Планктон

В. БОГОРОВ

Хмурый холодный туман к концу станции начал подыматься вверх, появились очерта­ния облаков, а между ними светлые участки, и, наконец, прорвались лучи солнца. Потом открылось и само солнце, его лучи забле­стели по ряби моря, они проложили солнеч­ную дорожку из золотых зайчиков.

Измученные долгой работой в воде и ту­мане, мы заканчивали станцию; она длилась целую ночь и под утро уже не разгибались пальцы, когда относили в лабораторию дра­гоценные баночки с пробами планктона. Не­сколько часов мечтали, когда же можно бу­дет уйти в тепло — спать, спать. Но пришло солнце, и куда девалась усталость, куда ушла мысль о сне? Так приятно подставлять этому ласковому искрящемуся потоку лицо, руки, забывшие теплоту солнца.

*

Солнечные лучи не только скользят по поверхности моря, не только радуют нас, наземных обитателей, — они проникают в воду и, уходя в глубину, вызывают к жизни все разнообразие живых существ. Свет в воде теряет свой белый цвет, он распадается на спектр, и каждая часть спектра проникает на свою глубину.

Красные и желтые части спектра погло­щаются в первых десятках метров глубины, зеленая — проникает на 100—200 метров, лишь фиолетовая и ультрафиолетовая части проникают до 1000 метров. Вот почему окраска морских животных меняется с глуби­ной. Часто родственные виды, живущие в по­верхностных слоях, окрашены разнообразно, а в глубине нескольких сот метров они имеют окраску преимущественно желтую или крас­ную. С такой окраской, дополнительной к отсутствующей на этой глубине части спек­тра, организм кажется бесцветным, невидимым для врагов, поскольку лучей этого цвета на данной глубине не имеется.

Лучи оживляют весь подводный мир. Рас­творенными в воде неорганическими солями питаются разнообразные водные растения — водоросли: одноклеточные, микроскопические существа и растительные гиганты моря — во­доросль «макроцистис» до 200 метров дли­ной. Подобно растениям суши водоросли используют энергию света для превращения неорганических веществ, растворенных в воде, в органическое вещество своего тела. Так создается в воде органическое веще­ство — основа питания для всех водных растительноядных животных, которые сами служат в дальнейшем пищей для хищных рыб, тюленей и других крупных животных.

*

Водоросли могут жить лишь в поверхност­ных слоях, куда проникают красные, желтые и зеленые части спектра, необходимые для растений в качестве энергии при питании — превращении неорганических солей в орга­ническое вещество. Водоросли живут преиму­щественно в поверхностных 100 метрах и глубже 200 метров почти не встречаются. Поэтому поверхностные воды самые бога­тые, самые разнообразные по-своему населе­нию. Глубинные слои не лишены жизни, но там питанием служат уже трупы животных, умершие водоросли, опускающиеся в глу­бину; питанием и является этот дождь трупов.

По разнообразию живых существ море во много раз превышает население суши. Сама жизнь зародилась когда-то в воде, и в мор­ской воде имеются все условия для благо­приятного развития организмов.

По образу жизни биология делит этих жи­вых существ на животных дна (бентос) и животных толщи воды. Деление это условно, многих животных можно отнести к обеим группам.

Животных толщи воды мы в свою очередь делим на крупных, активных пловцов и мел­ких, преимущественно пассивных парителей. Первая группа — большинство рыб, голово­ногих моллюсков, тюленей и китов; вторая — огромное разнообразие микроскопических, одноклеточных водорослей, одноклеточные простейшие животные, многоклеточные суще­ства и медузы, черви, моллюски, раки, личинки рыб, личинки донных организмов, размером в несколько миллиметров или сантиметров.

*

Весь этот разнообразнейший мир второго раздела жителей толщи воды объединяется названием «планктон» (греческое слово, озна­чающее «носящийся», «паримый»). Парение в воде, отсутствие способности к большому, самостоятельному плаванию, делает планктон­ные организмы зависимыми от среды, в кото­рой они живут. Даже неподвижные полипы включаются в этот поток через свои личин­ки, которые попадают «в планктон. Целый ряд водорослей, рачков и других животных обитает только в теплой или холодной воде, в воде большой или малой солености, в воде атлантической или полярной.

Эта зависимость так велика, что по планк­тонным организмам можно судить о гидроло­гических (водных) условиях и особенно о происхождении вод данного района. Планк­тонные организмы, завися от среды, сами активно ее изменяют. Реки веками вносят в море огромное количество различных со­лей, размытых с суши, но вместе с тем соле­ность моря и его солевой состав остаются почти постоянными. Главную роль в этом играют массы планктонных организмов: пи­таясь или строя свои раковины, домики и другие скелетные части, они потребляют огромное количество различных веществ. Отмирая, скелеты оседают на дно, унося с собой в осадок различные вещества.

Весь газовый режим моря зависит от живых существ: вдыхая, они потребляют кислород, а выдыхают углекислый газ, потребляемый затем водорослями в процессе питания. Раз­лагаясь, они образуют сероводород, метан и другие газы. Развиваясь в огромной массе, планктонные организмы изменяют прозрач­ность моря. Химическое, физическое и геоло­гическое (осадки) состояние моря зависит от планктонных существ, как бы малы или «бес­помощны» они ни были.

Одноклеточные животные — радиолярии, типичные представители атлантических вод.

Рачки-калянусы, стрелки к медузы — типичный животный планктон северных морей.

Одноклеточные водоросли — диатомеи, в огромном количестве развивающиеся после таяния льдов.

Рачки-бокоплавы: — излюбленная пища китов и тюленей.

*

В органической жизни моря планктон играет огромную роль, в его состав входят почти все группы животного царства, либо во взрослой, либо в личиночной стадии; он является той пищевой базой, от развития ко­торой зависит все благополучие более круп­ных рыб, тюленей и китов.

Как поймать эти существа, когда многие из них имеют микроскопические размеры? Для самых мелких организмов мы применяли гидрологический батометр. Проба воды из него не фильтровалась, а прямо выливалась в бутыль, с тем что после фиксации орга­низмы осядут на дно. Для тех же организмов у нас имелись специальные биофильтры, но типу бактериологических, но большего диа­метра. Поступающая вода проходит (благо­даря разрежению воздуха в банке) через очень плотный фильтр, сделанный из кино­пленки, растворенной в ацетоне, а все содер­жание остается на пластинке-фильтре.

Для большинства водорослей и мелких жи­вотных использовались сети, сделанные из шелка — шелковое сито, упо­требляемое на мельницах, оно плетется так, что размер ячей (дырочек) в материале везде одинаков. Мы имели пять сортов этих мелкоячеистых сетей, самая густая шелковая сеть имела 5000 дырочек на 1 кв. сантиметр. Особое устройство позволяло закрывать большинство сетей на нужной нам глубине. Все сети имеют коническую форму, на конце специальный планктон­ный стакан, куда собирается все содержимое сети.

Работа на станции: опускается большая шелковая сеть. Фото И. Варламова

На станциях мы производи­ли облов в различных слоях воды: глубоководный (глубже 500 метров) и поверхностных зон — 200 — 100 метров, 100—50, 50—25, 25—10, 10— 0 метров.

Между станциями на ходу «Садко» пользовались специ­альным водомером, позволяв­шим в любое время, при любой погоде брать точную пробу планктона в маленькую, ча­стую сеть, привешенную к трубке от водо­мера.

В. Г. Богоров в машинном отделении берет пробу планктона, между станциями, на ходу "Садко-1" при помощи сконструированного им водомера. Фото Ешурина

Данные наших работ говорят за то, что воды Гренландского моря и Ледовитого океана севернее Шпицбергена и от Франца-Иосифа до Северной Земли — воды одного происхождения, из Атлантики.

*

Замечательны результаты первой в мире глубоководной станции в собственно Поляр­ном бассейне на глубине 2365 метров на 82°4'16'' северной широты. Улов принес с глубин более 2000 метров ярко-красных рачков с огромными усами; их глаза не имели пигмента, они были слепы. Впрочем, на такой глубине видимого света уже нет, и глаза не нужны, а органом чувств служат огромные усы — своеобразные «антенны». Станция подтвердила, что и глубоководная фауна Полярного бассейна родственна Атлантике, откуда мощная, огромная река теплого тече­ния проникает в Ледовитый океан, с ней проникает атлантическая фауна.

Мы уже говорили, что свет призывает к жизни водоросли, а за ними и всех планк­тонных животных. Но под льдами, покры­вающими всю поверхность моря, нет водоро­слей, без света они жить не могут, а без водо­рослей трудно придется и всем животным. Планктона здесь уже очень мало, это только взрослые или зимующие организмы.

Когда лед начнет взламываться и между полями образуются полыньи, через которые свет проникает в глубину, там вспыхивает жизнь, начинается подлинное «цветение» одноклеточных водорослей. Вода мутнеет, и осадок планктона темного зелено-коричне­вого цвета. Кроме света этому бурному раз­множению способствует обилие питательных солей, накопившихся за зиму под льдом (их некому было потреблять без водорослей). Далее, с течением времени происходит тая­ние льдов, пространства моря открываются и на базе водорослевого изобилия развивается масса личинок рачков, червей и других жи­вотных. Они с жадностью истребляют водо­росли, увеличиваются в числе и росте.

Постепенно наши уловы становятся все меньше и меньше, меняется даже цвет осад­ка, он становится беловато-розоватым от присутствия рачков. Затем рачки развиваются в таком количестве, что сильно уничтожают питающее их водное пастбище водорослей, число их уменьшается. Может опять увели­читься количество водорослей, но в Арктике, особенно в высоких широтах, в виду бы­строго замерзания вод, второго увеличения водорослей может не наступить, они просто перейдут в зимнее состояние.

*

Все эти «сезонные» изменения мы наблю­дали в плавании. По открытой воде у кромки гренландских льдов всюду видели летний планктон с преобладанием личинок различ­ных рачков, червей и моллюсков. В недавно взломанных льдах между Шпицбергеном и Франц-Иосифом господствовало весеннее со­стояние с большим цветением водорослей. Во льдах северной части Баренцева моря всюду был летний планктон; эти льды вынесло се­верными ветрами, они накрыли собою планк­тон, прошедший весеннюю стадию.

В первой серии работ по линии мыс Жела­ния — остров Визе — Франц-Иосиф мы ви­дели летнее состояние планктона, а, проник­нув вглубь льдов к «мелководью «Садко» и острову Ушакова вдоль всей кромки, наблю­дали весеннее цветение, говорящее о том, что льды только начали вскрываться. В конце плавания, подходя второй раз к Франц-Иоси­фу, идя по блинчатому льду, сплошь покры­вавшему поверхность моря, мы наблюдали, как быстро исчезает и перегруппировывается планктон, — наступает осеннее состояние.

Понятия — зимнее, весеннее, летнее и осен­нее не являются понятиями календарными, а лишь биологическими, характеризующими ступень сезонного развития. В одно и то же время различные районы могут находиться в разной ступени, с планктоном различной сезонности, главное значение имеет ледовое состояние моря и проникает ли туда свет.

*

В силу малой теплопроводности воды она не так быстро во всей своей толще отобра­жает ход сезонных явлений. Планктон в силу большой маневренности живых существ ярче отображает сезонное состояние моря. В результате экспедиции на «Садко» можно ста­вить вопрос о создании своеобразной океано­логической фенологии (фенология — наука, предсказывающая погоду по состоянию ра­стительности и животного мира) — феноло­гии толщи воды.

О весеннем или летнем состоянии на суше мы судим не только по данным метеорологии, но и по деревьям, цветам, перелетам птиц и другим биологическим явлениям. В море планктон, являющийся таким же изменчивым по сезонам, может стать надежным призна­ком наступления или окончания данного биологического сезона.