Пляжи северных широт

От этих пляжей даже в разгар лета веет сыростью. У вас никогда не возникнет желания, даже побродить босиком по песку. На нем не увидишь раковин и пестрых камешков, все пространство покрыто маленькими холмиками. Может сложиться впечатление, будто малыши лепили здесь куличики из песка. Меж этих холмиков располагаются множество норок и не видно ни одной живой души. Однако, это совершенно не так, он просто насыщен жизнью, и под каждым холмиком, и в каждой норке прячется или моллюск, либо какой-нибудь червь.

Таким пляжем, например, может являться, один из располагающихся в глубине бухты Дальнезеленской в Баренцевом море. Возможно, именно поэтому пляж получил свое название – Дальний.   Здесь, неподалеку располагается Мурманский морской биологический институт, где специалистами изучаются обитатели литорали. Пляж Дальний пользуется большой популярностью у сотрудников института, изучающих обитателей литорали. При помощи нехитрого оборудования (лопаты, сита)они извлекают из грунта животных для изучения их в лаборатории. При этом нужно обладать некоторыми навыками, иначе вернешься в лабораторию с пустыми руками.

На пляжах северных морей много крупных морских многощетинковых червей – пескожилов. Именно они покрывают  песчаную поверхность своими холмиками. Этот червь достигает от 15 – 30 см, и живет в изогнутой норке. Когда наступает время прилива, он глотает  песок вместе с органическими остатками, которые и служат ему пищей. Время от времени он высовывает свой задний конец на поверхность грунта, чтобы выбросить наружу очередную порцию песка, который он пропустил через свой кишечник и вскоре из этого песка на поверхности образовывается холмик конической формы.

После проведения исследований, результаты показали, что за сутки пескожил способен заглатывать до 40 грамм грунта. При средней плотности в 40 червей на кв. м на данной площади перерабатывается 1,5 кг песка. За год они способны переработать весь грунт, в котором проживают. Ими усваивается большое количество распадающихся органических веществ.

Когда наступает момент прилива, рыбы подстерегают пескожилов, откусывая ему заднюю часть хвоста, вытягивают, тем самым его из норки. Это прекрасная наживка для трески, камбалы, пикши. Он по праву может сравнится с дождевым червем по роли перемешивания грунта, по значению для рыболова-любителя, по образу жизни и по способу питания.

Только выкопать его из песка непросто. Нужно первым делом определить, где у него находиться начало и конец норки, затем поставить лопату по ходу движения и одним нажимом ноги вывернуть грунт наружу. В нем и окажется пескожил. Он очень хорошо чувствует сотрясения грунта и при любой опасности уходит вглубь.

Но, помимо пескожила в песке пляжа живут еще черви, питающиеся органическими остатками – это хвостатый приапулус и фасколосому. Они оба имеют розовую окраску и плотные кожные покровы. Так же в вывернутом слое грунта можно встретить существо красного цвета, напоминающее ниточку тоненькой красной слизи, которая рвется даже при попытке перенести ее из песка в чашу. Для того, чтобы это сделать нужно взять сито, и аккуратно смыть песок, тогда на сетке останется очень тонкое и червеобразное животное. Глоссобаланус – имеет сложное строение, у него развита кровеносная и нервная системы, а также присутствуют зачатки хорды, как и у всех позвоночных, в том числе и человека.

Можно лишь предположить, что когда то наши далекие предки были по строению похожи на глоссобалануса. Так же, здесь на песке можно разглядеть желто-розовые отверстия, которые напоминают «ноздри». Это кончик сифона мии – двустворчатого моллюска. Сама она находиться на глубине 30 – 40 см, и защищена тонкой белой раковиной, а ее сифон сквозь толщу песка высунут наружу. Она питается во время прилива, пропуская через себя придонный слой воды. Когда происходит отлив, то при малейшем раздражении,  мускулатура ее сифона сжимается, выбрасывая наружу тонкую струйку воды. Она нужна моллюску для защиты от действия пресных ручьев при дыхании. На песчаных пляжах она встречается очень часто – 10, 15 штук на кв.м.

В Северной Америке она является промысловым объектом. Ракушки выкапывают во время отлива с помощью специального орудия, напоминающего вилы с загнутыми длинными зубцами. Их сушат, варят, солят или вообще консервируют. Но чаще из них готовят крепкий бульон.

Каждый год его добывают по 50 – 60 тысяч центнеров, поэтому в местах его массового промысла численность мии сокращается. С этой целью в некоторых районах побережья Атлантики в Северной Америке ее выращивают искусственно. Молодых моллюсков собирают по пляжу и закапывают в грунт подходящего пляжа. Это даже можно сравнить с посадкой сельскохозяйственных культур. Палкой с заостренным концом в песке делается ямка, куда и помещается маленькая раковина, соблюдая при этом расстояние меж ними. Если этот момент оставить без внимания, то они будут хуже расти из-за конкуренции.

Так же на песчаных пляжах обитает еще один съедобный моллюск – сердцевика, получивший свое название из-за формы раковины. У нее развита нога, при помощи которой она перемещаться по поверхности и быстро закапываться в грунт. При малейшей опасности подогнутая нога моллюска резко распрямляется, и он подпрыгивает над поверхностью на несколько сантиметров.

У этого моллюска много врагов – это различные рыбы, а также морские звезды, но самый большой вред  им наносит человек. Во многих приморских странах, где он обитает – его вылавливают десятками тысяч центнеров.

Так же большой популярностью на северных пляжах является – макома, она живет в грунте, передвигаясь, оставляет за собой бороздки на поверхности песка. Питается – лишь во время прихода воды, выставив наружу сифон, и пользуется им как пылесосом, собирая пищу с поверхности, чем и привлекает рыбу. Камбала откусывает сифон, извлекая моллюска наружу. Ее раковина служит плохой защитой, и поэтому во время прилива  они становятся добычей рыб и птиц.

Однако – это очень плодовитое существо и это единственное, что спасает ее от полного истребления.

На нижней части пляжа около воды, во время отлива можно найти странные плоские кольца под цвет песка – это кладка брюхоногого моллюска – натики. Это хищник с красивой желтоватой раковиной, живет тут же и питается двустворчатыми моллюсками. При этом она закапывается в грунт, и при поимке жертвы захватывает ее, проделывая в раковине жертвы маленькое отверстие, куда вбрызгивает кислоту, вырабатываемую специальной железой, и запускает внутрь свой тонкий хоботок, выедая моллюска. На поверхности пляжа можно найти много таких раковин с дырочками.  

Здесь же можно обнаружить многолучевую морскую звезду с охристо-оранжевой окраской с сиреневым отливом. Это Соластер, являющийся так же хищником  - питается другими морскими звездами, ежами и моллюсками.

Дальние пляжи производят незабываемое впечатление большим разнообразием скрытой в песке жизни. Ее каждый метр дает приют и пищу тысячам животных, многие из которых достигают существенных размеров. Так же, нельзя не обратить внимание, на органичный видовой состав населения. Эти особенности характерны для фауны Арктики.      

Особенности северных морей

Для обитателей литорали географическое расположение полярных морей создает ряд специфических условий. Главными из них считаются температура плюс световой режим, в совокупности с воздействием на них льда.

Что касается температуры воды зимой, то она незначительно изменяется в течение года. А вот разница между летней и зимней температурой воздуха, очень велика. Известными исследователями биологами была проведена работа по изучению полярных морей, о чем и был составлен подробный отчет.

Температура воздуха во время отлива, которой литораль подвергается летом, достигает, примерно 30⁰, зимой она падает до -27⁰ и ниже. Вода, которой омывается литораль во время приливов летом +8⁰ до + 14⁰, зимой от 0⁰до – 1,5⁰.

В результате, природная амплитуда достигает 57⁰, а суточная - 26⁰. Эти колебания крайне резки, и здешнему населению приходится постоянно находится в полной боевой готовности к стихии. При наступлении прилива, все те, кто способен передвигаться, забираются в такие места, где температурный режим не так резко будет сказываться. В наших северных морях таким убежищем служат заросли бурых водорослей. Под ними летом во время отливов сохраняется весьма прохладная температура и влажность. Само растение на ветру и солнце теряет влагу, те, которые оказываются на самом верху – даже чернеют и становятся ломкими, но с приходом воды вновь набухают, приобретая эластичность и естественный цвет. С приходом зимы защитная функция водорослевого покрова становиться более ощутима, о чем свидетельствуют записи в отчете.

Зимой в Баренцевом море во время отливов поверхность водорослей смерзается, при этом образуя корку, под которой остается не замерзшая вода и грунт. Тут и зимуют, укрытые водорослями жители  литорали, не смотря на низкую температуру. Подвижное население зимой скапливается к началу отлива под покровом растений, а неподвижное, находящиеся вне зарослей водорослей, остается на месте высыхать, готовясь к перегреву летом и к холоду зимой. Морские желуди, к примеру, выживают при самых низких температурах зимой во время отливов.

По осени в полярных морях начинает образовываться лед. В Баренцевом море, вода прогревается в течении всего года, но в заливах и бухтах все же он появляется осенью. Арктические моря зимой замерзают, и лед, который образовывается у отвесных берегов, обламывается под собственным весом. Льдины, при этом трутся о скалы, раздавливая всех животных и растения, которые успевают там поселиться. Поэтому литораль у отвесных скал безжизненна в течение всей зимы, и только летом здесь можно встретить подвижных животных и растения, живущих один сезон.

Во время отлива к нижней поверхности льда примерзают водные растения, и ко дну прикрепляются животные. Но, когда прибывает вода, льдина всплывает, выдергивая растения из грунта и отрывая прикрепленных животных, которые после этого гибнут. По этой причине на верхней стороне больших валунов на литорали Белого моря нет балянусов. Тот же лед защищает и обитателей пологой литорали от воздействия холодного воздуха при отливе.

С наступлением весны, талые воды заливают литораль арктических морей, и организмы, обитающие здесь, оказываются погруженными в пресную воду, которая стекает в море бесчисленными ручьями.

 Так, что население, проживающее здесь, должно уметь приспосабливаться к быстрой смене температур, а с приходом весны – еще и солености. Зима, так же несет угрозу истирания льдами.

На литорали северных морей своеобразны условия освещенности, ведь за Полярным кругом солнце все лето не опускается за горизонт, а зимой вовсе не показывается над горизонтом. В промежутке между ними, происходит суточная смена дня и ночи весной – с нарастанием освещенности, а осенью – темноты. Это явление оказывает глубокое влияние на развитие водорослей. С приходом весны, когда появляется солнце, многочисленные водоросли, начинают бурно расти и к разгару полярного дня они уже бывают совсем большими. С наступлением темного времени суток – их рост прекращается и они умирают. Это оказывает свое воздействие на животных, которые обитают в водорослях, питаясь ими и находя в них укрытие.

Биологические часы жителей литорали

Каждый день стаи больших птиц покидают свои родные гнезда, устремляясь на большие расстояния. Однако, места кормежки они оставляют прежними и всегда возвращаются в период низкого стояния воды. Как известно, время отлива ежедневно сдвигается на 50 минут. К примеру, Австралийские цапли, которые гнездятся вдали от моря, но на кормежку всегда прилетают на литораль. Эти птицы, как будто бы знают, который час, не смотря на то, что время отлива каждый день сдвигается на 50 минут.

Способность живых организмов определять время суток была известна еще в древние времена. К примеру, на Руси всегда определяли время по петухам, которые напоминали своим хозяевам об раннем утреннем часе. По этому поводу даже слагали поговорки, которые до сих пор сохранились в русском языке, особенно в сказках. Многие растения подчиняются суточному ритму. Известно, что они раскрывают свои бутоны в строго определенное время суток.

В ботанических садах намерено высаживают растения, которые цветут в различное время суток, на одну клумбу. Это делается для того, чтобы клумба всегда была покрыта цветущими растениями. В определенное время, с необыкновенной точностью, как по сигналу бутоны одних цветов раскрываются, а  другие закрываются. Считалось, что это напрямую зависит от солнечного света. Но, как показали неоднократно проведенные опыты, растения обладают каким-то скрытым механизмом, который управляет их суточным ритмом. В 1729 году родилась целая наука о биологических часах. Были достигнуты большие успехи в области изучения биологических ритмов при помощи новых научно-технических средств. Теперь считается, что в основе суточной ритмики живых организмов лежит работа внутриклеточных биологических часов.

На протяжении суток в клетках растений и животных происходят изменения интенсивности в направлении обмена веществ. У зеленых растений физиологические изменения в течение дня направлены на осуществление фотосинтеза, так как ночью он невозможен. На протяжении всего дня они усиленно растут. Ночью, в клетках некоторых бобовых происходят сложные процессы, в результате это приводит к поднятию листков. То есть, растение само готовиться к наступлению дня, и пока нет солнца, оно подготавливает себя к более полному усвоению света.

У животных в течение суток изменяется интенсивность дыхания, количество сахара в крови, у теплокровных – температура тела. За время сна происходит полное восстановление нервной системы. Петухи, просыпаясь еще ночью, приветствуют начинающийся день. Они поют, даже если их поместить в полную темноту.

Как и каждый механизм, биологические часы требуют периодической корректировки. В природе существуют синхронизаторы хода с астрономическим временем. Главные из них – смена времени суток со светлого на темное. Осенью солнце встает позднее, а значит и петухи поют позже. Восход каждый день делает маленькую корректировку в их внутренних часах.

В некоторых случаях корректировка биологических часов происходит, в зависимости от изменения температуры, интенсивности шума, или каких-то физиологических процессов, проистекающих в самом организме. Возможно, даже, что стаи птиц руководствуются не одними биологическими часами, а двумя. Первые настроены на их обычный суточный ритм, а вторые – на ритм приливов.

Коренное население литорали напрямую зависит от не совпадающих суточных и приливных ритмов, поэтому ведет постоянно двойной отсчет времени.

В мангровых зарослях илистых пляжей на берегах тропических морей живут крабы-сигнальщики. Их название красноречиво говорит само за себя. Самец краба имеет огромную клешню яркого красного цвета. Он сидит возле своей норки и постоянно размахивает ей, как сигнальным флагом. Это движение свидетельствует о том, что у него все в порядке. Стоит кому-то  одному заметить приближающуюся опасность – он перестает подавать сигналы и скрывается в норке. Такое поведение вмиг распространяется вокруг, и все крабы исчезают, выставив наружу глаза на длинных стебельках. Как только кто-то один появляется на пляже, за ним выходят и все остальные.

Эти крабы-сигнальщики активны только при спаде уровня воды. Они бродят вокруг собственного жилища, ища себе пропитание. Их цвет меняется в зависимости от освещенности. С наступлением прилива животные забираются обратно в свои норки. При смене времени суток они меняют свой окрас, становясь желтовато-белыми. Смена цвета происходит за счет пигмента, который перемещается по отросткам особых клеток, концентрируясь в центре клетки в небольшой комочек, и краб при этом становиться более светлым, когда красящее вещество располагается по всей клетке – краб темнеет. Такой окрас нужен крабу во время дневных отливов, поэтому он меняет цвет лишь раз в сутки. Ежедневно время его потемнения сдвигается на 50 минут, что соответствует ритму приливно-отливного течения. Даже когда крабы содержаться в полной темноте и вдали от моря, их внутренние часы могут ошибиться лишь на минуты.

Человек создал такие часы, которые отсчитывают, помимо часов и минут еще и дни, а биологические часы некоторых литоральных животных показывают так же время лунного календаря, а еще существуют и такие, которые «бьют» лишь единожды в году. Во время сизигиев, морская вода заливает верхний горизонт литорали не каждый день, а только 2 раза в месяц. Соответственно, и поведение животных верхней литорали подчинено полумесячному ритму.

В тихом океане на коралловых рифах живут крупные  кольчатые многощетинковые черви – зеленый еунице, достигающие в длину 40 сантиметров. Они известны аборигенам по названию палоло. Когда на Самоа приходит весна, задние концы червей переполняются половыми продуктами, затем отрываются и всплывают на поверхность моря. Событие это происходит всегда ночью, на 6 – 8 сутки в октябре после полнолуния. Следующий раз – это будет уже в ноябре. Для жителей острова это считается деликатесом и национальным блюдом. Жители данного района сами рассчитывают время роения червей и подготавливаются к нему, как к празднику. Все население собирается на берегу на против рифа и начинают петь и танцевать. Когда наступает полная темнота, на риф посылаются наблюдатели с факелами из пальмовых листьев. Они, то и собирают пригоршнями всплывающие внезапно извивающуюся добычу, и при этом сообщают односельчанам. Те, в свою очередь хватают свои сети, корзины и спешат на риф, чтобы как можно больше насобирать вкусных и питательных червей. Они будут плавать на поверхности всего два часа, а затем лопнут и размоются водой. Местное население употребляет их в пищу живьем, запекают, сушат про запас. Потом в течении года употребляют в пищу, замешивая на них лепешки на кокосовом молоке. Они получаются в результате зеленого цвета. Наверное, отсюда и произошло прилагательное в названии червя.

Одновременный вымет большого количества половых клеток на ограниченном участке, облегчает их  встречу в бескрайнем океане, тем самым обеспечивая развитие следующих поколений. Ученые сходятся во мнении, что именно луна, которая ярко освещает небосвод своим светом, дает сигнал к началу «роения». Время, которое проходит меж подачей сигнала и ответной реакцией червя - 6 суток.

Большую роль играют биологические часы в приспособлении литоральных организмов в приливно-отливной зоне океана.

Соль - важная составляющая для жизни

В составе океанской воды на литр приходиться 35 граммов различных солей. Такая концентрация является самой благоприятной для морских животных. В результате в морях с нормальным  уровнем соли живут разнообразные животные и растения. В водоемах с пониженным уровнем соли флора и фауна гораздо беднее. К примеру, в литре беломорской воды недостаток соли составляет всего 5 – 10 граммов, и головоногих моллюсков здесь уже не встретишь никогда, также редко здесь можно увидеть и морских ежей.

Черное море является довольно распресненным, и из представителей иглокожих животных здесь встречаются лишь мелкие змеехвостки (офигуры), а в Азовском их вообще нет. Восточная часть Балтийского настолько опреснена, что настоящая флора и фауна практически отсутствует.

На нормальную океаническую соленость угнетающе, если не губительно, воздействуют главным образом пресные ручьи, текущие по осушенной территории литорали во время отливов. Именно в такой период в 1956 году ливнями были загублены значительные участки поселений кораллов на Большом Барьерном рифе Австралии. Последствия после этого были катастрофическими: ткани разлагающихся полипов отравили воду, вызвав смерть множества животных, в том числе и ниже приливно-отливной зоны.

При определенных условиях, они могут так же отравиться переизбытком соли. На это может влиять избыточное испарение воды. Однако приход приливной волны уравнивает уровень солености, не допуская такой угрозы засоления.

Клетки животных содержат в себе ионы солей в определенной концентрации, близкой к морской воде и в случае нарушения этого условия они погибают. При опреснении под влиянием давления воды на организм – соли из него уходят в окружающую среду. И тогда ткани организма разбухают от избытка влаги, приводя к необратимым последствиям.

Эволюция предоставила возможность животным выработать приспособления, с помощью которых они защищаются от нарушения режима. А. Гинецинским было установлено 3 основных типа таких приспособлений, и самое простое было обнаружено у более примитивных животных – морского червя (пескожила). Его привычное место обитания – грунт песчаных пляжей, где он роет себе норки по 30 – 40 см, и при отливах в них попадает вода, но для него это не считается опасным. Они выносят опреснение до 50%. Такой недостаток не оказывает на них вредного воздействия.

По мере усложнения процесса и ткани животных становятся более уязвимыми. Там же, на пляже, обитает еще один представитель, живущий на той же глубине – это песчаная ракушка из рода мия. Ее тело от воздействия пресной воды защищено двойной оболочкой – раковиной и кожной складкой – мантией. Наружу из ее укрытия выступают лишь длинный вырост с двумя отверстиями. Через которые моллюск осуществляет забор воды и ее выбрасывание. Таким образом, осуществляется и питание его и дыхание. Если в норку подлить немного пресной воды, то его отверстия мгновенно закроются, но через какой-то период вновь будут открыты. Однако, если туда опять попадет вода – отверстия вновь закроются. Таким способом моллюск пробует воду на вкус, и когда он почувствует, что эта вода подходит ему, то отверстия он уже не будет закрывать.

Если в пресную воду поместить моллюска, с поврежденной раковиной, то он тоже погибнет от повреждения мягких тканей.

У более высокоорганизованных организмов уже другая система защиты. Она заключается в надежной временной изоляции от внешних воздействий, о чем свидетельствуют дополнительно развитые специфические органы чувств. Но у этих приспособлений имеются и свои недостатки, в опресненной среде у этих животных снижается обмен веществ, а следовательно, и активность и они не могут ни передвигаться, ни питаться.

В приспособлении к условиям существования в непостоянной солености самое высокое положение имеют ракообразные и рыбы. При попадании в неестественную для них среду их организм начинает усиленно выводить наружу лишнюю воду, при этом, через жабры и кровь всасывать соли натрия. В условиях избыточной солености организм будет усиленно всасывать воду, а выводить избыток солей. Эта особенность их организма дает возможность самому животному с легкостью переносить либо распреснение, либо переосолонение окружающей его среды. При этом быстро приспосабливаться к растворам любой концентрации. Внешне их активность никак не изменяется. Они всю жизнь могут жить в соленой среде, но нереститься в пресных водах. (Лососевые, осетровые и другие.) Крабы с легкостью переносят потоки пресной воды, которые попадают в их среду обитания в устьях рек. 

Чувствительность к свету животного мира в морской среде

Освещенность на литорали зависит не только от времени суток, но и от уровня стояния воды. В тех местах, где вода замутнена илом, вызванного приливами, даже днем стоит мрак. Из-за мутной воды видимость здесь падает, иногда даже, до нескольких сантиметров. Поэтому, обитатели илистого дна не могут полагаться лишь на свое зрение при поиске пищи, а многие из них вообще лишены этого органа.

Во время прилива дело с освещенностью обстоит не так уж и просто. Когда стоит полная вода, благодаря рассеиванию, все предметы освещены гораздо равномернее, чем на воздухе. Дно на мелководье в этом случае достаточно прозрачно и хорошо освещено. В местах большой скопляемости растительности, особенно с бурой окраской, литораль затемнена в отлив, а не на оборот. Когда же придет вода, то водоросли распрямятся, и дно моря будет освещено косыми лучами солнца. Во время отлива, хорошо зная полумрак, который царит здесь, под слоем бурых водорослей, просто поражаешься, когда видишь эти места под водой. Вместо нагромождения водорослей, здесь стоит лес, колышущихся фантастических растений, образующих на самом верху, ажурную крону. На дне при этом просматривается каждый камешек, рачок или моллюск.

Так как полный период колебания моря не совпадает с продолжительностью суток, наиболее высокое и наиболее низкое стояние воды будет приходиться на разное время дня и ночи. Для местного населения это совсем не маловажный фактор. Сюда прилетают на кормежку птицы, а вот ночью они спят.

В тропических морях живут моллюски, которые обладают овальными глянцевитыми раковинами, которые очень высоко ценятся, они идут на изготовление украшений, а в старину служили, даже вместо денег. Коллекционеры и просто любители усиленно собирают их, разыскивая во время отливов среди камней.

Эти моллюски используют себе в пищу, налет водорослей, образующийся на верхней стороне камней, которые служат им укрытием днем. Ципреи выползают во время темного времени суток на поверхность плит, тогда их легко можно обнаружить с помощью фонаря во время отлива.

Но света сторонятся не только ципреи, многие обитатели литорали так же избегают его. Это объясняется на свету при отливе, когда они беспомощны перед любым хищником.

Свет служит одним из главных фактором распределения животных по суши. Такие моллюски, как морские желуди, благодаря своим глазкам, могут отличить свет от темноты. Они двигаются в сторону светлой поверхности моря, и пред тем как прикрепиться к опоре, превратившись во взрослый организм, скапливаются в самом верхнем слое воды. Их усики и часть головы видоизменены, как раз, чтобы прикрепиться. У них существуют специальные цементные железы, которые помогут им при прикосновении с твердой поверхностью прирасти к ней. И вскоре это будет уже взрослая особь.

Прямое указание на зависимость от освещения порой может стать причиной ошибочного мнения. Длительное время считалось, что свет является первостепенной причиной в размножении морских желудей. Их личинки появляются еще осенью, но на протяжении всей полярной ночи пребывают в материнском организме и как только появляется пища для них, они выходят наружу даже в темноте.

Первые солнечные лучи могут вызывать начало размножения жгутиковых водорослей, а вслед за этим наступает период нереста морских желудей. Однозначно, что связь  меж концом полярной ночи и началом вымета личинок, конечно, имеется, но здесь еще должно присутствовать дополнительное звено в виде жгутиковых водорослей. Порой таких звеньев бывает несколько штук.