Обитатели крайних глубин, или Животные, которые не видели света

Люди до сих пор не изучили океан в полной мере, и тем интереснее узнавать новое о его обитателях. Все видели пестрых рыбок на мелководье Красного моря. Глубина до 200 м — это благоприятная среда обитания. При перемещении вглубь живым организмам приходится сталкиваться с экстремальными условиями. В зоне, называемой «мезопелагиаль» (это 200–700 м), уже существенно меняются физические и химические характеристики среды.

Здесь почти полная темнота, высокое давление и низкая температура (примерно 2–4 °C). С увеличением глубины снижается концентрация кислорода, возрастает содержание сероводорода и повышается доля фосфора. Кроме того, на дно опускается масса отходов жизнедеятельности с поверхности. Эти частицы используются животными для поддержания количества макроэлементов в норме. 

Суша занимает лишь 29% земной поверхности. Остальное приходится на Мировой океан и внутренние воды. При этом в воде живут более 90% всех животных Земли, и лишь 0,8% животных обитают только на суше. Эти цифры показывают, какое важное промысловое и экологическое значение играет гидросфера.

Окружающая среда повлияла на морфологию глубоководных животных и протекание физиологических и биохимических процессов. Для некоторых характерен хорошо развитый зрительный аппарат, а у других видов он может быть редуцирован. Обоняние помогает ориентироваться в темном пространстве, поэтому для мозга многих глубоководных рыб характерны хорошо развитые обонятельные луковицы. Для удобного перемещения по илистому дну животные выработали своеобразные приспособления в виде видоизмененных грудных плавников-ходулей и уплощенного тела. 

Глубоководные беспозвоночные, представленные кишечнополостными, членистоногими, моллюсками, одноклеточными, имеют как прозрачные, так и ярко окрашенные формы. Многие глубоководные животные используют биолюминесценцию для освещения, привлечения добычи или камуфляжа. 

На глубине океана нет такого высокого разнообразия пищи, как на суше. Основная часть питательных веществ поступает сверху — это органоминеральные частицы, а также останки животных и их жизнедеятельности, так называемый «морской снег». Но этих частиц недостаточно для пополнения энергетических ресурсов организма, поэтому глубоководные животные разделились на две экологические группы: детритофагов, которые поедают разлагающуюся органику, и хищников.

Самая уродливая рыба

Глубоководные рыбы — одни из самых неприятных существ на планете. На глубине, куда свет не доходит, внешность не так важна, как специфические приспособления организма. Psychrolutes marcidus, она же рыба-капля, может считаться одним из самых уродливых животных в мире. Мелкие глаза, пухлое желеобразное тело и широкий рот вызывают неприятные ощущения у наблюдателя, но такой внешний вид позволяет ей существовать на глубине 600–1200 м. 

В отличие от большинства рыб, у «капли» нет плавательного пузыря. Исчезновение этого органа вызвано высоким давлением на глубине, из-за которого атомы газов сжимаются. Мускулатура и плавники слабо развиты, а тело состоит из желеобразного вещества, что и позволяет ей держаться на плаву. Субстанция, из которой состоит тело рыбы-капли, обладает меньшей плотностью, чем вода, поэтому она способна передвигаться, не тратя много энергии.

В рацион рыбы-капли входит планктон, мелкие беспозвоночные, которые сами заплывают в рот, а также останки, падающие с верхней части океана. Широкий рот позволяет заглатывать и крупную добычу, например ракообразных и моллюсков.

Морские светлячки

Гребневики, внешне похожие на медуз и оболочников, но относящиеся к отдельной систематической группе, привлекли своим строением не только зоологов, но и физиологов. 

Отличительная особенность этих организмов — «гребни» из ресничек вдоль желеобразного тела. Ритмичное биение создает подобие радуги, вызванное не люминесценцией, а преломлением света о вибрирующие реснички.

Больше всего современную науку интересует происхождение гребневиков и их место в эволюционном древе многоклеточных животных. Как известно, высшие животные на эмбриональном этапе развития имеют три зародышевых листка: эктодерму, энтодерму и мезодерму. Но у примитивных кишечнополостных, к которым относятся гидры, медузы и кораллы, есть лишь первые два зародышевых листка. Из них способны образоваться кожные покровы, пищеварительный тракт и нервная система.

Гребневики занимают промежуточное звено между кишечнополостными и остальными представителями многоклеточных животных. В ходе изучения эмбрионального развития гребневиков ученые отметили появление зачатка третьего мезодермального слоя. У высших животных из него формируется соединительная ткань, которая участвует в образовании мускулатуры, опорно-двигательного аппарата и системы крови, а также мышечная ткань, которая выстраивает кровеносную систему и мускулатуру. 

Наука пока не знает, что повлекло появление новых типов клеток, поэтому такие животные играют важную роль в исследовании эволюции многоклеточных организмов.

Страстная парочка

Отряд удильщиков, пожалуй, самая узнаваемая систематическая категория среди глубоководной ихтиофауны. Крупный размер и устрашающий внешний вид сделали эту рыбу визитной карточкой океанических глубин. 

Свое название удильщики получили благодаря отростку на голове самок. Такая «удочка» на длинном стебельке выполняет роль «фонарика» для ловли добычи. Этот орган содержит большое количество желез, заполненных биолюминесцентными бактериями, состоящими в тесных симбиотических отношениях с удильщиками. 

Самки удильщиков очень прожорливы. Они питаются всевозможными рыбами и ракообразными. Иногда добыча может значительно превосходить хищника в размерах. Крупные шиловидные зубы, широкий рот и хорошо растягивающийся желудок позволяют удерживать и проглатывать добычу практически любых габаритов. Самцы удильщиков гораздо мельче самок и менее агрессивны, поэтому предпочитают питаться зоопланктоном.

Размножение удильщиков своеобразно. Если самки достигают метра в длину, то самцы редко превышают 5 см. Обладая замечательным обонянием, самец выискивает в кромешной тьме самку по феромонам. То, что происходит дальше, может шокировать любого. 

Самец цепляется зубами к телу самки и постепенно срастается с ней, становясь своеобразным паразитом. Их кровеносные системы объединяются, а органы самца постепенно атрофируются. Лишь половые органы продолжают функционировать и производить семя для оплодотворения самки.

Разноглазый великан

Найденный дайверами гигантский кальмар. Новая Зеландия, 2017 год

Представители океанических глубин отличаются гигантизмом. Гигантский кальмар архитеутис может достигать длины около 17 м, а диаметр его глаза чуть больше 27 см, что сравнимо с размером футбольного мяча. Для глубоководных головоногих характерна разнородность глазных яблок — как правило, один глаз больше другого. Кроме того, глаз моллюска имеет своеобразный вид зрачка. Такие приспособления помогают кальмару улавливать слабый биолюминесцентный свет морских организмов.

Питается архитеутис глубоководными рыбами и другими кальмарами. Единственный враг моллюска — кашалот. Но кальмар может за себя постоять. Его длинные щупальца наносят урон даже толстой коже, поэтому часто можно наблюдать у китообразных рубцы, оставленные гигантскими кальмарами.

Многих зоологов и простых обывателей привлекает в кальмарах хорошо развитый мозг. Ученые хотят выяснить особенности его поведения, а также детально изучить и описать организм. Они планируют использовать кашалотов для поиска этих глубоководных великанов.

Глубоководный родственник мокриц

К необычным животным, населяющих глубокие воды Индийского, Тихого и Атлантического океанов, относятся очень крупные ракообразные — гигантские изоподы. В отличие от мелких родственников — мокриц, эти экземпляры могут достигать 15 см в длину, а один из видов этого рода достигал в длину 76 см и весил 1,7 кг.

Обычно их можно обнаружить на глубине от 170 м до 2140 м. Сообщалось, что некоторые виды этого рода предпочитают обитать на более мелких глубинах — между 22 м и 280 м. Как мы отмечали выше, чем глубже обитает организм, тем больше его размеры. Такое же правило распространяется на изоподов. Рекордсмены по размерам среди представителей этого отряда обитают на материковом склоне или в батиальной зоне (от 1000 м).

Для изоподов, как и для других представителей отряда ракообразных, характерна хорошо развитая зрительная система, представленная сложными фасеточными глазами. 

Уплощенные и перекрывающиеся щитки вдоль тела членистоногого позволяют ему защищаться от морских хищников. Для этого изоподы способны свернуться в шар, чтобы избежать повреждения незащищенной брюшной части тела.

Глубоководные изоподы — падальщики. Основная утилизация мертвых животных океана, которые опускаются на дно, осуществляется именно изоподами. Кроме того, эти ракообразные употребляют в пищу морских огурцов, губок, радиолярий, нематод и другой зообентос, а также, возможно, живую рыбу.

Исследования глубоководной фауны продолжаются до сих пор. Хотя многие виды до сих пор мало изучены, некоторые из них уже находятся на грани вымирания из-за возрастания их промыслового значения. 

Изменение климата и загрязнение окружающей среды в первую очередь влияет на гидросферу и ее обитателей. Их физиология и жизненный цикл зависят от физических и химических характеристик водной среды, поэтому необходимо не только изучать подводных обитателей, но и защищать океаны.