Долго думали, что постройка скелета в основном «дело рук» зооксантелл. Существуют же свободноживущие известковые водоросли — литотамнии, способные возводить рифы не хуже кораллов. Иногда их вклад в постройку рифа даже значительнее, чем самих полипов. Не они ли скрепляют прочной розово-красной «штукатуркой» волнорезный гребень на краю рифа? В пользу гипотезы о строительных способностях зооксантелл как будто косвенно свидетельствовал и тот факт, что по массе эти симбионты намного превосходят кораллы. Существовало также мнение, будто в своей созидательной деятельности водоросли используют продукты выделения полипов, например углекислый газ.
Йонг и другие исследователи доказали, что основа симбиоза кораллов и водорослей та же, что и у других зеленых животных. Водоросли поселяются в теле кораллов ради углекислоты, азотистых и фосфорных продуктов выделения. Углекислота идет не на образование извести, а на фотосинтез глицерина, из жидких же продуктов выделения водоросли строят белковое вещество своего тела. Симбионты, следовательно, заменяют кораллам органы выделения, поглощая отходы их жизнедеятельности. В свою очередь кораллы получают от симбионтов в дневное время дополнительные порции кислорода и, возможно, часть глицерина. В этих взаимных выгодах и кроется основное условие их альянса. В этом и главная причина любви кораллов к свету.
По-видимому, живя в теле кораллов, водоросли участвуют в образовании рифов опосредствованно. Поставляя кислород и удаляя продукты обмена, они создают условия для быстрого роста кораллов, а тем самым и для наращивания их мощного скелета.
Начиная с 60-х годов американские специалисты Т. и Н. Горо стали экспериментально исследовать биохимическую сторону механизма отложения извести у кораллов с помощью радиоактивного изотопа углерода. Им удалось установить, что между интенсивностью фотосинтеза и скоростью отложения извести существует прямая зависимость: на свету этот процесс шел в девять раз быстрее, чем в темноте. По свидетельству другого исследователя, американца Уэйнрайта, толчок к отложению извести дают водоросли. Они вырабатывают некое хитиноподобное вещество, на котором, как на твердой основе, и откладывается известь будущего скелета.
В общем секрет слаженной работы кораллов и водорослей все еще остается для нас загадкой. По сути дела наука только начинает подбирать ключи к тайнам этой сложнейшей симбиотической системы. Об одном интересном открытии советского исследователя, касающемся питания кораллов, будет сказано в последней главе книги.
Большинство кораллов, подобно крупным хищникам, активны преимущественно ночью. Днем они вялы, так как вся их энергия направлена на переваривание захваченной пищи. Основное орудие охоты и одновременно защиты этих сидячих организмов — стрекательные капсулы (книдобласты), устроенные по тому же принципу, что и у гидры. Во время охоты полип может наполовину выставлять из известкового домика переднюю часть своего тела, на кончике которого распускается «цветок». Это полип распустил свои нежные, но коварные щупальца. В них спрятаны сотни и тысячи «бомб», готовых взорваться при малейшем соприкосновении с чем-нибудь съедобным. Тогда из них мгновенно выскакивает длинная, туго скрученная нить (нематоцит) с «копьями» и крючками, смоченными ядовитой жидкостью, и вонзается в тело какого-нибудь рачка. Потом щупальца и тонкие реснички подтягивают парализованную жертву к ротовому отверстию.
Особое впечатление производит риф ночью, когда в поисках пищи активно работают щупальца всей колонии. Сразу даже трудно себе представить, как миллионы и миллиарды этих крохотных созданий, эти пожизненно прикрепленные к одному месту и замурованные в собственном доме существа своими «гарпунами», крючками и ядами ловят и убивают мельчайшую живую добычу и как потом столь же несметное число миниатюрных пастей поглощает ее. Когда риф «ест», он уподобляется маленькому спруту, отраженному в тысяче зеркал. Говоря словами Кусто, поистине риф живет одновременно «масштабами микромира и Гаргантюа».
Познакомившись с эндосимбионтами, живущими внутри кораллов, перейдем теперь к отношениям кораллов с окружающими живыми существами. Тут уже не будет той кажущейся внешней пассивности или, вернее, скрытности, которые отличают союз растений и животных. Речь пойдет об активных отношениях животных к животным, которые наделены острыми реакциями и определенными, пусть самыми примитивными, эмоциями.
Рифы сосредоточили в себе львиную долю мира беспозвоночных. Здесь представлены все его крупные подразделения, ныне существующие на Земле, исключая разве только насекомых. Кроме того, для рифов характерно великое множество рыб. Большинство обитателей рифа одето в яркие разноцветные наряды, подстать самим кораллам. Для многих это жизненная необходимость: чтобы быть незаметными для врагов, нужно уметь слиться с окружающим фоном. Именно на рифах в одной и той же группе мы найдем одновременно и крошечных, и гигантских представителей животного царства.
Коралловые джунгли служат для обитающих в них морских животных тем же, чем вечнозеленые леса — для сухопутных. Они дают им убежище, укрытие для выведения потомства; они их кормят и в отличие от леса еще и активно защищают от врагов.
Чего только не увидишь на рифах! Умей только смотреть, не пропуская ни одной мелочи. Встретишь все — от нежной привязанности «неразлучных друзей» до лютой неприязни непримиримых врагов, от взаимных услуг «заботливых соседей» до поедания сильным слабого. Нити, связывающие обитателей рифов, сплетены в столь сложный клубок и отличаются столь щедрым многообразием, что на сегодняшний день распутана лишь очень небольшая его часть. Человек только начинает постигать тонкость и сложность организации этого уникального комплекса, равновесие которого природа отлаживала миллионы лет.
Выше мы называли рифы райскими, цветущими уголками. Но если у читателя сложилось впечатление, что здесь царят мир и безмятежность, то мы должны его глубоко разочаровать. Рифы могут показаться человеку раем только с первого взгляда, и то, если на него никто не пытается напасть. На самом деле «рай» этот довольно грозен, так как его кажущаяся гармония держится на крови миллионов и миллиардов живых существ. Достаточно сказать, что в коралловом «раю» живут или в него заплывают, привлеченные обилием пищи, такие страшные хищники, как акулы, мурены, барракуды. Неумолимая борьба за существование здесь сильнее, чем где бы то ни было. Она вынудила хищников изыскивать все новые и новые методы и средства нападения, а их жертвы — находить новые способы защиты и спасения.
Законы рифовых джунглей суровы. Жизнь многих их обитателей можно сравнить с цирковым акробатическим представлением, участники которого при каждом трюке смотрят смерти в глаза. За малейшие отклонения в исполнении легко поплатиться жизнью. По трагедии, ежеминутно разыгрывающиеся в мире безмолвия по вине хищников, — не наша тема. Коль скоро мы решили говорить о симбиозе, оставим в стороне диссонансы, которых слишком много в симфонии жизни, и займемся созвучиями.
Коралловые рифы дают нам множество примеров дружеского единения и согласия. Пожалуй даже, по числу разных симбиозов это сообщество (на научном языке — биогеоценоз или экосистема) занимает на нашей планете первое место. Как в энциклопедии, в нем представлены все существующие типы и разновидности симбиоза. Вместе все обитатели рифов за вычетом хищников и паразитов составляют единое симбиотическое сообщество, своего рода «большой симбиоз», обнимающий тысячи видов.
Перечислить даже основных участников большого симбиоза не представляется ни малейшей возможности. Легче описать в общих чертах, где и как они живут. Часть животных проводит всю жизнь внутри колонии кораллов, для чего многие из них просверливают ходы в скелете. Нередко колония окружает такое животное со всех сторон, и оно оказывается замурованным в толще коралла, получая пищу через небольшое отверстие. Другие ползают по поверхности кораллов или держатся от них на расстоянии каких-нибудь нескольких сантиметров, третьи укрываются в зарослях кораллов только во время опасности.
Маленькая тридакна кроцея живет в толще кораллового известняка, словно в двойном блиндаже (у нее ведь есть еще своя раковина), сообщаясь с внешним миром через узкую щель, из которой торчит наружу край раковины и видна мантия. В самых прибойных местах рифа можно встретить морского ежа гетероцентротуса. Он тоже забирается в узкие щели и небольшие пустоты в породе. Часть игл на его спине сильно уплощена. Вместе с находящимися в их основании сильными мышцами они помогают ему прочно удерживаться в расщелинах. Между ветвями и вдоль ложбин кораллов неторопливо ползают крохотные крабы и креветки.
Каждый крупный коралловый массив — это целый замкнутый мир с разнообразной микрофауной. Но этого мало. Примеру кораллов следуют многие другие рифовые животные, давая приют разнообразной мелкой живности. На рифах буквально любая губка, актиния, моллюск с достаточно крупной раковиной образуют свой микромир, в котором живут рачки, черви, мелкие рыбки, простейшие…
Если бы о жизни многочисленных коралловых симбионтов все было известно и мы захотели бы их классифицировать в зависимости от пользы, которую они приносят своим хозяевам, то наверняка установили бы целую иерархию. В первом приближении их можно разбить на три основные группы. Одни сожители кораллов (комменсалы) пользуются их приютом и покровительством, ничего не давая взамен. Другие оказывают им небольшие услуги, облегчая существование. Третьи, наиболее «благодарные», в обмен на гостеприимство и защиту взяли на себя важнейшие функции, от которых зависит сама жизнь кораллов. К этой последней группе «истинных друзей» относятся, в частности, те симбионты, которые отвечают за санитарно-гигиеническое состояние рифов.
Для кораллов проблема номер один — удаление трупов, как «своих», так и «чужих». При высокой продуктивности рифового сообщества (она измеряется количеством производимой биомассы) увеличивается и число мертвых растительных и животных организмов, которые падают вниз непрерывным дождем. Кораллы во многих делах самостоятельны, но очищать себя от мертвой органики они не в состоянии. Вспомним, что кораллы — сидячие организмы, прикрепленные к одному месту. Правда, и тут есть исключения. В шаровидные известковые домики некоторых полипов иногда забирается червь, который судорожными рывками, то сокращая, то расслабляя свое тело, передвигает по дну и себя, и колонию. Но подавляющая масса кораллов живет и умирает там, где родилась. Если бы их никто не чистил, они задохнулись бы под слоем мертвых частиц. К тому же эти частицы оказались бы очень быстро сцементированными известковыми водорослями и превратились бы в твердую корку. Вот тут-то кораллам и необходима помощь санитаров.
Среди организмов, питающихся падалью, очень важную группу составляют крабы и креветки, живущие в тесном симбиозе с полипами. В частности, они самые обычные квартиранты грибовидных фунгий. В сумерки полчища этих работяг выходят из укрытий на поверхность рифа и принимаются энергично подбирать разные трупы. Если это полип или другой организм, заключенный в вестковый домик, они извлекают его и оттуда, ловко и быстро раздробляя скелет своими мощными клешнями.