В одном из проектов предлагалось построить гондолу целиком из плексигласа; это обеспечило бы круговой обзор. Человек очутился бы внутри маленького пузыря, способного подниматься, опускаться, плыть по течению… Океанограф смог бы «включить» в море все свои чувства, как наш предок, миллиарды лет назад живший в воде.
Такой аппарат получил название «мезоскафа», то есть «корабля средних глубин».
Медленно, ощупью человек приспособился к суше.[44] Выйдя из крохотной живой клетки, обитавшей в море, он достиг земли и обжил на ней все широты. С точки зрения эволюции это громадный успех. Но впереди его ждет еще больший успех, когда он завершит свой удивительный цикл и вернется к истокам, к глубинам моря, тоску по которому сохранил навсегда.
Разгадки секретов моря
Тысячелетиями человека манят море и его сокровенные тайны. Сейчас, с появлением современной техники, мечта эта сделалась явью. Человек погружается в море не с голыми руками, а вооруженный самой совершенной аппаратурой. «Замкнулось» кольцо эволюции, длившейся миллионы лет. Правда, человек не собирается поселяться в абиссальных глубинах по примеру многих бывших жителей континента, поменявших среду обитания. Таков был путь части пресноводных рыб и млекопитающих. Костистые рыбы, как считают, развились вначале в реках, а потом эмигрировали в море. Сейчас они заполонили его до самых глубин (вспомним, что даже на дне Марианского желоба «Триест» обнаружил плоскую костистую рыбу). Кстати, вопреки распространенному поверью рыбы эти плоские не потому, что их «сплющило» давлением, а потому, что они живут на песчаном дне. Есть скаты, живущие на поверхности, — они такие же плоские, как их донные собратья!
Рыба вне зависимости от того, на какой она обитает глубине, уравновешивает свое внутреннее давление с давлением окружающей среды, точно так же как человек на суше. Даже у рыб, имеющих плавательный пузырь, давление внутри пузыря практически то же, что у толщи воды. Подобная система ставит перед наблюдателем интересные проблемы.
У плавательного пузыря много сходства с нашим легким, хотя это орган не дыхания, а плавучести, своего рода поплавок, позволяющий рыбе регулировать свой вес. Такая рыба — воздушный шар. Когда ей надо подняться выше, она, раздувая пузырь, уменьшает свой удельный вес. Но большое количество воздуха опасно, ибо плавательный пузырь при подъеме может лопнуть, это часто случается, когда рыбу ловят тралом.
Те разновидности, что быстро поднимаются с глубины 100–200 метров к поверхности, были вынуждены отказаться от пузыря. Им приходится, чтобы держаться на заданной глубине, непрестанно шевелить плавниками, — это уже не воздушные шары, а подводные самолеты. У глубоководных рыб пузырь не может быть наполнен воздухом, ибо физикохимические реакции вызовут у них «глубинное опьянение», «кессонную болезнь» и другие нарушения.[45] Природа предложила здесь два выхода из положения: во-первых, наполнять пузырь не воздухом, а жиром. Жир легче воды и позволяет, таким образом, компенсировать вес. Подобная рыба представляет собой как бы маленький батискаф. У циклотона, скажем, пятнадцать процентов общего объема тела составляет жир. Эта рыба хорошо известна океанографам, она распространена почти во всех морях.
Второе решение — замена воздуха в пузыре инертным газом. Отдельные виды рыб, обитающих глубже 2 тысяч метров, обзавелись целым химическим заводом: они берут воздух из воды, разлагают его на составные части, выбрасывают избыток кислорода и азота — он для них опасен, оставляя только аргон. Газ аргон содержится в атмосфере в крайне небольшом количестве — всего 1 %, а рыбы доводят его содержание в пузыре до 99 процентов при давлении в 200 килограммов на квадратный сантиметр! Газ, естественно, находится в соответствии с давлением окружающей среды.
Каракатица из семейства Сепиа оффициналис, близкая родственница спрутов и осьминогов, выработала остроумную систему, позволяющую ей подниматься с большой глубины. Каракатица имеет привычку проводить целые дни, зарывшись в песок на дне, а ночью всплывает на поверхность подкормиться. У нее есть своеобразная пористая «внутренняя раковина», служащая, как явствует из недавних работ англичан Эрика Дентона и Джона Гилпин-Брауна, в качестве образцового поплавка. Количество газа в этой кости может меняться сколько угодно; у каракатицы нет возможности продувать воду сжатым воздухом, поэтому она делает это осмосом: полупроницаемая мембрана гонит воду оттуда, где раствор соли слабее, туда, где он крепче. Когда каракатица хочет всплыть на поверхность, она растворяет соль внутри кости; вода вытекает из нее, и животное становится легче. Правда, данная осмотическая реакция не может идти при давлении, превышающем 25 атмосфер; большинство каракатиц живет на глубине 30–80 метров, и, видимо, ниже 235 метров они не встречаются вовсе.
44
«Медленно, ощупью человек приспособился к суше» — метафорическое описание эволюции от первичного простейшего до человека.
45
Глубинное опьянение — состояние, вызываемое токсическим действием азота, содержащегося в воздухе, при погружении водолазов и акванавтов на большие глубины. Дыхательная смесь из кислорода и гелия позволяет избежать этого явления. Кессонная болезнь — болезнь, появляющаяся у водолазов и акванавтов в случае быстрого подъема с глубины. Вызывается выделением растворенных в крови и тканях газов, которые закупоривают или разрывают кровеносные сосуды.