V. Отравленный колодец

Представьте себе Мексиканский залив, особенно его широкий континентальный шельф, простирающийся на восток и запад от дельты Миссисипи, как верхнюю часть какого-нибудь гигантского организма. С виду этот организм похож на чрезвычайно пышное и продуктивное дерево. Роль листьев в кроне играет фитопланктон, эта микроскопическая листва моря. Животные, обитающие в огромной, раскиданной во все стороны кроне, полностью обязаны ей своей жизнью. В свою очередь, эта крона со всей связанной с ней жизнью зависит от большого ствола, струящиеся корни которого собирают питательные вещества с Аппалачских и Скалистых гор.

Для жизни Мексиканского залива Миссисипи всегда имела большое значение благодаря своему ни с чем не сравнимому бассейну - огромному складу, из которого постоянно поступают важнейшие элементы. Испокон веку эта система доставки снабжает залив необходимым количеством веществ для тонко приспособленных метаболических систем и созданных природой морских сообществ. Но субконтинент, питающий реку, резко изменился. Многочисленные города с их беспрецедентной концентрацией промышленных предприятий извергают свои специфические отходы прямо в реку. Много других Вредных соединений попадают в систему Миссисипи: они либо содержатся в медленно просачивающихся грунтовых водах, либо смываются с поверхности миллионов квадратных километров обильно удабриваемых сельскохозяйственных земель.

Река несет свое новое бремя молчаливо, но с чувством отвращения. Избыток питательных веществ, дающий рекордные урожаи кукурузы и пшеницы, может задушить пастбища моря, переудобряя их. Болезни и смертность одолевают морские пищевые цепи гораздо быстрее под действием искусственно изготовленных химикалиев и ядов, неизвестных в истории жизни на Земле до последних микросекунд геологического времени. Подобно огромной воронке, Миссисипи вбирает в себя все, что приносится водой с огромного пространства от северных склонов Скалистых гор до Аппалачских. Воздействие мегатонн отходов американского образа жизни конца двадцатого века не поддается измерению. Если учитывать разнообразие отходов цивилизации, то придется признать, что Миссисипи и ее притоки, должно быть, являются самыми загрязненными в мире.

Для северной части Мексиканского залива характерны слабые течения. Весной, во время тихой погоды, Миссисипи иногда образует на континентальном шельфе последовательно расположенные островки пресной воды. Эти скопления вод Миссисипи, когда их начинает сносить вдоль побережья, смешиваются с морской водой очень медленно. Обычно они движутся на запад, так как основная масса речной воды достигает моря через юго-западный рукав дельты. Однако во время больших стоков воды такие же островки могут образовываться у выходов из ее восточных рукавов. Эти образования напоминают кольца Гольфстрима. Иногда они прослеживаются в течение нескольких недель, на расстоянии сотни километров от места зарождения. Морские животные, встретившись с массой пресной воды, немедленно обнаруживают резкое изменение солености; те, которые не могут этого избежать или не обладают устойчивостью к распреснению, не выживут после такого длительного крещения. Это естественный ход событий, нечто вроде небольшого лесного пожара, необходимого для обновления леса. В последнее время, однако, эти огромные плавающие ,,островки" пресной воды стали представлять гораздо большую опасность для всех существ, встречающихся на пути их следования. Тысячи новых веществ попадают в море и включаются в пищевые системы континентального шельфа. После того как речная вода смешивается с морской, отходы остаются главным образом на поверхности, где они прежде всего покушаются на особую и малоизвестную среду, представленную тончайшим поверхностным слоем (микрослоем) морской воды.

Некоторые гидрохимики считают, что самый верхний слой воды, невероятно тонкую ,,пленку" между водой и атмосферой, следует рассматривать как некий реально существующий мир, отдельно от всей остальной толщи океанских вод. Эти соображения основываются на том факте, что химические свойства и концентрации многих материалов у самой водной поверхности резко отличаются от таких же характеристик в более глубоких слоях, начиная с глубины уже I миллиметра.

Краб и устрицы среди корней мангрового дерева

Разнообразные химические вещества образуют естественную плавающую пленку, обычно незаметную для случайного наблюдателя. Эти химикалии, получившие название поверхностно-активных веществ, в основном органического происхождения, и в нормальных условиях они образуются из мертвых организмов. Поверхностно-активные вещества растворяются в воде только частично и благодаря особенностям своей молекулярной структуры образуют на воде пленку. Нередко случается, что одна часть какой-нибудь молекулы полностью растворима или смачиваема, а другая - нерастворима. Такие соединения распространяются по воде в виде молекулярных пленок; они обнаруживают химическую «водобоязнь», выражающуюся, грубо говоря, в том, что один конец молекулы смачивается, а противоположный «торчит» над водой.

Предполагают, что эти пленки обладают целым рядом особенностей, которые влияют на взаимодействие Мирового океана и атмосферы. Метеорологи и океанографы только начинают постигать основы таких взаимоотношений, воздействующих, например, на планетарное равновесие углекислого газа (СО₂ ). Теперь, как и раньше, океаны поглощают большую долю СО₂, выпускаемого в атмосферу. Поэтому, несмотря на колебания в производстве этого газа, в воздухе остается относительно постоянное и сбалансированное его количество. По крайней мере так обстояло дело до последнего времени.

Химикам ясно, что морские поверхностные пленки оказывают большое влияние на поглощение СО₂ океаническим колодцем. Химическая природа веществ в пленке, микротемпературы, эффект турбулентности и присутствие организмов - все это влияет на движение газов через поверхность раздела между воздухом и водой. Эта область исследования настолько сложна, что пока нет ни реального представления об отношениях между атмосферой и океаном, ни модели этих отношений. К тому же естественное состояние поверхностного слоя в океане быстро изменяется под действием неестественных примесей. Невидимый геохимический дерматит может быть только началом серьезных проблем здоровья всей планеты, таких, например, как постоянный подъем температуры поверхности Земли (парниковый эффект) вследствие избытка СО₂ в атмосфере. Хотя специалисты по физике атмосферы, например Уоллас Бреккер из Колумбийского университета, считают, что от серьезных последствий парникового эффекта нас отделяет лет сто, а может быть, и больше, другие опасности, сфокусированные на поверхности моря, уже отчетливо видны.

Биологи тоже признают уникальность поверхностной пленки воды, называя совокупность обитающих в ней крохотных организмов нейстоном (греческое слово, означающее «плавающий на поверхности»). Неожиданная мысль о том, что нейстон живет своей, особой жизнью, возникла лишь после того, как было установлено, что в верхнем слое моря толщиной всего I миллиметр живет больше бактерий, чем в следующем за ним слое толщиной 100 метров. Такие концентрации бактерий на самой поверхности - явление естественное. Это свободно живущие морские бактерии. Они здесь кормятся, или, точнее, поглощают через свою клеточную мембрану разнообразные естественные жиры, углеводы, белки, минеральные вещества, витамины и другие питательные химические соединения, которыми так богата поверхностная пленка. Эти полезные бактерии жизненно необходимы. Они не только сами служат пищей для более крупных организмов, но еще и активно участвуют в разложении сложных питательных веществ, которыми только после этого могут воспользоваться одноклеточные водоросли. В результате разрушения бактериями растительных и животных остатков и различных отбросов освобождаются нитраты и фосфаты, столь необходимые для «листвы моря».

Океанический микрослой поставляет корм маленьким потребителям и другим, более необычным способом. При волнении пузырьки воздуха в массе отрываются от поверхности и уходят в более глубокие слои воды. Каждый такой пузырек, пройдя через зону нейстона, тут же становится микрокосмом со своей органической пленкой и сопутствующими бактериями. Когда пузырек лопается, снова достигая поверхности, от него остаются лишь бесформенные частички органического вещества, своего рода лакомые кусочки с прилипшими к ним бактериями, вероятно имеющие высокую пищевую ценность для зоопланктона, например для веслоногих рачков. По определению гидробиологов, общая площадь поверхности образующихся пузырьков, средний размер которых не превышает булавочной головки, составляет три-четыре процента поверхности Мирового океана. Это означает 10¹⁸, или триллион триллионов лопающихся пузырьков в секунду, дающих миллионы тонн в год в высшей степени обогащенной пищи для планктона.

В настоящее время вопрос о действительном вкладе «пузырькового детрита» в морские пищевые цепи все еще остается областью абстрактных рассуждений, хотя, должно быть, он играет меньшую роль, чем имеющие первостепенное значение процессы фотосинтеза, протекающие в фитопланктоне. Но оба эти механизма, лежащие в основе существования жизни в море, теперь подвергаются изменениям. В фитопланктоне быстро накапливаются ядовитые органические химические соединения и тяжелые металлы, а пузырьки несут на себе тонкое покрывало, сотканное из разных ядов.

В списке изготовляемых человеком материалов, обнаруженных в поверхностной пленке, встречаются некоторые знакомые названия: ДДТ, ПХБ (инсектициды), кадмий, ртуть; некоторые менее известные: эндоосульфан, эндрин, дильдрин, токсафен, и множество совершенно новых, причем с каждым годом этих веществ, получающих названия, еще находясь в пробирках, становится все больше и больше.

Со времени появления книги Рейчел Карсон «Безмолвная весна» химической угрозе наземной среде и источникам пресной воды стали уделять больше внимания, чем морю. Однако в середине 70-х годов обнаружены серьезные признаки опасного загрязнения морских пищевых цепей на всех уровнях. Заметное уменьшение скорости роста морских микроводорослей, самых мелких, самых многочисленных и разнообразных форм фитопланктона, было отмечено в присутствии таких хлорорганических соединений, как ДДТ и ПХБ. Уровень содержания загрязняющих веществ в воде, при котором их действие можно обнаружить, ничтожно мал - меньше части на миллиард частей воды. Но хлорорганические вещества плохо растворяются в воде. Эти гидрофобные соединения быстро «подхватываются» мелкими частичками. Особенно легко они привлекаются жирами (липидами), входящими в состав поверхностной мембраны живых клеток. В лабораторных условиях 98% ДДТ и ПХБ, смешанных в банке с морской водой, было поглощено планктоном за шесть секунд.

В некоторых бухтах и гаванях Соединенных Штатов эти вещества уже появились в концентрациях, достаточных для того, чтобы нарушить нормальную жизнедеятельность наиболее чувствительных представителей фитопланктона. Если эти вещества будут продолжать накапливаться на континентальном шельфе и количество их достигнет критического уровня, разрушение морских пищевых систем может начаться в огромных масштабах.

Многие загрязняющие вещества, длительное время сохраняющиеся во внешней среде, обладают свойством накапливаться, причем процесс этот начинается с очень небольших количеств, привносимых в море реками или атмосферными осадками. Такие соединения, особенно если они хлорорганического происхождения, поглощаются из воды микроорганизмами, и в первую очередь одноклеточными водорослями или бактериями. Последние, в свою очередь, являются пищей для разных животных-фильтраторов, например плавающих в толще воды веслоногих рачков или обитающих на дне двустворчатых моллюсков. Животные-фильтраторы поедаются более крупными хищниками, которые становятся последней, а иногда предпоследней ступенькой этой своеобразной лестницы потребления. На каждой стадии все больше и больше загрязняющих веществ накапливается в живых организмах.

Это явление можно сравнить с процессом чистки пылесосом, во время которого каждое следующее питающееся животное вбирает в себя загрязняющие вещества с большей площади. Клеточка водоросли извлекает яд из нескольких капель воды, количество которой уместилось бы в наперстке; небольшой моллюск поглощает миллионы или миллиарды одноклеточных водорослей; утка проглатывает тысячи небольших моллюсков. Несколько дюжин уток, съеденных одним стоящим на верхней ступени хищником, равносильно накоплению в его теле яда примерно с одного квадратного километра прибрежной воды. Конечно, большая часть яда не остается в тканях животного, но по сравнению с первоначальным уровнем, когда в воде содержались лишь следы яда, его количество увеличивается в тысячи, а то и в миллион раз.

Эта классическая идея накопления загрязняющих веществ в пищевых цепях была впервые сформулирована в начале 60-х годов, когда хорошо проверенных данных было еще относительно мало. Сейчас нам известно гораздо больше о том, какую роль играют токсичные химические вещества в водных экосистемах.

Коэффициенты накопления на самых низших уровнях пищевой цепи вызывают изумление. Проведенное в 1975 году исследование биоконцентрации обычных инсектицидов бактериями в воде показало, что один из видов накапливал бета-хлордан в количестве, в 55900 раз превышающем его содержание в окружающей воде.

Такие бактерии в поверхностном слое океана могут включать экзотические яды в пищевые системы континентального шельфа гораздо быстрее, чем это предполагалось ранее. Личинки морских существ, многие из которых питаются бактериями, обычно намного чувствительнее к токсичным веществам, чем взрослые особи тех же видов. Разница в восприимчивости между личинками и взрослыми составляет три порядка (или 10³, что равно 1000 раз).

Накопление по пищевой цепи не единственный способ, при помощи которого морские животные аккумулируют ядовитые вещества. Непосредственное поступление химических соединений из воды через кожу и особенно жабры весьма обычно у рыб и ракообразных. Таким способом яд поглощается иногда в большем количестве, чем с пищей.

Ракообразные, главным образом креветки и крабы, как родственники насекомых, больше всех страдают от инсектицидов и подобных им соединений в море. Недавно появилась чрезвычайно тревожная информация об отравлении ракообразных, особенно в прибрежных водах Мексиканского залива.

В 1969 году в заливе Эскамбия вблизи Пенсаколы, в западной части Флориды, было обнаружено большое количество аэрохлора-1254, одного из самых распространенных соединений ПХБ. Хотя по своей химической природе соединения ПХБ подобны ДДТ, они используются не как инсектициды, а как промышленные хладоносители и в ряде других производственных процессов. Главным источником загрязнения был завод синтетического волокна в Монсанто на реке Эскамбия, где концентрация ПХБ достигла многих сотен частей на миллиард частей воды. Хотя самые большие концентрации ПХБ были обнаружены у устриц и мелкой рыбы в заливе Эскамбия, белые и розовые креветки тоже оказались сильно зараженными. В 1969 году, случайно ли, нет ли - неизвестно, но промысел креветок в заливе Эскамбия потерпел крах. В 1968 году общий улов составил более 1 000 000 фунтов. Год спустя он опустился до 234 000 фунтов, а в 1970 году - до 52 000 фунтов. С тех пор Монсанто уменьшил спуск ПХБ в реку Эскамбия, и промысел снова восстановился. Но остатки аэрохлора продолжают встречаться в организмах креветок, пойманных в этом районе.

Ученые пестицидной лаборатории Агентства по охране окружающей среды в Галф-Бризе, штат Флорида, обнаружившие ПХБ в заливе Эскамбия, расширили свои исследования и стали заниматься вопросом о влиянии очень низких концентраций ПХБ, вызывающих сублетальный эффект. Один из экспериментов был поставлен для определения способности зараженных креветок переносить изменения солености окружающей воды. Когда креветок, содержавшихся в воде почти такой же солености, как в океане, поместили в солоноватую воду с содержанием соли, в пять раз меньшим, чем в морской, животные, имевшие следы ПХБ в своем теле, стали умирать. Как полагают исследователи, объясняется это тем, что отравленные креветки не могли регулировать концентрацию соли в крови. В противоположность незараженным креветкам, которые оставались здоровыми при самой низкой концентрации солей, кровь жертв ПХБ стала водянистой, утратив необходимый баланс в содержании натрия, кальция, магния и калия. Этот эксперимент воспроизвел условия естественного стресса, действию которых креветки неоднократно подвергаются за свою жизнь. Речь идет о быстром распреснении воды в эстуарии после сильных дождей. Полученные результаты свидетельствуют о том, что даже следовые количества ПХБ уменьшают шансы креветок выжить.

В другом исследовании, проведенном с ПХБ в Галф-Бризе, было показано, что это токсичное вещество действует на жизнь моря избирательно. В аквариум, содержавший разнообразные организмы из прибрежных вод Мексиканского залива, был введен' аэрохлор-1254 в концентрации от 1 до 10 частей на 1 миллиард частей воды. Через четыре месяца резко сократилось количество видов и отдельных представителей ракообразных, моллюсков и мшанок. Однако на количество кольчатых, червей и немертин, кишечнополостных (актинии) и иглокожих (морские ежи), оболочников (асцидии) и плеченогих присутствие загрязняющих веществ никакого заметного влияния не оказало. Количественно в контрольных аквариумах (не получивших ПХБ) преобладали ракообразные; уменьшение числа ракообразных наблюдалось в аквариумах, содержащих аэрохлор в соотношении 1:1000000000, а в сообществах, получивших 10 частей на I миллиард частей воды, стали преобладать асцидии.

Содержание ПХБ в воде в соотношении 1:10⁹ или 10:10⁹ - это достаточно высокие концентрации, которые пока трудно обнаружить в море в естественных условиях, однако некоторые локальные участки прибрежных вод, такие, например, как залив Эскамбия, лежащие на пути стоков предприятий с потенциально вредным производством, должны постоянно находиться под пристальным наблюдением. Более того, благодаря движению воздушных масс ПХБ, представляющие собой летучие вещества, быстро попадают в самые отдаленные районы. Концентрация ядовитых веществ в Мировом океане постоянно растет. Ясно, что долго так продолжаться не может.

Экспериментальные данные о возникающих под влиянием ядовитых веществ изменениях в природных биоценозах вместе с исследованиями, раскрывшими роль ПХБ в нарушении способности креветок регулировать химический состав крови в условиях пониженной солености, указывают на то, что судьба многих морских животных незавидна. Это в первую очередь относится к ракообразным и моллюскам, имеющим большую пищевую ценность. Впереди нас ждут прибрежные биоценозы, в которых доминируют черви, кишечнополостные и кожистые асцидии, столь неаппетитные на вид.

Может быть, из-за того, что крабы более выносливы и менее склонны к странствованиям, чем креветки, и поэтому их легче содержать в лаборатории, их реакции на хлорорганические соединения, особенно пестициды, были изучены более широко. Однако в самой общей форме результаты воздействия этих соединений, вероятно, одинаково проявляются у всех ракообразных, включая креветок.

В 1975 году исследователи описали влияние двух инсектицидов на голубого краба (Callinectes sapidus), наиболее ценный среди прочих ракообразных промысловый объект в заливе, да и во всей умеренной зоне Атлантического побережья. При этом специально изучалось действие ядов, которые содержались в тканях животных лишь в небольшом количестве. Этими токсикантами были ДДТ и Ми реке. Последний широко употребляется во всех южных районах США для борьбы с некоторыми видами муравьев. Снова ученых интересовали дозы, которые не убивают на месте, а медленно калечат животное.

Следовые количества как ДДТ, так и Мирекса вызвали резко выраженное повышение уровня интенсивности обмена веществ, последствия которого не ясны. Дальнейшие исследования показали, что Мирекс чрезвычайно эффективно подавляет рефлекс аутотомии (самокалечения), представляющий собой защитную реакцию ракообразных; он заключается в том, что ногу или клешню, схваченную хищником, ее владелец просто отбрасывает и тем самым часто спасает себе жизнь. Запрограммированное самокалечение проходит почти бескровно, и раненое животное через некоторое время полностью восстанавливает утраченную конечность. Но эта чудесная способность была подавлена у молодых крабов после того, как в их телах накопился Мирекс в концентрации всего 20: 109. Было также обнаружено, что Мирекс вызвал истончение верхней части карапакса краба. По мнению ученых, оба вида повреждений могут сильно уменьшить шансы краба спастись от хищников.

Еще в одной статье, опубликованной другим биологом в 1975 году, было описано поведение голубых крабов, подвергшихся воздействию смертельных доз растворимых в воде пестицидов. Живо описанные наблюдения над обреченными животными («Острое воздействие заставляет крабов метаться, появляется чрезмерная возбудимость... за всем этим следуют потеря равновесия, конвульсии и смерть через 24 - 96 часов...») вызывают в воображении мрачные картины, которые с каждым годом становятся все более и более вероятными. Пляска смерти ракообразных, может быть, уже начинается в отдельных, узколокальных районах. Она в конце концов может охватить миллионы личинок, а возможно и взрослых особей, в масштабах целых водных бассейнов.

Ученые, занимающиеся вопросами защиты окружающей среды, недавно высказали предположение о том, что, возможно, имела место гибель ракообразных, о которой мы просто ничего не знаем. Согласно этой теории, экокатастрофа ракообразных может остаться необнаруженной, если она затронет главным образом личинок и молодых, еще недоразвитых особей. Они малы и незаметны, и их тела будут быстро съедены животными-мусорщиками. В случае, если будут затронуты более крупная и более подвижная молодь и взрослые особи, загрязнение местного значения может вызвать замор, масштабы которого будут явно не соответствовать размерам зараженного участка. Многие ракообразные, особенно крабы, сами являются мусорщиками, действующими на широком пространстве. Они приползут с разных сторон в пораженный участок, чтобы полакомиться своими погибшими родичами. В результате может произойти нечто вроде взрыва биологической бомбы замедленного действия, гибель популяции целого района, начавшаяся в одной небольшой, смертельно опасной центральной зоне.

Резкое снижение численности голубых крабов уже наблюдается на огромном пространстве от Нью-Йорка до Мексиканского залива. Начиная с конца 60-х годов лов крабов во многих районах юго-восточной части Соединенных Штатов резко упал. В одной лишь Луизиане в 1972 году добыча крабов уменьшилась наполовину (с 10,9 миллиона фунтов до 5,0 миллиона) по сравнению с предыдущим годом. Ученые подозревают, что главной причиной упадка промысла крабов являются пестициды, попадающие в море вместе с частичками почвы, смываемыми с сельскохозяйственных угодий во время дождей.

Еще один класс беспозвоночных, двустворчатые моллюски, стал недавно объектом пристального внимания со стороны ученых, пытающихся понять, какое влияние оказывают на море чужеродные ему химические загрязнения. Изучение устриц, мидий и других распространенных форм несколько отличается от исследований ракообразных, так как, в общем, двустворчатые моллюски обладают гораздо большей сопротивляемостью по отношению к таким веществам, как хлорорганические соединения и тяжелые металлы. Кроме того, они отличаются от раков по способу питания. Будучи фильтраторами, они улавливают из воды, прогоняемой через мантийную полость, мелкие планктонные организмы и крохотные частички органической природы. Исследования двустворчатых моллюсков выявили способность этих животных накапливать в себе яды. Приведем несколько примеров.

Содержание ДДТ в тканях устриц по сравнению с окружающей средой возрастает в 7000 раз: если в морской воде концентрация этого препарата составляла всего 1:10⁹, то в моллюсках она увеличилась до 7: 10⁶.

В условиях эксперимента за 6 - 10 недель количество таких токсичных металлов, как кадмий и ртуть, увеличивается в устрицах в 750 - 916 раз по сравнению с содержанием этих веществ в искусственно загрязненной морской воде.

Для изучения процессов накопления дильдрина в пищевых цепях небольшим солоноватоводным пластинчатожаберным моллюскам Rangia cuneata скармливали загрязненный фитопланктон. Конечная концентрация дильдрина у моллюсков в 65000 раз превысила его содержание в воде.

В качестве сноски к этому примеру следует добавить, что Rangia является главным кормом для голубых крабов в эстуариях Луизианы.

Во многих исследованиях такого рода каких-либо патологических изменений у двустворчатых моллюсков обнаружить не удалось. Однако у некоторых их видов начинают появляться сублетальные симптомы. В нормальном состоянии мидии прикрепляются к скалам и другим объектам при помощи биссуса, представляющего собой пучок прочных шелковистых нитей. Недавно было обнаружено, что концентрация пестицида эндосульфана, равная 0,5 : 1⁶, тормозит образование биссуса. Гребешки, молодь которых тоже пользуется биссусовыми нитями, чтобы прикрепиться к подводным растениям, еще более чувствительны к эндосульфану, чем мидии. Вероятно, в скором времени проявятся и другие специфические опасности, угрожающие двустворчатым моллюскам. Но главное, что должно нас заботить в отношении этих животных, подвергающихся воздействию широкого спектра загрязняющих веществ,- это их роль в передаче токсикантов на следующий уровень пищевой цепи, на котором уже фигурирует человек.

Кроме пестицидов, моллюски, так же как и ракообразные, накапливают тяжелые металлы. Теперь хорошо известно, как влияет ртуть на окружающую среду и здоровье людей. Менее известно влияние опасных металлов, например кадмия, который поступает в море со свалок металлического лома, свинцовых рудников и из промышленных источников, таких, как предприятия, занимающиеся гальванопластикой.

О присутствии кадмия в пищевых цепях в северной части Мексиканского залива известно очень мало. В Южной Флориде было обнаружено, что мангровые деревья обладают способностью накапливать кадмий и другие металлы. В первую очередь это касается листьев, причем концентрация содержащегося в детрите эстуариев кадмия увеличивается почти в 200 раз после того как листья сгнивают. Так как органические осадки образуют основу питания для экосистемы мангрового, леса, здесь наблюдается главное средоточие тяжелых металлов. Поэтому самые строгие меры предосторожности в отношении свалок, деятельности некоторых промышленных предприятий и других источников загрязнения металлами мангрового водного бассейна были бы совершенно оправданы.

Следующую ступень в трофической цепи после макробеспозвоночных, представленных креветками, крабами и двустворчатыми моллюсками, занимают главным образом рыбы. Из всех существ, обитающих в море, рыбы наиболее широко распространены и имеют наиболее непосредственное отношение к человеку. И поэтому нет ничего удивительного в том, что огромные и все растущие усилия ученых направлены на определение размеров ущерба, причиняемого человеческой деятельностью морским рыбам. Данные, полученные в результате исследований, недавно проведенных в прибрежных водах Соединенных Штатов, внушают тревогу. Последствия замора рыб в районах электростанций и хищнического лова при помощи технически совершенных орудий достаточно ясны. Можно себе также представить (хотя и не всегда можно применить) те действия, которые нужно предпринять, чтобы улучшить положение дел в этом отношении. Бесконечно труднее найти средство против химического отравления наших наиболее ценных морских ресурсов. Преобладающие симптомы едва заметны, сублетальны, но, подобно злокачественной опухоли в не чувствующей боли ткани, они уже делают свое разрушительное дело.

Работы, опубликованные в 1975 году, показали, что четыре пестицида - ДДТ, паратион, малатион и Севин - в концентрации 10 : 109 замедляли процесс исцеления раненых рыб. Причины, обусловившие влияние этих химических веществ на заживление ран, не были исследованы, но сами по себе причина и следствие вскрывают существование сублетального загрязнения, о котором раньше никто не подозревал.

Севин, или карбарил, разрекламированный как безопасный инсектицид, стал широко применяться после того, как в Соединенных Штатах было запрещено пользоваться ДДТ. Не в пример хлорорганическим соединениям, которые сохраняются в среде в течение многих лет, Севин начинает разрушаться в морской воде через несколько дней. К несчастью, производные, получающиеся в результате процесса распада, более токсичны, чем сам Севин, и намного более стойкие.

Те же самые биологи, которые проводили исследования с исцелением ран, нашли, что Севин и его производные нарушают стадное поведение обитающей в эстуариях рыбы менидии. В присутствии этого отравляющего вещества, влияющего на нервную деятельность в концентрации 0,1 : 10⁹, рыбы не держатся, как обычно, вместе в косяке, а расплываются в разные стороны и занимают вдвое большее пространство, чем нормальный косяк такой же численности.

По-видимому, Севин и его производные оказывают также остаточное действие. После того как использованные в эксперименте рыбы были помещены в чистую воду, нормальное стадное поведение восстановилось только через три дня. Подобно Севину, многие другие пестициды являются нервными ядами, и все эти вещества следует испытывать на предмет их влияния на адаптивное поведение морских животных. Выживание рыб, которые держатся косяками, во многом зависит от безупречности восприятия и точности их нервно-мускульных реакций, благодаря чему косяк реагирует на угрозу со стороны хищника как единое целое. Отклонение от автоматизма группового поведения приводит животных к гибели. В нормальных условиях такое поведение выполняет социальную функцию, способствуя сохранению вида, но если косяк неуверенно пользуется освященной временем моделью оборонительных навыков, он может быть уничтожен до последней рыбы.

Результаты других исследований обнаруживают различия в чувствительности к загрязнениям рыб разных видов и некоторые странные симптомы.

Еще в 1968 году было установлено, что обитающий в прибрежных водах Техаса судачий горбыль (Cynoscion nebulosus) содержит такое количество продуктов распада ДДТ, какого вполне достаточно, чтобы вызвать озабоченность по поводу возможных нарушений процесса его размножения.

Молодь полосатого окуня* особенно чувствительна к определенным пестицидам. ДДТ, - эндрин, эндосульфан и Дурсбан весьма ядовиты для этих рыб уже при концентрации около 1 : 10⁹.

^*(Полосатый окунь (Roccus saxatilis) относится к семейству каменных окуней (отряд окунеобразные). Ценный промысловый вид. Крупные экземпляры достигают 1,5 м в длину и весят до 50 кг.- Прим. ред.)

Пестицид токсафен, используемый хлопководами на всем Юге, в концентрации 8 : 10⁹ вызывал гибель гамбузий (Gambusia affinis), питающихся личинками комаров. Хотя в глазах общества токсафен котируется невысоко, за последние одиннадцать лет он применялся в Соединенных Штатах в больших количествах, чем другие пестициды. Сейчас его расходуют почти 60 миллионов фунтов в год. Токсафен еще более летуч, чем ПХБ. Последние исследования показали, что количество токсафена, переносимого воздушными потоками над западными районами Северной Атлантики, в два раза превосходит концентрацию ПХБ и более чем в десять раз - концентрацию других пестицидов, обнаруженных до сих пор в атмосфере над океаном. Токсафен - чрезвычайно стойкое вещество, и, несмотря на его интенсивное использование, его химический состав в значительной мере еще не определен, так как он представляет собой сложную смесь нескольких многохлористых органических соединений, вследствие чего практически невозможно делать какие-либо предсказания о его воздействии на окружающую среду.

С присутствием в воде токсафена в сублетальных дозах было связано заболевание рыб, выражающееся в разрушении костей и особенно в серьезном ослаблении позвоночника. По-видимому, дело кончится тем, что рыбы будут ломать себе спины при самых обычных своих движениях. Хотя у морских рыб эта странная болезнь еще не наблюдалась, ее нужно искать в районе дельты Миссисипи, ибо вспышка этого заболевания, вызываемого токсафеном, была обнаружена у сомов в реке Миссисипи.

Выявляется все больше и больше химических отравляющих веществ, достойных занять место в списке пожирателей живого. Вполне вероятно, что в отдельных районах прибрежных вод северной части Мексиканского залива загрязняющие вещества содержатся в концентрации, гибельной для многих популяций рыб и ракообразных. Косвенным свидетельством в пользу этого предположения может служить участь, постигшая недавно заметного члена следующего, более высокого звена трофической цепи.

Официальная печать штата Луизиана, который некогда гордился беспримерным богатством своей живой природы, сейчас воспринимается лишь как память о прошлом. На печати изображен коричневый пеликан (Pelecanus occidentalis), который, согласно исследованию, опубликованному в 1922 году Национальным музеем США (Смитсонианский институт), процветал в районе дельты Миссисипи. В 1922 году места гнездования луизианских пеликанов были объявлены федеральным заповедниками, чтобы защитить их от любителей собирать яйца. В течение последующих десятилетий меры по охране пеликанов продолжали соблюдаться и даже усиливались, но все они оказались бесполезными, когда места кормежки пеликанов начали загрязняться ДД'Г и другими аналогичными веществами, разнообразие и количество которых постоянно растут. Постепенно увеличивавшаяся смертность достигла кульминационной точки в конце 50-х годов. К этому времени один за другим погибли все пеликаны. Птица, ставшая символом штата Луизиана, исчезла.

В начале 1968 года управлением по охране живой природы и рыбных промыслов Луизианы был предпринят честолюбивый орнитологический эксперимент. Из Флориды были доставлены несколько сот коричневых пеликанов, и в течение некоторого времени казалось, что в заливе Баратария, к западу от дельты Миссисипи, сформировалась процветающая колония. В течение нескольких лет подряд пришельцы успешно выводили птенцов. Но в июне 1975 года пеликанов Луизианы снова постигло бедствие. Со всего района залива Баратария приходили сообщения о смерти птиц. Для должностных лиц управления по охране живой природы это было полной неожиданностью. Из 465 привезенных пеликанов погибли более 300.

В университете штата Луизиана шесть мертвых птиц были подвергнуты анализу на пестициды. Химики нашли эндрин, дильдрин, токсафен, ДДЕ (токсическое производное ДДТ), гексахлорциклогексан, гептахлор и ПХБ. По мнению специалистов, один только эндрин содержался в количестве, летальном для птиц. У всех, кроме одной, он содержался в концентрации более чем 300:109 (по стандартам департамента внутренних дел США такая доза считается летальной). Даже если бы птицы смогли уцелеть, получив высокую дозу одного отравляющего вещества, дополнительный эффект, вызванный совместным действием нескольких токсикантов, оказался бы для них роковым.

Начиная с 1973 года эндрин широко применялся на хлопковых полях штатов Луизиана, Миссисипи и Арканзас. Хлорорганические соединения, найденные в организмах пеликанов с берегов залива Баратария, доставила сюда, как считают, сама Миссисипи, безмолвно, невидимо несущая смертоносные потоки этих веществ. В статье, опубликованной в журнале «Audubon», было сообщено, что управление по охране живой природы начало пополнять гнездовья пеликанов. К голосам ученых - специалистов по защите окружающей среды, предлагавших переселить птиц на восток от дельты, где у них, возможно, было бы больше шансов выжить, не сочли нужным прислушаться. Луизиане, кажется, суждено продолжать брать взаймы пеликанов и превращать их в современных двойников канареек, которых однажды взяли в шахты, чтобы их гибелью доказать присутствие там ядовитых гадов. «Audubon» приводит слова представителя управления по охране живой природы и рыбных промыслов Луизианы, который как будто согласен с учеными, что новые партии пеликанов будут живы-здоровы до тех пор, пока в прибрежные воды штата не поступит следующая сверхдоза хлорорганических соединений.

В этом районе судьбу пеликанов разделили скопа и некогда процветавшие прибрежные популяции белоголовых орланов. Оба эти вида питаются в основном рыбой, и в процессе выбора пищи птицы сами постепенно превращаются в жертву. Рыба, которую они чаще всего ловят, движется, вероятно, несколько медленнее, чем это обычно свойственно рыбам, так как их оборонительные рефлексы и реакции притуплены из-за присутствия в их телах отравляющих веществ.

Много сообщений об отдельных случаях отравления морских птиц хлорорганическими соединениями получено из других районов Северной Америки и из Европы. Настоящие эпидемии страшных уродств и других отклонений от нормы наблюдаются у новорожденных крачек. Некоторые другие птицы ведут себя так, словно они оглушены или одурманены; иные из них слишком уж ручные. Такие птицы обычно вскоре умирали. При проверке оказывалось, что в их организмах содержались очень высокие концентрации ПХБ или пестицидов. В мертвых птицах, вынесенных на берег, как правило, также 'обнаруживался высокий уровень содержания хлорорганических соединений. Нередко птицы были очень истощены и почти полностью лишены жировой прослойки.

Известно, что ДДТ, дильдрин, ПХБ и другие хлорорганические соединения накапливаются в жире. Жировые ткани обладают какой-то химической притягательной силой для этих веществ, недаром они хранятся в растворах натуральных масел. Таким образом, большие скопления этих загрязняющих веществ в теле птицы могут быть относительно безвредными. Этот же запас становится биохимической бомбой замедленного действия, если животное испытывает недостаток пищи или необходимость тратить больше энергии, чем обычно. Когда животное находится в стрессовом состоянии, накопленный жир быстро расходуется, а яды перестают быть химически пассивными. Они в больших количествах попадают в кровь и циркулируют вместе с нею, нарушая работу некоторых исключительно важных ферментов. Некоторые яды аккумулируются вокруг нервных центров, в таких случаях смерть наступает очень быстро.

Подобно пеликану и скопе, человек является одним из главных потребителей морских продуктов питания, и похоже, что он будет все больше и больше использовать эти ресурсы. Не в пример птицам, люди, в общем, не накопили еще опасных количеств загрязняющих веществ, получаемых из пищевых цепей, хотя в Японии уже отмечены печальные случаи этого рода. Однако нынешние симптомы, проявляемые живой природой в Мексиканском заливе и других местах, представляют собой только верхушку айсберга. Продолжающееся загрязнение шельфовых вод, а соответственно и флоры и фауны данного района химическими веществами, старыми и новыми, на десятки лет опережает истинную научную оценку той опасности, которую оно представляет для здоровья людей. Неизвестно не только воздействие па человека большинства химических загрязняющих веществ. По мнению многих ученых, некоторые вещества сами по себе не представляют серьезной опасности, однако в. комбинации с другими соединениями могут вызвать серьезную интоксикацию с летальным исходом. Простые математические расчеты показывают, что в процессе накопления в Мексиканском заливе тысяч (а может быть, и сотен тысяч, если включать в это число соединения нефти) физиологически активных химических веществ, концентрации которых никому еще толком неизвестны, может возникать бесчисленное множество разнообразных комбинаций этих соединений, обладающих синэргическим действием. Такие астрономические возможности должны были бы подвигнуть теоретиков на выполнение расчетов, аналогичных тем, в которых выясняется вероятность существования жизни в звездных системах нашей галактики, за одним исключением - в этом случае цифры будут указывать вероятность продолжения жизни в том виде, в каком мы ее знаем, на этой планете.

Появилось слишком много данных, подтверждающих эти размышления, чтобы отбросить их как научную фантастику. Конечно, маловероятно, чтобы первый же синэргический эффект загрязнения вызвал серьезные осложнения у человека. Катастрофизм в стиле Кусто или мутантный морской. «Штамм Андромеды», некогда предвиденный Паулем Эрлихом, следует считать мало похожими на правду. Более вероятны сублетальные воздействия и отдаленные по времени последствия, возможно, в виде эпидемий уродств, напоминающих события, связанные с употреблением талидомида. Еще более вероятно постепенное увеличение частоты заболевания раком, обусловленного воздействием окружающей среды. В Соединенных Штатах жертвы рака, вызванного загрязнением моря и в первую очередь употреблением зараженных морских продуктов, по-видимому, прежде всего появятся среди населения районов, примыкающих к северной части Мексиканского залива.

Целая комбинация факторов делает это предположение реальным.

Во-первых, в этом районе по традиции производится и потребляется большое количество морских продуктов, которые в основном добываются на прибрежных участках шельфа, то есть там, где загрязнение моря оказывается самым сильным. Например, 95% общего улова в штате Луизиана приходится на виды, обитающие в эстуариях, а одним из главных мест обитания креветок, крабов и устриц на всем побережье Мексиканского залива является залив Баратария.

Во-вторых, добыча нефти, сопровождаемая хроническими утечками печально известных мощных и стойких канцерогенных веществ, производится в северной части залива в течение более длительного времени и более интенсивно, чем в любом другом месте на Североамериканском шельфе.

В-третьих, изобилие и разнообразие промышленных и сельскохозяйственных химических веществ, поступающих в прибрежные воды в этом районе, намного превосходят загрязнения воды в других местах.

Креветки, в дневное время зарывшиеся в песок

Кое-какие прецеденты уже есть. В 1973 году на побережье Мексиканского залива были зарегистрированы две вспышки гепатита. Установлено, что его источником были устрицы из предположительно безопасных районов вблизи дельты Миссисипи. Зараженные устрицы доставлялись в рестораны по всему побережью вплоть до Техаса. Десятки людей серьезно заболели.

Химические вещества, загрязняющие море, должно быть, распространяются приблизительно таким же способом, как вирус гепатита.

Обитатели прибрежной полосы моря, такие, как устрицы, крабы, креветки и некоторые рыбы, подвергаются постоянному воздействию загрязняющих веществ и соответственно накапливают их в относительно больших количествах, чем животные, населяющие более удаленные от берега участки. Однако распределение токсикантов в водах залива неравномерно, и весьма вероятно, что только в местах, где концентрация ядовитых химических веществ в настоящее время достигает наибольшего уровня, съедобные виды содержат их в таком количестве, которое делает употребление этих организмов в пищу опасным для человека. К сожалению, максимальные концентрации токсикантов, как это произошло, например, с эндрином, обнаруживаются уже и в главных районах рыбных промыслов. Хорошо еще, что люди не привыкли есть рыбоядных птиц.

Наконец, думая о жидком химическом супе, льющемся из Миссисипи и менее крупных рек, важно помнить, что рыбы, устрицы, моллюски и ракообразные накапливают опасные вещества в гораздо больших количествах, чем содержит питьевая вода в Новом Орлеане и других городах, загрязнение которой вызвало такую панику. Вполне может статься, что статистическое увеличение смертности людей от рака, вызванного употреблением зараженных морских продуктов, уже находится в „инкубационной" стадии, которая часто длится двадцать лет. Как это имеет место в Японии, болезнь, вызванная загрязнением окружающей среды, прежде всего поразит самых бедных людей, живущих вблизи наиболее загрязненных бухт и питающихся местной рыбой. Именно она является для них главным источником белка. Подобно пеликанам, они все время едят рыбу, содержащую яды в такой концентрации, которая в сотни тысяч, а то и в миллион раз превышает их концентрацию в воде.

В зоне Мексиканского залива осуществляется несколько программ по контролю за загрязнением отдельных районов. Однако площадь очень велика, а действуют эти программы выборочно. Недавно были начаты исследования синэргических эффектов, но количество комбинаций химических веществ, требующих изучения, безнадежно велико. Может быть, более действенны были бы меры, лежащие в сфере общественного здоровья: инспекционные, осмотры в доках или на рыбных рынках; пристальное внимание к видам, пойманным в подозрительных районах, например вокруг нефтяных вышек; снабжение всех выловленных рыб и ракообразных специальными бирками с обозначениями места промысла. Однако, в свете чрезвычайной сложности этой проблемы, лучший способ уменьшить риск, угрожающий здоровью людей и окружающей среды, заключается в том, чтобы уничтожить источники загрязнения.

Печально было слышать из уст такого ученого, как Джордж Вудвелл, одного из авторов концепции о накоплении живыми организмами ядовитых веществ, что ДДТ продолжает аккумулироваться в океане, так как во всем мире он используется в таких же или даже больших количествах, чем в начале 60-х годов, когда его производство в США достигло максимального уровня. Под звон фанфар Агентство по защите окружающей среды в 1972; году запретило на бумаге использование дильдрина и эльдрина, а в 1975 году начало разрабатывать планы по запрещению хлордана и гептахлора и, возможно, мирекса и эндрина. Однако наша проблема, связанная с использованием пестицидов, зародилась не сегодня. Национальная академия наук США недавно опубликовала данные, свидетельствующие о том, что лишь четверть уже присутствующих на суше, в грунтовых водах и в атмосфере хлорорганических соединений достигли пока моря, в большинстве случаев на их разложение требуются десятки лет. Таким образом, даже если бы мы перестали пользоваться этими соединениями, среди которых по крайней мере некоторые являются канцерогенными, нам еще в течение, возможно, полустолетия пришлось бы переживать волнения из-за рассеянной по всем прибрежным областям опасности. Может быть, если нашими действиями будет руководить разум, нам удастся избежать проблем, подобных тем, которые появились в Японии. Но если мы будем продолжать приучать нашу окружающую среду к опасным химическим веществам, наши уловы в скором времени окажутся несъедобными и в конце концов многие рыбные угодья, особенно в северной части Мексиканского залива, придется подвергнуть долгосрочному карантину.

Охрана здоровья морской среды требует тщательной проверки всех химических отходов промышленного производства. Ибо среди них могут быть вещества совершенно новые, непроверенные, находящиеся вне подозрений - и способные убить нас. Будучи раз выпущены в море, эти вещества неотвратимо распространяются дальше обитателями континентального шельфа. До тех пор, пока мы будем проявлять беспечную терпимость к поступлению в море химических веществ, время, несомненно, будет не на нашей стороне.

В Мексиканском заливе время, отмеряемое очаровательными солнечными закатами и тихими ритмичными движениями волн на широкой, зеркальной поверхности моря, всегда двигалось медленно. В течение миллионов лет время измерялось здесь медленным наслоением осадков, скрывавших засыпанные песком залежи нефти, богатыми пищей потоками, возвращением в солоноватые воды бухт и бухточек крохотных ракообразных и огромных стай птиц. Теперь встречающиеся по всей акватории северной части залива загрязнения осквернили ее, подобно гнилым пятнам на кожуре сладкого плода. Кажется, что естественное течение времени в Мексиканском заливе вдруг повернуло вспять: отмеряемое ныне утечками нефти и уменьшением биологического разнообразия, оно движется к мрачной и враждебной эре.