7. Суточные ритмы [1987 Шеппард Ч. - Жизнь кораллового рифа]

Наиболее сильное впечатление риф производит примерно за час-до захода солнца. В течение этого часа темп жизни на рифе стремительно возрастает, и его обитатели проявляют бешеную активность. Быстро снует туда-сюда кормящаяся рыба, яростно атакуют свои жертвы хищники. Начинается миграция целых стай или отдельных особей рыб - покидая те места, где они обитают днем, рыбы уходят в более безопасные убежища, где они держатся ночью. Внимательно присмотревшись к этому простому, на первый взгляд, нарастанию темпа жизни, мы увидим за ним более глубокие изменения, происходящие как на рифе в целом, так и вокруг каждой отдельной колонии. Появляются одни виды, исчезают другие, и вот наконец пробуждаются сами кораллы. Это означает, что риф переходит к ночному образу жизни.

Сумерки и темное время суток

На изолированном прибрежном рифе, воды которого кишат рыбой, время наступления сумерек совпадает с временем трапезы большинства его обитателей. Косяки сверкающих каранксов и помпано скользят в облаках из миллионов мелких рыбок, инстинкт самосохранения которых невидимыми силами заставляет рыбешек тесно прижиматься друг к другу, собирает их в стаи. Эти облака, покачиваясь, перемещаются как единое целое, так как каждая из рыбок движется синхронно со всеми остальными: выработавшийся в течение тысяч лет эволюции стайный инстинкт никогда не позволит этим облакам рассеяться на отдельные особи. Те из рыбок, которые все же теряют свое место в стае, живут недолго. Макрель, тунец, барракуда или какой-либо другой быстроходный охотник проглотят этих заблудших, едва шевельнув плавниками и челюстями. Эта случайная рыбешка уже никогда не даст потомства; и лишь только те рыбки, которые умеют держаться своей стаи и таким образом оказываются защищенными ею, передадут потомству стайный инстинкт.

Повсюду происходит одно и то же - одни постоянно преследуют, другие постоянно бегут: хищники должны охотиться, а жертвы - спасаться. Оказаться в центре вихря сверкающей чешуи - весьма небезопасно, особенно когда к охоте присоединяется десяток рифовых акул.

Если наблюдать за ними в период относительного покоя - а он приходится на большую часть дневных часов, - можно видеть, как эти белоперые или черноперые акулы из рода Carcharhinus медленно проплывают мимо, лишь изредка делая круг, чтобы убедиться в том, что встреча с ныряльщиком не представляет для них никакого интереса. Однако когда наступает время охоты, их настроение резко меняется, так что от прежней степенности не остается и следа. Выгнув вверх спины и опустив вниз брюшные плавники, они делают вираж за виражом, приковывая к себе ваше внимание. Внезапными боковыми бросками они хватают рыбу, рвут ее челюстями, судорожно проглатывают - и вновь начинают кружить над рифом. Какие-то акулы в такие моменты непременно обратят внимание и на аквалангистов. Один-два укола специальным гарпуном, предназначенным для защиты от акул, заставит большинство из них поискать более легкую добычу. Но могут встретиться и более настойчивые экземпляры - тогда благоразумнее выйти из воды, соблюдая крайнюю осторожность, спина к спине, не спуская глаз с акул. Однако даже в районах, где акул много, они, к счастью, крайне редко совершают неспровоцированные нападения на аквалангистов. Поскольку такие случаи все же имеют место, лучше избегать потенциально опасных ситуаций, не совершая погружений в определенные часы суток и учитывая время прилива или отлива.

По мере того как солнце приближается к горизонту, активность рыбы заметно возрастает. Затем, когда сумерки сгущаются, активность опять заметно спадает. Рыба, на которую охотятся хищники, кажется, совсем исчезает, и последним становится все труднее отыскать себе добычу. Примерно в течение 20 минут жизнь рифа относительно спокойна; эти минуты приходятся на тот период, когда освещенность уменьшается приблизительно в тысячу раз - от легких сумерек до почти полной темноты. Этот промежуток времени получил название "спокойный период".

На рифе нет постепенной замены дневного населения ночным. В сумерки покидают толщу воды, укрываясь в ночных убежищах, многие виды рыб, активность которых приходится на дневные часы; а большинство активных в ночной период видов еще не появляется к этому времени. Поэтому в течение примерно 20 минут воды рифов оказываются почти безжизненными. Причина такого затишья объясняется тем, что данное время оказывается наиболее опасным для рыбы, не укрывшейся в убежищах. Внешне, со стороны все выглядит весьма спокойно, но это обманчивое спокойствие для тех, кто не успел скрыться. Хищники прекрасно пользуются обманчивым сумеречным освещением.

И этому есть убедительное объяснение. Дело в том, что для сетчатки глаз дневной рыбы уровень освещенности в сумерках слишком низок - вот почему они становятся легкой добычей хищников в сумерках. И в то же время этот тускнеющий свет еще слишком силен для гораздо более чувствительной сетчатки глаз ночных рыб, и они тоже плохо видят в сумерках - вот почему рыбы, ведущие ночной образ жизни, также становятся легкой добычей хищников в это время. В экспериментах было убедительно показано, что рыбы, специально выпущенные в воды рифа в этот опасный момент, имеют мало шансов выжить. Хотя зрение хищников в сумерках также ослабевает, рыбы, служащие их добычей, видят в это время еще хуже. Поэтому большинство рыб торопится оказаться в надежном убежище до наступления этого "спокойного" периода, а таким рыбам, как ронки, стаи которых приплывают на риф только на ночевку, приходится прятаться еще раньше.

Многие рыбы укрываются на ночь в ямах и расщелинах; в это время уровень их активности заметно снижается или она вообще никак не проявляется - рыбы просто спят. Некоторые спят настолько явно, что легкое прикосновение не вызывает у них никакой реакции, кроме сонного шевеления, - совсем по-иному они ведут себя днем. Если бы эти рыбы не укрывались так надежно, вряд ли им удалось бы дожить до утра. Наиболее оригинально ведет себя, отправляясь спать, по-видимому, рыба-попугай. Каждую ночь она строит себе кокон из слизи, которую сама же и выделяет. Устроившись в таких коконах, эти рыбы спят, лежа на полипняке или на песке. Кокон защищает спящую рыбу - скорее всего, он служит в целях маскировки от проплывающих мимо хищников, таких, как мурены, или отпугивает их неприятно "пахнущими" веществами. У других рыб, например у ронок, на ночь тускнеет их броская расцветка. Яркие полосы на теле, которые играют такую важную роль в их социальном поведении днем в стае, ночью, когда надобность в яркой окраске отпадает, могут сослужить им плохую службу. В это время суток гораздо более уместной оказывается их маскировочная окраска - расплывчатые пятна, которые появляются к ночи взамен ярких полос.

Подобная тактика маскировки совершенно необходима, поскольку многие ночные хищники хорошо видят в темноте. В этом отношении их можно сравнить с их пернатыми "коллегами", такими, как совы и другие ночные хищники, об остроте зрения которых мы наслышаны гораздо больше. Однако самые чувствительные к свету глаза среди всех живых существ, обитающих на земном шаре, встречаются все-таки у рыб, правда, не у обитателей коралловых рифов. Например, некоторые глубоководные рыбы, обитающие на таких глубинах, куда свет практически не доходит, имеют глаза, способные улавливать ничтожно малое количество света. Возможно, такая сверхчувствительность в прозрачных неглубоких водах коралловых рифов не нужна даже и в безлунные ночи, но тем не менее многие здешние хищники обладают достаточно хорошим зрением. Одни из них приходят ночью кормиться на риф, поднимаясь с больших глубин, другие приплывают сюда с той же целью из открытого океана. И те, и другие покидают риф с первыми лучами солнца.

Острое зрение - далеко не единственное чувство, позволяющее хищникам успешно охотиться на рифе. К примеру, зрение у акул не особенно хорошее, тем не менее несколько видов предпочитает охотиться в темноте. Такие виды отыскивают ночью своих жертв среди обитателей рифа с помощью сразу нескольких органов чувств. Это и обоняние, и боковая линия, с помощью которой они воспринимают колебания воды, и даже электрорецепторы, находящиеся у них в носу.

Наступление ночи заметно и по поведению морских лилий. Они взбираются на верхушки колоний мадрепоровых кораллов или горгонарий, туда, где лучше ощущается движение воды, и распускают свои длинные 'руки' для ловли планктона

Одни из наиболее причудливых животных ночного рифа, - офиуры-горгоны; своими разветвленными 'руками' они ловят приносимый течением планктон точно таким же образом, как и родственные им морские лилии

В темноте резко изменяется и поведение кораллов. Сначала в глубоких затемненных расщелинах, а позже и на открытых участках рифа по мере наступления сумерек коралловые полипы раскрывают кроны своих щупалец. На поверхности кораллов-мозговиков появляются из желобков маленькие прозрачные щупальца, и из коричневато-зеленых чашечек, покрывающих массивные колонии, похожие на валуны, поднимаются непрозрачные окрашенные щупальца. На выступах оранжевой колонии Tubastraea из каждой чашечки свешивается в воду пучок ярко-желтых щупалец, которые судорожно вздрагивают каждый раз, когда им удается поймать планктонное животное. И теперь в течение 12 часов ни в одном из кораллов рифа, содержащем симбиотические водоросли, не будет происходить процесс фотосинтеза. Углеводы ночью в водорослях не будут образовываться - напротив, ночью расходуются их запасы, накопленные за светлое время суток. Коралловые полипы чувствуют, что наступили сумерки и пришло время переходить на ловлю животной пищи.

Как именно полипы чувствуют это, неизвестно. В подавляющем большинстве рифовых кораллов, содержащих водоросли, замедление, а потом и прекращение процесса фотосинтеза сопровождается некоторыми химическими изменениями, которые могли бы информировать полип о наступлении ночи. Однако ночная активность характерна и для видов, в тканях которых нет водорослей. Ни оранжевые колонии Tubastraea, ни колонии родственного ей вида Dendrophyllia с зелеными щупальцами не содержат симбиотических водорослей, и поэтому им, казалось бы, нет необходимости реагировать на смену дня и ночи. Тем не менее они также раскрываются по всему рифу только в ночное время и очень быстро реагируют на свет, во всяком случае ничуть не медленнее, чем их соседи, живущие в симбиозе с водорослями. Если осветить фонарем раскрытые полипы, они сократятся буквально через несколько секунд. Такая реакция на свет ограничивает продолжительность времени, в течение которого коралл может ловить зоопланктон, только ночными часами; таким образом, виды, ткани которых лишены водорослей, половину суток сидят на голодном пайке. Однако это ограничение приносит и некоторую пользу, которая компенсирует таким полипам их недостаточный паек. Скорее всего, их щупальца остаются целыми только благодаря тому, что днем они скрываются в каменных чашечках, и потому до них не могут добраться хищники.

Морская жемчужница Карибского моря (Pteria colymbus) живет, прочно прикрепившись к горгонариям. Оказавшись таким образом над малоподвижным придонным слоем воды, она получает больше пищи, чем в том случае, если бы была прикреплена ко дну. Больше всего взвешенных частиц скапливается у дна в вечерние сумерки - в это время придонный планктон поднимается в толщу воды

Спаривание плоских червей. Процессы размножения многих живых организмов связаны с цикличностью таких космических явлений, как смена дня и ночи или вращение Луны вокруг Земли. Часто у многих, совершенно не родственных видов икрометание приходится на одно и то же время; причины таких совпадений до сих пор не ясны

По всей длине прозрачных щупалец можно видеть на их поверхности едва заметные пятнышки, похожие на очень маленькие непрозрачные точки. Это батареи стрекательных клеток, многие из которых только что появились взамен использованных минувшей ночью, поскольку стрекательные клетки - оружие одноразового пользования. Вновь образующиеся стрекательные клетки формируются в эктодерме у базальной мембраны. Они постепенно выдвигаются на поверхность щупалец по мере появления там вакантных мест; таким образом, боевая мощь полипа постоянно поддерживается на максимальном уровне.

Первая половина ночи - наилучшее время для ловли зоопланктона. Как раз в этот период в верхние слои воды поднимаются мелкие животные, входящие в состав придонного (демерсального) планктона. В нем представлены самые разные виды животных, прежде всего мелких ракообразных. Все эти животные, как правило, днем прячутся на дне, среди расщелин и в ветвях кораллов, а с наступлением ночи поднимаются в верхние слои воды. Совершая эти суточные миграции, планктонные животные вынуждены проходить через полосы огня стрекательных клеток кораллов. Значительной части удается, однако, избежать опасности, если они успевают подняться раньше, чем полипы раскроют свои щупальца. Тот факт, что эти мелкие животные мигрируют подобным образом, предпочитая риск быть съеденными коралловыми полипами возможности оставаться все время в толще воды, позволяет сделать предположение, что эти путешествия являются для них все же более безопасными, чем постоянное пребывание в толще воды, где в течение всего дня на них охотились бы рыбы. Однако, несмотря на такой образ жизни, многие из этой группы становятся жертвами ночных обитателей рифа.

Полипы двух очень похожих кораллов Plerogyra и Physogyra, как и у многих других кораллов, расправляются ночью. Однако на рассвете они втягивают свои щупальца, а маленькие пузырьки, находящиеся у основания каждого щупальца, заполняются водой и выпячиваются наружу. В результате вся поверхность колонии покрывается пузырями. Ткань пузырей наполнена симбиотическими водорослями, и, следовательно, все описанные процессы способствуют повышению интенсивности фотосинтеза в симбиотической системе коралл - водоросли

На многих коралловых глыбах тянутся вверх извивающиеся перистые "руки", они принадлежат довольно необычным животным. Их тело напоминает по форме чашечку или цветок лилии, из центра которого исходят эти "руки"; число таких "рук" колеблется от 10 до 50. Эти животные невелики по размерам - с маленький веер или чуть больше и, как правило, окрашены в красный, голубой или оранжевый цвета. Иногда одно или два таких морских создания, взмахнув своими "руками", поднимаются над дном и неуклюже плывут. Совершенно очевидно, что цель такого путешествия - поиски нового подходящего места обитания. Это бесстебельчатые морские лилии, относящиеся к классу криноидей - самой древней группы иглокожих, к которым также относятся уже знакомые нам морские звезды и морские ежи. "Руки" морских лилий образуют эффективную сеть для ловли планктона, пойманная пища опять же с помощью "рук" подается в ротовое отверстие, расположенное на верхней стороне тела. Такие сети настолько хороши, что в них попадают и нежеланные "гости" - нахлебники - мелкие ракообразные и черви, которые, ловко стащив пищу, добытую морской лилией раньше, чем она попадает той в рот, сами при этом успевают улизнуть. Морских лилий частенько можно увидеть и днем, но только ночью они распускают свои "руки" и в большом количестве появляются из расщелин, где прячутся днем. Если вам на глаза попался днем клубок, свернувшийся в ветвях горгонарии, то это и есть морская лилия, которая ожидает сумерек, когда можно будет расправить свои "руки". С началом сумерек примерно в течение часа число морских лилий на рифе, по крайней мере, удваивается, а то и увеличивается раз в десять.

Еще более густое переплетение "рук" на ветвях горгонарии может означать присутствие офиур-горгон, самых причудливых многоруких родственников морских лилий. Они ведут аналогичный образ жизни, однако, внимательно рассматривая их маленькие дискообразные тела, мы увидим, что ротовое отверстие у этих животных находится в центре тела, только на стороне, обращенной вниз. Это свидетельствует о том, что их следует относить к офиурам, или змеехвосткам, которые являются более молодыми родственниками морских лилий. В процессе эволюции горгоны, расставшись со способностью других офиур быстро ползать по дну, но сохранив при этом многие главные черты их строения, в том числе и обращенное вниз ротовое отверстие, присоединились к морским лилиям, ведущим менее подвижный образ жизни. У офиур-горгон также появилась сложная система ветвящихся "рук", с помощью которых они ловят планктон.

Все эти животные предпочитают занимать высокие точки, располагаясь ночью либо на выступающих частях кораллов, либо на горгонариях в метре или двух от дна. Здесь они могут раскинуть свои сети выше медленно движущегося придонного слоя воды в более быстром течении, где встречается больше планктона, составляющего их пищу.

Темп жизни на рифе в течение всей ночи определяется разными мелкими событиями. Для многих видов главными источниками информации об окружающем мире являются осязание и обоняние. Хищники выходят из песка, ощутив в воде наличие химических веществ, которые выдают присутствие их жертв. Именно таким образом охотятся многие наиболее красивые морские моллюски, причем они завладевают своей жертвой с удивительной быстротой. Оливы, волюты и другие брюхоногие моллюски обволакивают свою жертву мантией и укусом приканчивают ее. Брюхоногие моллюски конусы убивают своих жертв более эффектно и чуть с большего расстояния. Обнаружив, как и другие брюхоногие моллюски, свою жертву по запаху, они резко выбрасывают хоботок, несущий на конце острый полый зуб, и, пронзив им жертву, впрыскивают через него ядовитую жидкость. Конусы действуют столь молниеносно, что изредка им удается поймать даже рыбу. Следует иметь в виду, что на рифах водится несколько десятков видов брюхоногих, яд которых смертельно опасен для человека.

По большей части ночи на рифе не бывают абсолютно темными. Яркими искорками мерцает ночью почти невидимый днем планктон. В лунные ночи, если нет облачности, свет от полной луны позволяет видеть под водой без фонаря на глубине до 20 метров. Синхронно с фазами луны на рифе ежемесячно происходят многие события. В определенные моменты лунных циклов многие виды животных, особенно кораллов, выметывают в воду облака икринок или личинок. Какова природа спускового механизма этих явлений, до сих пор детально неизвестно, но они хорошо увязываются с освещенностью или с другим следствием вращения Луны вокруг Земли - изменением амплитуды приливно-отливных колебаний. Возможно, что важную роль играют здесь и некоторые другие факторы, такие, скажем, как температура воды, но думается, что, хотя спусковой механизм цикличности размножения является весьма сложным, он явно связан с движением Луны вокруг Земли, пусть это и косвенная связь.

Для большинства из нас наиболее доступной ночью частью рифа является прибрежное мелководье. В это время множество различных животных выбирается из укрытий на мелководьях и рифовых платформах. Моллюски выходят из своих нор на поиски пищи, только дождавшись наступления полной темноты. На рифовых платформах чаще всего в это время встречаются каури, или фарфоровые улитки, - моллюски с ярко окрашенными раковинами; некоторые их виды живут и на водорослевом гребне рифа. Большинство этих моллюсков всеядны - они едят все, что попадается, не отказываясь ни от животной, ни от растительной пищи. В рацион многих видов каури входят губки, черви, мелкие ракообразные и водоросли. Тигровые каури Cypraea tigris, каури с желтым ободком Cypraea artnulatus и многие другие появляющиеся ночью моллюски относятся к фотофобным животным, то есть к животным, которые избегают света. Тому есть свои причины. Во-первых, поскольку они остаются днем в своих укрытиях, им не опасны ни ультрафиолетовые лучи, ни перегрев вследствие солнечной радиации. Во-вторых, выходя на охоту, как и их более глубоководные сородичи только ночью, они сами меньше рискуют стать объектом охоты. Ведь моллюски - мясистые животные и потому являются прекрасной пищей для многих других видов, особенно рыб, которые в основном полагаются на свое зрение. Представляют для них опасность и собственные родственники - хищные брюхоногие, а также крупные ракообразные. Но все эти животные не столь опасны для них, как те, с которыми им пришлось бы столкнуться днем.

Рассвет и светлое время суток

Когда начинает светать, события, которые происходили на рифе в сумерках накануне вечером, разворачиваются как бы в обратном порядке. Опять наступает "спокойный период" - только теперь уже исчезли с рифа рыбы, ведущие ночной образ жизни, но еще не вернулись стаи дневных рыб. Но прежде чем вы заметите это, исчезнут щупальца коралловых полипов, втянувшись в ячейки скелета. У пузырчатого коралла Plerogyra на поверхности тела у основания щупалец расположены большие голубовато-коричневые пузыри ткани. Если щупальца втянуты внутрь, их место занимают пузыри, выступая при этом наружу. В этих пузырях содержится особенно большое количество симбиотических водорослей, что свидетельствует о главном изменении, которое происходит в состоянии всего рифа в данный момент, - здесь вновь начинается процесс фотосинтеза. К тому времени как солнечный свет станет достаточно интенсивным, большинство полипов уже спрячется в ячейках скелетов. Останутся только полипы тех видов, которые вообще не прячутся, если их не трогать. К таким кораллам относятся эуфиллия (Euphyllia) и гониопора (Goniopora), длинные полипы которых увенчаны шапкой мелких щупалец. Они питаются в течение всего дня. В отличие от полипов других кораллов, полипы этих видов, если их не трогать, не прячутся ни при каких обстоятельствах.

Однако и колонии многих других видов кораллов время от времени могут выпускать днем свои щупальца - чаще всего это бывает только ответной реакцией на непредвиденные раздражители. Такими раздражителями могут быть некоторые вещества, находящиеся в воде, омывающей кораллы, - скажем, какое-то количество аминокислот, которые воспринимаются полипами как сигнал о наличии пищи. Мадрепоровые кораллы способны улавливать ничтожно малые концентрации таких веществ - порядка одной миллиардной, и тут же принимают положение приема пищи, то есть вытягивают щупальца и открывают ротовое отверстие. Однако обычно днем эти полипы всегда спрятаны - до той поры, пока не наступят сумерки и не придет время охоты на зоопланктон. Пленительную картину представляет собой подводный мир в те минуты, когда лучи утреннего солнца начинают пронизывать толщу воды. Это самое интересное время для погружения под воду. Просыпающаяся рыба-попугай стряхивает с себя ночной кокон из слизи и прямо тут же, не сходя с того места, где вчера ее застали вечерние сумерки, продолжает ощипывать покрытые водорослями кораллы и камни. Сброшенные спальные мешки распадаются и исчезают через несколько минут. Начинается новый день.