Тайны океана

Некоторые растительные организмы, искусственно помещенные вместе, развиваются плохо, и не потому, что им не хватает пищи, а потому, что вещества, выделяемые одними организмами, тормозят рост других. К таким взаимно мешающим растительным организмам относятся растительные клетки хлореллы (Chlorella vulgaris) и ницшиа (Nitzschia frustulum). Наоборот, диатомовая талассиозира (Thalassiosira) не растет, несмотря, на обилие питательных солей, если не добавить в воду экстракта из ульвы (Ulva). Ницшиа клостериум (Nitzschia closterium) стимулирует рост других организмов, но сама в стимуляторах, по-видимому, не нуждается. Выделением особо вредных веществ отличаются жгутиковые.

Каждый год приносит открытие в природных водах новых, неизвестных ранее веществ. В 1954 г. в морской воде был найден хорошо известный в медицине кобаламин (витамин В-12) и установлена потребность в нем некоторых морских растительных организмов. Он необходим для нормального развития жгутиковых, хризофицей, диатомовых; без него не развиваются некоторые зеленые водоросли.

Выделение метаболитов одними организмами бывает совершенно необходимо для развития других организмов, которые сами не в состоянии производить эти метаболиты. Постановка экспериментальных работ для исследования внешних метаболитов очень сложна. Нужно исключить влияние ряда посторонних факторов и выделить влияние только одного, на котором сосредоточено внимание экспериментатора. Японский ученый Миязаки установил, что присутствие или отсутствие в воде углеводистых веществ, выделяемых водорослями, влияет на скорость всасывания воды устрицами. Количество углеводистых веществ в воде зависит от освещенности, содержания в воде кислорода и изменяется в одном ритме с процессами развития водорослей. По данным того же ученого, выделения зеленых водорослей влияют на оплодотворение икры самцами устриц.

Можно предполагать, что метаболиты в некоторых случаях имеют летучий характер, так как исчезают из воды при ее нагревании. В то же время они часто сохраняются в воде и после удаления организмов, которые их выделяют. Упомянутая выше ницшиа плохо растет не только в присутствии хлореллы, но и в воде, из которой та была удалена путем тщательного фильтрования.

Если и не все, то некоторые метаболиты имеют запах. Тихоокеанская семга избегает экстракта из кожи морских млекопитающих даже при концентрации 1 части экстракта на 10 млн. частей воды.

Из наблюдений Хаслера и Висби известно, что испытуемые миноги по запаху различали воду из различных ручьев и плыли на знакомый запах, даже лишенные зрения. Подогревание воды или лишение миног предполагаемых органов обоняния делало их безразличными к происхождению воды, миноги теряли ориентир. В связи с этим возникает предположение, что именно в запахе органических веществ и метаболитов, растворенных в воде, кроется разгадка удивительной способности морских рыб заходить для икрометания в реки. Может быть, привычные с детства запахи влекут взрослую рыбу на нерест в места, где протекало ее "детство", где она прошла через начальные стадии развития?

Чутье у рыб сопоставимо с чутьем собаки. Угорь ощущает алкоголь в растворе 1 г на весь объем Ладожского озера (3500 км3). Караси чувствуют присутствие нитробензола в растворе 1 г на 100 км3 воды. Из опытов Д. С. Павлова (1962 г.) известно, что налимы, выпущенные в бассейн с 300 л воды, приходили в возбуждение и безошибочно устремлялись к месту, куда было вылито 2,5 л воды, в которой в течение пяти минут находилась шестисантиметровая рыбка атеринка. Словом у рыб есть обонятельная память, самонаводящая система, ориентирующаяся на органические запахи воды.

Губительное влияние метаболитов, выделяемых большими скоплениями растительных организмов, наиболее исследовано в явлении "красного прилива". Изменение цвета воды, благодаря которому явление получило свое название, может быть вызвано скоплением бактерий, диатомовых, жгутиковых, иногда щетинконогих червей и мелких ракообразных. Но гибельное влияние на рыбу оказывают главным образом две формы динофлагеллят, именно гимнодиниум (Gymnodinium brevis) и Gonyaulax monolata.

Цвет воды, при которой погибала рыба, имел в разных случаях желто-зеленую, желтую, коричневую, красноватую и красную окраску. Количество гимнодиниума достигало .13-56 млн. экз. на 1 л воды. В 1952 г. из воды "красного прилива" была выделена аскорбиновая кислота и особое вещество рамносид в количестве 20-50 мг на 1 л. По наблюдениям, рыба во время "красного прилива" гибла при нормальной температуре воды, нормальной солености и при обычном содержании кислорода в воде. После того как рыба вступала в полосу "красного прилива", смерть наступала почти мгновенно. Мясо рыбы, случайно оставшейся в живых, было вполне пригодно в пищу, но погибшая рыба была ядовитой.