Все жизненные процессы на глубинах, где низкая температура и большое давление, протекают иначе, чем в поверхностных слоях.
При низкой температуре реакции в теле идут медленнее — следовательно, и пищи нужно меньше. Многие организмы на большой глубине при одинаковом размере гораздо старше своих родичей из поверхностных слоев воды.
В средние века считали, что вода не сжимается. В действительности вода сжимается, но очень мало. Громадная тяжесть многокилометрового столба воды сдавливает глубинные воды только на 60 метров. Если бы можно было прекратить это давление, то поверхность океана поднялась бы на 60 метров. Давление атмосферы на поверхность океана равно одному килограмму на квадратный сантиметр. Вес столба воды в 10 метров равен одной атмосфере давления. На глубине в 10 километров он будете равен тысяче атмосфер. Напомним, что в паровозном котле давление пара обычно меньше 20 атмосфер. Если мы опустим в океан металлическую трубку, плотно закрытую с обоих концов, то на глубине всего в несколько десятков метров она будет сплющена.
Как же могут существовать организмы при таком давлении? Ведь для того, чтобы опуститься на глубину в тысячу метров, человек сделал гидростаты из стальных листов в 4 сантиметра толщиной, а чтобы увидеть окружающий мир, вставил кварцевые стекла в 10 сантиметров толщиной.
Оказывается, воды в морских обитателях так много, что она легко уравнивает давление внутри организма с давлением в окружающей воде.
Нам уже известно, что вода мало сжимается. Это и помогает многим глубоководным животным переносить давление на большой глубине и подъем в вышележащие слои. Ведь при изменении давления вода почти не будет расширяться или сжиматься. Плохо приходится только тем рыбам, которые имеют плавательный пузырь. Воздух, по сравнению с водой, сжимается в 20 тысяч раз сильнее. При быстром извлечении таких рыб наверх их ждет верная гибель, если они не могут быстро регулировать давление газов внутри тела.
Морской окунь, поднятый с глубины, часто приходит с вывернутым желудком.
Как же питаются обитатели морских глубин? Естественно предположить, что падающие из верхних, богатых жизнью слоев океана трупы составляют основу их пищи. Действительно, многие живые существа питаются органическими остатками, находящимися в иле на дне. Некоторые фильтруют воду, отцеживая мелких животных или взвешенные остатки, находящиеся в воде. Однако прокормить всю массу глубинных организмов одними трупами из поверхностных слоев невозможно. Кроме того, пока они опустятся вниз, пройдет много месяцев, и мелкие организмы просто растворятся. Достаточно вспомнить, что 80 процентов площади океанов имеет глубины свыше 3 километров. И хотя обитатели больших глубин живут разреженно, их общая масса в Мировом океане громадна.
Ученые разрабатывали различные предположения об источниках питания глубоководной фауны. Известный датский ученый Крог создал даже гипотезу о существовании в глубинах океанов каких-то мелких быстро растущих организмов, способных потреблять растворенные вещества. Эта гипотеза имела своих последователей — настолько загадочным был вопрос жизни на больших глубинах.
Действительность оказалась значительно проще. В морях и океанах существует замечательное явление — суточная вертикальная миграция различных рачков, червей, рыб и многих других животных. Обитатели поверхностных слоев днем находятся на глубине, а ночью собираются в поверхностные слои. Эти суточные миграции охватывают большие слои океана. Миллиарды мелких рачков подымаются от глубин в 500 метров к поверхности океанов, где они питаются одноклеточными водорослями. Когда они опускаются, им навстречу с глубин в 1000–1500 метров подымаются планктоноядные рыбы и кальмары. В свою очередь, при опускании вниз они окажутся пищей хищников, подымающихся из пучин океана. Таким образом, в океане существует «пищевая лестница», по которой богатства поверхностных слоев переносятся вниз и кормят всю многокилометровую толщу вод океана.
Рачок-калянус, совершающий суточные вертикальные миграции.
На различных ступенях этой лестницы стоят: наверху — животный планктон, питающийся мелкими водорослями, в срединной зоне — планктоноядные организмы, а на больших глубинах — хищники. Это только примерная схема, характеризующая пищевые связи обитателей водной толщи. Ведь многие планктоноядные и хищники живут в одних слоях воды.
Замечательная способность планктонных организмов — плавать вертикально — позволила им освоить всю водную толщу океана.
Другие возможности питания имеются на дне больших глубин. Обитатели дна питаются остатками, падающими к ним из толщи воды. Они находят их, роясь в грунте или фильтруя придонные взвеси. Пищей служат также и различные бактерии, которых много в грунте и в придонных слоях воды. Хищников здесь мало, а близкие им виды переходят к «мирной» жизни. Известен хищный образ питания актиний. Но вот на больших глубинах живут такие актинии, у которых щупальца превратились в фильтровальный аппарат.
Не следует думать, что обитатели больших глубин — это «несчастные» изгнанники более богатых пищей поверхностных слоев. Они прекрасно приспособились к жизни на глубине и в других условиях существовать не могут. Жизнь на глубине имеет и свои преимущества: нет значительных изменений окружающий среды, как в поверхностных слоях, где в течение суток или по сезонам года сильно меняются условия.
Глубоководным существам во время миграций подняться в поверхностные слои воды трудно, так как они приспособились жить постоянно при низких температурах.
Условия жизни на больших глубинах наложили своеобразный отпечаток и на внешний облик их обитателей. Пребывая в постоянном мраке, многие из них приобрели специальные светящиеся органы. Глаза многих рыб и кальмаров имеют телескопическое строение, позволяющее улавливать малейшие проблески света. Особенно разнообразны светящиеся органы. Очень часто они просто устроены и расположены в различных частях тела. Когда они помещаются в ряд, рыба походит на идущий ночью миниатюрный пароход. Иногда светящийся орган — это настоящий фонарь, где, кроме источников света, имеются отражательные поверхности и линза; они усиливают свет и позволяют посылать его в нужном направлении. Есть рыбы, которые излучают синий, красный, зеленый свет. Они могут мигать разным цветом на манер светофора. Есть рыбы с фонарем около глаза и даже на самом глазу. Светящиеся органы помогают приманить «пищу». У некоторых рыб светятся кончики усиков. Получается настоящая светящаяся «блесна», колыхающаяся над огромной зубастой пастью.
Таких «удильщиков» много. Некоторые прячут свою удочку в особую сумку и выставляют ее тогда, когда приходит «аппетит».
У живущих на мелководьях каракатиц-сепий имеется специальный мешок, в котором находится темная жидкость. Спасаясь от врага, каракатица выпускает эти «чернила» и скрывается в темной массе. Но глубоководного хищника чернотой не удивишь. Наоборот, растеряться он может только от яркого света. Вот почему у многих беспомощных обитателей глубин накапливается особая светящаяся жидкость. В момент опасности маленький рачок, кальмар или другое животное выпускает на врага запас светящейся жидкости. Ослепленный или напуганный хищник на мгновение теряет ориентировку погони. Этим пользуется «жертва», скрываясь в темноте.
Изучая челюсти глубоководных рыб, невольно удивляешься изобилию зубов и величине пасти. Многие плавают с открытым ртом. Более того, у некоторых рыб челюсти могут раздвигаться, как у змей, и маленький хищник в состоянии проглотить жертву большего размера, чем он сам. Все это связано с разреженностью, с малым количеством живых существ на больших глубинах. Если уж посчастливилось поймать добычу, то надо ухватить ее так, чтобы ни одна крошка не пропала!
Разреженность населения больших глубин вызвала много приспособлений. У рыбки-цератиас самец в 13 раз меньше самки. Он прикрепляется к самке и живет паразитом. У него даже исчезают органы, необходимые для свободной жизни. У многих рыб развились особые органы, воспринимающие звуковые колебания на далеком расстоянии. Эти звуки вызываются различными организмами при дыхании и плавании. И животные в кромешном мраке глубин могут уловить движение плывущего далеко врага или определить местонахождение желанной добычи.
Звук распространяется в воде в пять раз быстрее, чем в воздухе, — 1500 метров в секунду. На скорость звука влияют различные условия: температура, соленость, давление. На поглощение звука могут влиять пузырьки воздуха, планктон, который в процессе жизнедеятельности выделяет или образует в своем теле пузырьки различных газов.
