Биологи
прошлого века, рассматривая под микроскопом планктон прибрежных вод, среди
обычных его представителей - рачков находили очень странные существа. Не
сумев определить их принадлежность к какой-либо группе животных, исследователь
помещал этих животных в банку с водой для дальнейших наблюдений. Каково
же было удивление, когда вместо паривших в воде прозрачных причудливых
незнакомцев на дне сосуда лежали морские звезды, только крошечные. Это
было так непонятно, что ученый повторил опыт сначала и стал час за часом
наблюдать и описывать эти превращения. Сомнения рассеивались, это
были незнакомые личинки знакомых звезд. Ничуть не похожими на взрослых
оказались и личинки других животных: актиний, морских ежей, трепангов,
мидий, балянусов.
Почему же личинки
с момента своего появления совсем непохожи на взрослых и зачем они проходят
в своем развитии эту стадию? Попытаемся объяснить. Многие обитатели морского
дна малоподвижные, а то и вовсе прикрепленные ("сидячие") животные. Если
бы при размножении их потомство вело такой же образ жизни, то возле родителей
через несколько лет оказалось столько потомков, что им не хватило бы ни
пищи, ни места. Но этого не происходит, так как большинство малоподвижных
животных в начале своей жизни проходит стадию плавающей личинки. Дрейфуя
по течению, потомство расселяется, уходя от родителей часто на значительные
расстояния. А непохожи личинки на своих пап и мам тем, что ведут иной образ
жизни и имеют различные временные приспособления для плавания.
Как
удержаться в водной толще? Закон силы тяжести один для всех, но личинки
различными способами противостоят его действию и не опускаются на дно.
Каждому виду свойственны своя личинка, своя форма, свои приспособительные
свойства, хотя начальное развитие животных довольно схожее: при дроблении
яйца образуется многоклеточный шарик - бластула. Дальнейшее развитие приводит
к формированию личинок, характерных для вида.
Некоторые из
них очень красивы. Личинка морской звезды напоминает
прозрачный кружевной колокольчик. Она не опускается на дно, поскольку
ее удельный вес близок к удельному весу морской воды, да и различные лопасти,
как парашют, позволяют ей парить в толще воды. С каждым днем личинка растет,
питаясь мельчайшими водорослями. Форма у нее изменяется. Постепенно личинка
приобретает очертания взрослого животного и опускается на заросли морской
травы и крупные водоросли. Приходит еще несколько недель, и подросшая звездочка
оседает на дно. Образ ее жизни меняется, она становится хищником.
Очень интересно
размножается тихоокеанская устрица. Однажды летом
над поселениями устриц вода приобретает беловатый оттенок. Если наблюдать
за устрицами в этот момент, то можно заметить, что время от времени их
раковины, резко захлопываясь, выпускают мутную воду. Рассматривая под микроскопом
капельки этой жидкости, можно увидеть округлые клетки диаметром около 50
микрон. Это и есть яйца, которые устрицы выметали в воду. Через сутки многоклеточный
шарик с одной стороны покрывается легкой прозрачной раковиной, а с другой
разрастающейся дисковидной лопастью. Маленькая раковинка с выступающим
из нее диском, словно парусная лодка, переносится течением. Личинку
так и назвали - парусник, а сам диск - парусом. Парус покрыт ресничками.
Работая ими, будто крохотными веслами, личинка сама может проплывать немного,
двигаясь в основном вверх, к поверхности.
Несколько недель
плавает парусник, а когда подрастает, опускается на дно. К этому времени
у него вырастает ножка, с помощью которой он ползает по дну. Если под микроскопом
рассматривать личинку, то видно, как у нее приоткрываются створки раковинки
и высовывается длинная ножка, которая прикрепляется с помощью клейкого
вещества к подводным предметам. Ножка сокращается - личинка подтягивается
вперед. Так парусник ползает по дну, пока не найдет места для поселения.
Если по каким-то причинам данное место ему не подходит, личинка втягивает
ножку в раковину, выпускает парус и, поднимаясь вверх, переносится течением
дальше. После того, как участок найден, парусник особым цементирующим веществом
прикрепляется ко дну. Ножка и парус исчезают, и личинка превращается в
маленькую устрицу размером менее миллиметра.
Не все личинки
превратятся во взрослых животных. Многие из них станут добычей рыб. Еще
больше их погибнет во время поиска места жительства. А большинство из осевшей
молоди попадет на обед морским хищникам. Чтобы сохранить высокую численность
вида, необходима колоссальная плодовитость. И действительно, устрица выметывает
несколько миллионов икринок, правильнее говоря, яиц, из которых развиваются
личинки.
У других моллюсков
парусники в конце плавания опускаются на песок, где их трудно заметить,
поскольку в это время они не больше песчинки. Но малыши растут, становятся
все заметнее. Спасаясь от хищников, эти моллюски закапываются в песок.
Иной образ жизни - иное развитие. Личиночная ножка у них не исчезает, как
у устриц, а наоборот, сильно разрастается. Благодаря ей моллюск и зарывается
в грунт. Кроме этого у молоди появляются сифоны - трубочки, по которым
под раковину зарывшегося моллюска поступает вода, а вместе с ней кислород
и пища.
Некоторые животные
не выметывают яйца в воду, а откладывают самые разнообразные по форме и
цвету кладки, в которых яйца надежно защищены от неблагоприятных воздействий
окружающей среды. Яйца у таких животных, как правило, более крупные и количество
их не такое огромное, как у видов, где все развитие от начала и до конца
проходит в водной толще. Развивающиеся в своеобразных коконах эмбрионы
кроме того обеспечиваются питательными веществами, содержащимися в кладках.
Ученые отмечают у некоторых видов поедание в кладках более развитыми эмбрионами
своих меньших собратьев. Эта своеобразная форма раннего каннибализма приводит
к тому, что из кладок появляется очень небольшое количество хорошо развитой
молоди. Природа идет на такой шаг ради сохранения потомства в столь изменчивом
мире.
Вся толща морской
воды заселена, особенно в летнее время, невидимыми глазом микроскопическими
личинками самых различных групп животных. Если опустить на дно любой предмет,
будь то кусок резинового шланга или стеклянный сосуд, он через некоторое
время обрастет самыми разнообразными животными и водорослями. Личинки усоногих
раков так крепко прикрепляются к подводной поверхности судов, что им не
страшна современная скорость. Они успешно растут и дают потомство новых
"безбилетников" как на корпусах трансокеанских лайнеров, так и на днищах
рыбацких баркасов.
Интересно, а
как расселяются моллюски в глубинах моря? Океанологи из США провели такой
эксперимент. Вдали от берегов на двухкилометровой глубине с помощью обитаемого
подводного аппарата "Алвин", оснащенного манипуляторами, на дне установили
несколько деревянных панелей. Когда через несколько месяцев "Алвин" с помощью
радиомаяка нашел эти доски, они были буквально изъедены морскими древоточцами
- двустворчатыми моллюсками червеобразной формы. Как попали в дерево эти
животные, не умеющие плавать во взрослом состоянии? Опять таки на стадии
планктонной личинки. На больших глубинах в придонном слое они медленно
дрейфуют до тех пор пока не встретят затопленное дерево. Будучи очень крохотными,
они просверливают своей раковинкой отверстие, внедряясь в древесину и по
мере роста углубляются в нее на несколько сантиметров. При взрослении они
так испещряют свое убежище, что оно разрушается и древоточцев съедают различные
донные хищники. Благо, если эти моллюски успеют дать потомство в виде миллионов
крохотных личинок и какая-то часть из них достигнет очередного затопленного
дерева. Ведь эта крайне специализированная группа животных может обитать
только в дереве.