Вселенная океана. Как устроена стихия, которая формирует нашу планету - Хелен Черски

можно разглядеть студенистый парашют, с которого свисают, как спутанные волосы, оранжевые щупальца. Достаточно одного взмаха ластами, и черепаха настигает несчастную жертву. Щелчок клюва – и все кончено. Лишь поднялось со дна песчаное облачко. Для черепахи это легкая добыча, но для ее организма далеко не безобидная. Ведь что такое медуза? По сути, облеченный в биологическую форму кусок океанской влаги. Медуза на 96 % состоит из воды, а 3 % – это соль, так что концентрация соли в ее тельце сопоставима с соленостью океана. Всего 1 % приходится на органическое вещество, обладающее реальной питательной ценностью. Выходит, с каждой такой закуской черепаха получает в три раза больше соли, чем собственно еды. Но не будем забывать, что наша кожистая великанша весит 450 килограммов и до возвращения в тропики, где она будет откладывать яйца, ей необходимо набрать еще 100. Микроскопическая порция питательных веществ от одной медузы – это, конечно, пустяк. А потому черепахе приходится энергично набивать желудок, глотая все новые и новые сгустки водянистой массы. Ежедневно она съедает количество медуз, соответствующее 80 % ее собственного веса. Такая трапеза дорого обходится: каждые сутки в организм попадает более 10 килограммов соли. Разве хоть одно живое существо способно такое выдержать и не превратиться в высохший скелет?

Задача решается весьма оригинальным способом, хотя со стороны картина выглядит душераздирающе: океанская великанша ест и плачет. Около глаз у нее располагаются большие солевые железы: они-то и обеспечивают удаление из организма излишков соли, выводя их по слезным протокам. Слезы кожистой черепахи – густые и вязкие и почти в два раза солонее морской воды. Чтобы питаться в привычном режиме и не получить смертельную дозу соли[40], черепаха должна каждый час проливать порядка восьми литров слез. Ничего не поделаешь – такова цена, которую приходится платить за жизнь в морской среде. Медленно загребая воду, черепаха теряется в бирюзовой дали, а в это время ее организм беспрестанно работает: отфильтровывает из океана пищу, старательно запасает полезные вещества, избавляется от соли, прокачивает воду.

Наше общество помешано на существах, обитающих в «экстремальных» условиях. Люди обожают читать о микробах, способных выдерживать температуры до –20 °C или 120 °C, и бактериях, выживающих в горячих источниках с высокой кислотностью. Но не будем забывать, что для многих морских обитателей сам океан является крайне агрессивной средой, к которой можно приспособиться лишь при тончайшей регулировке баланса воды и соли. Организму необходимы оба вещества, но в строгой пропорции, а получать их по отдельности невозможно: поступление одного неизбежно влияет на уровень другого. От соли в океане никуда не деться. Каков же выход? Либо непрерывно искать это хрупкое равновесие, либо научиться существовать в оболочке, не уступающей по солености океану.

Человек принимает в себя частицу океана каждый день. Подвижные ионы натрия, с помощью которых наши синапсы передают нервные импульсы к разным частям тела, – это дар моря. Хлоридные ионы, играющие важную роль в регуляции кровяного давления и работе мембранных шлюзов наших клеток, – тоже дар моря. Когда на кончик языка нам попадает капля пота и мы ощущаем соленый вкус, это вкус морской воды. Но, строго говоря, такие «беглые» ионы скорее исключение. Циркуляция солей между сушей и океаном, конечно, происходит, но она растянута во времени на долгие миллионы лет. В масштабе нескольких веков количество соли в океане практически неизменно. Почему же НАСА так озабочено соленостью и упорно отслеживает ее со спутников?

Температура и соленость как главные черты характера

В повседневной жизни нам нечасто приходится регулировать одновременно температуру и соленость – разве что при варке супа или борьбе с гололедицей на дорогах. Любые отклонения от желаемого состояния в таких случаях сравнительно легко исправить, ведь на суше мы обычно имеем дело с изолированными системами (одна кастрюля супа, одна обледенелая дорога). Всегда есть некая внешняя среда, откуда можно черпать запасы соли или тепла. Другое дело океан. Он поистине огромен, и то, что находится в обозримой близости от берегов, – лишь крошечная его часть. Вдобавок ко всему перемешивание океанических вод крайне затруднено. Сплошь и рядом можно наблюдать, что соседние зоны океана кардинально разнятся по режиму температуры и солености, хотя между ними нет никаких видимых барьеров. Комбинация температуры и солености способна многое рассказать об истории и «приключениях» того или иного участка вод. Тепло и соль не могут просто так исчезнуть: оба показателя относительно стабильны, а если меняются, то изменения продиктованы ограниченным набором факторов. Вот почему эти параметры так информативны. Недаром мы, океанологи, именно на их основе классифицируем водные массы. Спросить о температуре и солености какой-то области океана – все равно что поинтересоваться характером определенного человека. Ты сразу же получаешь представление о «физиономии» этого участка, причем не только о его текущем состоянии, но и о вероятном поведении в будущем. А все потому, что температура и соленость в значительной степени определяют движение океанских вод. Плотность

На колышущемся синем покрывале играют блики тропического солнца. Ничто не нарушает спокойствия тихоокеанской глади, лишь вынырнет иногда темный хребет кита, поднявшегося подышать. На сотни миль вокруг – вода. При беглом взгляде эта равнина кажется пустынной, но стоит приглядеться, и вы заметите кое-где океанских пассажиров: кусочек водоросли, подхваченную волной ветку, а может, и странное пузырчатое скопление размером с двухпенсовую монету. Вот как раз один такой экземпляр. Прозрачный пенистый сгусток мирно покачивается над океанской бездной, уходящей на 4 километра в глубину, и держится на поверхности благодаря сущему пустяку – пузырькам воздуха, стянутым слизью. С обратной стороны этого необычного поплавка свисает перевернутая ярко-фиолетовая раковина. Перед нами ломкая янтина (Janthina janthina) – морская улитка, которая одно время жила жизнью нормального моллюска, но потом эволюционировала и приобрела способность дрейфовать в открытом море.

Всякая живая клетка, этот компактный, но бесконечно сложный союз воды и органического вещества, есть крошечная биохимическая фабрика, оснащенная всеми необходимыми инструкциями, устройствами и механизмами управления. Важнейший элемент ее содержимого – длинная полимерная молекула, в которой тесно спаяно невероятное количество атомов. Из-за этого плотность живых клеток, как правило, выше плотности воды. Иначе говоря, их масса на единицу объема больше. Конечно, если вы всю жизнь проводите, присосавшись к какому-нибудь камню, или питаетесь плотью мертвых парнокопытных, то эта разница вас не волнует. Другое дело – если вам довелось жить в океане. Не удосужившись принять меры, вы рискуете быстро пойти ко дну под действием силы тяжести. Морских улиток[41] на планете великое множество, и в основном они обитают на подводных скалах или