На первый взгляд океан кажется пустым — синяя гладь до горизонта, и лишь изредка над водой мелькнёт спина дельфина или фонтан кита. Но стоит зачерпнуть стакан морской воды и посмотреть на него сквозь микроскоп, как картина меняется до неузнаваемости. В этом стакане бурлит жизнь: крошечные рачки снуют между одноклеточными водорослями, бактерии роятся вокруг частиц органики, а прозрачные личинки крабов и моллюсков дрейфуют в поисках места, где осесть на дно и начать взрослую жизнь.
Это и есть планктон — невидимая армия, которая правит океаном. Без него не было бы ни гигантских китов, ни косяков сельди, ни акул, ни даже нас с вами. Потому что каждый второй ваш вдох — это подарок от крошечных водорослей, парящих в толще воды.
Кто такие эти скитальцы
Само слово «планктон» придумал немецкий океанолог Виктор Гензен в конце XIX века, и в переводе с греческого оно означает «блуждающий» или «скиталец». И название выбрано точнее некуда. Планктоном называют всех обитателей водной толщи, которые не способны плыть против течения. В отличие от рыб, кальмаров или дельфинов (их называют нектоном), планктонные организмы — рабы стихии. Куда течёт вода, туда плывут и они .
Но не думайте, что планктон — это только мелюзга. По размерам его делят на несколько групп: от пикопланктона размером меньше двух микрометров (там живут бактерии) до мегапланктона — крупных медуз со щупальцами длиной в десятки метров, которые тоже не в силах бороться с течениями. Самые массовые — микроскопические организмы, но именно они делают главную работу.
Планктон делится на три великих царства. Фитопланктон — это растительные организмы, в основном одноклеточные водоросли. Они умеют фотосинтезировать и живут только там, куда проникает солнечный свет, — в верхних 50–100 метрах океана . Зоопланктон — животные: от микроскопических инфузорий до крупных рачков, медуз и личинок всевозможных морских тварей. Бактериопланктон — мельчайшие бактерии и археи, которые разлагают органику и замыкают круговорот веществ .
Капля морской воды — это целая вселенная. Океанограф Дженнифер Брум из Университета Аризоны, участвовавшая в масштабном исследовании планктона, приводит ошеломляющие цифры:
«Проще говоря, в стакане морской воды содержится примерно 200 миллионов вирусов, и большинство из них заражают примерно 20 миллионов бактерий, содержащихся в этом же стакане. Поскольку наиболее многочисленным представителем планктона являются бактерии, большинство вирусов в океане заражают именно их» .
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ: Планктон можно найти даже на высоте 400 километров над Землёй. Соскобы с обшивки Международной космической станции показали присутствие морского планктона — очевидно, микроорганизмы поднимаются в атмосферу с испарениями и путешествуют в разреженном воздухе .
Армия, создающая воздух
Самое удивительное в планктоне — это его планетарная роль. Фитопланктон, эти крошечные водоросли, вырабатывает от 50 до 80 процентов всего кислорода, который попадает в атмосферу Земли . Леса, джунгли, парки и луга — всё вместе даёт лишь половину того, что производят невидимые глазу одноклеточные в океане.
В 2015 году международная группа учёных под руководством Криса Боулера завершила трёхлетнее исследование, в ходе которого они изучили 35 тысяч образцов планктона, посетили 210 точек по всему Мировому океану и преодолели 140 тысяч километров пути. Результаты заставили научный мир по-новому взглянуть на этих «скитальцев».
«Планктон — это гораздо больше, чем просто пища для китов, — рассказал Боулер в интервью журналу Science. — Эти крошечные организмы являются жизненно важной и неотъемлемой частью земной биомассы. Ежегодно они вырабатывают половину кислорода нашей планеты благодаря процессу фотосинтеза. Более того, они находятся во главе пищевой цепочки Мирового океана».
Учёные расшифровали ДНК планктонных организмов и обнаружили около 40 миллионов генов — генетическое разнообразие оказалось гораздо шире, чем предполагалось.
Фундамент пищевой пирамиды
Теперь представьте, что случится, если фитопланктон вдруг исчезнет. Это будет катастрофа похлеще гибели динозавров. Потому что именно фитопланктон — первое звено в длинной пищевой цепи океана.
Фитопланктоном питается зоопланктон — мелкие рачки, личинки рыб, гребневики, медузы. Зоопланктон, в свою очередь, служит пищей для многих рыб — сельди, сардины, анчоусов, а также для гигантов: китовых акул и усатых китов, которые фильтруют тонны воды, отцеживая рачков . Этими рыбами питаются более крупные хищники — тунец, скумбрия, дельфины, акулы. За тунцами приходят марлины и меч-рыбы, за ними — касатки и крупные акулы. Вся эта пирамида держится на микроскопических водорослях, которые не видны невооружённым глазом.
Если убрать основание, рухнет всё. Исчезнет планктон — не станет ни китов, ни тунца, ни промысловой рыбы. Мировой океан превратится в пустыню, где смогут выжить лишь немногие падальщики и бактерии, не нуждающиеся в солнечном свете.
Но и это ещё не всё. Когда рыбы и киты погибнут, их останки осядут на дно, и бактериопланктон примется за работу, разлагая органику и возвращая в воду биогенные элементы — фосфор, азот, углерод. А эти элементы снова пойдут на питание фитопланктону . Круг замкнётся, и жизнь продолжится. Но без фитопланктона замкнуть его будет некому.
А вы задумывались, что каждый второй вдох — это подарок от крошечной водоросли, которая парит в океане за тысячи километров от вас? Как думаете, сколько ещё таких невидимых помощников трудятся на благо планеты, оставаясь незамеченными?
Токсичные красавицы и красные приливы
Впрочем, планктон может быть не только кормильцем и поставщиком кислорода. Некоторые его представители способны превращать океан в зону бедствия. Речь о так называемых «красных приливах» — массовом размножении одноклеточных водорослей динофлагеллят. Вода становится бурой или кроваво-красной, а сами водоросли выделяют сильные токсины .
Эти яды накапливаются в моллюсках и ракообразных, которые питаются планктоном. Если человек съест такого моллюска, может получить тяжелейшее отравление с нервно-паралитическими симптомами. В некоторых случаях дело доходит до смерти. Кроме того, отмирающие водоросли оседают на дно, и при их разложении бактерии высасывают из воды весь кислород. Наступает заморы — рыба и донные животные гибнут массами.
Фитопланктон очень чувствителен к загрязнению. Когда в воду попадают удобрения с полей или нечистоты, водоросли начинают бешено размножаться, используя избыток биогенов. Это явление называют эвтрофикацией. В 1980-е годы озеро Бодензее в Европе пережило настоящую катастрофу: из-за сбросов фосфора биомасса фитопланктона выросла в разы, вода стала мутной и зелёной, а рыбы стало меньше . Лишь спустя годы, когда люди снизили поступление фосфора, экосистема начала восстанавливаться.
Ночное сияние и другие чудеса
У планктона есть и ещё одна удивительная способность, которую хоть раз видел каждый, кто отдыхал на море тёплой летней ночью. Биолюминесценция — свечение воды от движения лодки или взмаха руки. Вызывают его некоторые виды планктонных организмов, например ночесветки. В их теле есть особый белок, который при механическом раздражении вступает в реакцию с кислородом и даёт холодный голубоватый свет.
Зачем планктону светиться? Версий несколько: отпугивание хищников, привлечение партнёров или просто защитный механизм. Когда стая рыб нападает на скопление планктона, свечение может дезориентировать хищников или привлечь более крупных врагов, которые съедят этих рыб.
Ещё одно чудо — вертикальные миграции. Многие планктонные рачки днём прячутся на глубине 300–500 метров, спасаясь от рыб, которые охотятся на свету. А ночью поднимаются к поверхности, чтобы питаться фитопланктоном . Это грандиозное движение живого вещества происходит каждый день по всему Мировому океану, и биомасса мигрирующего планктона больше, чем биомасса всех рыб, вместе взятых.
ИНТЕРЕСНЫЙ ФАКТ: В Индийском океане учёные обнаружили, что планктон распределяется не равномерно, а пятнами — «облаками» жизни, которые могут иметь размер от одного до 50 километров в поперечнике. Внутри таких пятен концентрация организмов в десятки раз выше, чем снаружи, и именно там кормятся киты, тунцы и морские птицы .
Криль — золотая жила океана
Особое место среди планктонных организмов занимает криль — мелкие рачки из отряда эвфаузиевых. Именно они составляют основу питания усатых китов. Синий кит, самое большое животное планеты, за день может съесть до 4 тонн криля, фильтруя его сквозь китовый ус .
Криль образует гигантские скопления — такой плотности, что вода буквально кишит рачками. В советские времена в Антарктике вели промысел криля, перерабатывая его в пищевые добавки, пасту и даже в колбасу. Сегодня вылов криля продолжается, но строго контролируется, чтобы не подорвать кормовую базу китов и рыб.
Сам криль питается фитопланктоном, а также мелким зоопланктоном. Его численность напрямую зависит от того, сколько одноклеточных водорослей вырастает в океане за сезон. А сезонность, в свою очередь, зависит от поступления солнечного света и биогенов.
Планктон — это не просто множество мелких существ, дрейфующих по воле волн. Это фундамент, на котором держится вся жизнь в океане, и мощная фабрика кислорода, которой мы дышим. Без него не было бы ни промысловой рыбы, ни гигантских китов, ни акульих стай, ни даже нас с вами. Мы привыкли смотреть вдаль, на горизонт, искать китов и дельфинов, но настоящее чудо скрыто в каждой капле воды под нашими ногами. И пока фитопланктон продолжает свою невидимую работу, океан остаётся живым, а у человечества есть шанс дышать полной грудью. Так что в следующий раз, зачерпывая пригоршню морской воды, вспомните: в ней скрыта армия, которая управляет планетой.
Понравилось путешествие в невидимый мир океанских скитальцев? Подписывайтесь на канал, чтобы не пропускать новые истории об удивительных обитателях глубин. А если хотите, чтобы друзья узнали, кому они обязаны каждым своим вдохом, — сделайте репост.