Мы привыкли жить не суше. Нам здесь вполне комфортно, хотя нередко погода нам и не нравится. В воде же мы – гости, можем поплавать, немного понырять – и домой, на твёрдую землю. Но есть организмы, которые могут жить там, где нам и не снилось. Мы об этих существах слышали, это какие-то глубоководные рыбы, не очень симпатичные, но любопытные твари, типа рыбы-удильщика.
Но, в целом, глубины океана для нас - загадка, мы побаиваемся их и мы мало что знаем о тамошних обитателях. Ведь условия там для нас совершенно невообразимые, представьте:
1. Температура воды около +2-4 градуса (человек выдерживает 7 – 10 мин, если вода не ниже 7-8 градусов).
2. Абсолютный мрак, ни грамма света.
3. Еды – почти никакой. Ведь растений-то нет, значит, нет растительноядных видов, только хищники или падальщики, да и те на диете.
4. Огромное давление километров воды. Пример: в шинах автомобиля давление около 2 атмосфер; а на глубине 6 км – около 600 атмосфер, представить его можно так: два грузовых вагона на наше бренное тело.
Как же некоторые рыбы могут существовать на большой глубине, вплоть до Марианской впадины (глубина 11 км)? Дело в том, что ткани и кости глубоководных рыб и других обитателей пропитаны водой. Поэтому рыбы испытывают одинаковое давление изнутри и снаружи. Но если глубоководную рыбу вытащить на поверхность, баланс внешнего и внутреннего давления нарушится. Рыба раздуется, ее внутренности вылезут через рот наружу, и она погибнет. (Некоторые бактерии, живущие в воде, способны выдержать давление в 16 тысяч раз большее, чем нормальное атмосферное. Но как им это удается, пока непонятно).
А как мы переносим погружение? При погружении в воду без акваланга легкие сильно сжимаются. Действует так называемый закон Бойля: если увеличивается давление среды, окружающей газ - воздух в легких - то газ сжимается. На глубине 165 метров - мировой рекорд погружения без акваланга - легкие уменьшаются до размеров яблока. На каждый квадратный сантиметр тела здесь давит вес почти в 20 килограммов. Почему у ныряльщика не ломаются все кости? Скелет справляется с этой нагрузкой, так как давление воды воздействует на него равномерно со всех сторон.
Поскольку многие из глубоководных обитателей живут в местах без света, они не могут полагаться исключительно на свое зрение для определения местонахождения добычи и партнеров и избегания хищников. Многие из этих организмов слепы и полагаются на свои другие чувства, такие как чувствительность к изменениям местного давления и запаха, чтобы поймать свою пищу и избежать ловли.
Те, кто не слепы, имеют большие и очень чувствительные глаза. Что можно видеть в абсолютном мраке? Во-первых, многие глубоководные организмы светятся за счёт биолюминесценции. (Биолюминесценция — способность живых организмов светиться самостоятельно или с помощью живущих в них организмов, например, бактерий). Биолюминесцентные организмы способны биологически вырабатывать свет за счет возбуждения молекул люциферина, которые затем производят свет. Около 80% глубоководных организмов имеют фотофоры – светообразующие клетки со светящимися бактериями, окаймленные темной окраской. Некоторые из этих фотофоров содержат линзы, очень похожие на линзы в глазах людей, которые могут усиливать или уменьшать излучение света.
Во-вторых, их глаза в 100 раз более чувствительны к свету, чем человеческие. За зрение отвечает родопсин - белок, который помогает животным видеть в тусклом свете. Человек имеет один ген для синтеза родопсина, некоторые глубоководные рыбы имеют несколько генов, а глубоководный серебряный спинефин - все 38 генов.
Способность производить свет требует только 1-2 % энергии организма. Но в светодефицитной среде это свойство выполняет много функций: используется для поиска пищи и привлечения добычи, как рыба-удильщик; охране территории через патрулирование; привлечении партнера или временного ослепления хищников.
Многие рыбы имеют плавательные пузыри (газовые полости), чтобы оставаться на плаву, но из - за высокого давления окружающей среды глубоководные рыбы обычно не имеют этого органа. Вместо этого у них есть структуры, напоминающие подводные крылья для гидродинамического подъема. Расправил их – и всплытие быстрее, сложил – скорее погружаешься.
Чем глубже живет рыба, тем более желеобразны её мышцы тем менее развита ее костная структура. Они уменьшают плотность своей ткани за счет высокого содержания жира, а уменьшение скелетной массы — за счет уменьшения размеров, толщины и содержания солей; накопление в тканях воды делает их медленнее и менее подвижными, чем поверхностные рыбы.
Итак, на глубине, куда свет не доходит, внешность не так важна, как особые приспособления организма. Например, рыба-капля, которая живет на глубине до 1500 метров: мелкие глаза, пухлое желеобразное тело и широкий рот не вызывают у нас большой любви, но такой внешний вид позволяет ей существовать.
У «капли» нет плавательного пузыря. Мускулатура и плавники слабо развиты, а тело состоит из желеобразного вещества, что позволяет ей держаться на плаву. Её тело обладает меньшей плотностью, чем вода, поэтому она способна передвигаться, не тратя много энергии. А ест рыба-капля планктон, мелких беспозвоночных, которые сами заплывают в рот, а также останки, падающие с верхней части океана. Широкий рот позволяет заглатывать и крупную добычу, например раков и моллюсков и чтобы наверняка поймать то, что тонет и опускается сверху.
У некоторых видов способность к проглатыванию огромной добычи просто фантастическая! Ведь еда в дефиците, завтра может и не повезти.
У некоторых есть длинные щупальца, которые помогают им находить добычу или привлекать партнеров в кромешной тьме глубокого океана. Некоторые должны потреблять других рыб, которые имеют тот же размер или больше, чем они, и они нуждаются в адаптации, чтобы помочь переваривать их эффективно. Большие острые зубы, шарнирные челюсти, непропорционально большие рты и расширяемые тела - вот признаки, которые позволяют глубоководным рыбам жить-поживать миллионы лет в совершенно невообразимых условиях. И живут же!
Ну вот, какое первое знакомство с глубоководными обитателями свершилось. Если вам было любопытно, лайкните, не стесняйтесь, сограждане.