностного натяжения. Здесь они продолжают разлагаться и в конце концов оседают на дно в виде фрагментов трупов, или детрита.

Это перемещение отмерших планктонтов, аналогичное «дождю трупов», но направленное в противоположную сторону (вверх), было названо «антидождем трупов». Из­вестный английский ученый Джон Бернал в 1969 г. пи­сал, что все отмершие планктонты вначале всплывают к поверхностной пленке и уже затем постепенно оседают на дно. Как бы там ни было, непосредственно под плен­кой поверхностного натяжения образуется скопление мертвых планктонтов — крупных частиц НОВ.

Однако в морской воде растворенного органического вещества в десять раз больше, чем взвешенного. Каковы особенности его вертикального распределения? Оказыва­ется, в этом важную роль играют пузырьки газа, постоян­но возникающие в толще воды и на дне моря. Они по­рождаются в результате действия волн, колебаний темпе­ратуры воды, жизнедеятельности растений и животных, разложения органических веществ и других причин. Ко­личество пузырьков газа в толще воды зависит от мно­гих обстоятельств, но они всегда присутствуют в пелагиали.

На каждом из таких пузырьков, поднимающихся вверх, вследствие физико-химической адсорбции появляется обо­лочка из поверхностно-активных соединений НОВ. Полу­чив такую «рубашку», пузырек газа не растворяется в воде и достигает поверхности. Здесь он, как правило, ло­пается, а его ноша остается на рубеже моря и атмосфе­ры. Этот процесс длится непрерывно, и поверхность моря покрывается органической пленкой. Она может быть тон­чайшей — толщиной в одну молекулу или намного плот­нее. Кроме растворенных веществ, пузырьки газа достав­ляют наверх органическую взвесь — частицы, способные прилипать к поверхности пузырьков. Между прочим, на таком же принципе основывается технологический метод флотации в промышленности. Джон Бернал считает, что концентрация поверхностно-активных органических ве­ществ в поверхностной пленке морей и океанов в сотни и тысячи раз превышает их концентрацию в воде.

При наличии на поверхности воды значительного ко­личества органических веществ они способны гасить не­большие (так называемые капиллярные) волны, которые возникают при скорости ветра не более 25 см/сек. Тогда на фоне «ряби» хорошо выделяются глянцевые пятна и полосы, где поверхность моря зеркально гладкая. Такие пятна — их называют штилевыми пятнами, или слика­ми,— можно наблюдать и с берега. Если же ветер усили­вается, поверхностная органическая пленка взбивается в хлопья пены. Пена — это сгусток неживого органического вещества (растворенного, коллоидного и взвешенного) на поверхности моря. После прекращения волнения пена снова растекается по поверхности воды в виде пленки. Однако если стенки пузырьков газа в пене прочны (то есть пена богата органическим веществом), она мо­жет долго оставаться и на поверхности спокойного моря. Кстати, обилие пены и ее устойчивость на поверхности моря или на пляже хорошо отражает количество НОВ в воде. Мне удалось проследить также связь между коли­чеством НОВ в воде и длиной пенного следа, который остается за кормой судна, идущего с постоянной ско­ростью. Это понятно: ведь толщина пузырьков пены, об­разованной работой гребного винта и судовыми волнами, которые возникают впереди корпуса судна, зависит от ко­личества органики в воде. Поэтому, проходя мимо берегов Южного Крыма или Кавказа, где морская вода не столь плотно насыщена живыми существами и НОВ, судно оставляет за кормой короткий пенный след, а в богатой северо-западной части моря такой след иногда тянется до горизонта. Думается, что этот навигационный показа­тель можно привлечь для косвенного суждения об оби­лии НОВ, аследовательно, и живых существ в морях и океанах.

В итоге в отделе гипонейстона пришли к мысли о не­обходимости изучения морской пены в биологическом от­ношении. При этом выяснилось, что сама по себе пена является средой для обитания многих видов простейших животных, водорослей и бактерий. Особенно многочислен­ны последние. Исследования А. В. Цыбань и сотрудников показали, что численность сапрофитных (питающихся не­живым органическим веществом) бактерий в пене в сотни и тысячи раз выше, чем в морской воде.

Еще при первых исследованиях морской пены у меня возникло предположение, что она в состоянии оказывать влияние на ход биологических процессов. Тогда был про­делан такой опыт. Собрали в море около 1 л пены, дали ей отстояться и получили около 50 мм довольно густой желтоватой жидкости. Затем высадили в сосуды с песком зерна кукурузы и полили их: один сосуд — водопровод­ной водой, а второй — 3%-ным раствором отстоя морской пены в водопроводной воде.

В первом случае (контрольном) всходы были хорошие, а во втором взошло не более одной десятой части зерен, причем проростки выглядели хилыми и угнетенными. Отстой морской пены, даже в 3%-ном разбавлении, явно угнетал всхожесть кукурузы. Тогда пенным отстой разба­вили до полупроцентного раствора, и его действие оказа­лось положительным. Зерна в опытном сосуде проросли раньше, и корневая система и листья у растений были го­раздо мощнее, чем в контрольном. После кукурузы опыт повторили с овсом, ячменем, пшеницей. Результаты были те же: малейшая добавка морской пены явно (статисти­чески достоверно) стимулировала рост этих сельскохозяй­ственных культур.

При дальнейшем изучении морской пены в био­логических целях оказалось, что она стимулирует также рост водорослей и личинок многих донных животных. В поисках активного начала морской пены А. В. Цыбань и Н. С. Чиликина выделили из нее культуры бактерий (штаммы), обладающие четко выраженным ростостимулирующим эффектом. Причем интересно, что подобным свой­ством обладали и штаммы, доведенные до состояния по­рошка. Минимальное добавление этого порошка, который может храниться длительное время, вызывало ускорение роста и развития растений и животных. Чем не научная фантастика? Между тем это факт, и не исключено, что мы узнали о нем через несколько тысячелетий после древних. Недаром пеннорожденная Афродита первоначально были у них богиней плодородия. Впрочем, морская пена спо­собна воздействовать не только на обитателей моря и на­земные растения. Она вызывает покраснение на коже че­ловека и ощущение тепла. На острове Кипр и поныне су­ществует поверье, будто купание в море в том месте, где по преданию вышла на берег Афродита и где, разбиваясь о скалы, волны образуют обильную пену, приносит исце­ление. Думаю, что и здесь вымысел переплетается с дей­ствительностью. Во всяком случае, специалисты в области талассотерапии (лечение морскими купаниями и мор­ским климатом), утверждающие, что купание во время небольшого прибоя особенно полезно, так как насыщен­ная воздушными пузырьками пена усиливает воздействие морской стихии, по-моему, недооценивают целебные свойства морской пены. Нет сомнения, что в этой области у медиков и гидробиологов предстоит в будущем важная совместная работа. Тем более, что морская пена уже во­шла в арсенал средств народной медицины. Некоторые рыбаки применяют ее для излечения от ревматизма. Но песчаных берегах они собирают пленки высохшей вязкой пены и натирают ими кожу.

Итак, поверхность раздела море — атмосфера с точки зрения обилия и свойств органического вещества пред­ставляет собой совершенно особый биотоп. НОВ поступа­ет сюда непрерывным потоком из нижележащей толщи воды и из атмосферы, а морская пена обладает способ­ностью стимулировать рост и развитие живых существ.

По-особому действуют в этом слое моря также биоти­ческие факторы среды, то есть живое окружение каждого организма или сообщества. Взять хотя бы отношения хищ­ника и жертвы.

Яркая освещенность приповерхностного слоя, прозрач­ность воды и отсутствие каких-либо укрытий ставят жертву в особенно невыгодное положение. Плавающие обрывки водорослей, куски древесины и другие возмож­ные укрытия в общем редки на поверхности Мирового океана, и отношения хищника и жертвы решаются здесь буквально «под открытым небом». Положение осложняет­ся еще близостью самой поверхности воды. Попытаемся проанализировать эти взаимоотношения с помощью рис. 3.

Взаимоотношения хищника и жертвы в толще воды и у поверхности

Если в толще воды жертва, преследуемая хищником, может спасаться теоретически в любом направлении (в одной плоскости) от 0 до 360° (рис. 3, а) и наиболее вероятно изберет сектор в пределах 180—360°, то у по­верхности возможности выбора уменьшаются наполовину. При этом,если хищник ведет преследование в горизон­тальном направлении, шансы на спасение у жертвы сокра­щаются равномерно как в предпочтительном (180—270°), так и в худшем (90—180°) секторах (рис. 3,6). В случае же подхода хищника снизу преследуемая жертва лиша­ется как раз наиболее вероятных шансов на спасение (рис. 3, в).

Таков один из аспектов рассматриваемого вопроса, но им далеко не исчерпывается вся сложность взаимоотно­шений между потребителем и пищей в приповерхностном слое воды. Обстановка здесь весьма осложняется тем, что из воздуха населению приповерхностного слоя угрожают многочисленные пернатые враги.

Область соприкосновения сфер орнитологии и гидро­биологии составляет еще одну «ничейную землю», кото­рая открывается при изучении нейстона. В большинстве работ по биологии морских птиц нет соответствующего гидробиологического обоснования. Гидробиологи в свою оче­редь не учитывают значения «пресса» воздушных хищников для водных ор­ганизмов. Только в недавнее время были начаты исследования комплек­сного орнито-гидробиологического ха­рактера.

Строение, поведение и особенности питания большого числа морских птиц показали, что, как потребители гидробионтов, они существуют главным образом или исклю­чительно за счет животного населения верхнего, менее чем 5-сантиметрового слоя пелагиали. Одним из наиболее яр­ких примеров являются водорезы, распространенные в прибрежных тропических водах Атлантического, Тихого и Индийского океанов. Их основной отличительный приз­нак — ножевидный, сжатый с боков клюв, нижняя часть которого гораздо длиннее верхней (рис.4) и снабжена мно­гочисленными осязательными тельцами. Эти сравнительно крупные птицы, достигающие более 1 м в размахе крыль­ев, летают, погрузив вершину подклювья в воду и как бы разрезая поверхность моря. Как видно из рис. 5, выпол­ненного с семи последовательных кадров документального кинофильма «Галапагос», глубина погружения подклювья в воду обычно постоянна и не зависит от положения крыльев. Сопротивление воды уменьшается благодаря ножевидной форме подклювья и преодолевается сильно развитой мускулатурой шеи. При встрече с мальками рыб, ракообразными, насекомыми и другими относительно крупными животными осязательные тельца подклювья раздражаются, и это служит сигналом для надклювья, которое подхватывает добычу. Водорезы охотятся днем и ночью, но преимущественно в темное время суток, когда на поверхности моря значительно больше пищи.

Клюв водореза

Гораздо шире распространены и более многочисленны, чем водорезы, другие птицы, берущие пищу с поверхности моря. Вот несколько примеров.

Охота водореза у поверхности океана

Однажды (это было в июне 1962 г.) исследовательское судно «Академик Зернов» находилось в северо-западной части Черного моря в 20 милях от берега. Был полный штиль, и в районе стоянки судна плавало множество крупных организмов гипонейстона — личинок, креветок, крабов и др. (подробнее о них мы скажем дальше). По всему горизонту работали сейнеры, добывая скумбрию. Резвились дельфины. Неожиданно в районе судна по­явился малый буревестник, затем второй, третий. Птицы летели стайками по три — пять особей, но встречались и одиночные экземпляры. В бинокль с расстояния 40—80 м при отличной видимости мне удалось пронаблюдать мно­гие детали их поведения.

Кормление буревестника на поверхности моря

Приближающиеся к судну буревестники летели на высоте около полуметра над водой и, поворачивая голову поочередно то в одну, то в другую сторону, что-то высмат­ривали (рис. 6). В какой-то миг вся стайка садилась на воду и начинала кормиться. Буревестник погружал клюв в воду приблизительно до уровня глаз и, изогнув шею, делал движение головой вперед так, что раскрытый клюв проходил некоторое расстояние параллельно поверхности на глубине, во всяком случае, не более 2—3 см. После каждого погружения, длившегося 2—3 сек, птица подни­мала голову над водой и делала глотательное движение. Каждая птица в одной точке кормилась 5—10 мин и бо­лее, причем в течение 1 мин можно было зарегистриро­вать до 20—25 погружений клюва в воду. Через некоторое время  птицы   улетали,  а  на их   место садились   другие. Добыть  таких буревестников  не  удалось,  но  птицы,  на­стигнутые судном, тяжело взлетали и отрыгивали пищу, которая в воде с расстояния 4—5 м весьма напоминала уловы   гипонейстона.   Таким   образом,   малый   буревест­ник — лучший ныряльщик среди черноморских птиц (его находили застрявшим в рыболовных сетях на глубине до 40 м) — может   успешно   питаться   гипонейстоном.   Как, впрочем, и остальные птицы отряда трубконосых — дру­гие виды буревестников, глупыши и качурки. Есть среди них обладатели весьма совершенных приспособлений. Так, например, «китовая птица» — один из видов буревестни­ков   Антарктики — ловит   обитателей   приповерхностного слоя пелагиали тем же способом, что и киты. У нее боль­шой растяжимый зоб, мясистый язык и усеянная густым частоколом роговых пластинок верхняя челюсть (рис. 7). Погружая голову в воду, птица набирает полный рот во­ды вместе с ее населением, затем, прижимая мясистый язык к верхней   челюсти,   отфильтровывает   воду   через пластинки, а осевшую на них пищу проглатывает. Уди­вительное сходство со способом питания китов, у которых функции фильтра выполняют пластинки «китового уса». Пища атлантического глупыша состоит, помимо рыбы, из рыбьей икры, плавающих моллюсков, ракообразных и других беспозвоночных, за которыми птица не ныряет, а только опускает го­лову в воду до уровня глаз. Вильсонова качурка — распространенная океаниче­ская птица — берет пищу, не опускаясь на воду, а как бы «пританцовывая» на ее поверхности   (рис. 8).  Большая северная качурка схватывает пищу, скользя в воздухе низ­ко над водой и время от вре­мени наклоняя голову.

Голова и надклювье антарктического буревестника

Способ питания моевки наблюдал в Баренцевом море профессор Л. О. Белополь­ский. Основной пищей этой птицы служит распростра­ненный веслоногий рачок ка­лянус. Калянусов моевка до­бывает, присев на воду в месте массового скопления этих мелких рачков и начи­ная часто-часто клевать. В желудке одной моевки, до­бытой около Новой Земли, насчитали до 800 рачков.

Качурка хватает пищу с поверхности моря

По подсчетам, колониаль­но гнездящиеся птицы побе­режья дальневосточных мо­рей СССР поедают более 500 000 т беспозвоночных и 567 000 т рыбы в год, а на Баренцевом море — около 100 000 т беспозвоночных и столько же рыбы. Среди беспозвоночных преобладают, как было показано, организмы, добываемые в приповерх­ностном слое пелагиали.

Охота в море может удовлетворить на месте пищевые потребности только взрослых птиц, а птенцам пищу не­обходимо доставлять на гнездовье. Если у видов, потреб­ляющих крупную пищу, например взрослых рыб, это ре­шается относительно просто, то названным выше птицам нужны какие-то приспособления для накопления и сохра­нения мелких кормовых объектов. Совершенно ясно, что принесенные в клюве один-два мелких рачка не толь­ко не насытят птенцов, но даже не компенсируют энер­гетические затраты родителей на их добычу и дос­тавку.

Таким приспособлением являются шейные (или подъ­язычные) мешки, обнаруженные профессором Л. Л. Пор­тенко у конюг, люриков и других птиц.

Конгога с шейными мешками — ото буквально двуротая птица.   При открытом  клюве  у  такой  птицы  четко можно видеть два почти одинаковых отверстия: одно — над языком, дру­гoe — под языком. Первое отверстие ведет в пищевод, второе — в простор­ный мешок объемом до 16 см³.На рис. 9 показана конюга, у которой был сделан разрез вдоль шеи, снята левая половина нижней челюсти, а кожа от­тянута назад. Видны колбовидный шей­ный мешок, трахея и пищевод с неболь­шим расширением. Шейный мешок по­является у самцов и самок только в период выкармливания птенцов, затем полость его смыкается, а стенки срас­таются до периода размножения в сле­дующем году.

Вскрытая шея большой конюги

Биологический смысл такого приспособления очевиден. Конюги, пища которых состоит из мелких рачков и дру­гих беспозвоночных, кормятся на поверхности моря в не­скольких милях от берега. Доставка этой пищи птенцам в свежем виде возможна только при наличии специально­го вместилища, роль которого выполняет шейный мешок. После того как необходимость в доставке пищи на берег отпадает, мешок исчезает до следующего периода вскарм­ливания птенцов.

Такие органы были обнаружены и у других видов птиц — потребителей пищи с поверхности моря.

Весьма узкоспециализированную группу воздушных хищников составляют летучие мыши — рыболовы, распро­страненные у побережья Центральной и Южной Америки. Эти животные, как и все летучие мыши, очень активны ночью, но иногда охотятся и днем. Поле их деятельнос­ти — поверхность моря и приморских водоемов. С по­мощью особых приспособлений — биологических локато­ров — летучие мыши посылают вниз ультразвуковые им­пульсы, которые, отражаясь от находящихся на поверхности воды животных, ориентируют хищника на до­бычу. Пища летучих мышей — рыболовов состоит из маль­ков рыб, ракообразных, насекомых. То обстоятельство, что ночью вблизи берегов в приповерхностный слой моря под­нимается из нижележащих слоев и дна масса сравнитель­но крупных беспозвоночных и молоди рыб, способствует охоте летучих мышей. Способы лова этих животных были изучены с помощью ночной киносъемки в инфракрасных лучах. Летучие мыши — рыболовы летают на большой скорости непосредственно над поверхностью ночного моря, не касаясь воды. Только время от времени, руководствуясь сигналами локатора, они опускают задние лапки в воду и длинными, острыми, крючковидными когтями (каких нет у их насекомоядных родичей) легко схватывают до­бычу (рис. 10).

Охота летучей мыши-рыболова у поверхности моря

Летучие мыши — рыболовы добывают большое количе­ство животных из приповерхностного слоя моря, и в пе­щерах, где они проводят дневное время суток, отклады­ваются мощные пласты гуано. На Кубе это гуано под на­званием «мурсьелагина» (от мурсъелаго — летучая мышь) высоко ценится как удобрение.

Приведенные примеры, отражающие лишь часть био­тических связей в приповерхностном слое моря, показы­вают, что здесь создается своеобразная экологическая об­становка, отличная от той, которая характерна для вод­ной толщи. Особенно значительна роль двойного «пресса» хищников — водных и наземных, который не может не оказывать соответствующего влияния на население этого биотопа. Учитывая крайнее своеобразие условий жизни в верхнем биотопе пелагиали и то, что в нем обнаружен гипонейстон, ученые из ФРГ Г. Хемпель и В. Неллен (1970) назвали егогипонейсталью. Биотоп, соответствующий верхней стороне рубежа море — атмосфера, населенный организмами эпинейстона, экологические условия которо­го отличаются от экологических условий гипонейстали, а также биотопов суши, может быть назван эпиней­сталью.

Если исходить из биологической важности факторов среды, наиболее выраженных в гипонейстали, а именно космического фактора (солнечная радиация), пищевого (неживое органическое вещество), физиолого-биохимического (биологическая активность морской пены) и биоти­ческого (взаимоотношения поедающего и поедаемого), можно прийти к следующим выводам относительно воз­можностей существования здесь специальной жизненной формы и ее предполагаемых особенностей.

Если в приповерхностном биотопе постоянно концентри­руется неживое органическое вещество и если существу­ет много видов хищников со специальными приспособле­ниями для охоты в нем, значит, этот биотоп богат жизнью.

Так как основной поток готовой пищи поступает в гипонейсталь из толщи воды и дна, этот слой моря должен быть населен преимущественно временными обитателями. Уходя из приповерхностного биотопа, такие организмы должны возвращать в толщу воды и на дно органическое вещество, поддерживая тем самым определенное состоя­ние равновесия в морях и океанах. Иными словами, при­ток веществ на поверхность должен уравновешиваться их оттоком. При отсутствии природного круговорота из тол­щи пелагиали будут извлечены все питательные вещества и она станет биологической пустыней, а ее поверхность загниет от обилия НОВ и тоже окажется непригодной для жизни. Но поверхность воды чиста, а ее толща обитаема до дна. Значит, существует жизненная форма, потребляю­щая НОВ на поверхности и возвращающая ее в водную толщу.

Организмы, населяющие гипонейсталь, должны быть приспособлены к ее совершенно своеобразным условиям и, в частности, к интенсивной солнечной радиации, ультра­фиолетовым лучам, двойному «прессу» хищников при от­сутствии укрытий и т. д.

Поскольку такая экологическая обстановка складыва­ется во всех водоемах, жизненная форма с перечисленны­ми выше предполагаемыми особенностями должна быть одной из наиболее обширных в Мировом океане и, следо­вательно, на всей планете.

Такой жизненной формой оказался морской нейстон, состоящий из гипонейстона и эпинейстона. Он открылся гидробиологам после того, как они разработали систему специальных методических приемов, позволивших войти с биологическими целями в самую близкую область пела­гиали, столь долго остававшуюся фактически вне внима­ния исследователей.

• ← Причини, які підштовхнули біологів на вивчення морської поверхні
• Знаряддя дослідження →