Исчезновение кефали
«Шаланды, полные кефали, в Одессу Костя приводил...» Столы на Привозе ломились от этой рыбы, и даже рыбаки, хлебая у костра уху, вряд ли задумывались, а где же она, эта кефаль, появляется на свет. Мальков ее встречали у мелей, возле берега в зоне заплеска. Но вот икру?.. Однако рыбаки верят в приметы, и потому — «хай нерестится, не будем дивиться».
Но вот лет пятнадцать назад удача начала изменять им всем сразу. Кефали почти не было даже в самых заповедных местах.
А значит, не стало ее и в магазинах, и на вопрос, куда она девалась, продавцы многозначительно отвечали: мол, рыба в море, а море большое. И покупатель уходил, обогащенный если не кефалью, то знаниями о ней.
Рыбному тресту такая просветительская деятельность была ни к чему. У них был план по вылову кефали. Как это, рыбы нет и никто не знает, где она? Ихтиологи должны знать, на то они и ученые... Так на стыке моря и магазина родилась тема с мудреным названием, за которым скрывался прозаический вопрос: где же, в конце концов, кефаль? Ответить на него Госплан республики поручил биостанции Одесского университета, ее младшему научному сотруднику Ювеналию Зайцеву.
В то время он, недавний выпускник университета, занимался расшифровкой жизненных путей рыб, так что задача прямо ложилась в тему. И первый вопрос, на который он взялся ответить, был естественным и простым: где прячутся икринки кефали?
Логика и опыт говорили, что каждый вид икры держится на глубине, соответствующей ее удельному весу. Выше всех в Черном море располагаются икринки хамсы, глубже других — икра рыбы с грозным названием «Морской дракон». Зародыши кефали должны были, по идее, находиться где-то на глубине.
Но что это? Стоит Зайцеву погрузить икринки кефали в морскую воду, как они тут же оказывались на самом верху. Это его весьма удивило. Повторил опыт — результат тот же. Определил удельный вес икринок и воды. Сомнений больше нет: икра всплывает, потому что она легче.
С точки зрения ихтиологии, это было совершенно невероятно: в верхних слоях икринки должны были непременно погибнуть — то ли от ударов волн, то ли от смертоносных ультрафиолетовых лучей солнца, то ли из-за морских птиц. Итак, икра рвется вверх на верную смерть? Парадокс какой-то... Но откуда же тогда появляется кефаль, если ее икра обречена?
22 августа 1957 года Ю. Зайцев протянул стандартную коническую сеть, приподняв ее наполовину над поверхностью воды. Улов превзошел все ожидания: в сети оказалась 79 икринок кефали. А когда он полностью погрузил сеть — только три. Значит, икра этой рыбы и впрямь скрывается под самой поверхностной пленкой! Дальнейшие исследования показали: да, это так. И Зайцев написал отчет. Но то, что узнал молодой ученый, не вмещалось уже в этот отчет. Более того, вообще выходило за рамки науки об океане.
Миф о синей пустыне
«Яркий синий цвет воды — это цвет океанических пустынь» — слова из учебника по гидробиологии 1963 года. Исследователи уже давно доказали, что ультрафиолет смертелен для бактерий, этих «поваров моря». Поверхностный слой воды — фильтр, он поглощает смертоносные лучи, но обитатели его гибнут, защищая глубины.
«Таким образом, — заключил Ю. Зайцев, — прямо или косвенно поверхность моря отождествлялась с какой-то пустыней, где жизнь буквально «выжжена солнцем». А там оказались живые икринки кефали...»
Могут сказать: ну и что же, разве в пустыне нет приспособленных для жизни в ней животных? И если бы открытие Ю. Зайцева касалось только кефали, то оно, быть может, до сих пор считалось бы тем исключением, которое лишь подтверждает правило.
Синюю пустыню признавали все. Любой натуралист, надев акваланг и ласты, спешил наблюдать жизнь в глубинах. Зайцев вначале сделал немного: чуть погрузившись в воду, обратил лицо вверх. И ему открылся новый, неведомый мир. Там встречались веслоногие рачки и ночесветки, личинки моллюсков и рыбьи мальки. Обитатели синей пустыни? А может, гости? Ведь даже некоторые рыбы поднимаются к поверхности.
Зайцев продолжал наблюдения. Вот одна личинка гоняется за другой. Но даже угроза смерти не заставляет личинку покинуть излюбленный верхний слой. Почему? Изучение показало: глубже жить они никак не могут; таково уж их строение и повадки, сложившиеся в процессе эволюции. Итак, обитатели, не гости. Для икринок кефали верхний слой — инкубатор. Выяснилось, что и для икринок хамсы тоже. Безжалостный закон Архимеда гонит их вверх, под смертельные, как считали, лучи солнца. И кефаль и хамса должны, по идее, вымереть еще тысячелетия назад. А вот поди ж ты, и та и другая процветают. В чем дело?
Допустим, прибрежная зона некий оазис. Там под поверхностной пленкой неизвестно как сложились благоприятные для некоторых организмов условия. Однако вдали от берегов волны должны расправляться и с самой пленкой, и с теми, кто осмелится поселиться под ней. Так нет же, несутся по морским просторам океанические водомерки, словно под ними тихий пруд! У некоторых актиний на ноге поплавок, существуют моллюски, которые сооружают плотики из слизистых пузырьков. А у саргассовых водорослей, заселивших поверхность целого моря, такой «понтон» прямо в теле растения. И все это для того, чтобы жить в безжизненном слое? Нет, все эти организмы просто незнакомы с учебником!
Летают над морской поверхностью такие птицы, как люрики и коноги. Пищу они способны выловить только в верхних пяти сантиметрах воды. И не глубже. Однако их большие шейные мешки никогда не пустеют. Неужели столь многочисленные стаи птиц тоже кормит пустыня?
«Очевидность» оказалась мифом. И Зайцев понял, как родился этот миф: повинны в нем были несовершенные методы исследования океана, орудия, направленные на изучение его глубин, а не поверхностной пленки. Одни организмы в сеть не попадали, другие в ужасе вырывались из нее, не вынося шума и треска моторов. Тур Хейердал по этому поводу замечает: «Охотник, с треском ломящийся сквозь кустарник в лесу, может вернуться разочарованным и сообщить, что там нет ни одной живой твари. Другой сядет бесшумно на пеньке и будет ждать... То же и море. Мы бороздим волны, стуча моторами и поршнями, а потом возвращаемся и заявляем, что море совершенно пустынно».
Зайцев изучал море исподволь, незаметно для обитателей верхних слоев. Много часов провел он в водах Черного, Средиземного, Карибского морей, наблюдая приповерхностный слой через стекло маски. Он изобрел целый набор орудий поверхностного лова. Экспедиции Одесского отделения Института биологии южных морей прошли тысячи километров океанских трасс. И когда молодой ученый подвел итог исследований, получилось: то, что считалось безжизненным, на самом деле оказалось огромным плодоносным континентом, простирающимся по поверхности всех морей и океанов!
Для большинства ученых это было совершенно невероятно. Конечно, факты — упрямая вещь. Но в миф все еще продолжали верить. А как же иначе? Ультрафиолет выжигает верхние слои воды. Кроме того, обитателям этих слоев просто нечего есть, ведь все, что попадает в воду, вскоре опускается вглубь...
Исследователей океана можно было понять. Если бы Зайцев открыл новую породу рыб где-то в глубоководной Тускароре... Но неужели все они проглядели то, что было, как говорится, под носом? Невероятно!
Большая удача открыть островок где-то на изъезженной морской трассе. Но большая дерзость утверждать: это не остров, а новый континент.
Биологическая пирамида
Кажется, никогда люди не перестанут удивляться стойкости всего живого. Вот уж найдены микроорганизмы, поселившиеся даже в адском пекле атомного реактора. Споры водорослей пережили взрыв водородной бомбы! И все-таки в каждый следующий раз люди удивляются, как и в первый...
Что такое эти верхние десять сантиметров морей и океанов? Здесь поглощается половина всей солнечной радиации и, главное, почти весь смертоносный ультрафиолет. Хорошо это или плохо? Однозначных ответов природа не дает: одни организмы вымирают, другие выживают, для третьих это даже благоприятно. Облучали ультрафиолетом икру хамсы, барабули, ставриды, кефали — ничего, живут. Почему — неизвестно. Некоторые виды икры прозрачные — пропускают сквозь себя лучи, другие, наоборот, темные — как-то их экранируют, А есть и такая икра, которая фокусирует свет солнца наподобие линзы и направляет его на эмбрион, чтобы лучше вызревал. В общем, живое приспосабливается и к ультрафиолету, более того — порой ставит его себе на службу.
Все это так. Но! И мальки, и икринки, и ракообразные в верхних слоях — только вершина пирамиды жизни. Основание ее — органические вещества, средняя часть — бактерии. И вот это среднее звено самое уязвимое: кто же не знает, что ультрафиолетовые лучи бактерицидны? А без бактерий должна рухнуть вся «пирамида жизни» поверхностного слоя. Такова логика фактов, таковы выводы теории. Эти соображения ставили выводы Зайцева под удар.
...Исследовательское судно «Миклухо-Маклай» подошло к району гидрофронта — туда, где смешиваются воды Дуная, Днестра и Черного моря. Сотрудники Института биологии южных морей стерильными лопатами собрали морскую пену. Затем ее отстой высеяли на питательные среды — экстракты водорослей, бульоны из мидий и рыб. И выявилось, что бактерий в морской пене в тысячи раз больше, чем в глубинных слоях!
Правда, осталось неясным, почему бактерии так устойчивы к солнечной радиации. Замечено, что у них разноцветная окраска. А это, по мнению академика А. А. Имшенецкого, показывает: бактерии не боятся ультрафиолета — возможно, их защищает пигмент. Так отпало еще одно возражение. Но остались другие. Что же едят сами бактерии, что варят эти «повара моря», если в верхних слоях почти нет питательных веществ? Биохимики доказывали: пена совсем не стерильна, в ней скапливаются органические соединения. Но океан велик, и пробы отовсюду не возьмешь. А вдруг на большей его поверхности и нет никакой пищи? Да и откуда ей там быть? Если туда заносит пыльцу, насекомых, споры растений, то все это «манна небесная», которой не прокормишь обитателей целого континента.
Ох уж эти очевидности, сколько раз становились они на пути нового! Во-первых, из воздушного океана в водный попадает не так уж мало органического вещества. Так, насекомые были обнаружены над океаном даже на высоте около пяти километров.
Колорадский жук, проникший в Черное море из Дуная, оказывается, жил, барахтался в воде еще несколько дней. Манна небесная? Но в 1969 году Золотой пляж Феодосии на много километров превратился в вал из клопа-черепашки — эту «манну» вынесли на берег волны!
И все-таки вряд ли несущий органику ветер способен накормить всех обитателей поверхностного слоя. Должен существовать более постоянный, надежный источник пищи. О нем было кое-что известно.
Животные умирают. С поверхности постоянно как бы моросит «дождь трупов». Но органическое вещество уносится не только вглубь. Пузырьки воздуха, получающиеся при волнении моря, поднимают частицы органики на поверхность, и там их адсорбирует, собирает водная пленка. И еще — трупики некоторых организмов,, в частности ракообразных, всплывают: их поднимают пузырьки газов, которые выделяются при гниении. Биологи назвали это явление «антидождем трупов».
Так после многолетних исследований в руках у Ю. Зайцева оказались все слагающие «пирамиды жизни»: ее фундамент — органическое вещество; основание над ним — бактерии; средняя часть — потребляющие переработанную ими пищу обитатели верхних слоев (Зайцев назвал их нейстонтами, «нео» означает «плаваю»). И вершина пирамиды — Хищники, поедающие нейстонтов.
Нейстон в опасности
Пирамида — устойчивая конструкция. Казалось, Ю. Зайцев мог праздновать победу. Открытие его признали, сам он был избран членом-корреспондентом Академии наук УССР, позже — директором Одесского отделения Института биологии южных морей. В 1970 году вышла его монография «Морская нейстонология». Права гражданства получила новая наука. Открытому им сообществу растений и животных, обитающих не-. посредственно под поверхностью воды, он дал специальное название — морской гипонейстон.
Ю. Зайцев доказал, что гипонейстон не просто слой, а новое качество. Ну такое же, как водный океан по сравнению с воздушным — огромный континент на границе этих двух океанов, ключевое звено биосферы, ее солнечное сплетение.
Однако ни одна наука не рождается совершенной, как Афродита из пены морской. И до сих пор возникают сомнения: открыт ли новый «континент жизни» или это просто рассеянные по океану «островки»? Разве не сам Зайцев показывал, что икринки гибнут уже при небольшом волнении? Волны опасны и для других нейстонтов. А органическая пленка, разве она образует сплошной покров в океане? Уже легкий ветер сминает его в хлопья пены.
Да, тут еще не все ясно. Верно, что волны губят бактерии. Но они плодовиты и быстро восстанавливают свое поголовье. Верно, что волнение в четыре балла убивает икру. Но природа изобретательна. Рыба мечет икру вдали от берегов (чтобы ее не выбросило на песок) или в защищенных от ветра местах. Мечет подолгу, чтобы хоть часть выметать в тихую погоду. Ну а мальки? Не спасаются ли некоторые из них, прячась во время бури в сгустках пены? Не потому ли нейстонты раньше созревают, «встают на ноги», чем обитатели глубин?
Что ж, любое открытие — это не только завершение, но и начало. То здесь, то там экспедиции советских и зарубежных ученых обнаруживают в океане «нейстон дэ Зайцев». Новый «континент жизни» приобретает все более отчетливые очертания.
Недавно на конференции океанологов в Монако была образована секция морского нейстона. Но, признав существование нового континента на грани двух стихий, ученые тут же подчеркнули, что жизнь в верхних слоях морей и океанов находится под угрозой.
Идет по морю корабль. А за ним, на всем многокилометровом пути, тянется кладбище убитых им икринок — ни много ни мало пятая часть всей черноморской икры. Так нельзя ли, чтобы суда обходили нерестилища во времена метания и вызревания икры?
Но, может быть, опасность грозит нейстонтам только на больших морских дорогах? Увы, нет. Папирусный кораблик Тура Хейердала «Ра» плавал вдали от оживленных трасс. Но всюду попадались путешественнику мертвые рыбы в пленке из нефти.
Океан нужно спасать. Открыв нейстон, ученые, вероятно, по-настоящему впервые поняли, как велика опасность от загрязнения морских вод. Поверхностная пленка концентрирует нечистоты и в особенности радиоактивные вещества. И все это наносит удар по самому уязвимому месту биосферы — по нейстону.
Так, едва возникнув, новая наука сразу оказалась на переднем крае, в самой гуще событий.
Александр Харьковский
