Первые биологические исследования подо льдом Антарктики проводились летом. Как и в других морях земного шара распределение водных организмов оказалось подчинено строгим законам. Удалось установить несколько главных поясов, или зон, отличающихся и видовым составом, и биомассой — суммарной массой организмов, приходящихся на один квадратный метр дна. Вследствие темноты и некоторых других причин, о которых будет сказано ниже, самый верхний горизонт очень беден жизнью. За все время аквалангистам удалось обнаружить в этой зоне только десяток видов маленьких животных и тонкий налет одноклеточных диатомовых водорослей.
Богатая жизнью зона начинается с глубины 12–15 метров. Аквалангистами было обследовано дно до глубины 50 метров. В этих пределах обнаружено несколько сот видов растений и животных. Видовое разнообразие и плотность поселения увеличиваются с глубиной. Здесь можно различить пояс морских ежей, пояс мягких кораллов, пояс голотурий (морских огурцов) вместе с зарослями гидроидов и, наконец, пояс крупных стеклянных губок.
Антарктические морские ежи стерехинусы держатся на глубине 15–20 метров. Они образуют массовые скопления, подобные скоплениям морских ежей стронгилоцентротусов в Баренцевом море. Этих ежей, несмотря на их довольно длинные тонкие иглы, захватывают щупальцами и поедают крупные актинии. Для защиты от прожорливых хищников стерехинусы постоянно носят на себе обрывки водорослей, раковины мертвых моллюсков, перья пингвинов и другие предметы, которые они подбирают на дне и удерживают при помощи специальных щипчиков. По наблюдениям американских исследователей Дейтона и Робилляра, ежи спасаются от своих врагов, оставляя в их щупальцах одни только перышки и водоросли. Кроме ежей, в этом поясе много фиолетово-красных морских звезд одонтастеров, встречаются морские пауки и равноногие раки.
На глубине 20–30 метров разрастаются мягкие кораллы — альционарии. Тысячи нежных полупрозрачных розоватых полипов, каждый с восемью перистыми щупальцами, усеивают разветвленную колонию. Тысячи ртов поглощают мельчайших обитателей толщи воды. Стоит только прикоснуться к одному из полипов, как он начинает сокращаться, втягиваться внутрь. Вслед за ним прячутся соседние полипы. Вскоре волна сокращения распространяется на ближайшие ветви, а затем и на всю колонию. Тогда она становится похожей на сморчок, только не коричневого, а розового цвета. Проходит несколько минут, и полипы снова распрямляются, распускают щупальца, начинают ловить добычу. Теперь альционарию лучше всего сравнить с цветущим кустом невиданного тропического растения.
На глубине 30–40 метров пышно разрастаются колониальные родственники пресноводной гидры — гидроиды освальделла. Колония по форме напоминает небольшое стройное деревце со множеством веточек. Крошечные полипы рядами сидят на ветвях в особых чашечках и неустанно ловят щупальцами добычу, которую немедленно заглатывают. В зарослях гидроидов обнаружены сотни видов различных обитателей: моллюсков, рачков, морских звезд. Прогалины между зарослями заселены множеством голотурий, или морских огурцов, из рода кукумария. (Напомним, что представители этого рода обитают и в наших северных морях.) Морские огурцы стоят плотными рядами, как солдаты в строю. Упругое фиолетовое тело голотурии по форме действительно похоже на огурец. Ротовое отверстие кукумарии обращено вверх и окружено десятью нежными, многократно разветвленными щупальцами. Животное поочередно засовывает щупальца в рот и обсасывает налипшую на них мелкую добычу.
На глубине 40 метров начинаются заросли губок. Среди них встречаются настоящие гиганты. Так, стеклянная губка сколимастра достигает в высоту 120 сантиметров при диаметре до 75 сантиметров. Аквалангистам пришлось немало потрудиться, чтобы поднять несколько таких губок наверх. Пока будущий музейный экспонат находился в воде, управляться с ним было просто: знай выбирай толстый капроновый шнур с привязанной губкой. Как только губка выходила из воды, она становилась невероятно тяжелой, а веревочная петля глубоко врезалась в ее нежные ткани. Все же несколько крупных экземпляров удалось благополучно извлечь из моря и высушить. Теперь их можно видеть в одной из витрин Зоологического музея в Ленинграде.
Среди губок прячется множество червей, актиний, морских пауков, моллюсков и других животных.
Довольно долго оставалось неясным, за счет чего существуют у берегов Антарктики все эти животные, среди которых много очень крупных? Что здесь происходит в течение длинной зимы?