На прибойных участках скал северных морей во множестве поселяются черные двустворчатые моллюски мидии.
Мидии удерживаются в бурунах при помощи особых прочных шелковистых нитей, так называемого биссуса, вырабатываемого специальной биссусовой железой. Сопротивляться ударам волн мидиям помогает прочная раковина, имеющая к тому же обтекаемую форму. Густота поселения этих моллюсков в прибойных участках поистине удивительна. По данным Т. Матвеевой, долгие годы изучавшей биологию северных моллюсков, на отвесных скалах мурманского побережья масса мидий на одном квадратном метре достигает 12–21 килограмма.
В прибойных частях кораллового рифа можно видеть весьма странных морских ежей — гетероцентротусов с толстыми сигарообразными иглами, которыми животное прочно расклинивает свое тело в подходящей полости рифа. Сам еж величиной всего лишь с небольшое яблоко. Он ничем не прикреплен к рифу, а только упирается иглами в стенки убежища, однако силы руки не хватает, чтобы вытащить его оттуда.
Морской еж коралловых рифов гетероцентротус упирается в стенки своего убежища толстыми иглами, похожими на сигару или карандаш.
Морские желуди, мидии, блюдечки, еж-гетероцентротус и другие подобные им животные с прочными раковинами и панцирями выживают в прибойных условиях потому, что активно им сопротивляются. Все они невелики по размерам, и в этом также заключается их спасение. Для крупных, вытянутых в длину организмов никакой скелет не может служить защитой, он неизбежно будет разбит, сломан или погнут, не поможет им и мускульная сила. Между тем в прибойных участках моря растут длинные водоросли, здесь поселяются колонии роговых кораллов и гидроидов (представителей типа кишечнополостных), встречаются изящные морские лилии (животные из типа иглокожих) с длинными нежными руками; все они выживают в этих условиях благодаря эластичности или членистому строению. Подобно веревке или цепи, они бьются в бурунах вместе с волнами и извиваются вместе с течениями, оставаясь неповрежденными. Эти организмы покоряются силам стихии. По меткому выражению академика С. Зернова, они выживают в прибойной зоне потому, что «отдают свое тело на волю волн и течений».
Нежная бесстебельчатая морская лилия изгибает свои длинные руки вместе со струями воды.
Литоральная водоросль кораллина имеет членистое строение, что предохраняет ее от разрушительного действия прибоя.
Из огня да в полымя
Вода обладает большой теплоемкостью. Она медленно нагревается, но так же медленно отдает свое тепло. Температура воздуха, напротив, очень изменчива. Ночью он остывает, а днем быстро нагревается. Кроме того, на температуру воздушной среды огромное влияние оказывают ветры. Переместившиеся теплые воздушные массы могут вызвать оттепель среди морозной зимы, а холодные ветры подчас заставляют нас дрогнуть в разгар летнего сезона.
Тепловой режим литорали особенно сложен. Если температура морской воды равна температуре воздуха над морем, то и в прилив, и при спаде воды литоральное население находится в одинаковых температурных условиях. Но случается это очень редко. Обычно показания термометра, опущенного в воду, значительно отличаются от показаний термометра воздушного.
Самые резкие температурные колебания испытывает население литорали арктических морей. Так, на мурманском побережье Баренцева моря температура воды в течение года мало изменяется (летом от 7 до 8 градусов тепла, зимой от ноля до минус одного градуса), зато разница температур воздуха зимой и летом весьма значительна. В отдельные летние дни воздух у берегов нагревается до 20 градусов и даже до 30, а зимой его температура опускается ниже ноля на эту же величину. Таким образом, обитатели литорали подвергаются в течение года температурным колебаниям порядка 50–60 градусов, а в течение суток до 20–30 градусов. Несомненно, что у них должна была выработаться невосприимчивость к внезапным переменам температуры. Чтобы проверить это предположение, член-корреспондент АН СССР Ю. Полянский провел несколько чрезвычайно показательных экспериментов над литоральными животными Баренцева моря.
Испытанию подверглись небольшие многощетинковые черви из рода спирорбис и кладки яиц брюхоногих моллюсков. В Баренцевом море обитает несколько видов спирорбисов, но в опытах были использованы два. Один из них (спирорбис бореалис) типичный обитатель среднего горизонта литорали, другой же (спирорбис спириллум) живет несколько глубже (в верхних горизонтах сублиторальной зоны, на которую уже не распространяется действие приливов). Таким образом, первый из этих червей дважды в сутки находится вне воды, на воздухе, а второй — никогда, и на него не может действовать температура окружающего воздуха. Опыты показали, что черви литорального вида способны без вреда для себя выдерживать трехсуточное замораживание до –14 градусов. В течение нескольких часов они остаются живыми даже при понижении температуры до –20 градусов. Это вовсе не значит, что литоральные спирорбисы вообще предпочитают холод. Они так же легко переносят повышение температуры до +35 градусов. Близкородственный им сублиторальный вид оказался совершенно нестойким: получасовое охлаждение до –5 градусов вызывает гибель 70 процентов подопытных животных. Стоит еще немного понизить температуру или удлинить срок замораживания, как погибают все сублиторальные черви. Несколько легче они переносят нагревание, но и в этом значительно уступают своим литоральным собратьям — гибнут после пятиминутного пребывания в воде, нагретой до 28 градусов. Аналогичные результаты были получены при обследовании кладок двух видов (литоральных и сублиторальных) моллюсков из рода лакуна.
Вот какой удивительной выносливостью обладают обитатели арктической литорали: они прекрасно чувствуют себя в холодной воде, но могут переносить и перегрев и замораживание в период отливов.
У жителей тропиков опасность перегрева особенно велика. Солнце там очень жаркое, а прибрежный воздух так накален, что тридцатиградусная морская вода кажется даже прохладной. В связи с этим все население тропической литорали должно быть хорошо приспособлено к перенесению высоких температур. Так оно на самом деле и есть, зато им очень плохо приходится при неожиданном похолодании.
