Всего за 199 руб. Купить полную версию
Долгое время считалось, что основная зона распространения этих глубинных пятен жизни расположена в восточной части Тихого океана на глубинах от 1500 до 3000 метров. Однако в марте 1984 года был обнаружен оазис жизни вне зоны рифта – в Атлантическом океане, недалеко от побережья Флориды, на глубине 3266 метров. Первооткрыватели не зафиксировали в нем каких-либо специфических особенностей, отличавших бы его от ранее известных, "подлинно рифтовых" сообществ организмов. Источником питания хемоавтотрофных микроорганизмов здесь также служит сероводород, однако поступает он не из рифта, а из зоны шельфа. На этом основании ученые сделали вывод, что подобные сообщества могут не только существовать вне рифтовых зон, но и не требуют повышенных температур: им необходимы лишь восстановленные неорганические соединения, используемые в качестве пищи.
Тогда исследователи рифтов задали себе другой вопрос: когда именно появились в биосфере абиссальные оазисы жизни? Ответ был получен довольно скоро: около 570 миллионов лет назад. Именно такой возраст имеют древнейшие ископаемые остатки, обнаруженные учеными на территории Ирландии. Но если это действительно так, тогда рифтовые сообщества организмов – одна из древнейших экосистем, существующих на нашей планете.
Открытие абиссальных рифтовых скоплений жизни справедливо расценивается как одно из крупнейших биологических открытий, сделанных в 70-е годы прошлого века. Их исследования интенсивно продолжаются и по сей день.
И можно, пожалуй, согласиться с американским ученым Д.Ф. Грэсслом, сказавшим, что после открытия абиссальных рифтовых экосистем "изменилось наше представление о жизни в глубинах морей, и еще много сюрпризов ждет нас в ближайшем будущем".
Загадки морского "бокала"
Нет, наверное, на Земле такого растительного или животного вида, который не обладал бы какой-то оригинальной особенностью, своего рода изюминкой. Одни восхищают нас своим поведением, другие – устройством того или иного органа, третьи – своеобразием физиологии.
Асцидии являются примитивными хордовыми животными
Не отступили от этого правила и относящиеся к оболочникам асцидии. Причем разного рода уникальных особенностей у них столько, что и не перечесть. Главная же состоит в том, что асцидии являются примитивными хордовыми животными. На это указывает появляющаяся у личинок хорда – внутренний осевой скелет животного, – которая, правда, исчезает у взрослых организмов, перешедших к неподвижному образу жизни.
Нервная система у асцидий расположена на спинной стороне тела, в то время как у беспозвоночных она располагается всегда на брюшной стороне. При этом основные кровеносные сосуды у морского бокальчика (так иногда именуют асцидий) сосредоточены на брюшной стороне, тогда как у беспозвоночных, наоборот, на спинной. И глотка у асцидий особенная: она превратилась в орган дыхания, хотя кишечник у беспозвоночных никогда не образует жаберных щелей.
Ну а теперь, выяснив некоторые филогенетические особенности предка позвоночных, можно перейти и к более близкому знакомству с индивидуальными особенностями асцидии.
Начнем с того, что эти организмы имеют очень широкое распространение: они заселяют океан от Северного полюса до берегов Антарктиды, предпочитая прибрежные воды и глубины до 200–300 метров. Правда, прекрасно чувствуют себя и под 7-километровым слоем воды.
Роста они небольшого: всего несколько сантиметров в диаметре и столько же в высоту. Однако среди них есть и карлики длиною в 1–2 миллиметра, и настоящие полуметровые гиганты.
Асцидии – донные и в основном колониальные животные, прикрепившиеся нижней частью тела (подошвой) к камню, раковине или какому-нибудь другому твердому предмету. Но есть среди асцидий и такие, у которых нижняя часть тела превратилась в длинный стебелек. Этот орган – приспособление к жизни на больших глубинах, где дно покрыто толстым слоем ила. Именно стебелек и не позволяет асцидиям в нем утонуть.
Но так как ножка – опора не очень надежная, некоторые глубоководные асцидии пользуются выростами оболочки нижней части тела, напоминающими своеобразные парашюты.
Асцидии – домоседы, ведущие почти неподвижный образ жизни. И только серьезная угроза для жизни заставляет их мгновенно выпустить из себя всю воду и сжаться в небольшую лепешку, которую практически невозможно заметить. Впрочем, врагов у асцидий не так уж много. Из-за кислого секрета, скапливающегося в оболочке, их стараются не трогать: охотников на кислую еду даже в море сыщется немного.
Кроме кислого секрета в тунике асцидий присутствует еще и ванадий. Этот редкий элемент они добывают из воды, где тот содержится в ничтожных количествах, и создают в своем теле концентрацию, в 500 000 раз превышающую его содержание в море! В связи с этим напрашивается вопрос: зачем морскому бокальчику такое количество редкого элемента? Оказывается, связано это с тем, что в крови асцидий ванадий выполняет ту же роль по переносу кислорода, что и железо в крови млекопитающих.
Кроме ванадия в теле асцидий в большом количестве содержится также целлюлоза. Из этого обычного для растений вещества на 60 % состоит их туника, или внешняя оболочка. И что особенно любопытно, больше ни у кого из животных этого вещества в составе организма не встречается.
Много необычного и в устройстве внутренних органов асцидий. У них, например, очень оригинально функционирует механизм по удалению из крови вредных продуктов обмена. Почек, как у высших животных, у них нет – их заменяют рассеянные по всему телу специальные клетки, называемые "почками накопления". Они извлекают из крови вредные вещества, но не выделяют их наружу, а всю жизнь хранят внутри своего тела.
У некоторых же видов асцидий в кишке содержатся прозрачные пузырьки, в которых накапливаются кристаллы мочевой кислоты. А у семейства мольгулид отдельные пузырьки сливаются в один крупный мешочек, и в нем живут и размножаются микроскопические грибки, которые питаются продуктами обмена, скапливающимися в мешочке.
А еще асцидии легко восстанавливают любой орган, откушенный от их тела неразборчивыми хищниками. Более того, даже если от асцидии останется совсем маленький кусочек, из него все равно вырастет новое, вполне нормальное животное.
Кстати, личинка у домоседки асцидии похожа на малька рыбы и довольно подвижная. Правда, в воде она плавает недолго: всего каких-то 6–8 часов. Но зато в течение этой четверти суток успевает преодолеть расстояние, равное 1 километру. Только представьте себе, сколько надо вложить сил и энергии крошке размером в несколько миллиметров, чтобы преодолеть столь приличный отрезок пути!
Порезвившись на воле, личинка опускается на дно и ротовой частью прикрепляется к какому-нибудь твердому предмету. И с этого момента с ней начинают твориться поистине удивительные вещи: постепенно исчезают хвост, хорда, глаза, дыхательные отверстия. А рот начинает совершать по спинной стороне медленное путешествие снизу вверх и в конце концов располагается на самом верхнем конце тела. Другие органы тоже в это время смещаются. В результате подобных пертурбаций личинка, полностью поменяв свой первоначальный облик, превращается во взрослую асцидию-кубышку.
Удивительная "чернильная бомба"
Животные, как известно, защищаются по-разному. Одних спасают острые шипы или рога, другие выделяют токсичные вещества, третьи стреляют ядовитыми газами…
Очень оригинальным защитным приспособлением обзавелись в процессе эволюции головоногие моллюски. Этим приобретением является так называемая чернильная бомба.
Почему – чернильная и почему – бомба? Дело в том, что в минуту опасности головоногие выбрасывают из воронки струю черной жидкости – чернил. Чернила расплываются в воде густым облаком, и под прикрытием этой "дымовой завесы" моллюск благополучно удирает, оставляя врага блуждать в потемках.
Следует сразу отметить, что в защитной бомбе головоногих находятся совсем не те чернила, которыми заправлены наши перьевые или шариковые ручки. В ней содержится органическое вещество из группы меланинов, близкое по составу к пигменту, которым окрашены наши волосы. Цвет чернил у разных видов головоногих различный: у каракатиц он коричневый, у осьминогов – черный. А вырабатывает чернила особый орган – грушевидный вырост прямой кишки, называемый чернильным мешком. Он представляет собой плотный пузырек, разделенный перегородкой на две части. Верхняя часть отведена под запасной резервуар (именно в ней хранятся чернила), а нижняя заполнена тканями самой железы. Клетки последней набиты зернами черной краски. И когда старые клетки постепенно разрушаются, их краска растворяется в соках железы, в результате чего и получаются чернила. Далее они поступают на "склад" – перекачиваются в верхнюю часть пузырька, где и хранятся до первой тревоги.