Секс в океане, или Тайна зарождения жизни

В глобальном масштабе экосистемы коралловых рифов вошли в число лидеров по степени серьезности угрозы их существованию: мы уже безвозвратно потеряли 10 % рифов, а в ближайшее десятилетие, как ожидается, лишимся 30 % колоний. В 2012 году в списке вымирающих и находящихся под угрозой вымирания видов значилось 66 коралловых полипов, включая всех звездчатых. На Большом барьерном рифе площадь кораллового покрова сократилась вдвое за последние 27 лет, а на Карибских рифах за то же время и вовсе сохранилось в среднем 15–20 % коралловых покровов.

Переход от живых коралловых рифов к руинам – зрелище не для слабонервных по его чудовищной контрастности. Оно сродни картинам останков древних цивилизаций с поглощенными джунглями, едва угадывающимися развалинами их храмов. Или даже скорее городскому пейзажу после 12-балльного землетрясения или коврового бомбометания. А ведь потеря коралловых рифов, как и уничтожение процветающего мегаполиса, больнее всего бьет по нам, людям, да-да! – прямо по нашим карманам и желудкам. Живые рифы давали работу и служили основным источником белковой пищи сотням миллионов жителей нашей планеты. В общемировом масштабе, с учетом доходов от туризма, продажи стройматериалов, рыболовства, получения сырья для фармацевтической промышленности и защиты береговой полосы, суммарный годовой оборот в различных отраслях, обеспечиваемый коралловыми рифами, оценивается в 375 миллиардов долларов^{240}. Это, на минуточку, больше, чем ВВП, к примеру, Дании или Таиланда.

Все вышеперечисленные и многие другие виды человеческой деятельности без живых кораллов либо невозможны, либо бессмысленны. Ведь тропические океаны, где процветают коралловые рифы, – это же, на самом деле, подводный аналог земных пустынь. Вы не задумывались, отчего в тропиках всегда кристально чистая вода? Оттого, что в ней начисто отсутствует любая жизнь, кроме как на коралловых рифах. А сами кораллы там выживают благодаря удивительному симбиозу с зооксантеллами – одноклеточными водорослями, селящимися прямо в тканях кораллов и снабжающими полипов питательными продуктами фотосинтеза, являясь для них основным источником энергии. Кораллы, в свою очередь, скармливают зооксантеллам побочные продукты своей жизнедеятельности, которые те прекрасно усваивают, а заодно выполняют и функцию водоочистки. Это очень тесно связанная симбиотическая система, действующая по принципу безотходного пищевого производства по замкнутому циклу и обеспечивающая полипы необходимым запасом питательных веществ для строительства толстого известкового скелета и энергозатратного производства жирных гамет.

Именно за счет этого симбиоза кораллы и превращают пустыню тропических морей в цветущие оазисы жизни. Занимая по площади менее 0,1 % поверхности Мирового океана, экосистемы коралловых рифов служат домом примерно для 25 % известных науке видов морской фауны. По числу видов жизни на единицу площади с коралловыми рифами не сравнится ни одна другая гидробиологическая экосистема. Всё это привлекает туристов, рыбаков, а теперь и гигантов фармацевтической промышленности, до которых лишь в последние годы стало доходить, сколь велико и неисчерпаемо разнообразие щедрых биохимических ресурсов, производимых обитающими на рифах живыми организмами, включая многие незаменимые компоненты лекарств, останавливающих развитие злокачественных опухолей.

Все эти полезности и ресурсы всецело зависят от здоровья полипов – строителей рифов. А о каком здоровье колонии может идти речь, если лишить коралловые полипы возможности успешно размножаться?

Подчеркнем: почкование – не заменитель полового размножения. Да, по временам способность к клонированию помогает колониям разрастаться и даже создавать дочерние путем бесполого вегетативного размножения, но колонии-клоны часто подвержены болезням, уязвимы перед лицом хищников и неконкурентоспособны. Риф, полный клонированных особей, – катастрофа с точки зрения долгосрочного выживания. Здоровая колония, напротив, нуждается в постоянном притоке генов извне и их перемешивании. Таким образом, сколько ни почкуйся, шансов на выживание у крайне малочисленных локализованных колоний и их клонов мало. А что требуется для поддержания на должном уровне генетического разнообразия? Правильно, секс. Садитесь: пять!

Для успешного полового размножения кораллам требуются две вещи: запас энергии и реально синхронный нерест. В пустынном, как отмечалось, тропическом океане энергия добывается тяжким трудом и только за счет симбиоза с одноклеточными водорослями даже при оптимальных внешних условиях, а оптимальными они там не являются уже давно. Интенсификация осаждения донных отложений, общее химическое загрязнение, избыточный лов и неблагоприятные климатические изменения в совокупности делают окружающую среду всё более враждебной по отношению к колониям полипов и ставят их в условия постоянной напряженной борьбы за выживание.