Я познаю мир. Биология
Шрифт:
Альтернативные технологии
Холод, вечный мрак и мертвая тишина – такой еще недавно представлялась океанологам океанская бездна. Да и какой же еще она может быть? Ведь все знают, что органическое вещество на нашей планете способны создавать лишь растения и некоторые бактерии, способные к фотосинтезу. И создаются они за счет солнечной энергии. Животные способны лишь использовать и перерабатывать органические соединения. А в глубины океана свет не проникает, и растения существовать там не могут. Значит, кроме крох органического вещества, погружающегося на дно с поверхности, есть там нечего.
17 февраля 1977 года американские ученые, погрузившись в районе Галапагосских островов в глубоководном обитаемом аппарате (ГОА) «Алвин» на глубину около 2,5 километра, обнаружили выходы геотермальных вод, иными словами – подводные горячие источники, с необычным составом воды, а вокруг них – зону бурного развития живых организмов. Вскоре подобные подводные оазисы были найдены и в других районах океана. Геотермальные источники самых богатых оазисов назвали чёрными курильщиками. Горячая вода там вытекала не из трещин дна, а из высоких башен, а черный шлейф различных веществ, содержавшихся в ней, клубясь, тянулся на десятки метров по течению. Много гидротермальных источников обнаружили и отечественные исследователи на экспедиционном судне «Академик Мстислав Келдыш» – сначала в Атлантике, а позже и в других районах мирового океана.
Изучение черных курильщиков дало поразительные результаты. Температура воды, выбрасываемой из жерл курильщиков, доходит до +350...4–360°С. В ней нет ни кислорода, ни нитратов, зато присутствует сероводород. Выпадение сульфидов и других веществ, возникающее при охлаждении воды, и придает ей черный цвет. Осаждающиеся из этой воды вещества вызывают возникновение огромных труб курильщиков.
Почему вокруг черных курильщиков возникают оазисы? Что позволяет морским обитателям бурно размножаться здесь и благоденствовать? Чем могли бы питаться обитатели подводных оазисов?
У подножия черных курильщиков живут креветки, крабы и другие ракообразные, множество моллюсков и многощетинковых червей, а также рыбы, иглокожие и другие организмы. Особенно характерны для гидротермальных источников колонии своеобразных организмов – вестиментифер. Среди них встречаются карлики длиной 5–6 см и толщиной всего 0,1 мм и гиганты длиной до 1,5 м и толщиной 2,5 мм. Живут они в хитиновых трубках, создающих на дне непроходимые заросли.
Передний конец тела вестиментифер, который обычно высовывается из трубки, увенчан пучком красных щупалец.
image l:href="#"
Вестиментифера
У этих странных животных есть сердце и сложная система кровеносных сосудов, по которым циркулирует красная кровь, окрашивающая щупальца в розовый или красный цвет. Нервная система в виде тяжа проходит вдоль всего тела животного, а скопление нервных клеток в самой верхней его части заменяет вестиментиферам мозг. Дышат они с помощью щупалец, заменяющим им жабры. Нет у вестиментифер только рта, пищевода, желудка и кишечника – то есть пищеварительной системы. Вот какими удивительными существами оказались эти обитатели подводных оазисов.
Как же можно жить, напрочь отказавшись от еды? Одно время думали, что вестиментиферы ловят своими
Сероводород – ядовитое вещество, и использовать его для собственных нужд ни один многоклеточный организм не может. Вестиментиферы не сами «едят» сероводород, но используют для его переработки сонмы серных бактерий, живущих в специальном органе их тела. Сероводород, как и кислород, они извлекают из воды через всю поверхность щупалец и надежно упаковывают с помощью молекул особых белков. В таком виде опасное вещество доставляется серным бактериям.
Маленькие труженики окисляют сероводород и за счет извлеченной при этом энергии синтезируют из углекислого газа и нитратов необходимые им органические вещества. Они попадают в кровь и разносятся по всему телу предприимчивых вестиментифер. Часть этих веществ расходуется на их собственные нужды, а остальное милостиво возвращается создателям.
В оазисах обитают и другие животные, пользующиеся услугами еерных бактерий. У двустворчатых моллюсков, например, серобактерии живут в жабрах. Некоторые черви не заключают с бактериями симбиоз, а просто соскабливают с камней налет свободноживущих бактерий.
Но в любом случае жизнь подводного «оазиса», затерянного в почти безжизненной океанской пустыне, полностью зависит от бактерий, умеющих использовать энергию неорганических веществ для синтеза органических в отсутствие света.
Что–то рыбы сегодня разлетались..
Летающих рыб насчитывают примерно 50–60 видов. Конечно, строго говоря, они не летают, а планируют, но планирующий полет – всё равно полет. Впрочем, пресноводные рыбы–бабочки в полете даже машут своими крыльями, хотя летают, конечно, значительно хуже настоящих бабочек.
Летучие рыбы невелики ростом, от 15 до 25–35 см. Гигантская летучая рыба не бывает длиннее 50 см. Летающие рыбы имеют необычайно большие грудные плавники. У наиболее способных летунов они достигают 80% от длины тела и содержат большое число особо жестких лучей. Плавники располагаются вблизи центра тяжести рыбы, но несколько сдвинуты вверх, что в полете придает телу устойчивость.
Чтобы оторваться от поверхности воды, рыбам необходимо набрать большую скорость.
Самые лучшие авиаторы – четырехкрылые летучие рыбы. У них две пары несущих плоскостей, образованных брюшными и грудными плавниками. Малый вес тела и огромная нижняя лопасть хвостового плавника из жестко соединенных между собой лучей, дольше всего остающаяся в воде, помогают рыбе подняться в воздух. Разгоняясь в воде, рыбы, чтобы уменьшить лобовое сопротивление, прижимают грудные и брюшные плавники к телу и раскрывают их только в воздухе. Перед взлетом хвост совершает 50–70 взмахов в секунду, а скорость достигает 30–35 км/ч. Отрыв от поверхности происходит благодаря последним наиболее энергичным взмахам нижней лопасти, и в воздухе скорость возрастает до 60–70 км/ч. Полет обычно продолжается около 2 секунд, при этом рыба поднимается в воздух на 6–7 ми способна покрыть расстояние в 50 м. Иногда воздушное путешествие продолжается 15–30 секунд.