ЭНЦИКЛОПЕДИЯ

Жизнь подземных вод и пещер

Человек, проникший в пещеру, попадает из многокрасочной яркой природы в совершенно иной мир: полный мрак и необыкновенная тишина, которая нарушается лишь однообразным тихим звуком падающих капель. Фонарь освещает сталактиты и сталагмиты. Срастаясь, они иногда принимают причудливые формы, напоминающие фигуры людей, фантастических животных или развалины каких-то сказочных замков. Внутри пещеры сыро, воздух здесь влажный. Температура круглый год постоянная и соответствует среднегодовой температуре местности, где находится пещера. Летом в пещерах всегда прохладнее, а зимой теплее, чем снаружи. В некоторых пещерах скрыты подземные озера и текут подземные реки. И почти во всех пещерах есть жизнь.

Во многих пещерах живут огромными колониями летучие мыши. Они находятся в пещерах только днем, ночью же вылетают наружу и охотятся за насекомыми. Как же летают эти животные в полной темноте, не наталкиваясь на стены и известковые образования? Оказалось, что летучие мыши способны издавать и воспринимать ультразвуковые колебания. Ультразвуковые волны отражаются от всех находящихся перед животным предметов и позволяют ему прекрасно ориентироваться в абсолютном мраке пещеры. Частота этих издаваемых мышами ультразвуковых колебаний около 50 тыс. в секунду. Человеческое ухо их не слышит. Таким образом, летучие мыши снабжены аппаратом, действующим по принципу радара. Этот аппарат помогает им не только летать внутри и вне пещеры, но и ловить на лету мелких насекомых. В местах обитания летучих мышей скапливается огромное количество их помета, а в нем копошатся мокрицы, многоножки-кивсяки, роются земляные черви и личинки мух, прыгают бескрылые насекомые — ногохвостки, ползают улитки и паукообразные ложноскорпионы.

В пещерах можно найти водных животных, обитающих не в воде, например рачков-бокоплавов. Большая влажность воздуха позволяет им передвигаться в поисках пищи и по суше. А сухопутные животные, приспособившиеся к влажной атмосфере, попадаются не только на полу и стенах пещеры, но и на дне луж и ручьев. На поверхности земли такое смешение сухопутных и водных животных встречается крайне редко.

Рачок-бокоплав.

Помет летучих мышей для многих подземных животных — такая же основная пища, как зеленые растения для наземных. А в пещерах, где летучих мышей нет, подземные животные питаются бактериями. В иле пещерных озер и рек бактерии размножаются в огромном количестве. Например, в водоёме одной пещеры близ Кутаиси бактерии составляют пятую часть донного ила. Бактериями питаются в пещерах не тольк'о водные, но и сухопутные животные. Кроме того, животные поедают остатки растений, заносимые потоками воды с поверхности земли.

Среди пещерных животных мало хищников. К ним относятся лишь пауки, которые плетут тенета, ловят ногохвосток и залетающих в пещеру мух, да ложноскорпионы, охотящиеся за ногохвостками. На поверхности земли многие из жуков — хищники, например жужелицы, божьи коровки. Они нападают на других насекомых и убивают их сильными челюстями. В пещерах же все жуки приспособились к питанию илом и разлагающимися органическими веществами. У подземных жуков тонкие, нежные челюсти, длинные и слабые ноги, непригодные для погони.

В пещерах встречаются животные, попавшие туда случайно. Если такие животные не выберутся из непривычных условий жизни, они обычно погибают. Но некоторые животные одинаково хорошо чувствуют себя и в пещерах, и в сходных условиях на поверхности земли — в погребах, расщелинах скал, шахтах и в лесной подстилке. К ним относятся кузнечики, пауки-сенокосцы, дождевые черви.

Летучая мышь — ночница.

Большинство же животных, обитающих в пещерах, рождаются, живут и умирают в подземном мире. Они способны жить только под землей и никогда не встречаются на ее поверхности. Строение их имеет характерные особенности. На поверхности земли окраска тела необходима животному для защиты от вредного действия ультрафиолетовых лучей и помогает ему скрываться от врагов или охотиться за другими животными. Пещерным животным не нужно ни то ни другое: в темноте окраска тела не видна. Поэтому цвет тела у них белый, желтоватый или розоватый. У всех пещерных животных глаза частично или вовсе утрачены. В вечной темноте зрение бесполезно. Часто бывает и так: у новорожденных глаза есть и даже видят, но взрослое животное теряет способность видеть. У некоторых видов животных глаза зарастают кожей.

В пещерах Югославии и южной Австрии живет хвостатое земноводное — протей. У него червеобразное тело длиной до 28 см и сжатый с боков хвост. Желтая или розовая кожа протея лишена красящего вещества — пигмента. Жабры у него наружные, такие же, как у головастиков лягушки или у аксолотлей. Глаза можно различить лишь у личинок, у взрослого протея они затянуты кожей. Наличие глаз у личинок свидетельствует о том, что далекие предки протея жили на поверхности земли. В нормальных условиях, в пещере, самка рождает одну-две очень крупные (до 12 см) живые личинки. Но в аквариуме при температуре выше 15° самка откладывает яйца.

На востоке США и на юге Канады живет другой вид протея. Американский протей, в отличие от европейского, обитает в открытых пресных водоемах. Поэтому в коже его есть пигмент и окраска у него яркая: на сером фоне черные пятна с желтым ободком. Глаза у этого протея очень маленькие; они заметны не только у личинок, но и у взрослых животных.

Европейский протей.

У пещерных животных потерянное зрение возмещается сильно развитыми слухом, осязанием, обонянием. Это позволяет животным ориентироваться в абсолютной темноте. Ноги и усики у пещерных насекомых, паукообразных и ракообразных значительно длиннее, чем у их наземных родственников, и покрыты многочисленными чувствительными щетинками и волосками. Это органы обоняния и осязания.

У пещерных рыб сильно развита и видоизменена боковая линия — орган, воспринимающий колебания воды. По бокам головы у них расположены отростки с чувствительными нервами. Эти отростки помогают рыбе находить пищу.

Неизменные в течение года условия жизни под землей сказываются на росте и времени размножения животных. Зимой рост большинства наземных беспозвоночных замедляется или вовсе приостанавливается. Это можно видеть, например, на раковинах моллюсков. На них откладываются зимние, более узкие кольца, соответствующие периоду замедленного роста. Подземные же моллюски растут равномерно весь год, и на их раковинах нет зимних колец. На поверхности земли период размножения очень короток и совпадает с наиболее благоприятным для этого временем года. В подземном же мире животные размножаются круглый год.

Американский протей.

Жизнь есть не только в пещерах, но и глубоко под землей — в грунтовых водах. Ученые процедили через шелковую сетку воду, полученную при глубоком бурении. На фильтре остались крохотные, в миллиметр длиной, никем еще не виданные животные. У них тонкое червеобразное тело, и потому они могут передвигаться по узким капиллярным ходам, пролезать между песчинками и частицами грунта. Эта удивительная подземная фауна еще мало изучена.

Исследуя подземных животных и их распространение, ученые сделали любопытные выводы. Было обнаружено, например, что многие виды животных, обитающих в пещерах Закавказья и Крыма, очень близки к подземным видам Балканского полуострова. Следовательно, в далекие времена на месте современных Черного и Эгейского морей была суша. Эта суша погрузилась под воду, и единая некогда Область распространения животных оказалась раздробленной.

Многие виды пещерных животных Закавказья и Южной Европы очень близки к тропическим наземным и подземным видам. По-видимому, пещерная фауна этих стран содержит остатки населения того далекого времени, когда в Европе был тропический климат, а было это около 50 млн. лет назад. В пещерах, так же как и в тропиках, нет резких сезонных и суточных колебаний температуры и влажности воздуха. После наступления ледника многие животные, жившие в Европе на поверхности земли, не смогли приспособиться к новым условиям жизни и погибли. Между тем в пещерах климат изменился не так резко, и животные, жившие там, сохранились.

В пресных подземных водоемах живут виды, родственные не только пресноводным, но и морским животным. Например, в колодцах пустыни Каракумы советский ученый А. Л. Бродский нашел морских животных — раковинных одноклеточных корненожек фораминифер. Эти корненожки отличаются от морских видов лишь меньшими размерами, более тонкими стенками раковин и некоторыми другими признаками. Такая находка задала науке трудную задачу: как случилось, что типично морское животное обитает в пустыне, в 300 км от ближайшего моря? Бродский объясняет это тем, что пески Каракумов погребли часть древнего океана; населявшие его фораминиферы изменились, приспособились к новым условиям жизни и дожили до наших дней.

В пещерах острова Куба найдены рыбки, принадлежащие к глубоководному семейству. Пещерный равноногий рак, обитающий во Франции, Италии и Северной Америке, очень близок к глубоководному морскому раку и одновременно к ископаемым ракам, существовавшим 155 млн. лет назад. Из этого можно сделать вывод, что формы, некогда широко распространенные в море, сохранились сейчас лишь на больших океанических глубинах и в подземных пресных водах.

Морская фауна проникала в подземные пресные воды разными путями. Некоторые морские животные приспособились к жизни в устьях подземных рек, впадающих в море, и по подземному течению этих рек перебрались в пещеры. Большое количество подземных животных прошло другой путь — через морской песок. В капиллярных ходах морского песка живут своеобразные животные, часть которых близка к подземным. Эти ходы соединяются с системой грунтовых пресных вод. Организмы, еще в море приспособившиеся к подземному образу жизни, прошли через капиллярные ходы в пресные воды. Этот процесс совершался, вероятно, в морях далекого прошлого. Кроме того, большое количество животных, обитающих в пещерных водах, родственны животным пресных вод на поверхности земли. Но среди них встречаются и виды, предки которых в наземных водах давно уже вымерли. Таким образом, пещеры и подземные воды оказались убежищем для животных, исчезнувших на поверхности земли и в океане.

Изучение подземной фауны имеет и некоторое практическое значение. Гидрогеологи часто должны выяснять, откуда, например, питаются два каких-нибудь ключа: из одного подземного резервуара или из разных. Зоологи могут помочь им решить эту задачу. Если окажется, что эти ключи выносят одинаковых подземных животных, то, очевидно, они берут начало из одного бассейна. И наоборот, в случае различий в подземной фауне двух ключей следует допускать различия и в источниках их питания. Совместная работа гидрогеологов и зоологов позволяет установить сложную картину движения подземных вод и указать, как лучше использовать эти воды для снабжения населения, орошения полей и для других хозяйственных нужд.