Прошлое ключ к будущему

Доктор геолого-минералогических наук Е. КРАСНОВ, заведующий отделом экологии Института биологии моря ДВНЦ АН СССР. Взаимоотношения организмов и среды их обитания, исследуемые экологами, обычно рассматриваются в пространстве, в трех его измерениях. Однако не менее важно знать, какими были эти отношения во времени и как они изменялись в процессе развития жизни на Земле,— это можно было бы назвать наукой о четвертом измерении жизни. Прошлое часто называют ключом к будущему. Именно поэтому, когда создавался Институт биологии моря во Владивостоке, в него по инициативе его директора-организатора А. В. Жирмунского была включена лаборатория палеоэкологии. Одно из ее научных направлений занято сравнительным изучением условий и образа жизни современных и ископаемых донных организмов, обитающих и обитавших в прибрежных зонах моря. Только такое сравнительное исследование дает ответ на многочисленные вопросы о том, как в процессе эволюции создавались современные виды животных. Исследование ископаемых остатков морских организмов, изучение строения и состава их скелетных частей позволяет восстановить реальный ход эволюции.

Изучая, как реагирует организм на разные условия среды, прежде всего на температуру, соленость морской воды и ее ионный состав, мы пытаемся установить, в каких пределах эти условия могут изменяться, не нарушая жизни обитающих в них организмов. Другая цель наших работ — выяснить динамику отношений организмов к окружающей среде, то есть их устойчивость и изменчивость в этой среде во времени, в разных местах их обитания, на разной глубине. Анализ вещества, из которого построены скелеты морских животных, привел нас к интересным выводам. Оказалось, например, что любой из существующих видов моллюсков имеет свою оптимальную температуру, при которой он лучше всего растет. Мало того, представители данного вида сохраняют приверженность к этой оптимальной температуре независимо от того, где они обитают. И такая взаимосвязь между определенной температурой и ростом моллюсков прослеживается на протяжении сотен тысяч лет.

Другой пример. Изотопный состав кислорода и количество некоторых элементов — магния, стронция и других в так называемых слоях роста раковин моллюсков (это как кольца роста у дерева) изменяются, как выяснилось, по сезонам года. Зная же динамику этих изменений, можно определять возраст каждого животного. А это дает нам в руки надежный способ оценки возрастной структуры целых скоплений животных, что необходимо знать, чтобы не нарушить при промысле их естественного воспроизводства. Особенно важны сведения о возрастной структуре видов моллюсков-долгомов, обитающих внутри кораллов,— сверлящих нитчатых водорослей, губок, моллюсков, червей. Особое внимание привлекают гигантские рифолюбивые моллюски — три-дакны, врастающие в колонии живых кораллов и, в свою очередь, дающие пристанище водорослям-зооксантеллам. Кроме того, коралловый риф населен и другими организмами: рыбами, иглокожими, ракообразными. Численность, биомасса, видовое разнообразие организмов рифовых сообществ при прочих равных условиях прямо пропорциональны их возрасту. Наибольшее разнообразие жизни обнаружено на рифах Новой Гвинеи, относительно древних и близких к приазиатскому шельфу, а наименьшее — у изолированных, геологически молодых атоллов архипелага Гилберта.

Пищевые взаимосвязи всех организмов кораллового рифа гарантируют ему целостность, поддерживают в равновесии все составляющие его компоненты. Но это только в том случае, когда вода не загрязнена в значительной степени. Наиболее наглядный пример этому — история печально известного «тернового венца» — хищной морской звезды, поедающей кораллы. Количество звезд на рифах, омываемых чистой водой, весьма невелико, но возрастает до десяти и более экземпляров на квадратный метр в зонах промышленных и бытовых стоков, иначе говоря, в зонах загрязнения.

Полученные данные приближают нас к пониманию механизма функционирования коралловых рифов, более того, к оптимальному управлению этой наиболее высокопродуктивной морской экосистемой. Моделирование отношений между организмами коралловых рифов, к тому же учитывающее особенности окружающей среды, даст нам в руки инструмент для создания в прибрежных зонах морей искусственных рифовых систем, где можно будет разводить промысловых животных и растения.