По изумрудной Лагуне

Забравшись в лодку и вернувшись к ведущему в Лагуну протоку, где вода редко стоит выше шеи, легко заметить перемены на дне. По пути к приливному каналу рифообразующие кораллы начинают исчезать, по-видимому, из-за слишком соленой воды, испаряющейся в жаркие и ветреные дни. Вместо кораллов появляются новые ниши: мелкозернистый природный илистый осадок, километры подводных отмелей, заросших зелеными водорослями талассией и нептуновой кистью, непроходимые мангровые заросли.

Подводная часть мангровых деревьев, растущих у приливного канала, часто заселяется яркими губками. Их синяя, фиолетовая и оранжевая окраска говорит об обитающих на них разнообразных микробах. Особенно нравятся губкам цианобактерии. Форма губок также удивительно разнообразна: одни губки напоминают мячики для гольфа, другие – цветочные вазы. Встречаются даже похожие на органные трубки. Биологи долго обсуждали природу губок (Porifera), поскольку те выглядят, как растения, и ведут себя, как растения. В отличие от кораллов, у губок нет кишечной полости и нервной системы. Они не убегают и не прячутся при нападении рыбы. Будучи немного большим, нежели колония клеток, губки могут принимать почти любую форму и расти почти во всех направлениях. Но они далеко не пассивны. В ходе известного эксперимента, поставленного в самом начале XX в., губку измельчили путем продавливания ее через шелковый дамский чулок (надеюсь, с позволения дамы и без последующего использования). Пройдя через ткань, клетки, однако, с легкостью собрались воедино (этот эксперимент не из тех, которые можно провести дома на земляных червях или медузах, так как результат будет неприятным). Иными словами, клетки губок ведут себя как колонии клеток, а не как, например, тела клетки медузы или клетки человеческого тела. Мне довелось наблюдать миграцию колонии губок с помощью клеток, правда, всего на несколько миллиметров в день. Они также способны выпускать длинные ленты клеточной ткани либо для перемещения, либо для уничтожения нежелательного соседа. При этом губки применяют медленнодействующие яды. Пожалуй, самая странная черта губок та, что они не слишком заботятся о симметрии своего тела, а входные и выходные отверстия разбросаны по его поверхности произвольно. Отсутствие симметрии у губок обычно считается признаком примитивности. Оно резко контрастирует с прекрасной симметрией кораллов и медуз, занимающих следующую ступень на древе жизни.

Тем не менее стенка губки отличается непревзойденной красотой, которая вам, конечно, знакома, если вы принимали ванну. Тело губки испещрено крошечными отверстиями, через которые тысячи клеток хоаноцитов фильтруют воду. Хоаноциты машут плетевидными жгутиками, подобно футбольным фанатам на матче, вызывая односторонний приток воды вовнутрь. Но поры такие крошечные, что они не подходят для фильтрации чего-либо крупнее бактерии (около тысячной доли миллиметра). Более крупные частицы, несомненно, будут забивать поры, что приведет к катастрофе. Мы, позвоночные, способны кашлять и потеть, но у губок нет механизма очистки пор. Таким образом, у губок остается два варианта. Первый: оставаться в районах с чисто ламинарным течением и очень прозрачной водой. По этой причине многие современные губки обитают только на морском дне. Второй выход изобретательнее: они приглашают к себе “уборщиков”-беспозвоночных, например креветок и офиур. Именно так многие губки на рифах и в лагунах Барбуды избавляются от детрита.

Здесь обитает еще один интересный организм. У него ярко-зеленая окраска, он образует большие скопления на дне морского канала и процветает в прудах, заросших манграми. Везде, где он обитает, морское дно покрывается чем-то похожим на белоснежные кукурузные хлопья. Эти “хлопья” из известняка покрывают большую часть дна и некоторые части рифа. Когда одна из зеленых глыб поднимается на поверхность, заметно ее сходство с опунцией обыкновенной. Но у нее нет ни тканей, ни цветов. Это водоросль, и ее фотосинтетические пигменты и ядра плавают внутри очень крупной клетки – синцития. Интересно, что это создание, халимеда (Halimeda), указывает один из возможных путей развития высших многоклеточных организмов: я имею в виду деление синцития на клетки. Но есть и кое-что еще. Плавая в лагуне ночью, можно заметить, что халимеда изменяет цвет на белый. Это оттого, что зеленые фотосинтетические пигменты “убегают” с поверхности водоросли и “прячутся” в канальцах известковых “хлопьев”. Водоросль проделывает это каждую ночь, как бы пытаясь защитить ценные фотосинтетические пигменты от созданий тьмы, рыщущих по дну: морских ежей, улиток и рыб. Те выходят на охоту сразу же, как только дневные хищники (барракуды и т. д.) удаляются спать в мангры. Иными словами, “хлопья” – это отпугивающее средство для ночных пасущихся животных. В древности, когда еще не было хищников и растительноядных животных (возможно, именно таким был “затерянный мир” Дарвина), “кукурузные хлопья”, скорее всего, не были нужны.

К лагуне Каффи-Крик

Неподалеку от мангровых болот расположены лагуны, соленые озерца, воды в которых обычно не выше колена. Если перейти такое озерцо босиком, ил будет приятно щекотать пальцы, а воздух наполнится слабым запахом серы, как при варке шпината. Это из-за того, что ил здесь богат органическими веществами, как и в тех старых лагунах, в которых мы позднее найдем древнейшие следы животной жизни. Соленая вода лагуны Каффи-Крик моментально напомнит, где у вас на ногах самые глубокие царапины. В такой агрессивной среде ни кораллы, ни водоросли жить не могут.

Дно озерец покрывает “ткань”, напоминающая небрежно сотканный из пастельных филаментов персидский ковер (см. вкладку). Нити, однако, погружены в слизь: такого точно не встретишь и в самых дешевых персидских коврах. Этот слизистый покров в биологии называется биопленкой или цианобактериальным матом из-за доминирующего присутствия цианобактерий и других видов нитевидных микроорганизмов. Геологи называют ископаемые остатки таких “ковриков” строматолитами. Строматолиты могут быть похожи на капустный кочан и сохранять следы древнейших сообществ. На Барбуде строматолиты стали пастбищами для батиллярий (Batillaria) и других маленьких улиток с остроконечными раковинами. Батиллярия, этот выносливый моллюск, активно питается подножным кормом, а с приходом засухи закрывает устье раковины и погружается в недолгий сон. Раковина улитки сама по себе является жизненным пространством для других созданий. Талом водоросли батофоры (Batophora) в форме щеточки нередко прикрепляется к такой раковине, поскольку здесь мало к чему можно пристать. А поверхность водоросли, в свою очередь, служит домом для тысяч простейших, например фораминиферы Quinqueloculina (“дом с пятью комнатами”).

Но и такие “тихие гавани” уступают первенство скучным цианобактериальным матам, выстилающим дно самых горячих и соленых прудов. Вода в таких местах, если она вообще присутствует, быстро впитывается в мат. Если встать на упругую поверхность цианобактериального мата, останутся отпечатки в несколько сантиметров глубиной, в которых видны полосы самых удивительных цветов. Такая зональность говорит о том, что микроорганизмы способны жить в соленых водоемах, лишь погружаясь в темноту. Микроорганизмы-победители держатся ближе к поверхности, а неудачники откладываются слоями, формируя иерархию еще более строгую, нежели у туристов на карибском курорте. Солнцелюбивые цианобактерии, например Oscillatoria, подобны суперзвездам, которые мечтают быть на виду. Сразу под ними лежит тонкий слой микроорганизмов свекольного цвета (из-за присутствия серобактерий) Thiocapsa, которые имеют пурпурный фотосинтезирующий пигмент. Они совершенно не выносят кислорода.

Оставшаяся часть “слоеного пирога” выглядит (и пахнет) как мусорный бак. Запах тухлых яиц указывает на присутствие сульфатредуцирующих бактерий Desulfovibrio. Неспешно кормясь органическими отложениями, эти микробы производят в качестве побочного продукта токсичный сероводород, который помогает им избегать ненужной конкуренции. Сульфатредуцирующие бактерии подобны завсегдатаям ночных клубов: не терпят ни яркого света, ни кислорода.

В пределах ширины человеческого пальца в цианобактериальном мате можно наблюдать переход от “кислородного рая к бескислородному аду”. Эти изменения вызваны “примитивными” прокариотами. Примитивны они потому, что их хромосомы не сосредоточены в ядре, а дрейфуют по клетке. Также у них, как правило, отсутствуют полезные клеточные компоненты. Эукариотические клетки можно сравнить со швейцарским раскладным ножом: у них есть и приспособления и для фотосинтеза (хлоропласты), и источники энергии (митохондрии), и приспособления для движения (реснички, жгутики), и многое другое. У прокариот нет почти ни одного из этих “гаджетов”, но их выручает умение быстро расти в подходящей среде. А условия почти всегда подходят по крайней мере для одного вида из множества прокариот. Редко превышающие тысячную долю миллиметра прокариоты правят миром. Они повсюду. Без них наша жизнь была бы гораздо беднее. Вероятно, мы задохнулись бы или умерли от голода.