Журнал «Вокруг Света» №07 за 2010 год
Шрифт:
Сместить химическое равновесие можно, лишь выводя из реакции один из ее продуктов. В нашем случае — добиться увеличения выхода О sub 2 /sub можно, лишь необратимо изымая из нее восстановленный углерод в форме (CH sub 2 /sub O) sub n /sub или его производных.
Таким образом, производство кислорода биосферой начинает превалировать над потреблением ею же этого газа, только если происходит захоронение в осадках (то есть изъятие из биологического круговорота) неокисленного органического вещества. Этот вывод кажется довольно парадоксальным и противоречащим обыденным представлениям. «Леса — легкие планеты» — это утверждение природоохранная пропаганда давно сделала расхожим штампом, но мало кто задумывается над тем, что в действительности любое сбалансированное сообщество (например, тропический лес) потребляет ровно столько кислорода, сколько и производит. Если что и можно назвать «легкими планеты», так это болота, где как раз и идет процесс захоронения неокисленной органики.
Карбоновый (каменноугольный) период и есть время образования колоссальных запасов каменного угля, то есть время активного
Артроплевра
Вид — Arthropleura
Размер — до 2,5 метра
Среда обитания — палеозойские тропические леса Самое крупное наземное членистоногое за всю историю эволюции. Эта исполинская многоножка достигала в длину полутора метров. С современными двупарноногими многоножками (такими как кивсяки, достигающими в длину 25 сантиметров) ее связывает лишь самое отдаленное родство. Вопрос о том, чем питалась артроплевра, до сих пор окончательно не решен. Дело в том, что ни на одной из найденных окаменелостей не сохранился рот. Зато известны окаменелые остатки артроплевры с пыльцой в кишечнике. Говорит ли это о том, что гигантские многоножки были вегетарианцами?
Как там, в древних игуапо?
Поздний палеозой — это эпоха резко выраженной климатической зональности, сходной с нынешней. На древних приполярных континентах (Гондване в Южном полушарии и Ангариде — в Северном) существовали покровные оледенения, а ландшафт представлял собой нечто вроде лесотундры. В располагавшихся же в тогдашней экваториальной зоне Европе, Северной Америке и Китае климат был жарким и влажным — тропическим. Заметим, кстати, что на такой тип глобального климата приходится лишь около 20% истории планеты; в остальное время (как, например, в мезозое, 251–65 миллионов лет назад) климатическая зональность выражена слабо, и температурная разница между экваториальными и приполярными регионами фактически не выходит за пределы вариаций в рамках нынешней субтропической и теплоумеренной зон. Палеозойские тропические леса Еврамерийской области состояли в основном из гигантских споровых: плаунов, или лепидофитов (вечнозеленых многолетних трав), хвощей и различных древовидных папоротников. Именно там и обитали гигантские насекомые и многоножки. Экологическая структура этих лесов была весьма своеобразна и не имеет аналогов в современной природе: высокоствольные (до 40 метров) плауновидные и хвощеобразные растения стояли буквально «по колено» в неглубоких, переполненных органическими остатками водоемах. Но это не были болота современного типа, где деревья вырастают поверх торфяника: в карбоновом лесу корневые системы лепидофитов располагались ниже торфоподобной органической массы, а сами деревья прорастали сквозь нее и многометровый слой валежника. Основные фотосинтезирующие поверхности этих древовидных споровых составляли не листья (довольно жалкая «метелка» на самом кончике сорокаметровой «палки»), а периодически опадающая толстая зеленая кора. По аналогии с современными листопадными лесами эти карбоновые леса иногда называют «коропадными». В этой крупноскважной подстилке существовала богатая фауна членистоногих, в том числе гигантских. Считают, что все они вели амфибиотический образ жизни, сходный с обитателями современных игуапо — так называемых черноводных тропических лесов Амазонии, которые почти по полгода залиты многометровыми паводками.
Именно в приморских низменностях, занятых лепидофитовыми лесамиводоемами, и шли основные процессы углеобразования. Специалисты по лесоведению предполагают, что у лепидофитов естественное выпадение подроста (гибель деревьев) происходило, в отличие от современных лесов, не на ранних стадиях роста, а на поздних, то есть густая поросль сперва вырастает, а потом одновременно вся падает. Эти неритмичные поступления (то густо, то пусто) больших количеств мертвой органики в детритную пищевую цепь, то есть к организмам, ею питающимся, создавали существенные проблемы с ее утилизацией. С другой стороны, противоэрозионные свойства этих лесов, по сравнению с современными, были весьма слабы, а водоразделы размывались чрезвычайно интенсивно. Доводом в пользу отсутствия (или очень слабого развития) растительности на водоразделах являются частые в этот период прижизненные захоронения деревьев вместе с их корневыми системами. Такое случается при быстром выносе большой массы осадков (вроде селевого потока), которая погребает растения заживо. В итоге большой и неравномерный отпад в карбоновых лесах-водоемах при высокой эрозии (обеспечивающей его быстрое захоронение) приводил к тому, что значительная доля органического углерода безвозвратно уходила из экосистемы и превращалась в запасы каменного угля. Вот эти процессы и были причиной появления на земле насекомых-гигантов.
Иллюстрации Эльдара Закирова, Джулиуса Чотони
Кирилл Еськов
Тяжела ты, жабья доля
В
Жабы прекрасно чувствуют себя в естественных природных ландшафтах, предпочитая широколиственные, мелколиственные, хвойные леса или приречные заросли, например, ивы и черемухи. Однако нередко встречаются и на лугах (в том числе альпийских), в оврагах, в степной зоне, где держатся по речным поймам, балкам или вблизи озер, поднимаются в горы до 3000 метров. Но идеальным местом обитания для серой жабы оказались преобразованные человеком ландшафты — парки, сады и огороды. Здесь никогда не бывает слишком сухо, есть много укромных тенистых мест, где можно пересидеть день. Жабы охотно пользуются проложенными человеком тропинками — на них нет травы, в которой путаются короткие жабьи ноги. Да и пропитание здесь найти нетрудно: рядом с человеком всегда полно насекомых и других беспозвоночных. А уж если хозяин сада установил в нем лампу или фонарь, пятачок под ним превращается в своего рода ресторан: всю ночь под ним сидят амфибии, подняв морды кверху, глотая привлеченных светом и упавших на землю шестиногих. Если жабье население округи достаточно многочисленно, то под такой лампой могут собраться десятки жаб. И человек, вздумавший подойти ночью к лампе, рискует наступить на малозаметное серое существо, которое сидит неподвижно и совершенно не обращает внимания на двигающегося рядом гиганта.
Но это ситуация идеальная. Обычно жабы не собираются вместе и не ждут, пока еда сама упадет в рот. У каждой из них есть свой личный участок, который жаба обходит каждую ночь в поисках пищи. Именно обходит — задние ноги у жаб короче и слабее, чем у лягушек того же размера, жаба прыгает плохо и без крайней необходимости не прибегает к этому способу передвижения. По своим охотничьим тропам жаба движется неторопливым шагом, высматривая добычу. В принципе ею может стать почти любое живое существо подходящего размера: от муравья до новорожденного мышонка или выпавшего из гнезда птенца. Но во время охоты жаба полагается в основном на зрение. А далеко ли увидят самые лучшие глаза в кромешной темноте, даже с высоты двух-трех сантиметров от земли? Поэтому основную часть жабьего рациона составляют животные малоподвижные (слизни, различные личинки), а также те, кто слишком надеется на свою химическую защиту (клопы, жужелицы, колорадские жуки, волосатые гусеницы, многоножки). Большинство хищников не трогают такую дичь, но жабы ею не брезгуют, не обращая внимания ни на дурной запах, ни на жгучий вкус. Убедить их в своей несъедобности удается разве что жалоносным насекомым, да и тем приходится учить этому заново каждое поколение жаб. (Правда, при всей своей неразборчивости в еде жабы обычно не едят мертвых животных.) Небольшую добычу жаба подцепляет клейким языком, покрупнее — хватает челюстями, а особо крупную еще и подпихивает в пасть передними лапами. В любом случае добыча проглатывается целиком, разделывать ее на куски жабе попросту нечем.
Однако охотник в природе всегда может сам стать добычей. Амфибии в этом смысле существа довольно беззащитные. Лягушки полагаются на прыжок, уносящий их из поля зрения врага, и на спасительную границу двух сред, позволяющую скрываться от наземных хищников в воде, а от водных — на суше. Плохо прыгающей, живущей вдали от водоемов жабе такие средства самообороны недоступны. Подобно своим жертвам она прибегает к химической защите. По всей коже жабы разбросаны железы, особенно крупные — паротиды — расположены позади глаз и имеют вид продолговатых бугорков. Если жабу схватить, ее кожа моментально увлажняется: железы выбрасывают слизь, содержащую целый букет ядовитых веществ. Главная роль среди них принадлежит производным индола (буфотенинам) и стероидным соединениям (буфогенинам). Этот коктейль обжигает пасть хищника, а при попадании внутрь вызывает сильное сердцебиение и рвоту. Мелкий хищник, съев жабу, может погибнуть, крупный — получит незабываемый опыт, который вряд ли когда-нибудь захочет повторить. Но эта защита тоже далеко не абсолютна: змеи (как ужи, так и гадюки), некоторые птицы и млекопитающие регулярно поедают жаб. Тем не менее при встрече с животными крупнее себя жабы проявляют завидное хладнокровие: они либо вообще не реагируют, либо (если возможный враг сам не слишком велик) пытаются его напугать, приподнимаясь на выпрямленных лапах и раздувая тело. Если на врага не произведут впечатление эти ухищрения, значит быть ей съеденной. С сородичами жабы никогда не конфликтуют. Впрочем, не проявляют к ним и особого интереса (за исключением краткого периода размножения). Удивительное дело: будучи привязанными к определенной территории, жабы не защищают свои участки, а попросту игнорируют нарушителя, что и делает возможными массовые сборища под фонарями.
Родовое (точнее, классовое) проклятие амфибий, препятствующее их эволюционным успехам, — зависимость от воды, намертво привязывающая их к водоемам. Жабы не вырвались из этой петли, но ослабили ее настолько, насколько это вообще возможно для земноводных. В отличие от лягушек они не нуждаются в постоянном увлажнении кожи, если жаба не защищается от нападения, ее покровы остаются сухими. Это, правда, резко уменьшает эффективность кожного дыхания, но для животного, не имеющего привычки подолгу отсиживаться под водой, это не так уж важно, можно обойтись и одними легкими. Тем более что легкие жаб — самые развитые и эффективные во всем классе амфибий.