Живой мир полярных районов (Карлтон Рэй Д., Маккормик-Рэй М.Д.)

Только голова пингвина (Pygoscelis adeliae) торчит из-под снега и льда (остров Аделейд). Этот вид как нельзя лучше приспособился к холодной среде: перьевой покров прекрасно защищает его от влаги и холода. У пингвинов Адели перья растут по всему телу, а не отдельными дорожками (птерилиями), как у других птиц. При линьке они выпадают одновременно и так же одновременно отрастают новые, тогда как у прочих птиц смена перьев происходит постепенно

У побережий смыкаются два совершенно разных сообщества - наземное и морское. Такое соединение пограничных сообществ называется экотоном. Приморский экотон изобилует самыми разнообразными живыми существами, так как обладает одновременно некоторыми особенностями моря, некоторыми - суши и некоторыми - присущими только ему одному. Многие его обитатели, как растения, так и животные, попали сюда из моря или с суши, но среди адаптировавшихся здесь видов есть также много таких, которые больше нигде не живут. Протяженность прибрежного экотона и распространение населяющих его организмов никоим образом не ограничиваются узкой полосой побережья. Прибрежные воды питаются бесчисленными пресноводными источниками, а морские птицы, гнездящиеся на берегу, в поисках корма улетают в море на сотни метров от берега. Таким образом, влияние суши распространяется далеко в океан. Но и в обратном направлении воздействие береговой зоны достигает тех мест, куда ветер доносит брызги морского прибоя, создавая тем самым на суше условия морской среды.

Субантарктический пингвин (Pygoscelis papua) повернулся спиной к штормовому ветру, дующему из глубины материка. Эти пингвины обитают на островах, расположенных к северу от Антарктического материка

В полярных районах прибрежные зоны, и морские, и наземные, отличаются таким же разнообразием условий, что и повсюду на Земле. Песчаные берега и высокие скалы перемежаются отмелями, заливами, бухтами. То и дело попадаются гряды морских трав и бурых водорослей, каменистое дно уступает место песчаному, а оно в свою очередь - илистому. Прибрежная зона (шельф) - самая продуктивная на нашей планете, может быть именно потому, что она является экотоном. Ее используют многие рыбы - сельдь, полярная тресочка, лосось, голец. Еще богаче представлены птицы: нигде на Земле они не гнездятся в таких количествах.

Адели под порывами метели сидит на яйце. Самец насиживает яйца в течение двух недель, а в это время его подруга кормится в море. Он не уйдет за кормом, пока она его не сменит. Вернувшись также через две недели, он доводит насиживание до конца

В большинстве полярных районов морские и ледниковые льды трутся о берега и разрушают их, ломая при этом и вырывая из субстрата мелководные живые организмы: морские травы, бурые водоросли, усоногих раков. Ледники вырабатывают фьорды и разрушают береговую линию. Морской лед образует гряды торосов, на мелководье перепахивает дно. У побережья дно моря часто покрывают кристаллы льда - донный лед, образующийся также и на нижней поверхности морского льда. Масса таких кристаллов, отрываемая ото дна и увлекаемая течением, поднимается вверх, ко льду, и уносит с собой, особенно в Антарктике, множество животных. Удивительно, как в таких трудных условиях что-нибудь живое вообще может выжить.

Пингвин Адели сооружает гнездо из камней (остров Сигни, Южные Оркнейские острова). Пингвины Адели, случается, воруют строительный материал друг у друга

Субантарктический пингвин, сидящий на яйцах, обороняется против непрошеного гостя - белой ржанки (Chionis alba). Хотя ржанки в первую очередь трупоеды, они часто нападают на пингвиньи колонии, разбивают яйца и выедают их содержимое, похищают птенцов. Иногда несколько ржанок окружают взрослого пингвина, кормящего малыша, и терзают клювами, пока тот не отдаст им всю пищу

Антарктический пингвин (Pygoscelis antarctica) кормит свой выводок на острове Элефант близ Антарктического полуострова. Выловленных рыб и беспозвоночных пингвины заглатывают, чтобы затем отрыгнуть и отдать птенцам

И тем не менее выживает, так как лед не всюду действует с одинаковой разрушительной силой и даже оказывает некое благотворное влияние, поскольку смягчает действие волн, ударяющихся о свободный ото льда берег. Приливо-отливные флуктуации полярных морей, и вообще-то слабые, еще более сдерживаются морским льдом. В результате лед не уничтожает совсем жизнь на мелководье, а заставляет ее распределяться зонами. Иными словами, живые организмы приспосабливаются к различным условиям, которые создает действие многих сил на береговой склон по мере его погружения. Там, где натиск льда особенно силен, усоногие раки не поселяются: они ведь не в состоянии двигаться. Но вот антарктическое морское блюдечко Patinigera в летние сезоны, когда весь лед стаивает, перемещается в верхние слои воды и питается там водорослями, а зимой опускается под лед. Блюдечко избегает травм от столкновений со льдом и замерзания благодаря покрывающей его слизи, которая содержит своего рода антифриз, не дающий льду проникать в ткани. Брюхоногие моллюски литторины (Littorina), встречающиеся и на севере умеренной полосы, и в арктических районах, также способны передвигаться, чтобы избежать льда, но, кроме того, выдерживают температуру -15 °С. Они адаптировались к холоду благодаря обезвоживанию, препятствующему образованию в клетках их тела смертоносных кристаллов льда. Из растений в осушных зонах берегов в изобилии развиваются диатомовые и нитчатые зеленые водоросли, но только летом, в отсутствие льда. Им приходится выдерживать недостаток влаги, холод, интенсивную солнечную радиацию. В спокойных бухтах Арктики, где льды не трутся о берег, встречаются настоящие заросли морской травы (Zostera marina). Она переживает темную зиму под слоем льда. Невиданные заросли морской травы раскинулись на юге Берингова моря в бухте Изембек. Но, может быть, самое удивительное растение - антарктический корковый лишайник (Verrucaria serpuloids). Он единственный из лишайников растет исключительно в море.

Группа пингвинов Адели форсирует на брюхе лед на подходах к морю. Подобным способом Адели иногда передвигаются быстрее, чем на ногах

Пингвины Адели выскакивают на льдину. На подходах к ней они развивают такую скорость, что пулей вылетают из воды и приземляются прямо на ноги

Пингвины Адели плывут по бухте Хоп (Антарктида), непрестанно выпрыгивая из воды, как того требует стиль 'дельфин'. Это позволяет им дышать, не прерывая движения. Пингвины развивают в воде скорость до 25 км в час

Морские водоросли окрашены в зеленый, красный, бурый цвета, имеют форму нити, пластинки, лезвия или листа салата-латука. Длина их колеблется от 1 см до 100 м. Полярные виды редко вырастают больше чем на полметра (Длина бурой водоросли Macrocystis достигает более 90 м при огромной биомассе. - Прим. ред.). Они держатся на камнях и скалах с помощью прикрепляющей части (ризоидов, подошвы), но лишены корней. Водоросли очень чувствительны к трению о лед, но несколько их видов все же встречаются в прибрежной зоне, подвергающейся разрушительному воздействию льдов. От водорослей прямо или косвенно зависят целые сообщества рыб и беспозвоночных - так на суше жизнь птиц и млекопитающих связана с лесами. В Антарктике самые обширные заросли водорослей находятся вблизи Антарктического полуострова, но их немало и в западной части моря Росса, и даже далеко на юге, в постоянно забитом льдами заливе Мак-Мердо. В Антарктике на распределение водорослей влияют помимо льдов три фактора: широта местности, наличие необходимого субстрата и глубина воды. В общем с продвижением на юг количество видов уменьшается. В Южном океане известно около 350 видов морских водорослей - причем многие растут только здесь, - и свыше половины из них встречаются исключительно на участках, которым могут угрожать льды, на глубине не более 10м; около 20 процентов растут в более глубоких водах; 10 процентов - только на глубине от 10 до 37 м, а 23 вида предпочитают глубину более 37 м, где света крайне мало. Среди них - красная водоросль Balia callitricha, вытянутая в 15 = сантиметровую нить, которая не может существовать при интенсивном освещении. Предельная глубина, на которой произрастают водоросли, - 668 м (Трудно сказать, на каких данных основываются здесь авторы, но, по мнению крупнейшего советского альголога А. Д. Зиновой ("Атлас Антарктики", т. II, 1969), водоросли, встречающиеся на глубине свыше 100 м, принесены сюда с меньших глубин. - Прим. ред.) , что для растений, существующих за счет фотосинтеза, поразительно, даже если они живут в прозрачных водах Южного океана.

Пингвины Адели прыгают со льдины в воду. Чаще всего они входят в воду большими группами, возможно, чтобы уменьшить опасность нападения морских леопардов (Hydrurga leptonyx) и других хищников на отдельных птиц

В Арктике крупных водорослей меньше (большинство их переселились сюда из умеренных морей). Причин для этого несколько: морской лед, отсутствие твердого субстрата, к которому могли бы прикрепляться водоросли, большая замутненность воды из-за того, что в Северный Ледовитый океан реки выносят больше наносов, чем в Южный. В высоких широтах Арктики встречается большая коричневая водоросль Laminaria solidungula. Быстрее всего она растет весной, под толстым слоем льда. Ее развитие зависит от наличия азота и не связано с уровнем освещенности.

Антарктического пингвина (Pygoscelis antarctica), расправляющего крылья на берегу бухты Парадиз Антарктического полуострова, легко узнать по характерной полоске вокруг шеи

Императорский пингвин (Aptenodytes forsteri) нянчи г птенца в разгаре суровой антарктической зимы. Подобно пингвинам Алели, императорские пингвины, самцы и самки, насиживают яйца поочередно. Пока один из родителей сидит на яйце, в горой кормится в море

Королевские пингвины (Aptenodytes patagonica) живут на субантарктических островах, в том числе на Фолклендских. Их рост около метра, чуть меньше, чем у близкого им вида - императорского пингвина

Дно моря имеет много общего с наземными средами. Донные отложения во многом походят на почву и составляют субстрат, в который зарываются животные и пускают корни растения, например морские травы. Подобно почве, морские отложения содержат питательные вещества, и бентические животные потребляют их точно так же, как земляные черви - органический материал, содержащийся в почве. Многие обитатели дна, например большинство устриц, (в том числе, двустворчатые моллюски), усоногие раки, асцидии, используют субстрат лишь для прикрепления к нему, питаются же они исключительно планктоном, который выцеживают из воды. Но есть и такие, которые кормятся частицами детрита, приносимыми течением или находящимися на дне, например почти все креветки.

Мягкий восьмилучевой коралл (Dendronepythya) в холодных водах бухты Нью-Харбор в заливе Мак-Мердо, Антарктика. Большинство кораллов распространены в теплых водах, но некоторые встречаются и в холодных морях

Арктические донные животные заселяют в основном огромный континентальный шельф. На тех его участках, где слабо ощущается волнение и преобладает илистое дно, широко распространены черви, моллюски и мелкие ракообразные. Там же, где действие волн сильнее, а дно покрыто камнями или гравием, господствуют водоросли и губки. В таких местах количество и разнообразие видов порою ничтожно мало, но биомасса их может достигать весьма внушительных величин (об этом говорилось в главе второй). Чем дальше на север Арктики, тем меньше становится зависимость видов животных от диатомей - слишком уж короток вегетационный период, - и тем больше вклад в их питание детрита и мелких живых организмов, которых приносят в море ручьи и реки. И наоборот, чем дальше от полюса, тем больше распространены фильтраторы. По сути дела, те виды моллюсков, которые обычно питаются планктоном, отфильтровывая его из воды, в высоких полярных широтах становятся потребителями детрита.

Губка (класс Demospongea - обыкновенные губки из залива Мак-Мёрдо), достигшая почти метра в высоту

В Южном океане донные животные представлены большим многообразием, чем в арктических и субарктических водах. Благодаря обилию питательного вещества плотность поселения животных в восточной части залива Мак-Мердо почти не имеет равной себе на земном шаре. Но высокая плотность поселения и видовое разнообразие еще не означают, что продукция их так же велика. Напротив, в заливе Мак-Мердо она незначительна, так как в этих морях ежегодный период продуктивности фитопланктона очень короткий. Но "урожай на корню" донных организмов велик и разнообразен, по количеству животных он почти в два раза больше, чем в некоторых заливах умеренных широт, а биомасса раз в десять богаче, чем на отдельных участках морского дна близ Бермудских островов. Большинство беспозвоночных Антарктики откладывают небольшое количество крупных яиц с желтком, из которых, минуя промежуточную планктонную стадию, обычную для более тепловодных видов, вылупляются зарывающиеся в донный ил личинки. Некоторые организмы растут чрезвычайно медленно.Это не мешает губкам достигать иногда огромных размеров, наподобие корзиночных губок тропиков, на которые спокойно усаживается человек. За десять лет наблюдений над губками нам не удалось обнаружить изменений в их размерах. Об их возрасте можно только строить предположения, но скорее всего он измеряется веками. Если говорить строго о биомассе, то наиболее изобильной и преобладающей формой жизни в заливе Мак-Мердо являются губки. Одна из них, Mycale, в принципе могла бы быть доминирующим видом сообщества, так как разрастается выше всех прикрепленных беспозвоночных и вытесняет их. Она развивается быстро, отсутствие жизненного пространства для нее не помеха. И все же она встречается сравнительно редко. Причина этого, по-видимому, в том, что ею питаются два вида морских звезд: Perknester и Acodontaster, а также голожаберный моллюск Ansfrodoris. Губка обороняется, выделяя слизь, но эта защита не вполне эффективна, хищников она отпугивает далеко не всегда. Так почему она еще не исчезла? Возможно, потому, что другая морская звезда, Odontaster, тоже хищник, но помельче, в поисках детрита уничтожает молодь и личинок хищных морских звезд и голожаберного моллюска. Эта пищевая сеть, очевидно, поддерживает равновесие всей системы. В случае загрязнения может возобладать Odontaster, которая сократит численность Perknester и Acodontaster. Тогда в биомассе на главенствующее место выдвинется Mycale.

'Сад' живых организмов, имеющих большое сходство с растениями, пышно раскинулся под расщелиной в скале (Южный океан). Здесь мягкие кораллы - альционарии, актинии, а также голотурии из класса иглокожих, к которому относятся, кроме них, морские звезды и морские ежи

Мелкие бокоплавы, такие, как этот представитель семейства Acanthonotosomidae, прекрасно чувствуют себя в холодных водах Южного океана

Морские пауки (пантоподы) распространены в холодных океанах повсеместно - от прибрежных вод до больших глубин. У этого паука (вероятно, Nymphon australe) огромный для его размеров хобот с ротовым отверстием на конце, который он вводит в тело кишечнополостных (гидроидов, актиний) и высасывает из них жизненные соки. Пауки лишены брюшного отдела - их пищеварительные органы расположены в ногах

Крупнейшей в Антарктике изоподой является Glyptonotus antarcticus. Изоподы относятся к ракообразным, большинство которых обитает в водной среде

Голожаберные, вроде запечатленного здесь Duvaucelia challengeriana, представляют собой ярко окрашенных моллюсков без раковины. Питаются кишечнополостными. Стрекательные клетки последних откладываются в незащищенных жабрах хищника. Клетки сохраняют ядовитые свойства и служат защите голожаберных

Пять рук офиуры (Ophiurolepis) хрупки, но чрезвычайно подвижны. Эти животные распространены от тропических вод до полярных, а в них - от малых до больших глубин. Известно около 1600 различных видов офиур, из которых многие имеют в диаметре всего лишь 25 мм

Этот осьминог принадлежит к одному из двух антарктических видов: Graneledone или Pareledone

Изоподы Microarcturus обладают жестким наружным скелетом, характерным для членистоногих

Зеленая губка Latrunculia apicalis в заливе Мак-Мёрдо, рядом- трематом (Trematomus challengerian) из семейства нототениевых. Губки этого вида найдены только в Антарктике и у субантарктических островов. Бугорки на поверхности губки испещрены порами, проницаемыми для воды, из которой она отфильтровывает мельчайшие морские растения и животных. Трематомы живут на дне, питаются мелкими ракообразными

Калан (Enhydra lutris) и несколько видов морских котиков - вообще-то уроженцы северных окраин умеренных вод или низких широт полярных морей. Тем не менее они встречаются и в других районах полярных морей, как говорилось в главе первой, хотя и не приспособились к ним в такой мере, как настоящие тюлени или моржи, о которых речь пойдет ниже. Каланы и морские котики используют многие из тех пищевых ресурсов, которыми кормятся также полярные тюлени, киты, пингвины, и имеют присущие только им одним замечательные адаптационные механизмы, помогающие переносить холод. Калан - самый крупный представитель семейства куньих, он даже больше росомахи. Более всего он распространен на северном побережье Тихого океана вплоть до Алеутских островов, находящихся на южной окраине Берингова моря.

Северный морской котик (Callorhinus ursinus) мигрирует на острова Прибылова и Командорские острова на краю континентального шельфа в Беринговом море, где свыше миллиона котиков питаются минтаем и другой рыбой. Южные морские котики в основном не принадлежат к фауне полярных районов, но представители одного вида - кергеленского котика (Arctocephalus gazella) собираются на субантарктических островах, далеко на юг от антарктической конвергенции, где размножаются и питаются крилем.

Численность этих животных, покрытых мехом, резко сократилась в XIX и начале XX вв. Больше всех пострадал калан - его уже считали вымершим, но в конце двадцатых годов нашего века он был найден снова. В настоящее время эти животные защищены международными соглашениями. Все они обитают на берегу, хотя морские котики значительную часть года проводят в море. Каланы облюбовывают для своих лежбищ скалистые берега, часто покрытые обильными зарослями бурых водорослей. Калан редко выходит на берег, несмотря на то что легко передвигается по земле. Взрослые самцы занимают и метят территории на приморских пляжах и яростно защищают свои владения и находящихся в их пределах самок от других самцов. Каланы и котики обладают не волосяным покровом, а настоящим мехом, зато их жировая прослойка тоньше, чем у других морских млекопитающих. "Мех" представляет собой толстую шубу из подшерстка, покрытую более длинными остьми. На одном квадратном сантиметре шкуры калана остьев больше, чем волос у человека на всей голове, да и морской котик в этом отношении ненамного отстает от него. Мех настолько густ, что шкура под ним не намокает. Когда котики входят в воду, ости и подшерсток загибаются назад, находящийся в них воздух задерживается и образует изоляционный слой, защищающий тело котика от холода. Такая воздушная подушка легко сжимается и на больших глубинах становится бесполезной, поэтому каланы и морские котики редко опускаются под воду глубже чем на 30 м, хотя на короткое время способны нырять и на большую глубину. Но вот беда - мех должен быть чистым, иначе он сваливается и животное теряет холодоустойчивость. Загрязнение воды нефтью, например, составляет серьезную опасность для котиков. Недаром они непрестано чистят свою шубку.

Калан питается тем, что находит на дне, и отнюдь не страдает отсутствием аппетита: его ежедневный рацион достигает одной четверти веса его тела. Дело в том, что холод частично компенсируется повышенной теплоотдачей в ходе метаболического процесса, а это повышает аппетит. Каланы поедают двустворчатых моллюсков, морских звезд и других беспозвочных. Морские звезды питаются бурыми водорослями, а заросли бурых водорослей служат местообитанием для многих видов живых существ. Каланы сокращают численность морских звезд и тем способствуют сохранению густых зарослей бурых водорослей. При отсутствии каланов число морских звезд резко увеличивается, заросли же бурых водорослей заметно редеют, а вслед за ними оскудевают и сообщества населяющих их животных. Виды, которые столь решительно влияют на свое сообщество, называются замковыми - по наименованию верхнего камня в арке, не дающего ей развалиться. Наконец, в полярные районы мигрируют из своих родных мест в умеренном климате несколько видов настоящих тюленей. Наиболее замечательный из них - южный морской слон (Mirounga leonina), размножающийся на тех же субантарктических островах Южной Атлантики, что и южные морские котики с пингвинами. На суше этот самый крупный из тюленей чувствует себя неуклюжим. Что же касается его жизни в море, то о ней известно очень мало. Вероятно, он опускается на большие глубины и питается там кальмарами и различными рыбами. Самцы весят до 1800 кг при длине свыше 6 м, выделяются длинным свисающим носом. Самки почти в два раза меньше, вес их - около 460 кг. Подобно морским котикам, они размножаются на берегу, причем один самец спаривается с десятью и более самками. Северные берега и прибрежные воды служат пристанищем для еще нескольких видов тюленей, в частности для обыкновенного тюленя (Phoca vitulina) и серого, или длинномордого, тюленя (Halichoerus grypus).По образу жизни они мало чем отличаются от своих близких родственников, предпочитающих суше лед (о них пойдет речь в следующей главе), разве что размножаются и отдыхают на взморье, а не на морском льду. Да и вылазки в море предпринимают намного реже.

Моевки обыкновенные (Rissa tridactyla) и гагарки (Alca torda) слетаются на скалистые берега Северной Атлантики. На островах

У берегов и на дне полярных морей