Морские звезды и их родственники [1989 Левин В.С., Коробков В.А. - Под водой

Здесь речь пойдет о некоторых представителях многочисленного типа иглокожих. Среди них особенно популярны морские звезды и морские ежи. Менее известны голотурии, хотя с одним из представителей последних, трепангом, некоторые читатели, вероятно, имеют достаточно близкое, так сказать, гастрономическое знакомство. Известно около 1500 видов морских звезд, но мы обычно сталкиваемся лишь с небольшим числом - теми, кто живет поблизости от берега на глубине, доступной подводнику с аквалангом или дыхательной трубкой. А вообще-то звезд можно встретить и на глубинах свыше 7 км. Они распространены на всех широтах - и в тропиках, и подо льдом в Арктике и Антарктике. Основное условие для жизни морских звезд, как, впрочем, и всех иглокожих,- достаточно высокая соленость воды.

Именно из-за низкой солености воды звезд не встретить в Каспийском, Аральском и Балтийском морях. В Черном море они встречаются, но только в западной части у Босфора. Много видов обитает в Белом и Баренцевом морях, но больше всего - на Дальнем Востоке. В прибрежных водах морские звезды и ежи - самые заметные, наиболее бросающиеся в глаза обитатели Японского моря.

Наиболее обычна амурская звезда, имеющая классическую для этих животных форму. Недаром ее латинское название Астериас так и переводится: звезда. У нее пять стройных треугольных в плане лучей. Тело окрашено в красноватый или малиновый цвет. Размеры довольно крупные - до 20 см по большому радиусу. Тело покрыто "броней" из прочно сцепленных между собой известковых пластинок. На пластинках - иглы гранулы, а также особые хватательные органы - педицеллярии. Этими органами, имеющими вид щипчиков, пинцетов или ножниц, звезда сбрасывает с себя посторонние частицы и мелких животных.

Если перевернуть звезду на спину, то можно увидеть идущие от центра к концам лучей бороздки с рядами многочисленных сосочков - так называемых амбулакральных ножек. Каждая ножка (она внутри полая) проходит через отверстие в известковой пластинке скелета и переходит в пузырек - ампулу. Полости всех ножек одного луча связаны радиальными сосудами, которые с помощью кольцевого сосуда объединены в амбулакральную систему (иначе - водно-сосудистая система), являющуюся характернейшей особенностью иглокожих,- ничего подобного ни у каких других животных нет.

С помощью амбулакральной системы звезда передвигается, захватывает пищу. Для этого каждая ампула имеет специальную мышцу. Сокращаясь мышца сжимает ампулу, выдавливая жидкость в полость ножки (от выталкивания в подводящий сосуд жидкость удерживается клапаном), и та вытягивается. Находящейся на конце ножки присоской звезда прикрепляется к песку, камням или другим предметам. Потом она расслабляет мышцы ампул, при этом ножки укорачиваются, подтягивая "хозяйку" вперед. Ножек много, поэтому звезда движется довольно быстро и крепко присасывается к камням.

Жидкость, заполняющая амбулакральную систему, по составу мало отличается от морской воды. По мере необходимости запасы этой жидкости пополняются. Для этого от кольцевого канала внутри тела к его верхней стенке идет особый сосуд, заканчивающийся на спине звезды выпуклой пластинкой, пронизанной мельчайшими отверстиями. Эта так называемая мадрепоровая пластинка обычно отличается по цвету и хорошо заметна у всех звезд.

У морских звезд нет даже намека на голову, нет и мозга. Нервная система очень примитивна. Все лучи звезды равноценны, и ей в принципе безразлично, куда двигаться. В то же время было замечено, что звезда иногда отдает предпочтение какому-либо лучу и он чаще других становится ведущим.

Морские звезды - истинные акробаты. Трудно поверить, насколько гибким может быть их кажущееся неуклюжим тело. Они способны протискиваться через крохотные отверстия, могут буквально завязываться узлом. Эта их способность, кстати, помешала использованию для мечения (это важно при выполнении многих исследований) привязных меток. Когда в одном из опытов на звезду была надета специальная "сбруя", освободиться от которой, по мнению авторов, не было никакой возможности, не прошло и нескольких часов, как звезда снова была "свободной", проделав совершенно немыслимые движения лучами.

Один из самых обычных обитателей дальневосточных морей - амурская морская звезда. Фото А. Голубева

Амурская звезда - плотоядное животное. Ест она все, что в состоянии добыть,- от мелких червей до рыб, не пренебрегает и останками различных животных. Звезды лишены зрения, добычу отыскивают с помощью обоняния и осязания. Поискам способствуют длинные ножки, расположенные на концах лучей, у живых звезд обычно слегка приподнятых. Любимая пища амурской звезды - двустворчатые моллюски. Отыскав такого моллюска, например мидию, звезда обхватывает его раковину лучами и присасывается ножками к створкам. Тянущее усилие до нескольких десятков ньютонов позволяет ей перебороть моллюска, и через некоторое время створки его раковины приоткрываются. Ранее считалось, что открыванию раковин способствуют какие-то химические вещества, выпускаемые звездой, но сейчас установлено, что этот процесс чисто механический.

Открыв моллюска, звезда выпускает через ротовое отверстие свой чрезвычайно растяжимый желудок и обволакивает им владельца раковины. Переваривание жертвы происходит, таким образом, вне тела звезды. Мидию звезда может переварить и не открывая, а просто просовывая желудок через узкую - в доли миллиметра - щель между створками. Небольшую добычу звезда просто заглатывает целиком, выбрасывая остатки пищи прямо через рот (анального отверстия у звезд нет).

Кроме амурской звезды, в Японском море водятся еще несколько видов. Под камнями у самого берега можно встретить некрупных летастерий с длинными круглыми в сечении лучами, покрытыми шипами и гранулами. Их окраска - разнообразное сочетание серого и черного цветов. Это очень малоподвижное животное: мало кому довелось видеть движущуюся летастерию.

Немного похожи на летастерий звезды афеластерии. Лучи у них несколько толще и к основанию слегка сужаются. Окраска этих звезд кирпично-охристая, по спинной оси луча проходит заметная полоска. Афеластерии особенно часто встречаются на скоплениях (друзах) мидий. Здесь они питаются молодью мидий и всевозможными мелкими животными, в изобилии обитающими в друзах.

Часто в прибрежной зоне можно встретить лизастрому - небольшую бордового цвета звезду с бархатистым, совершенно мягким телом. Эти звезды встречаются в самых разных местах - под камнями, под огромными слоевищами ламинарий на илистом дне, но больше всего их на крупных валунах и скальных стенках открытых прибойных мысов. Лизастрома - очень подвижная звезда, она может развивать скорость до 50 см/мин. Это активный хищник, гроза всего живого. В период нереста терпуга и других рыб в прибрежной полосе большинство звезд переключается на поедание их икры, часто скапливаясь большими группами.

На глубине 6...8 м начинают попадаться дистоластерии - если не самые красивые, то, безусловно, самые "элегантные" звезды наших морей. У этих крупных звезд длинные стройные бархатисто-черной окраски лучи с крупными белыми иглами, а мадрепоровая пластинка и концы лучей - ярко-желтые. Дистоластерии живут только на мягких грунтах, ибо основная их пища - закапывающиеся двустворчатые моллюски. Обнаружив с помощью обоняния такого моллюска, например каллисту, дистоластерия начинает раскапывать грунт. Это очень интересный процесс, напоминающий проходку скважины большого диаметра. Ножками дистоластерия передает песчинки от центра к периферии - одновременно как бы работают пять транспортеров - и в то же время медленно вращается вокруг своей оси. Через несколько десятков часов в грунте образуется воронка, в центре которой оказывается моллюск. Интересно, что к звезде, схватившей добычу, собираются "подруги" со всей округи, часто образуя многослойные кучи из нескольких десятков животных.

Черно-белые дистоластерии очень элегантны, но это прожорливые хищники, уничтожающие множество различных животных, в первую очередь двустворчатых моллюсков. Фото А. Голубева

На открытых местах побережья на скалах можно встретить крупных и очень красивых звезд эвастерия ретифера. У них толстые овальные в сечении лучи малинового цвета, на верхней стороне - выпуклый узор. Из-за совершенно открытого образа жизни и яркой окраски эти звезды энергично выбираются туристами в качестве сувениров, и сейчас эвастерии, и без того немногочисленные, стали во многих местах уже редкостью.

Сетчатая эвастерия - настоящее укращение подводных пейзажей дальневосточных морей. Эти звезды всегда живут на скалах, в местах с чистой и прозрачной водой. Фото А. Голубева

Крупная морская звезда игольчатая эвастерия. Фото А. Голубева

Все звезды, о которых упоминалось выше, относятся к одному отряду педицелляриевых. Они наиболее характерны для холодных и умеренных вод, в тропиках их немного. Другой отряд - явнопластинчатые. Названы они так за то, что края лучей многих представителей этого отряда окаймлены крупными, хорошо заметными пластинками. На мелководье Японского моря встречается только одна звезда этой группы - луидия. Это небольшая плоская звезда с геометрически правильными лучами, окрашенными в очень приятный дымчатый цвет. Обитает она только на участках дна, покрытых мягким илом, на котором не живут другие звезды. Возможно, что луидии - самые быстрые из всех звезд наших вод. Хотя там, где они живут, вода обычно довольно мутная, вид этих звезд, беззвучно скользящих над серым дном, производит очень сильное впечатление.

Настоящее царство явнопластинчатых звезд - тропики. Самая обычная звезда на коралловых рифах - линкия. У нее очень маленький диск и пять длинных цилиндрических лучей, окрашенных в очень яркий синий цвет. Не менее часто встречаются на рифах и совершенно непохожие на линкий кульциты. Описать кульциту нетрудно - по форме и по "фактуре" тела она похожа на хорошо пропеченный каравай. Только перевернув "каравай" на спину и увидев пять радиальных характерных бороздок с ножками, можно убедиться, что, несмотря на отсутствие явно выраженных лучей, это все-таки звезда. Способ питания сделал и линкий, и кульцит малоподвижными. А питаются они, в отличие от большинства звезд других видов, рыскающих как волки в поисках добычи, лишь водорослями, которых, вопреки распространенному мнению, на коралловых рифах предостаточно.

Характерная черта большинства тропических звезд - чрезвычайно мощное развитие скелета. Он превратился в настоящий панцирь, надежно защищающий своего хозяина, что при обилии в тропических водах разнообразных хищников немаловажно. Известковые пластинки даже у такой изящной звезды, как линкия, настолько прочны, что нечего и думать резать луч ножом - без топора здесь не обойтись. Но есть звезды, в сравнении с которыми панцирь линкии - просто яичная скорлупа.

Теперь на некоторое время вернемся на побережье Японского моря. У самого берега попадаются небольшие звезды с выпуклой спиной и очень короткими лучами. Обычно лучей 5, но бывает и 4, и б и, гораздо реже, 7. Окраска яркая: на синем фоне оранжевые пятна различной формы. Этих звезд - гребешковых патирий - так много, что их часто просто перестаешь замечать.

Гребешковая патирия встречается в Японском море практически повсеместно. Обнаружив пищу (обычно это мертвое животное), эти звезды собираются большими группами. Фото А. Голубева

Патирий просто вездесущи: живут и у самого берега, и на глубине 40 м, и на песке, и на скалах. Если быстро поднять патирию с грунта, то под ней обнаружатся полупрозрачные кружевные лопасти, тотчас втягивающиеся внутрь. Это желудок. Обычно патирий ползают, вывернув его наружу и переваривая все, что попадется "под руку",- органическую пленку, мелких животных, разные останки. Если на дне появляется тело крупного мертвого краба или рыбы, патирий первыми оказываются тут, во множестве облепляя добычу.

Патирий относятся к третьему отряду морских звезд - к игольчатым звездам. К этой же группе принадлежат обитающие в морях нашей страны многолучевые "солнечники" - солястеры. Это чрезвычайно активные и хищные животные. Они охотно поедают своих иглокожих родственников - морских ежей, голотурий и даже других звезд.

А в тропиках у нашей скромной патирий есть собрат, которого без преувеличения можно назвать одним из самых известных морских беспозвоночных,- уже упоминавшаяся звезда акантастер планци, чаще именуемая поэтическим названием "терновый венец". Об акантастере написаны сотни статей, несколько книг. Эти животные привлекли внимание человека в связи с проблемой гибели коралловых рифов, защищающих берега многих островных государств в Тихом океане.

А это - знаменитый акантастер планци, 'терновый венец', гроза коралловых рифов. Фото М. Проппа

Акантастер планци - очень крупная многолучевая звезда буро-зеленоватого цвета, покрытая длинными острыми иглами с ядовитой (необычное для звезд явление!) слизью. Необычно и поведение звезды: если ее оторвать от дна, она подгибает лучи и превращается в огромный колючий шар, укол о который может вызвать довольно сильное отравление. Питается эта звезда только живыми кораллами, и когда она медленно движется вдоль рифа, за ней остается полоса белых коралловых скелетов. В нормальных условиях риф легко залечивает эти раны и не дает акантастеру сильно расплодиться - коралловые полипы сами поедают личинок звезд. Если же риф ослаблен (разработка кораллов, загрязнение), то естественной регуляции не происходит и акантастер может неконтролируемо быстро размножаться. Тогда цветущий риф превращается в унылую пустыню. Без живых полипов риф начинает быстро разрушаться под действием волн. Кораллы образуют в океане постройки, площадь которых не уступает такому материку, как Австралия. Если погибнут кораллы, волны быстро размоют беззащитные острова - это уже общечеловеческая трагедия. Десятки ученых и тысячи энтузиастов включились в борьбу с акантастером. Основной метод борьбы - сбор звезд. Ирония судьбы: когда-то этой "работой" занимался огромный моллюск харония тритонис, поедавший взрослых акантастеров, популяция которого подорвана любителями красивых раковин, зачастую тех же энтузиастов.

На шипах, покрывающих тело акантастера, имеется ядовитая слизь, и их уколы очень болезненны. Фото М. Проппа

Звезды вредят не только коралловым рифам. Время от времени в печати появляются сообщения о вспышке численности звезд в различных районах. В естественных условиях это ничем не грозит - равновесие восстанавливается довольно быстро после того, как звезды съедят запасы пищи. Хуже, когда этой пищей оказываются искусственно выращиваемые морские животные. Для борьбы со звездами в этих случаях приходится применять различные дорогостоящие меры. Велика в этой борьбе доля труда подводников.

Морские звезды не всегда оправдывают свое название. Это - очень обычная в тропиках подушковидная кульцита. Фото М. Проппа

Конечно, звезды не только причиняют вред: они являются важным элементом экосистем, поддерживающим в природе равновесие. В лабораториях разных стран идут работы по получению биологических и медицинских препаратов из астеросапонинов - химических веществ, содержащихся только в этих животных. Звезд широко используют в разнообразных биологических экспериментах, например в опытах по изучению регенерации тканей. Разрабатывается технология использования звезд в качестве кормовых объектов.

Изобретательность природы безгранична, но внешний облик каждой группы родственных видов живых существ - чаще всего вариация на какую-либо одну тему. Морских ежей можно назвать "вариацией на тему шара с иглами". Возможно, именно из-за трудностей варьирования столь простой формы видов сравнительно немного - всего около 850, почти в два раза меньше, чем видов морских звезд.

Морские ежи - пожалуй, наиболее обычные обитатели моря от экватора до полюсов. Фото А. Голубева

У этого морского ежа иглы похожи на вязальные спицы, только гораздо тоньше и острее, однако у большинства они короткие, конусовидные. Фото М. Проппа

У этого морского ежа иглы похожи на вязальные спицы, только гораздо тоньше и острее, однако у большинства они короткие, конусовидные. Фото А. Голубева

Но если видовое разнообразие этих животных не столь велико, то численность их на многих участках дна поистине огромна. Это всегда одна из наиболее обычных групп донных животных. Можно было бы даже сказать, что их почти перестаешь замечать, но морские ежи относятся к таким существам, которые довольно энергично напоминают о своем существовании. Живут они как у самого уреза воды, так и на больших глубинах. В одном из рейсов "Витязя" в желобе Банда (Тихий океан) с глубины 7340 м был поднят новый вид ежей, названный Пурталезия хептнери,- наиболее глубоководный из известных сейчас видов.

Морских ежей делят на две основные группы - правильных и неправильных. Форма тела первых наиболее близка к шаровидной, у вторых она может значительно отклоняться от шаровидной.

Достигают морские ежи очень больших размеров - до 16 см в диаметре, а с учетом длины игл - до 50 см и даже более. Тела ежей заключены в панцирь из известковых пластинок. У подавляющего большинства видов пластинки скреплены неподвижно и панцирь имеет постоянную форму. Только у представителей одного отряда пластинки не скреплены и панцирь, шарообразный в естественной обстановке, сплющивается при извлечении животных на поверхность.

Основная пища морских ежей - водоросли, в их зарослях ежи иногда собираются в огромных количествах. Фото А. Голубева

Основная пища морских ежей - водоросли, в их зарослях ежи иногда собираются в огромных количествах. Фото А. Голубева М. Проппа

Но даже у самых "правильных" ежей панцирь не вполне шарообразен, а имеет уплощенную нижнюю сторону и куполообразную вершину. Такая форма обеспечивает ему наибольшую прочность при надавливании сверху. У разных видов пластинки панциря значительно различаются по толщине. У ежей, обитающих на небольших глубинах, особенно в тропических морях, панцирь чрезвычайно прочен, тогда как глубоководные виды и закапывающиеся ежи имеют обычно достаточно тонкую скорлупу, легко повреждаемую даже пальцем при неосторожном надавливании.

Если очистить панцирь от игл, видно, что пластинки располагаются 20 меридиональными рядами. Пластинки пяти двойных рядов пронизаны несколькими парами отверстий, их называют амбулакральными, так как через их отверстия проходят амбулакральные ножки. Когда наблюдаешь ежа в аквариуме, то видно, что ножки его очень длинные, тонкие и подвижные. В вытянутом состоянии их длина может превышать поперечник панциря. Этим амбулакральные ножки ежей отличаются от ножек морских звезд и голотурий, обычно довольно коротких. Может создаться впечатление, что общий план строения ежей и звезд имеет очень мало сходства, но если представить звезду, лучи которой загнуты на спинную сторону (а под действием некоторых химических веществ звезды действительно могут принимать такую позу), разница почти пропадает.

Ножек у ежей много, иногда больше тысячи. Они имеют на концах хорошо развитые присоски и играют большую роль при движении ежей по вертикальным поверхностям. Двигаясь по горизонтали, многие ежи пользуются иглами, которые они переставляют подобно ходулям. Изменять положение игл, прикрепленных к пластинкам с помощью шарниров, позволяют окружающие шарниры мышцы. Некоторые ежи способны на очень энергичные движения иглами.

Педицеллярии ежей - это сильно измененные иглы. Они бывают похожи на клешни, пинцеты и т. п. Эти иглы играют важную роль в жизни ежей, очищая их тело от инородных частиц, участвуя в питании, защите от врагов. Это весьма совершенные органы для захвата и удерживания. Исследования "челюстных" педицеллярий одного из видов ежей с помощью сканирующего электронного микроскопа показало, что конструкция их шарнирного механизма и зубчатого сочленения створок обеспечивает очень точное смыкание. Причем конфигурация створок такова, что чем сильнее вырывается жертва, тем сильнее сжимаются створки. Удерживание добычи осуществляется за счет ее собственных мышечных усилий! Таким оказался ответ на вопрос, каким образом, несмотря на сравнительно небольшие размеры и слабые приводные мышцы, ежам удается удерживать очень крупных животных, например рыб.

Створки педицеллярий, имеющих при смыкании шаровидную головку (они так и называются шароносными, или глобиферными), наделены острыми зубцами и ядовитыми железами. При удалении с тела ежа педицеллярий способны жить и функционировать еще в течение нескольких часов. Это позволило изучить их реакцию на присутствие злейших врагов ежей - морских звезд (да-да! родственниц!). Если прикоснуться к педицеллярий или добавить в воду экстракт из ножек морских звезд, относящихся к виду, с которым еж может столкнуться в реальной обстановке, створки приоткроются на 90°. Для дальнейшего раскрытия нужно воздействовать на нервные окончания у наружного края створок, и тогда они раскроются на 180°, открыв находящийся при основании чувствительный бугорок, прикосновение к которому пинцетом вызывает смыкание створок, но без выбрасывания яда. А вот если вместо пинцета дотронуться до бугорка ножкой морской звезды, то действие разворачивается по полной программе: створки захлопываются и в жертву впрыскивается яд из особой железы. После этого педицеллярия отмирает и заменяется новой.

Одна из примечательных особенностей внутреннего строения ежей - их жевательный аппарат, так называемый Аристотелев фонарь (название очень древнее, его использовал еще Плиний). Аристотелев фонарь - а он действительно похож на подвесной фонарь - геометрически правильное и чрезвычайно рационально "продуманное" устройство, состоящее из 25 известковых "косточек" сложной конфигурации и соединяющих их мышц. Его основная часть - пять дугообразных двойных пирамидок, служащих как бы держателями для зубов. Зубы же имеют вид длинного стержня, в сечении обычно грибовидного, один конец зуба (плюмула) виден в верхней части фонаря, второй торчит прямо из ротового отверстия. Зубы ежей имеют уникальное по своей сложности строение и представляют собой как бы пакет, набранный из огромного числа тонких, особым образом изогнутых пластинок.

Когда еж ест, крайние пластинки стираются, а на их место выдвигаются новые: зубы самозатачиваются. Они еще и растут в течение всей жизни ежа (подобное явление на суше встречается у грызунов, только способ самозатачивания там совсем иной). Зубы морских ежей чрезвычайно прочны, ими они сокрушают известняк, скалы и даже стальные конструкции. Некоторые ежи используют зубы не только по прямому назначению, но и для передвижения - резко смыкая и размыкая зубы, они отталкиваются ото дна.

В морях нашей страны на доступных аквалагистам глубинах живут представители только одного рода правильных ежей - стронгилоцентротус. Очень много ежей в Японском море. Наиболее часто встречающийся здесь вид - Стронгилоцентротус нудус, или невооруженный морской еж. Подобное название вида с многочисленными длинными и прочными иглами может вызвать недоумение, но назван он так потому, что лишен ядовитых глобиферных педицеллярий. Нудусов не спутаешь с другими видами ежей как из-за больших игл, так и из-за окраски - темно-фиолетовой, почти черной. Живут они как у самого уреза воды, иногда даже обсыхая, так и на глубинах до 180 м.

Невооруженные ежи медленно движутся по камням и песку, соскребая своими долотообразными зубами слой обрастаний. Они поедают и мелких животных, встречающихся на камнях, но основная их пища - водоросли. Пока водорослей много - ежи живут рассредоточение. При нехватке пищи они могут собираться огромными скоплениями. Иногда на скалах у самой поверхности воды приходится встречать полосы нудусов шириной около метра, в которых животные, располагаясь в два-три слоя, доедают остатки водорослей ламинарий и костарий. Надо отметить, что едят они не все водоросли без разбора: некоторые виды привлекают их очень сильно, тогда как на другие они почти не обращают внимания.

Другой типичный для дальневосточных морей вид ежа - промежуточный еж. В диаметре он достигает 8 см. Тело его покрыто многочисленными, но короткими и довольно тонкими иглами. Цвет различный, но чаще сероватый или зеленоватый. Если невооруженные ежи живут совершенно открыто, то промежуточные всегда покрыты камешками, кусочками водорослей, створками раковин, которые прочно удерживаются амбулакральными ножками. Такое "украшение" распространено у разных видов ежей. О его значении ученые до сих пор спорят. Одно из предположений - таким образом ежи защищают себя от излишней освещенности (органов зрения у этих животных нет, но они ощущают свет поверхностью тела). Это в какой-то степени подтверждается тем, что почти все виды, применяющие "украшения", сбрасывают их на ночь и вновь "одеваются" с рассветом. Правда, есть и такие виды, которые не сбрасывают маскировочное покрытие даже ночью. В наших северных морях часто встречаются очень похожие на промежуточных ежей обыкновенные ежи - Стронгилоцентротус дроеба-хиенсис.

Но настоящее царство ежей - в тропиках, где их видовой состав наиболее разнообразен. Обычные обитатели самой прибрежной полосы - ежи эхинометры. Это относительно небольшие ежики с короткими конусообразными довольно крупными иглами, светлыми на концах. Эхинометры живут везде, где есть твердый известковый или скальный грунт. Один из распространенных типов берега в тропических районах - полого уходящая в воду известковая плита. Так вот, начиная с уреза воды такая плита бывает сплошь источена овальными ямками, в каждой из которых сидит эхинометра. Причем ежи могут использовать готовые углубления, а могут высверливать гнезда и на гладком грунте. Вначале они выгрызают породу зубами, а по мере углубления норы подключают иглы и, поворачиваясь вокруг оси, работают ими как фрезой, постепенно углубляя и расширяя норку. Гнезд они не покидают в течение всей жизни, питаясь тем, что принесет вода. Основная функция гнезда - не защита от врагов, как иногда полагают, а предохранение от действия прибоя и высыхания в отлив. И действительно, эхинометры, поселившиеся в тихих бухтах, не подверженных сильному действию приливов, нор не строят.

Мест, пригодных для поселения эхинометр, не так уж много, поэтому каждый еж энергично защищает свою норку. При попытках захватить чужие жилища между ежами происходят целые баталии, в ходе которых соперники толкают друг друга, а иногда пускают в ход и зубы. Продолжительность схваток - от нескольких минут до пяти часов. Интересно, что хозяин норы как бы имеет моральное превосходство над чужаком и при прочих равных условиях выигрывает схватку. Более того, если хозяина удалить из его норы и поместить туда другого ежа такого же размера, то первый обязательно вернет себе законное убежище. Тем не менее, схватки происходят.

Эхинометры и многие другие виды сверлящих ежей живут в местах, где прибой не достигает максимальной силы. Там же, где на открытый берег обрушиваются огромные океанские волны, выжить могут только крупные коричневые "грифельные ежи" - гетероцентротусы. Иглы их вообще трудно назвать иглами - это толстые стержни диаметром до 1...1.5 см круглого или треугольного сечения с закругленными концами, по форме и размерам больше всего напоминающие авторучки. Использовать такие иглы для защиты от хищников - дело безнадежное, но гетероцентротусам это и ни к чему: в местах их обитания никакие хищники жить не могут. Зато иглы прекрасно выполняют ту функцию, для которой они предназначены,- расклинивать тело ежа в глубокой пещерке. С их помощью еж настолько прочно сидит в норе, что вытащить его, не повредив, обычно очень трудно. Как и эхинометры, гетероцентротусы - добровольные узники и живут в своих норах всю жизнь, расширяя и углубляя их по мере роста.

Наиболее примечательные тропические ежи - несомненно диадемы. Это очень красивые животные с панцирем бархатистого иссиня-черного цвета, на котором переливаются и как бы светятся пять ярко-синих треугольных пятен, иногда отороченных белой каймой. Самое интересное у диадем - иглы, чрезвычайно длинные (до 30 см и более), тонкие и острые. Так и хочется сказать: "как иголка", но это сравнение не подходит - иглы диадем значительно тоньше и острей швейной иглы. Иглы очень подвижны. Когда подплываешь к такому ежу, он еще на расстоянии начинает шевелить иглами, направляя их в сторону источника беспокойства.

Живут диадемы обычно группами, часто образуя настоящие ежиные "поселки", и когда проплываешь над ними, внизу шевелится целый лес черных, серых или полосатых игл и сверкают голубые пятна - удивительное зрелище. На кормежку диадемы отправляются в заросли водорослей и морских трав ночью, а днем отсиживаются в углублениях и пещерках коралловых рифов, выставив наружу только иглы. Это оружие, казалось бы, мощная защита от любых врагов, но это не так: несколько видов рыб из семейства спинороговых приспособились охотиться на диадем. Схватив ежа за иглы, рыба вытаскивает его на ровное место, несколькими толчками переворачивает на спину и пробивает нижнюю, не защищенную длинными иглами сторону панциря.

Но у диадем есть и друзья, постоянно живущие вместе с ними, принимая среди игл разные позы. Креветки, например, располагаются головами вверх, рыбки кривохвостки - головой вниз, рыбки сифамии - горизонтально.

Не все морские ежи вегетарианцы. Так, копьеносные ежи (их так зовут за немногочисленные, но мощные иглы, напоминающие копья) питаются в основном губками, мягкими кораллами и другими прикрепленными животными. Большинство правильных морских ежей, относящихся к "мирным" видам, поедает мертвых животных, а многие при случае ловят и живых, даже креветок и рыб. Чаще всего жертва ловится педицелляриями, но иногда в захвате и удержании принимают участие и иглы. Убитая ядом педицеллярий добыча передается, как по эстафете, от одной педицеллярий другой, пока не достигнет ротового отверстия, после чего еж, придерживая ее околоротовыми иглами, ест, отрывая кусочки зубами.

До сих пор речь шла преимущественно о правильных ежах, шаровидных. Неправильные ежи значительно отличаются от них как строением, так и образом жизни. Наиболее сильно уклонилась от шаровидной форма панциря представителей отряда плоских ежей. Многие виды этого отряда действительно совершенно плоские - как монета. Недаром американцы называют их "долларами" и "центами". Плоские ежи не всегда дисковидные, среди них встречаются виды, панцирь которых имеет глубокие боковые вырезы и даже сквозные отверстия. Такие особи чрезвычайно напоминают печенье, вырезанное изобретательной хозяйкой с помощью фигурной формы.

Конечно, такая форма не для красоты. Большинство видов плоских ежей - закапывающиеся животные, а вырезы и прорези помогают им "тонуть" в песке. Конечно, природа могла поступить и проще - уменьшить диаметр тела ежа, но это оказывается невыгодным: чем относительно шире поперечник панциря, тем волнам труднее перевернуть ежа. А это для таких ежей равносильно гибели, так как большинство плоских видов не способны самостоятельно перевернуться "со спины на живот".

Панцирь плоского ежа сплошь покрыт короткими иголочками, которые правильнее бы называть щетинками,- уколоться такими иглами нельзя. Сверху он имеет рисунок, обычно в виде пятилепесткового цветка. Среди плоских ежей есть и не совсем плоские. Так, клипеастеры похожи (если уж продолжать гастрономические аналогии) на толстые лепешки, вдавленные снизу. В наших морях у открытых песчаных пляжей начиная с глубины 1...1,5 м можно встретить целые поля крупных темно-малиновых ежей Скафехинус необыкновенный. Здесь же обычно живут и вдвое меньшие, величиной с полтинник ежи Скафехинус серый. Заметить их труднее, так как они закапываются в песок, правда неглубоко.

Закапывающиеся плоские ежи питаются органическими частицами, содержащимися в грунте, а живущие на поверхности - пищевыми частицами, приносимыми водой. Форма панциря последних и степень его выпуклости имеет большое практическое значение. Такой панцирь - гидродинамическое устройство, воздействующее на характер движения водной среды. Он действует подобно крылу самолета, только с другой целью: за счет разницы давлений у плоской и выпуклой поверхностей панциря происходит завихрение потока и оседание в нем взвешенных пищевых частиц, которые затем по пищевым желобкам направляются ко рту. Поселение плоских ежей в целом - единая гидродинамическая система, чутко реагирующая на скорость и направление преобладающих течений.

Подводные фотографии, сделанные на значительных глубинах, показали, что на некоторых участках дна плоские ежи образуют сплошные скопления в виде "мостовых", а иногда даже располагаются в несколько слоев. Регулярность такой мостовой не случайна: особи отделяет ровно такое расстояние, которое необходимо, чтобы использовать токи воды, отклоняемые соседями. Пространственная решетка, образованная лежащими друг на друге дисками, обеспечивает максимально полное использование ресурсов придонных течений. Некоторые виды плоских ежей, например дендрастеры, для лучшего улавливания взвесей располагаются на дне в вертикальном положении, они как бы воткнуты ребром в песок. Угол наклона тела ежа к горизонту и положение в плане при этом соответствует направлению и силе течения.

Плавая в зарослях морской травы - зостеры в Японском море, на песчаных полянках можно увидеть круглые отверстия, будто бы проколотые спицей и не имеющие ни воронок, ни характерных конусов, свойственных закапывающимся червям и моллюскам. Если рукой копнуть рыхлый песок, на поверхности окажется симпатичное яйцевидное существо, покрытое как бы шерсткой белесовато-желтоватого цвета. Это сердцевидный еж, представитель второго отряда неправильных ежей. Живет этот еж, закопавшись на 5...10 см в песок. Он медленно движется, раскапывая перед собой грунт и отталкиваясь от него уплощенными веслообразными иглами на нижней стороне тела. Пищу получает с поверхности грунта, высовывая через уже виденный нами круглый вертикальный ход длинную ножку с кисточкой на конце. По мере продвижения в грунте еж строит все новые и новые вертикальные ходы.

Морские ежи имеют большое значение в жизнедеятельности донных сообществ. Как уже говорилось, численность ежей в прибрежной полосе может быть очень велика и соответственно велико их влияние на другие организмы. Особенно интересна их роль в качестве регуляторов роста водорослей. Выедая огромные количества последних, в том числе и промысловых, они во многих районах становятся одним из основных факторов, определяющих распределение водорослей. Сами ежи также служат пищей для некоторых ценных промысловых организмов - птиц, рыб, крабов, омаров. Очень важную роль играют они в питании ценнейшего пушного зверя - калана (морской выдры).

Интересно поведение каланов при охоте на морских ежей. Нырнув, иногда на несколько десятков метров, калан захватывает передними лапами и зубами несколько ежей и, прижав их к груди, поднимается на поверхность. Здесь он переворачивается на спину и укладывает добычу в обширные складки на животе. Затем зверь по очереди извлекает ежей, зубами и лапами обламывает иглы, прогрызает панцирь и съедает внутренности. Калифорнийские каланы для разбивания панцирей ежей и раковин моллюсков используют даже "орудие труда" в виде плоских камней. Захватив такой камень (иногда массой до 3 кг), калан укладывает его на груди и, ударяя по нему добычей, разбивает ее твердые покровы.

В свое время хищническое истребление каланов у калифорнийского побережья привело к массовому размножению ежей, уничтоживших на больших площадях заросли водорослей макроцистисов. Сейчас, после успешного проведения мероприятий по охране и переселению каланов, численность ежей снизилась и равновесие восстанавливается.

Не следует думать, что морских ежей ловят только для прихоти гурманов. Морской еж - одно из важнейших лабораторных животных. Половые продукты и зародыши ежей широко используются для решения различных проблем биологии развития, молекулярной биологии, цитологии. Ежи - уникальный объект для проведения исследований, и в этом качестве их ничем нельзя заменить. Обладая очень важными достоинствами - возможностью давать большие партии половых продуктов, строго синхронным развитием зародышей, простотой их инкубации в контролируемых условиях,- морские ежи все шире используются для массовых токсикологических и фармакологических испытаний новых медицинских препаратов. Благодаря морским ежам открыты многие тайны живого, созданы и создаются ценнейшие лекарственные препараты.

Нырнув с маской в какой-нибудь укромной бухточке Японского моря, можно увидеть на камнях или на песке странное живое существо, напоминающее огромную гусеницу, покрытую рядами крупных конусообразных выростов. Это - голотурия, дальневосточный трепанг, его научное название - Стихопус японикус. Выросты покрывают только верхнюю выпуклую сторону тела трепанга, нижняя сторона плоская и покрыта множеством амбулакральных ножек - таких же, как у морских звезд. Трепанг так крепко цепляется присосками на концах ножек к грунту, что нередко при попытке поднять животное часть ножек отрывается.

На переднем конце тела (именно переднем, а не головном, поскольку головы у трепангов, как и у всех иглокожих, нет) расположен рот, окруженный венчиком крупных темных щупалец. Щупальца голотурий - сильно измененные амбулакральные ножки. У трепанга нет специальных органов чувств, он совершенно слеп. Функции органов осязания выполняют ножки и щупальца. На вершинах спинных выростов расположены папиллы - тоже бывшие ножки, утратившие функцию движения и служащие только для осязания.

Обычный цвет трепангов с берегов Приморья - красновато-коричневый, но бывают и желтые разновидности, и зеленоватые, и почти черные. Очень редко встречаются трепанги-альбиносы совершенно белого цвета, иногда с голубоватым оттенком. Именно альбиносы породили среди промысловиков стойкую легенду о голубом трепанге, имеющем сверхцелебные свойства и потому невероятно высокую цену.

В стенках тела трепанга, несколько напоминающих по консистенции хрящ, находятся кольцевые мышцы, при сокращении которых тело его утончается и удлиняется.

По внутренней поверхности стенок тела (у голотурий ее называют кожно-мускульным мешком) хорошо заметны пять продольных двойных мышечных лент; при их сокращении тело трепанга укорачивается и утолщается. Внутри кожно-мускульного мешка находятся длинный, свернутый петлей кишечник, заполненный частично песком, и нежные розовые гроздья. Это - водные легкие, одна из отличительных особенностей голотурий, у других иглокожих их нет. Пара водных легких - мешкообразные разветвленные органы, прикрепленные к клоаке, куда открывается также и кишечник. Они похожи на легкие позвоночных и действуют сходным образом, только заполняются не воздухом, а водой. Живая голотурия ритмично дышит: открывается анальное отверстие, вода через клоаку засасывается в легкие, а через некоторое время выбрасывается наружу. У всех голотурий "вдох" длинный и прерывистый, а "выдох" быстрый, энергичный.

Голотурии мало похожи на морских звезд и морских ежей, но, тем не менее, это близкие родственники. Самая важная промысловая голотурия - дальневосточный трепанг. Фото А. Голубева

В тропиках можно встретить множество видов голотурий, различающихся размерами, окраской, формой тела. Фото М. Проппа

Хотя внешне голотурии очень сильно отличаются от других иглокожих - звезд, ежей, офиур, лилий,- это настоящие иглокожие со всеми присущими этой группе особенностями. И при определении родственных отношений в природе ученые исходят не из одних внешних признаков, а анализируют весь комплекс имеющихся в их распоряжении данных. У трепангов в разной степени развиты все необходимые атрибуты иглокожих. Характерна амбулакральная система с "гидромоторами"-капсулами, подсоединенными к ножкам и щупальцам, причем более развитые щупальца несут и наиболее крупные ампулы. Есть даже иглы, только очень маленькие, почти незаметные. Если кусочек кожи трепанга обработать щелочью для удаления мягких тканей и поместить под микроскоп, то можно увидеть и детали известкового скелета - спикулы, у разных голотурий чрезвычайно разнообразные по форме: башенки, столики, пряжки, сложные С- и S-образные тела, всевозможные колесики, якоря и множество других. Они-то и позволяют различать виды голотурий, эти микроскопические "косточки". Есть еще одно скелетное образование - известковое глоточное кольцо, состоящее из 10 крупных пластинок. К нему крепятся мышцы переднего конца тела, здесь же расположены ампулы щупалец.

Морские лилии - возможно, самые красивые представители иглокожих. Они и в самом деле удивительно похожи на цветы, распустившиеся на подводных скалах или колониях кораллов. Фото М. Проппа

Голотурии - весьма примитивные животные, про них без преувеличения можно сказать, что они живут, чтобы есть. Вот одно из щупалец вытянулось вперед и широкая зубчатая пластинка на его конце как бы прилипла к грунту. Тут же щупальце втягивается в рот, а ему на смену приходит следующее. Захватывается самый верхний слой грунта с органической пленкой - разложившимися остатками животных и растений, заселенными микроорганизмами и многочисленными мелкими животными, живущими в грунте. Таких животных, вынужденных вместе с органикой захватывать несъедобные частицы грунта, называют еще "грунтоедами". Их в природе очень много, и не только в море - к ним относится, например, всем известный дождевой червь.

Содержание органики в грунте невелико, поэтому, питаясь столь некалорийной пищей, трепанг вынужден есть непрерывно - и днем, и ночью. Из анального отверстия на заднем конце тела он время от времени выбрасывает с силой песчаные колбаски, по которым можно проследить путь трепанга. Иногда колбаски расположены довольно далеко друг от друга, иногда - кучкой: здесь трепанг набрел на "кормное" место и долго на нем пасся. Вообще же все стадо трепангов, медленно "бродящих" по дну в разных направлениях, чем-то напоминает стадо коров, увиденное с самолета.

Дальневосточный трепанг - всего один вид из 1100 видов голотурий, известных науке. Живет он на относительно небольших глубинах - примерно до 60 м. Большинство видов голотурий обитает на относительно небольших глубинах, некоторые даже в приливно-отливной зоне, но вообще голотурии относятся к наиболее глубоководным морским организмам. Их неоднократно поднимали со дна океанских впадин, почти лишенных жизни. Фотографии, полученные на таких глубинах, показывают живущих там голотурий. Большинство этих глубоководных жителей относится к группе так называемых боконогих голотурий, иначе, элазипод. Они имеют уплощенное тело, снабженное по бокам длинными выростами, помогающими передвигаться по поверхности жидких глубоководных илов. Там же, в глубинах, обитают и особые плавающие голотурии - пелаготурии. Об их образе жизни известно очень мало, по форме же тела они скорее напоминают медуз, чем других голотурий. Разные голотурии, несмотря на сходное в общем строение, могут сильно различаться "деталями". Тело их может быть или очень длинным, змееобразным,- или же почти шаровидным; кожа бывает гладкой или покрытой выростами, есть виды, покрытые чешуйчатыми панцирями и имеющие плоскую подошву, и т. д. Цвет у этих животных чаще однотонный - черный, коричневый, желтый, но есть виды, окрашенные в яркие цвета.

Голотурий делят на несколько больших отрядов. С представителем отряда щитовиднощупальцевых, дальневосточным трепангом, мы уже познакомились. Свое название отряд получил за форму щупалец, несущих на концах пластинки, или щитки, приспособленные для сгребания грунта. Большинство видов этого отряда обитают в тропиках, на коралловых рифах, встречаясь там повсеместно - и на наружном склоне рифа, и на его платформе. Особенно много их во внутренних лагунах кольцеобразных рифов - атоллов. Правда, голотурии, как правило, не любят места, где пышно растут живые кораллы. Их обычно видишь на песчаных "полянках" среди коралловых кустов.

На таких полянках можно встретить и огромных, до метра длиной и 8...10 кг массой, теленот, и темных пятнистых актинопиг, и коричневых, похожих на дыни бохадчий. Но больше всего здесь представителей группы настоящих голотурий. Одна из них, песчаная голотурия, достигает в некоторых местах огромной численности. Свое название это небольшое животное угольно-черного цвета получило, возможно, потому, что тело ее всегда покрыто тонкой пленкой песка. Песчаная "одежда" позволяет ей жить на очень небольшой глубине под палящими лучами тропического солнца. В лагунах атоллов на глубине 5...20 см встречаются места, где эти голотурии лежат почти вплотную друг к другу, так что некуда поставить ногу. Трудно понять, как белоснежный коралловый песок, в котором на вид нет ничего съедобного, может прокормить такое количество животных.

Но голотурии живут не только на поверхности песка. Множество видов всю жизнь проводят под коралловыми обломками или же буравят ходы в толще песка, поедая грунт на пути движения. Некоторые виды определенные часы суток проводят на поверхности грунта, а в другое время закапываются в песок. При этом одни активны днем, а ночью "спят", другие, напротив, предпочитают питаться ночью.

Если на песчаной полянке кораллового рифа дотронуться рукой или ножом до крупной голотурии, то задний конец тела животного изогнется и через несколько секунд из анального отверстия появится пучок белоснежных нитей, удлиняющихся на глазах. Нити приклеиваются ко всему, к чему прикасаются; пальцы, склеенные ими, невозможно разжать, приходится долго отдирать белую массу. Это - знаменитые кювьеровы органы. Их строение и роль в организме голотурий во многом остаются загадкой, хотя открыли их более ста лет назад. Ни в одной другой группе животных, даже среди иглокожих, ничего, подобного не найдено.

Кювьеровы органы прикрепляются к основанию водных легких и обычно имеют вид трубочек, стенки которых образованы сложенными в виде сжатой пружины волокнами. Снаружи эта спираль покрыта защитным чехлом из тонкой мембраны. При раздражении голотурии вода из водных легких нагнетается в трубочки и они, пробивая стенку клоаки, выбрасываются наружу. "Пружина" при этом расправляется, защитный чехол лопается, освобождая клетки с очень клейким содержимым.

Собачки - наверное, самые забавные обитатели морей нашей страны. Фото А. Голубева

Как видно, механизм довольно сложный, и очень хотелось бы объяснить, для чего он предназначен. Одним из первых было выдвинуто предположение (многие его и сейчас придерживаются), что кювьеровы органы служат голотуриям для защиты от врагов. К сожалению, сейчас накопилось много фактов, заставляющих сомневаться в этом. Например, некоторые виды голотурий имеют отлично развитые кювьеровы органы, но никогда их не выбрасывают - хоть режь их на куски.

Еще одна загадка голотурий - способность выбрасывать свои внутренние органы - кишечник, водные легкие, гонады. Это также часто объясняют защитными целями -голотурия, мол, отбрасывает часть своего тела как приманку для хищника (подобно ящерице, отбрасывающей хвост). Однако никаких фактов, подтверждающих это предположение, нет. Но имеется объяснение, полагающее эту "странную" реакцию способом борьбы со внутренними паразитами и сожителями. Дело в том, что в полости тела голотурий живут несколько видов беспозвоночных и даже рыбы. Последние (называются они карапусами) кормятся "на свободе", а при любой опасности мгновенно забираются (хвостом вперед) в полость тела своей хозяйки через анальное отверстие. Пока рыбы маленькие, они не причиняют особого беспокойства, когда же их длина приближается к длине тела голотурии, они повреждают ее внутренние органы и сильно беспокоят ее. Возможно, что именно для борьбы с карапусами и другими "нахлебниками" голотурии и выработали такой необычный механизм, как отбрасывание внутренностей. Отброшенные органы быстро регенерируют. Вообще голотурии обладают очень развитой способностью к регенерации: если трепанга разрезать на три части, то через некоторое время каждая восстановит недостающие органы и превратится в нормальное животное. Некоторые голотурии даже могут размножаться поперечным делением тела на несколько частей.

Еще один большой отряд голотурий - древовидно-щупальцевые, из которых наиболее известны кукумарии. В Японском море это Кукумария японика, в Баренцевом - Кукумария фрондоза. Они очень похожи друг на друга, имеют гладкое яйцеобразное тело с пятью рядами крупных ножек. Кукумарии обычно неподвижно лежат на дне, распустив пышные венчики своих разветвленных щупалец (отсюда и название отряда). К щупальцам прилипают мелкие съедобные частицы, взвешенные в воде, и всевозможная живая мелочь. Кукумария поочередно засовывает щупальца в рот и снимает пищу.

Третий отряд голотурий, представители которого обитают на мелководье и могут встретиться подводному пловцу,- безногие голотурии (апода). В морях нашей страны водятся только мелкие виды, а в тропиках обитают гиганты синапты длиной до пяти метров. У синапт очень тонкое и вытянутое тело, обычно они окрашены в серо-коричневый цвет с поперечными темными полосами, что делает их чрезвычайно похожими на змей. Увидев длинное тело синапты, обвивающее коралловый выступ, трудно поверить, что это всего лишь безобидное иглокожее. Способность синапт, все тело которых как бы переливается внутри кожи и может даже разорваться, если его неудачно взять в руки, легко цепляться за всевозможные неровности и даже лазать по водорослям объясняется наличием на коже крохотных якорьков-спикул, рассмотреть которые можно только под микроскопом.

В отличие от звезд голотурии не хищники. Сами они тоже редко служат пищей животных. В то же время их значение в жизни подводных сообществ очень велико. Перемещая огромные массы песка, они способствуют активному перераспределению органических ресурсов. Во многих местах, особенно в холодных и умеренных водах, кукумарии так много, что дно сплошь покрыто облаком их распущенных щупалец, и, конечно, они поедают огромное количество находящихся в воде питательных веществ. Многие виды голотурий дают ценный пищевой продукт, пользующийся спросом во всем мире.

Традиционная восточная медицина приписывает блюдам из трепанга тонизирующее и укрепляющее действие, поэтому этих животных часто называют "морским женьшенем". Химические исследования голотурий, проведенные в последние годы в лабораториях ряда стран, показали, что в них содержаться биологически активные вещества - тритерпеновые гликозиды,- родственные гликозидам, найденным в легендарном "корне жизни". Исследования иглокожих интенсивно продолжаются, и можно с уверенностью сказать, что они принесут новые интересные открытия. Не последнюю роль в этих исследованиях будут играть ученые-водолазы.