Несмотря на большое давление, в толще морских вод кипит жизнь. Разница давлений на разных глубинах служит причиной возникновения выталкивающей силы, которая противодействует силе тяжести. Поэтому самые крупные животные живут именно в воде. Рекордсменом является синий кит. Его длина до 30 м и масса до 160 тонн (он в 25 раз больше африканского слона, самого крупного обитателя суши).

В поверхностном слое воды живут самые слабые. Океаны буквально кишат планктоном – крохотными растениями и животными. Большинство из них нельзя увидеть невооружённым глазом. Личинки множества рыб, крабов, моллюсков, морских звёзд начинают свою жизнь сначала в виде планктона.

Морские животные, добывая пищу, вынуждены нырять. При этом они должны выдерживать скачок давления (каждые 10 м – «дополнительная» атмосфера). Пятёрка лидеров выглядит так: пингвин (200 м), дельфин (535 м), белуха (647 м), морской слон (2388 м), а чемпионом является кит-кашалот, способный погружаться до 3 км! Как ему удаётся выдержать такое огромное (свыше 300 атмосфер) давление?

Кит дышит лёгкими, следовательно, для погружения должен сделать «запас» воздуха. Лёгкие кита, в отличие от лёгких человека, снабжены хрящами, поэтому не поддаются сжатию. Объём лёгких от объёма тела составляет менее 1% (у человека 2%); гемоглобина, переносящего кислород, в крови гораздо больше; мышцы кита способны накапливать кислород. Готовясь к нырянию, кит делает вдохи, запасая кислород. При нырянии замедляется ритм сердца почти в два раза, что также экономит кислород.

У большинства рыб есть так называемый плавательный пузырь, заполненный газами. Именно он позволяет сохранять положение равновесия на определённой глубине (выталкивающая сила при этом уравновешивает силу тяжести). Глубоководные рыбы постоянно закачивают в него газ, чтобы пузырь не раздавило внешним давлением. Делают это рыбы двумя способами: либо заглатывая с поверхности воды, либо через жабры из воды. Чтобы всплыть, нужно сбросить часть газа, иначе при меньшем давлении пузырь будет растягиваться. Процесс этот происходит долго, поэтому и поднимаются вверх рыбы тоже медленно. Погружаются они в восемь раз медленнее. Когда рыбу поднимают вверх, то из-за резкой смены давления пузырь раздувается и выпячивается наружу. Плавучесть глубоководных рыб обеспечивается ещё и их жиром, который практически несжимаем. В условиях огромного давления это очень помогает!

Среди червей интересны трубчатые рифтии, они живут в потоках тёплой воды из подводных вулканов на глубине до 3 км и питаются бактериями. На глубине 11 км была обнаружена особая плоская рыба – морской язык. Рассмотрим строение таких рыб на примере камбалы. Молодняк всех плоских рыб мало чем отличается от всех остальных. Но спустя несколько недель один глаз постепенно переходит на другую сторону тела, и рыба плавает по дну, обращённая к нему своей слепой стороной. Уже задолго до этого она становится плоской, а её левая и правая стороны – соответственно верхней и нижней. Верхняя сторона приобретает при этом окраску, делающую рыб практически незаметными на фоне морского дна.

Как объяснить такие изменения с точки зрения физики? Проще всего было бы сказать, что огромным давлением рыбу просто расплющивает. Но дело в том, что камбала живет не так уж глубоко, да и изменения начинаются у мальков, обитающих в верхнем слое воды. Значит, есть другое объяснение. Плоские рыбы всегда обитают на дне и максимально к этому приспособлены. Их малая толщина приводит к тому, что разница давления воды на верхнюю и нижнюю часть мала, а следовательно, и выталкивающая сила при таком положении рыбы будет меньше. Значит, удержаться у дна ей будет легче.

Морские обитатели глубин смогли приспособиться и к высокому давлению, и к отсутствию света, и к низкой температуре. Даже в самом глубоком месте – Марианской впадине – обнаружены представители мира микробов. На больших глубинах живут различные виды: иглокожие, ракообразные, моллюски, черви, рыбы. Давление в 1100 атмосфер их нисколько не пугает. Организмы приспособились к такому существованию: давление внутри такое же, как и снаружи.

Как приспосабливаются к жизни самые глубоководные обитатели? У рыб нет плавательного пузыря – слишком велико давление вокруг. Большинство из них просто карлики, большую часть их тела занимает пасть. Почему? Сила, с которой вода давит на каждый сантиметр тела, вычисляется по формуле: F = p·S. Следовательно, чем меньше площадь поверхности рыбы, тем меньше и действующая сила. Средняя длина рыб примерно 12 см, что в десять раз меньше, чем для обычных рыб. Даже акулы, обитающие на больших глубинах (до 3 000 м), очень малы, поэтому так и называются: акула-карлик и акула-пигмей. Разнообразием жизнь здесь не отличается, слишком суровы условия обитания.

(C) 2010. Зайкова Татьяна Васильевна (Владимирская область, г. Костерёво )