Великий архитектор

Месяц за месяцем мы с Анатолием расширяли акваторию наших исследований по обе стороны от Гаваны. Выяснилось, что чудесные пляжи и коралловые рифы вблизи столицы основательно опустошены. Многочисленные туристы в больших количествах собирали моллюсков, морские звезды и кораллы, безжалостно истребляли крупных рыб и черепах. Такое отношение к прибрежным водам не замедлило сказаться. Их фауна заметно обеднела, а рыбы стали пугаться плывущего человека. (Нужно отметить, что в последние годы был принят закон, запрещающий вывозить с Кубы раковины моллюсков, кораллы и т. д. Делать это можно теперь только по специальному разрешению.)

Нас больше интересовали более отдаленные и дикие места, на которых еще не сказалось пагубное влияние человека. Только в таких местах можно было изучать реальное распределение животных, их состав и особенно поведение.

Отсутствие собственного транспорта связывало нам руки, но желание повидать новые места было столь велико, что мы ездили иногда за сто и больше километров рейсовыми автобусами, хотя это было крайне неудобно, а наполненные кораллами и раковинами сумки вызывали недовольство пассажиров. Зато, когда выпадала возможность поехать с кем-нибудь на частной машине, мы очень радовались и тщательно готовились к поездке. Со временем эта проблема решилась сама собой. Мы стали опытными пловцами, могли далеко заплывать и глубоко нырять, знали хорошо места, где можно было собрать интересные экспонаты для коллекций. Поэтому владельцы собственного транспорта стали постоянно приглашать нас в поездки по острову. Взаимовыгодное "сотрудничество" устраивало обе стороны.

Таким образом, за довольно короткое время мы побывали на большинстве коралловых рифов северо-западного побережья Кубы, которое тянется от мыса Сан-Антонио до Матансаса. На этом участке вдоль берегов провинции Пинар-дель-Рио простирается самый маленький архипелаг Кубы - Лос-Колорадос, или Гуанигуанико. В его состав входят острова Аренас, Инес-де-Комо, Хутиас, Диего, Ранадо, Буэнависта и отмель Банко-де-Санчо-Пардо. С мористой стороны архипелага находится барьерный коралловый риф Лос-Колорадос длиной около двухсот километров.

Коралловые рифы мешают плаванию судов в этом районе, и только мелкие суда могут проходить в рифовой зоне. В рифах есть открытые проходы - "пасас". Так, между мысом Сан-Антонио и Баия-Онда имеется тринадцать проходов, располагающихся у края материковой платформы. Кроме рифа Лос-Колорадос здесь находятся и другие, более мелкие рифы: Бланко-Арена, Баракоа, Плая-Вириато, Бакуронао, Гуанабо, Арройо- Бермехо.

Воды Кубы - это лишь маленькая частица тропической зоны Мирового океана. Тропическими называют воды обширных районов морей и океанов, расположенных в тропических и экваториальном поясах земного шара, там, где среднемесячная температура поверхности воды самого холодного месяца года (в северном полушарии это февраль, в южном - август) равна двадцати градусам. Устойчивое падение температуры на поверхности воды ниже двадцати градусов вызывает значительные качественные и количественные изменения в органическом мире океана. За пределами тропиков исчезают рифообразующие кораллы и мангровые заросли, меняются условия обитания фауны, особенности накопления органических осадков, гидрохимические условия, рельеф дна на шельфе и многое другое.

Рис. 15. Отмытые скелеты мадрепоровых кораллов

Рифообразующие кораллы широко распространены в Мировом океане. Жак-Ив Кусто и Филипп Диоле в своей книге "Жизнь и смерть кораллов" приводят следующие цифры: общая площадь, занятая кораллами, в двадцать раз превышает площадь Европы; один атолл средней величины вырабатывает около пятисот кубических километров строительного материала, что в двести пятьдесят раз больше объема всех зданий Нью-Йорка и в пятнадцать тысяч раз больше объема самой крупной из египетских пирамид.

Рис. 16. Горгонария 'морской веер' (Gorgonaria flabellum) на фоне пластинчатых кораллов (Agaricia agaricites)

В Атлантическом океане кораллы встречаются от Флориды до Бразилии, в Индийском - от Красного моря до Мадагаскара. У берегов Австралии на многие сотни километров тянется Большой Барьерный риф. В южной части Тихого океана коралловых рифов настолько много, что они опасны для мореплавания. При этом коралловые рифы никогда не образуются у западных берегов континентов. Это связано с характером движения водных масс в Мировом океане: к западным берегам обычно подходят более холодные воды. Препятствуют распространению рифообразующих кораллов и крупные реки (Конго, Амазонка), которые в большом количестве выносят в море пресные воды и осадки.

Коралловые рифы Кубы простираются разорванной цепью вдоль внешнего края континентальной платформы в виде гряд, приподнятых на десять - пятнадцать метров над поверхностью прибрежной отмели. Ширина гряд не превышает нескольких десятков, реже нескольких сот метров, но встречаются и более мощные коралловые образования, шириной в два-три километра.

Благодаря малой величине приливов и отливов поверхность кубинских рифов никогда не обсыхает и обычные глубины над ними не превышают одного-полутора метров. Большинство коралловых рифов располагается на расстоянии ста - пятисот метров от берега или от островков, называемых на Кубе "кайос" ("маленькие островки").

В отличие от тихоокеанских коралловых рифов, морской склон которых обычно обрывается под углом пятьдесят - шестьдесят градусов к глубинам океанических впадин и желобов (Большой Барьерный риф), внешний склон большинства рифов Кубы сравнительно пологий: за редкими исключениями, наклоны здесь не превышают тридцати градусов.

Обычно от берега идет ровное, покрытое песчаными отложениями дно. Тело рифа возвышается над дном в виде большого вала, часто состоящего из отдельных гряд, островков или известковых скал. Со стороны моря развивающийся риф обрывается более или менее отвесно, в то время как отмерший, старый риф имеет более пологий склон. На глубине десяти - пятнадцати метров мористый край рифа чаще всего переходит в еще более выположенную, часто террасированную поверхность дна.

С берега коралловый риф виден в любую погоду. В тихий солнечный день он просматривается сквозь толщу прибрежных вод в виде темно- коричневой полосы, тянущейся вдоль берега. Но вот меняется погода, исчезает солнце, мрачное и сердитое море гонит волны, и они разбиваются над коралловым рифом, обозначая его теперь белым пенящимся валом.

Коралловый риф - великолепное, грандиозное и очень сложное сооружение, в котором разнообразие форм и приспособлений достигло вершины. Он представляет собой одну из наиболее интересных экологических систем, я бы даже сказал, одну из самых красивых в живой природе. Риф - это сгусток жизни, в котором представлены сотни различных видов животных. Все эти организмы поражают необычными формами, яркими красками, сложностью взаимоотношений. Каждая рифовая постройка, будь то береговой риф или атолл среди безбрежного океана, действует как единый огромный организм. Вылавливание пищи, приносимой течениями, поддерживает его существование.

И самое удивительное заключается в том, что основной строитель мощных коралловых сооружений - миниатюрный полип, относящийся к типу кишечнополостных животных. Разнообразная окраска и причудливые формы кораллов - это всего-навсего пышная одежда скромных тружеников моря, меняющих облик прибрежного мелководья и конфигурацию береговой полосы.

Рис. 17. Отмытые скелеты мадрепоровых кораллов

Для кишечнополостных животных характерна лучистая симметрия. Вокруг главной продольной оси их тела радиально расположены различные органы. Как правило, все организмы с лучистой симметрией ведут прикрепленный образ жизни. Вероятно, он-то и способствует развитию симметрии такого рода. Ближайшие родственники коралловых полипов- свободноплавающие медузы.

Коралловые полипы бывают одиночные и колониальные. Они составляют самый крупный класс кишечнополостных животных, насчитывающий около шести тысяч видов. В отличие от других животных, имеющих внутренний скелет, у кораллов скелет наружный. Он выполняет двойную роль: служит для защиты мягкого тела полипа от врагов и является опорной частью организма, ведущего прикрепленный образ жизни.

Коралловые полипы приспособились извлекать из морской воды углекислый кальций, из которого и состоит их скелет. Из углекислого кальция строятся также раковины моллюсков, иглы морских ежей и другие скелетные части морских животных.

Рис. 18. Столбчатый коралл Dendrogyra cylindrus

Огромна роль коралловых полипов как породообразующих организмов. Они продуцируют коралловый известняк - главный строительный материал в тропической зоне Мирового океана. Сильно доломитизированные известняки, созданные кораллами далекого прошлого, используются сейчас для получения углекислого газа, карбида кальция, металлического магния, удобрений.

Чтобы очистить скелет коралла, нужно свежедобытый кусок коралловой колонии поместить в пресную или соленую воду на несколько дней, чтобы разложились мягкие ткани полипов. Потом их нужно извлечь из скелета и промыть его сильной струей воды. Только выполнив эту не очень приятную процедуру, можно получить чистый скелет.

Скелет отдельного полипа имеет вид чашечки, разделенной радиальными перегородками - склеросегггами. У восьмилучевых кораллов таких перегородок восемь. У шестилучевых число перегородок кратно шести; обычно их бывает не меньше двенадцати, и расположены они попарно. У колоний, состоящих из огромного числа полипов, чашечки соседних особей сливаются между собой. Стенки чашечек утолщаются, и таким образом возникают массивные скелеты. Собственно, они-то и известны под именем кораллов.

Степень кальцинации у разных видов кораллов различна: у одних скелеты массивные, с толстыми перегородками, у других - тонкие, ажурные и хрупкие. Поражает изящное, очень тонкое, как бы кружевное строение скелетов мадрепоровых кораллов.

Коралловый скелет часто бывает окрашен. Для кубинских кораллов характерны три цвета: красный, зеленый и белый - цвет углекислого кальция. Если разбить кусок коралла, можно увидеть, что окраска глубоко проникает в коралловую толщу, окрашивая почти весь скелет. Под бинокуляром при большом увеличении видно, как тоненькие окрашенные нити пронизывают толщу известняка. Это водоросль, от которой и зависит цвет кораллов. Окраска коралловых скелетов очень неустойчива, так как пигмент водорослей под воздействием солнечного света разлагается. Поэтому кораллы лучше всего хранить подальше от света, особенно окрашенные в красный цвет.

Однажды, рассматривая кусок коралла, в структуре коралловой массы я увидел слоистость. Слоев было много, спил коралла был похож на спил дерева. Эти слои несут печать времени. Один слой полипов отмирает, вместо него появляется другой, и этот процесс продолжается до тех пор, пока колония не закончит свое существование. Это чередование слоев полипов и создает слоистую структуру коралла.

Отделив тело полипа от скелета, можно увидеть, что оно состоит из двух частей: собственно тела полипа (в виде мешка) и ротового диска. Под бинокуляром можно рассмотреть, что в центре ротового диска находится отверстие, увенчанное рядами ловчих щупалец. Это рот полипа. У восьмилучевых кораллов щупалец восемь, у шестилучевых это число кратно шести.

Рис. 19. Самые крупные полипы - у коралла-цветка (Mussa angulosa)

Кораллы размножаются двумя способами: половым и бесполым. Полипы по своей природе раздельнополы. Созревшие живчики прорывают перегородку, выходят через рот мужской особи наружу и также через рот проникают внутрь особи женского пола. Оплодотворение яйца у большинства полипов происходит в желудочной полости, там яйцо и остается до тех пор, пока из него не образуется личинка.

Среди огромного числа полипов, слагающих колонию, только один является ее родоначальником. Он образуется в результате полового размножения и называется оозоит. Остальные полипы образуются бесполым путем - делением материнской клетки на две половинки. Этот процесс продолжается до последнего дня существования колонии. В результате такого деления колония разрастается, увеличиваясь в размерах. Если деление ведет к росту колонии, то результатом полового размножения является расселение кораллов. Свободноплавающая личинка после трех-четырех дней скитаний прикрепляется на подходящем субстрате и дает начало новой колонии.

Еще одна интересная особенность кораллов - их связь с водорослью зооксантеллой. Это микроскопическая одноклеточная водоросль, достигающая в длину всего шести - десяти микрон. Водоросль окрашена в коричневый цвет и располагается в промежуточном слое полипа. В других слоях ее нет. Поверхностный слой тела полипа включает сенсорные (чувствительные) и защитные клетки, а промежуточный слой - мышечные волокна и клетки с зооксантеллой.

Рис. 20. Полипы глазчатого коралла (Montastrea cavernosa) и коралла-гриба (Mycetophyllia lamarkiana)

Роль зооксантеллы в жизнедеятельности мадрепоровых кораллов огромна. Считают, что кораллы могут расти только тогда, когда в их распоряжении достаточно кислорода. Этот кислород и поставляет кораллам зооксантелла: она выделяет его, извлекая углерод из углекислого газа.

Мадрепоровые кораллы в свою очередь поставляют водорослям углекислый газ. Таково симбиотическое взаимодействие кишечнополостных и водорослей, при котором эти организмы приносят друг другу определенную пользу.

Питаются кораллы мелкими животными - зоопланктоном, вылавливая его при помощи многочисленных щупалец, а также бактериями. Кораллы - ночные животные. С наступлением темноты полипы высовываются из своих чашечек и вылавливают проносящийся мимо зоопланктон. Поэтому волны и течения - их первые помощники.

В водах Кубы насчитывается двадцать один род и более сорока видов мадрепоровых кораллов - одного из отрядов класса коралловых полипов (Anthozoa). Так называемые огненные кораллы рода Millepora относятся к другому классу - Hydrozoa, для представителей которого в отличие от коралловых полипов характерно чередование поколений: жизнь этих полипов состоит из правильного чередования поколения полипов и поколения медуз. Первое поколение ведет сидячий образ жизни и размножается только почкованием полипов, производя полипов и медуз. Медузы (второе поколение) отрываются от колоний полипов и размножаются половым путем, давая снова начало поколению полипов. К классу Hydrozoa относятся также физалии, парусники и наша пресноводная гидра.

Для каждого вида мадрепоровых кораллов характерны свои размеры и форма колонии и отдельного полипа. Среди кораллов есть и настоящие гиганты (например, коралл-цветок - Mussa angulosa), и карлики, например пористый коралл Porites astreoides. Необычную форму колоний имеют древовидные кораллы, с которыми мы уже встречались на рифе в районе Гуанабо. Это настоящие "деревья" высотой до полутора метров. К этому же роду принадлежат и два вида оленерогих кораллов - Acropora cervicornis и Acropora prolifera. У одного из этих видов веточки срастаются в местах соприкосновения, а у другого этого не происходит. Колонии оленерогих кораллов сильно ветвятся, их тонкие длинные ветки образуют густые заросли, сквозь которые невозможно пробраться.

На рифе обычно бросаются в глаза огромные кораллы рода Diploria. Некоторые виды (их называют мозговиками) достигают двух с половиной метров в диаметре. Они бывают сферические и полусферические и обычно окрашены в золотисто-коричневый цвет. Так же массивны и глазчатые, звездчатые, столбчатые кораллы. Самый маленький из кубинских кораллов - коралл-карлик (Favia fragum). Диаметр его сферической колонии не превышает шести сантиметров.

На любом коралле всегда можно найти множество разных прикрепленных организмов - червей, мшанок, моллюсков. Однажды, распилив кусок столбчатого коралла, я обнаружил в его толще двустворчатого моллюска длиной около десяти сантиметров. Эти моллюски живут за счет коралла, получая у него пищу и убежище. Иногда отмечается и обратная картина: мадрепоровые кораллы поселяются на других животных. Например, кораллы рода Siderastrea часто тонким слоем покрывают раковины моллюсков.

Рис. 21. Мозговидный коралл Diploria strigosa пористый коралл Porites astreoides (внизу)

Я заметил, что на кораллах, живущих на слегка илистых местах, поселяется гораздо больше организмов. Если учесть, что эти организмы - конкуренты кораллов в питании, то, вероятно, коралловые полипы находятся здесь в худших условиях, чем те, что развиваются в совершенно чистой воде.

Другая интересная особенность кубинских рифообразующих кораллов, которую я заметил, - это то, что у некоторых видов с глубиной меняются форма и размер колонии. Так, колонии глазчатого коралла Montastrea cavernosa, которые я встречал на мелководье, часто имели уплощенную форму и небольшие размеры. Совсем иной вид у них был на глубине двадцати - пятидесяти метров. Там они отличались массивностью и значительной высотой. Коралл-букет на рифе бывает мелким, до восьми - десяти сантиметров в диаметре, а на глубине двадцати пяти - тридцати метров он достигает тридцати сантиметров в диаметре.

Некоторые виды кораллов встречаются в широком диапазоне глубин, другие - в узкой полосе шириной всего в несколько метров. К эврибатным формам (то есть обитающим на разных глубинах) относятся глазчатые кораллы, коралл-букет, коралл-цветок и некоторые другие. К мелководным кораллам относятся древовидные, звездчатые, столбчатые, коралл-карлик, мозговики.

Сведения о распределении мадрепоровых кораллов по глубинам в водах Атлантического океана довольно многочисленны, но они в основном относятся к глубинам, не превышающим тридцати метров. В течение полуторалетнего пребывания на Кубе мне пришлось работать на разных глубинах, что, кстати, позволило собрать обширную коллекцию кораллов, состоящую из сорока двух видов. Наиболее детальные наблюдения над распределением мадрепоровых кораллов до глубины пятидесяти - шестидесяти метров были сделаны в бухте Кочинос в Карибском море и в районе Плая-Вириато в Мексиканском заливе. Можно с уверенностью сказать, что глубина шестьдесят метров не является пределом для рифообразующих кораллов. Особенно обильно развиваются мадрепоровые кораллы на глубине двадцати пяти - пятидесяти метров. Склоны подводных террас буквально обрастают кораллами, образуя причудливые картины. Кораллы сплошным слоем покрывают отдельные известковые скалы, возвышающиеся на уступах террас.

Лучшие условия существования многие мадрепоровые кораллы Кубы находят на глубине двадцати - сорока метров. Это, видимо, объясняется опусканием поверхностных теплых вод у северо-западного побережья острова и хорошей прозрачностью воды. Вероятно, на этих глубинах кораллы менее подвержены влиянию других организмов, волн и стока рек. Некоторые ученые считают, что мадрепоровые кораллы Кубы находятся в угнетенном состоянии, хотя причина этого пока не совсем ясна.