Борис Сергеев - Жизнь океанских глубин

У веслоногих в качестве парашюта используются антеннулы, нередко перистые. Обычно они бывают длиннее тела. Аналогичную функцию несут хвостовые ветви и перистые щетинки. Рачки передвигаются короткими скачками, а в интервалах между ними парят на широко расставленных антеннулах, медленно опускаясь вниз. У ветвистоусых ракообразных роль парашюта выполняют антенны. Они двуветвисты, необычно длинны и покрыты перистыми щетинками. Взмахивая антеннами, рачки совершают прыжок, а в промежутках парашютируют на тех же антеннах.

Плотность воды позволяет животным находить в ней опору. Недаром в океане так обычны зонтикообразные медузы, лентообразные или плоские животные. Парашюты не позволяют зависать в воде, но дают возможность замедлить падение. Для парашютистов весьма актуальна проблема уменьшения собственного веса, что достигается несколькими способами. Широко распространено использование легких материалов. Поскольку удельный вес морской воды высок, жителям океана гораздо легче обрести нейтральную плавучесть, чем пресноводным организмам.

Самая тяжелая часть тела — кости. В их состав входит фосфат кальция, который в три раза тяжелее морской воды. Почти так же тяжел карбонат кальция, используемой моллюсками при строительстве раковин. Вот почему кальмары — лучшие пловцы среди моллюсков — отказались от раковины.

Кровь и тканевые жидкости животных содержат целый ряд ионов, обеспечивающих необходимый уровень осмотического давления и кислотности. Наземные организмы используют без разбора и легкие ионы, и такие тяжелые, как ион кальция, магния и сульфата. Для водных организмов тяжелые ионы — непозволительная роскошь, и, если от них можно отказаться без особого вреда для организма, они заменяются более легкими. Очень широко используется легкий ион аммония.

Замена ионного состава широко используется мелкими организмами. Там, где счет идет на микрограммы, она весьма эффективна. Многоклеточные водоросли — валония и халицистис имеют удельный вес, близкий к морской воде. У первого растения он чуть выше, и оно хотя и медленно, но все же тонет. Второе легче воды и способно медленно всплывать к поверхности. Уменьшение удельного веса этих водорослей объясняется тем, что им удалось частично избавиться от таких тяжелых ионов, как ионы сульфата, магния и кальция, а халицистис к тому же резко сократила использование иона калия, который пользуется у растений повышенным спросом, заменив его более легким натрием. Такой же механизм положительной плавучести ночесветок. В их клеточном соке кальция и магния значительно меньше, чем в морской воде, и почти нет сульфата. Тяжелые ионы заменены более легкими ионами калия и аммония.

Крупные животные, особенно обитающие на больших глубинах, тоже используют этот способ. У взрослого глубоководного кальмара кранхия в отличие от остальных моллюсков сохраняется огромная вторичная полость тела, выполняющая роль поплавка. Ее объем составляет около двух третей животного. Если выпустить жидкость, заполняющую полость, кальмар пойдет ко дну. Осмотическое давление этой жидкости такое же, как у морской воды, но удельный вес равен 1,010, так как в ней полностью отсутствуют тяжелые ионы сульфата и много легких ионов аммония. Чтобы создать поплавок, в организме кальмара задерживается 40 процентов аммиака, вырабатываемого в течение всей жизни животного. Водяной поплавок — прекрасное изобретение природы. У него лишь один недостаток: слишком он громоздок.

Рыбы тоже избегают пользоваться тяжелыми материалами. Концентрация ионов в их крови и других жидкостях тела гораздо ниже, чем в море. Большинству рыб это мало помогает, у них слишком тяжел скелет. Другое дело глубоководные формы, имеющие слабенькие мышцы и редуцированный костяк. Благодаря использованию легких ионов и уменьшению их концентрации удельный вес тела этих рыб равен удельному весу морской воды. Им не приходится затрачивать дополнительных усилий, чтобы держаться на выбранной глубине.

Поплавки могли бы стать очень эффективным средством, если их заполнять чем-нибудь легким. Таким наполнителем может быть жир. Его использование сулит живым существам немало выгод, ведь жир в первую очередь — резервное пищевое вещество, которое принято заготавливать впрок на черный день. Недаром его запасают даже диатомовые водоросли, достигающие таким путем положительной плавучести. Пристрастие диатомей к жиру представляется удивительным, так как все прочие растения запасают крахмал. Однако он тяжеловат и для планктонных организмов становится немалой обузой.

У акул и скатов нет плавательного пузыря, так хорошо помогающего держаться в воде многим рыбам. Зато у них огромная печень, на 75 процентов заполненная жиром. Она позволяет иметь нейтральную плавучесть колючим, сельдевым и полярным акулам. Особенно большая печень у самых быстроходных акул. По весу она может составлять пятую часть массы тела рыбы. Такова печень у черной колючей акулы, глубоководной рыбы, обычной у северных берегов Европы. Жир у акул наилегчайший из всех жиров, встречающихся у животных. Он называется скваленом по названию акулы-катрана, у которой он впервые был обнаружен. (Катраны по-латыни — сквалюс.)

У акул и скатов хрящевой скелет. Они не цементируют его тяжелым кальцием. Поэтому им легче, чем костистым рыбам, с помощью жира приблизиться к нейтральной плавучести.

Большинство морских организмов, запасая жир, складируют его в мышцах, под кожей, в брюшной полости, то есть там, где принято хранить это вещество и у сухопутных животных. Глубоководные рыбы приспособили под жир специальный резервуар. Поскольку на больших глубинах газовые поплавки неприменимы (с проблемами газовых емкостей мы познакомимся чуть позже), они используют освободившийся плавательный пузырь как бурдюк, предназначенный для хранения жира. Бурдюком пользуются некоторые гоностомовые рыбы, близкие родственники сельдей, в том числе циклотоны, живущие на глубинах до 2 километров. Жировой поплавок дает им возможность в поисках пищи подниматься ночью в поверхностные районы океана, чего рыбы с обычным плавательным пузырем позволить себе не могут.

Положительная плавучесть икры ряда черноморских рыб: ставриды, пеламиды, кефали, камбал, калкан и морского языка достигается за счет замены тяжелых ионов легкими и жировых вкраплений. Икринки калкана, ставриды, кефали несут по одной жировой капле. Особенно крупным жировым поплавочном оснащены икринки кефали, благодаря чему их удельный вес колеблется в пределах 1,007–1,008. В икринке пеламиды до десяти мелких жировых капель, а у морского языка множество совсем крохотных жировых включений. Общий объем жира велик — до 7 процентов объема икринки, что обеспечивает ей удельный вес не выше 1,01.