Весною выжившие саламандры вновь трогаются в путь, к воде. Совершенно невозможно постигнуть, как эти истощенные, голодные создания выбираются на свет по лестницам, трубам, стенам, бакам. И все же в апреле они уже в воде — скользкие и разбухшие, с оранжево-красными пятнистыми брюшками и высокими гребешками, красующимися на спинах у самцов. О том, как проходят у них брачные игры, будет рассказано позже в соответствующем месте.
Лед покрывает пруд двумя слоями. Один из них — плод первых морозов, второй — образовала вода, скопившаяся во время оттепели и снова замерзшая. Лед неровный и тусклый, между слоями застыли воздушные пузырьки, и разглядеть что-либо под ним практически невозможно. Но интересно знать: как они там, внизу, устроились — эти лягушки, улитки, пиявки, насекомые и прочие существа?
Если просверлить во льду отверстие, вода тотчас же брызнет фонтанчиком и окрасит лед в светло-зеленый цвет. Потянет гнилью и затхлостью от разлагающихся растений и останков животных. Есть ли в воде кислород? Каким образом пополняются запасы этого газа, необходимого для многих организмов?
Оказывается, этот процесс осуществляется при помощи зеленых растений, не прекращающих расти даже зимой. Прибрежные растения давно уже засохли, лишь отдельные жухлые листочки ириса и рогоза торчат надо льдом. Растения с плавающими листьями — ряска и лягушечник — сгнили сразу, как только опустились их зимние почки и побеги. Но на дне пруда — целые заросли зеленых растений: бескорневых побегов, типа урути и роголистника, и прикрепленных — элодеи и харовой водоросли. Кроме них, на камешках, ракушках, веточках, корнях деревьев в изобилии растут водоросли и мхи с бахромчатыми, сильно рассеченными широкими листьями. Они едва заметно колышутся в воде, поддерживаемые наполненной воздухом полостью и пористыми листьями.
В зеленых зернышках листьев и происходит тот процесс, который называют ассимиляцией углерода: хлорофилловые зерна поглощают углекислый газ и отдают часть кислорода, причем процесс этот протекает только на свету и тем интенсивней, чем ярче солнце. Крохотные жемчужинки воздуха образуются на водных растениях, постепенно накапливаются и поднимаются кверху пузырями, кажущимися подо льдом серебристыми бусинками.
Однажды, когда лед был еще прозрачным, мне довелось увидеть, как большие водяные жуки-плавунцы подплывали к этим резервуарам воздуха, впивались в них задним концом тела, где у них дыхательные щели, и, приподнимая слегка надкрылья, втягивали воздух. К пузырькам подбирались и клопы — гладыши, водяные скорпионы, — вонзая в них длинные хоботки.
Значит, если население водоемов выживает в воде, отравленной газами, образующимися при гниении, то прежде всего благодаря фотосинтезу.
В международном журнале по гидробиологии и гидрографии (Лейпциг, 1910–1911, том 3) опубликованы результаты опытов, проведенных датским ученым К. Везенберг-Лундом[4] в лаборатории пресных вод во Фредериксдале. Целью этих опытов было выяснить, как дышат зимующие подо льдом насекомые. Исследователь утверждает, например, что летучие водяные жуки в осенние ночи покидают бедные растительностью водоемы и перелетают в другие, с более богатым растительным миром. О зимовке остальных обитателей можно прочитать в книге Везенберг-Лунда о фауне пресных вод (1937).
По-разному дышат животные в пруду подо льдом, Некоторые водные насекомые получают свежий воздух из пузырьков, поднимающихся со дна от зеленых растений и накапливающихся под ледяной корочкой. Это насекомые с воздушными органами дыхания, им, как и наземным животным, нужен атмосферный воздух. У других зимующих организмов, наоборот, водный тип дыхания, и они легко обходятся без воздуха; как и рыбам, им достаточно кислорода, растворенного в воде.
Вот, к примеру, личинки стрекоз. Многие из них проводят под водой по три-четыре зимы. Органы дыхания, нечто вроде жабр, находятся у этих удивительных созданий в задней кишке. Вопросами их дыхания занимались ученые разных стран, но самые обстоятельные работы принадлежат французу М. Устале (1896), швейцарцу Ф. Рису (1913) и немцу X. Герихе (1917). Число крохотных жаберных лепестков в задней кишке личинок стрекоз, как оказалось, достигает 24 тысяч.
Личинки весенних насекомых — ручейников, — проживающих в собственных изящных домиках из песчинок и палочек, обходятся без кислородных пузырьков. Они мирно «пасутся» на дне пруда и пропускают воду через свои домики. Если вынуть личинку из кокона, можно увидеть длинные блестящие жаберные нити, торчащие из тела. У личинок поденок, которые проводят в пруду год, а иногда и два, тоже есть большие, сразу бросающиеся в глаза воздушные трубки-жабры, уложенные по бокам тела.
Зеленые лягушки, которые по полгода проводят в спячке на дне пруда, в зимнее время дышат не легкими, а кожей. В этот период интенсивность их жизненных функций понижается, прекращается обмен веществ, питание; лягушки существуют за счет собственного жира, накопленного летом.
Через кожу дышат многие жители пруда. Некоторые только таким способом и переживают зиму. Иные же совсем не выдерживают суровых условий жизни подо льдом. Миллионы мелких организмов — дафнии, гидры, моллюски и большая часть невидимых микроскопических существ (так называемый планктон) — исчезают навсегда. Но, прежде чем погибнуть, они, как и растения с плавающими листьями, оставляют стойкие зачатки, почки, семена и т. п. Простая клетка, отделившись от материнского организма, опускается на дно. Там крошечный зародыш до поры до времени спит. Все его врожденные свойства заключены в капсулу, защищенную плотной оболочкой.
Миллиарды таких зародышей покоятся сейчас на дне пруда. Они проснутся к весне, разовьются, и на свет божий появятся крошечные живые существа всех видов и форм, какие встречаются в природе, — плавающие, ползающие, колеблющиеся с помощью ресничек.
Так зимует большинство жителей водоема. И если когда-нибудь наступит слишком холодная зима и пруд промерзнет до дна, а значит, погибнут и рыбы, и улитки, и насекомые, то зародыши эти переживут катастрофу и заполнят пруд новой жизнью, как только пробьются первые лучи весеннего солнца и начнет таять лед.
Февраль
Передо мной несколько маленьких жучков-листоедов — радужницы, наиболее часто встречающийся вид из рода Donacia. Летом радужницы, словно драгоценные камни, сверкают на листьях кувшинок, рогоза, ириса, осоки и других прибрежных растений и трав. Это солнцелюбивые существа. Появляются они в определенный период, с мая по сентябрь, и каждому виду отпущена жизнь от трех недель до трех месяцев. В природе существует десятка два видов листоедов, а внутри них особи различаются еще и окраской: синей, красной, фиолетовой, золотистой, оранжевой.
В летнюю пору личинки листоедов живут под водой и дышат на свой лад, по-другому, чем организмы, о которых уже говорилось. Замерз ли пруд или нет — им это неважно. Они добывают воздух из водных растений. Эти крошечные уродливые насекомые вонзают «дыхательные шипы» в ткани корней, находящихся под илом, и вытягивают воздух из так называемого межклеточного пространства, то есть пространства между стенками растительных клеток.
Личинки как будто сидят в скафандре и накачивают в себя воздух двумя шипами — так водолаз поддувает свой костюм через шланг. Подобно водолазу, выпускающему отработанный воздух через специальный клапан, эти крошки-личинки выпускают использованный ими воздух через свои «клапаны» — задние дыхательные щели.
И питаются они растениями. Плотно укрепившись на корнях так, чтобы нигде не просачивалась вода (вроде медицинских банок на теле человека), они вгрызаются в корни, вытачивают круглую дырку и лакают сок язычком.
4
Везенберг-Лунд, Карл (1867–1946), — известный датский ученый. Основатель Института биологии пресных вод сначала у озера Фюре-Сеен (Фредериксдаль), затем в местности Хиллеред. Наиболее значительные труды — «Жизнь насекомых в пресной воде» (1915), «Пресноводная фауна в биологическом аспекте» (1937).