Содружество в воде

« СОДРУЖЕСТВО В ВОДЕ»

ПЛАН ЗАНЯТИЯ:

1. Повторение темы предыдущего занятия «Санитары моря».

2. Виды сожительства в воде:

• Раки-отшельники и их сожители: актинии и многощетинковый червь,

• Рыбки-карапусы и голотурии,

• Рыбки-клоуны и актинии,

• Другие сожители.

3. Морские «транспортные зайчики»:

• Рыба лоцман и акула,

• Рачки-бокоплавы (китовые вши) и кит,

• Рыбы-прилипалы, акулы и киты,

• Присоска ежовая уточка и ёж-диадема.

4. Дружба бактерий и рыб:

• Приманивание добычи,

• Опознавательный знак,

• Отпугивающий эффект.

• Освещение.

5. Подведение итогов. Контрольные вопросы.

6. Д\игра «Найди друга!». Карточки с картинками.

На предыдущем занятии мы с вами познакомились с примерами необычных взаимоотношений обитателей воды.

1. Что странного в отношениях рыб показалось первым подводным исследователям? (странное поведение одних рыб: замирание в неестественных позах с растопыренными плавниками, раскрытыми пастями, головой вниз, иногда изменение окраски, и безбоязненное проникновение внутрь пасти даже хищника других маленьких рыбок).

2. Почему маленьких рыбок-губанов назвали рыбами-чистильщиками, рыбами-санитарами? (губаны очищают тела рыб, поражённых грибками, опухолями, рачками-паразитами, вшами, блохами).

3. Какую пользу от санобработки больных рыб получают сами санитары? (таким образом они питаются).

4. Вспомните самых распространённых, известных рыб-чистильщиков. (губаны: зеленушки, рябчики, перепёлки, синьорита, рыба-муха;    золотистый маленький окунь, лоцманы, бычки, толстогубы, креветки).

5. Основной признак во внешности рыб-санитаров. (пухлые губки, вытянутая мордочка, яркая окраска).

Нигде так часто не сталкиваешься с содружеством животных, как в океане. Характерный пример взаимопомощи дают РАКИ-ОТШЕЛЬНИКИ. У них принято обзаводиться личным телохранителем или многочисленной охраной. Обычно в этой роли выступают АКТИНИИ. Взрослый рак-отшельник сам выбирает стражника, пересаживает на свою раковину и таскает вместе с домом. 

От такого сожительства польза обоюдная: актиния защищает рака, а он, ползая по дну, создаёт ей для питания более благоприятные условия. Иногда вместе с отшельником живёт несколько актиний, при этом они умеют так рассесться на крыше хозяйского дома, чтобы не нарушать его равновесия. «Переезжая» в новый дом, рак переносит актиний на новую раковину. Рыбы, питающиеся раками, легко разделываются с отшельником, не имеющим телохранителя, но, познакомившись с совместной обороной «союзников», больше не рискуют на них нападать.

Подобная форма содружества называется МУТУАЛИЗМОМ. Она предполагает взаимную заинтересованность «сожителей», однако один из партнёров всегда получает от содружества больше пользы, чем другой.

Для отшельников особенно удачно сожительство с АДАМАСИЕЙ. Постепенно разрастаясь подошва актинии начинает козырьком нависать над входом в дом. Теперь раку не приходится часто переезжать на новую квартиру. Для отшельника адамасия – отличный защитник, и всё же он без неё жить может. Актинии же, поселяющиеся на живых моллюсках, кажется чувствуют себя и там совсем не плохо, но способность размножаться приобретают только живя в компании рака. Видимо, он выделяет какие-то вещества, необходимые для их развития.

У рака-отшельника бывает и второй сожитель – МНОГОЩЕТИНКОВЫЙ ЧЕРВЬ. Он живёт в его раковине, выполняя работу уборщицы. Червь находит здесь убежище, да и с барского стола нет-нет, да и перепадёт что-нибудь вкусненькое. Разумеется, червяк нее ждёт подачки, а просто тащит, что подвернётся. Рак собственного червяка не обижает, зато, найдя точно такого же где-нибудь на дне, непременно съест. Когда отшельник, вырастая, меняет раковину, он не забывает перенести и червя.

Некоторые КРАБЫ предоставляют АКТИНИИ жильё прямо на своей спине, а ОТШЕЛЬНИК ДИОГЕН ЭДВАРДИ поселяет её на наружной поверхности левой клешни. В момент опасности он скрывается в раковине, а из неё торчат только жгучие щупальца актинии.

КРАБИКИ ЛИБИЯ и ПОЛИДЕКТУСЫ держат в обеих «руках» по небольшой актинии и благодаря особому устройству клешней не повреждают их. Их оружие весьма эффективно, но в повседневных делах им приходится обходиться без помощи клешней.

В отряде ТРЕСКООБРАЗНЫХ есть небольшое, но очень интересное семейство КАРАПУСОВЫХ, или фиерасферовых. В нём приблизительно 25 видов., в основном тропических и субтропических.

У этих небольших рыбок нет ни чешуи, ни брюшных, ни хвостовых плавников, конец тела вытянут назад длинным узким клином, а мочеполовое и анальное отверстие смещены близко к голове, они на «горле». Это их неуместное, казалось бы, положение при странном образе жизни карапусов весьма удобно: рыбе достаточно высунуть лишь голову из своего необычного обиталища, чтобы опорожнить кишечник за его, так сказать, порогом.

Интересно у карапусов их постоянное проживание… внутри тела живых ГОЛОТУРИЙ. Некоторые виды поселяются и в МОРСКИХ ЗВЁЗДАХ, ДВУСТВОРЧАТЫХ МОЛЛЮСКАХ, в АСЦИДИЯХ, даже в АКТИНИЯХ. Совершенно бесцветные личинки-тенуисы живут в голотуриях безвыходно. Личинки гибнут, если их насильно изгнать оттуда. Внутри голотурии они и кормятся: поедают некоторые её внутренности, которые скоро снова вырастают. Но молодые и взрослые карапусы по ночам обычно вылезают из голотурий, охотятся на рачков, а затем снова прячутся в этом «живом доме». Молодые рыбки находят его с помощью зрения и влезают в голотурию головой вперёд. Взрослые карапусы ориентируются в основном по запаху и буквально штопором вворачивают себя в клоаку голотурии хвостом вперёд.

Отношения карапусов и голотурий похожи скорее на ПАРАЗИТИЗМ или в лучшем случае на СИМБИОЗ с односторонней выгодой (карпоз). Истинную взаимопомощь и содружество соседей мы найдём под водой, если обратимся к другим видам рыб.

РЫБКИ-КЛОУНЫ рода амфиприон живут на коралловых рифах в Тихом и Индийском океанах. Красные, золотисто-жёлтые, чёрные с широкими поперечными полосами. Они обычно плавают парочками, снуют, кружатся вокруг одного центра, и центр этот – АКТИНИЯ. Даже взрослые рыбки-клоуны дальше нескольких метров от них не удаляются, а молоденькие амфиприоны привязаны к актиниям ещё тесней: 5-15см – весь радиус их прогулок.

В паре самец и самка. И они очень не любят, когда другие рыбки того же вида мешают их уединению. Как только непрошеные гости приблизятся, их гонят прочь. Соблюдается строгий этикет: самец выпроваживает самцов, а самка – самок. Они ревниво стерегут актиний, своих друзей и защитников.

Спасаясь от врагов, рыбки ныряют в гущу ядовитых щупалец. Высунут на минуту голову, чтобы удостовериться, не миновала ли опасность, и опять прячутся. Если же попытаетесь извлечь «окопавшуюся» там рыбёшку из щупалец актинии, она плотнее сожмёт их, и освободить рыбку из объятий друга можно, лишь разорвав щупальца или разрезав актинию на части. Как только вы уберёте руку, она отпускает «пленницу» на свободу.

Рыбки-клоуны весь день суетятся около актинии, очищают её щупальца от крошек пищи, которые тут же поедают. Глотают и «пузырьки с ядом» – стрекательные клетки, отрывая их от щупалец актиний. 

Некоторые исследователи полагают, что таким образом, на манер царя Митридата Понтийского, который, принимая в малых дозах разные яды, стал будто бы к ним нечувствительным, рыбки поддерживают в своём организме иммунитет – невосприимчивость к ожогам морской крапивы. Во всяком случае любая другая рыба, прикоснувшись к щупальцам актинии, падает замертво, словно поражённая током. А мафиприоны такие прикосновения переносят безболезненно. Возможно, также, в слизи, покрывающей тело этих рыбок, есть вещества, которые блокируют «взрывные механизмы» стрекательных клеток актинии.

Понятно, что амфиприонам прямая выгода жить с актинией в мире. Они кормятся около неё. Она их и защищает. Актиния оберегает даже икру, отложенную у её подошвы, простирая над ней часть своих щупалец.

Ну а актинии какая польза?

Во-первых, рыбки её чистят, сама она этого сделать не может. Уносят подальше отрыгнутые актинией кости съеденных рыб, чтобы не гнили около «дома».

Во-вторых, когда снуют около неё, перемешивают плавниками воду, и актинии легче дышится.

В-третьих, говорят, амфиприоны будто бы подманивают добычу. Рыбки яркие, издалека их видно. Эта окраска – своего рода рекламный трюк. Хищники бросаются на пёстрые «объявления» и попадают в лапы притаившейся актинии.

Наблюдения в аквариумах (в Египте) показали также, что, атакуя некрупных рыб, амфиприоны стараются подтолкнуть их к актинии. Те в пылу сражения не замечают опасности и приближаются к смертоносным щупальцам, а актиния «разнимает» дерущихся, выхватывая из свалки чужеземца.

В-четвёртых (и это особенно интересно), рыбки-клоуны кормят своих актиний! 

Экспериментаторы бросали около актинии – сантиметрах в двадцати от неё – кусок мяса. Рыбёшки сейчас же подплывали к мясу. Одна из них хватала ртом этот кусок и тащила к актинии. Ноша нелёгкая, лишь вдвое меньше рыбки, но упорно волочит её. Вот актиния уже может дотянуться до мяса щупальцами. Хватает его и прижимает ко рту. Тогда и рыбки принимаются за трапезу: теребят мясо, отрывая кусочки, и торопливо глотают.

Случается иногда, что актиния слишком уж спешит проглотить общую закуску, а рыбки ещё не насытились. Они дружными усилиями вырывают у неё изо рта это мясо и снова щиплют его. Наедятся – и отдают актинии оставшийся кусочек.

Некоторые РЫБЫ-КАРДИНАЛЫ из семейства апогоновых прячутся в мантийной полости крупных МОЛЛЮСКОВ, в ГУБКАХ или в частоколе длинных игл морского ЕЖА-ДИАДЕМЫ. Там же торчком, вниз головой, облепив всего ежа, в безопасности отдыхают и тонкотелые КРИВОХВОСТКИ.

Приглядитесь к лопастям любого вентилятора. Если его давно не вытирали, на них лежит пыль, которая во время его работы не сдувается сильнейшими потоками воздуха.

Чтобы двигаться, подводное животное должно смещать находящуюся перед ним воду. Это лобовое сопротивление. Его величина зависит от формы тела. Для диска, перемещающегося плоскостью вперёд, лобовое сопротивление значительно выше, чем при движении вперёд ребром.

А чтобы избавиться от завихрений воды позади движущегося тела, необходимо постепенное сужение его заднего конца. Тогда сзади струи будут плавно смыкаться.

Животные умело пользуются преимуществами, которые дают послойность (ламинарность) и завихрения (турбулентность) пограничного слоя воды, окружающий их тела. Не вдаваясь в подробности, уточним – около тела плывущего животного, корабля есть область спокойной воды. Вот этим и пользуются некоторые весьма «ленивые» подводные обитатели.

МОРСКОЙ –ЗАЯЦ, или АПЛИЗИЯ, - моллюск из отряда голожаберных, который прославился настолько крупными нервными клетками, из которых построен его мозг, что их можно увидеть даже без увеличительного стекла. Но здесь будет рассказ не об аплизиях, а о бесплатных пассажирах, которых исстари у нас называют «зайцами».

Пограничный слой воды вокруг крупных животных позволяет РЫБАМ-ЛОЦМАНАМ использовать АКУЛ как траспортное средство. Издавна моряки считали, что более зоркие рыбы-лоцманы плывут впереди своих грозных владык и наводят хищниц на дичь.

Обычно лоцман в 8-20 раз меньше акулы, которую он сопровождает. В этом случае наиболее экономичная скорость хищницы будет как минимум в три раза превышать экономичную скорость эскорта. Вряд ли лоцманы могут выдержать такие темпы.

На самом деле лоцманы не забегают вперёд акулы, а держатся вблизи от хвостовой части её тела. Только там «зайцы» могут проехаться бесплатно, не затрачивая на передвижение серьёзных усилий. У 2-х метровой акулы толщина пограничного слоя воды в 33-28см от кончика её хвоста должна достигать 4-4,5см. вполне достаточно, чтобы в нём нашли приют 20-см лоцманы. У 12-метровой акулы в 2- метрах от кончика её хвоста пограничный слой имеет толщину 23см. В нём, уютно устроившись,  могут путешествовать чуть ли не метровые лоцманы с высотой тела до 8см.

Ну а как быть лоцману, если он зазевался и покинул пограничный слой? Оказывается, отстать от «поезда» не так-то просто: отставший пассажир будет мгновенно возвращён обратно с помощью силы притяжения, возникающей между плывущими параллельным курсом телами. Сила притяжения значительна, и лоцманы чувствуют себя уверенно.

В существовании пограничного слоя можно убедиться, путешествуя любым быстроходным транспортом. Вероятно, каждому случалось видеть, как к одному из боковых стёкол легковой машины или автобуса «прилипает» оказавшийся в воздухе древесный лист и надёжно держится на нём, вопреки воздушным вихрям, поднятым машиной, пока она не сбавит скорость.

Обитатели океана  постоянно пользуются пограничным слоем воды крупных животных. Паразитические РАЧКИ-БОКОПЛАВЫ широко известны как КИТОВЫЕ ВШИ. Огромными компаниями они сидят на теле КИТА и грызут его кожу, выедая большие дырки. Китовые вши чувствуют себя на китовом теле достаточно уверенно, хотя не умеют плавать. Им нет необходимости  даже держаться за кожу кита: пограничный слой воды не даст им сорваться с «палубы» живого корабля. Нужно лишь не забредать в зону отрыва пограничного слоя и не проморгать момент, когда кит резко замедлит движение.

Среди любителей прокатиться на дармовщинку широкую известность получили 7 видов РЫБ-ПРИЛИПАЛ. Эти не очень крупные рыбы, 30-90см в длину, оснащены присоской. Она у них находится на темечке, изредка захватывая и переднюю часть спины. Присоска образована первым спинным позвонком. Его лучи превратились в пластины. Их бывает от 10 до 30, и расположены они поперёк головы. Снаружи присоска окружена мягкими тканями. Чтобы присосаться к транспортному средству, «заяц» плотно к нему прижимается  и затем слегка поворачивает пластины-присоски, что увеличивает размер полости между транспортным средством и прилипалой. В ней возникает вакуум и надёжно держит «зайца» на «палубе» подводного корабля.

Живут прилипалы в тропиках, и каждый вид предпочитает пользоваться определённым транспортом. Одни любят АКУЛ, другие КИТОВ, третьи предпочитают крупных СКАТОВ, но живут у них в жаберных полостях. Эти прилипалы существовать без транспортных средств не могут. АКУЛЬЯ РЕМОРА, снятая с тела своего возницы, чтобы не задохнуться, делает до 20 дыхательных движений в минуту. Эти прилипалы «селятся» на крупных животных целыми компаниями или семьями, чтобы не было необходимости в период размножения искать себе пару.

Крупные ОБЫКНОВЕННЫЕ ПРИЛИПАЛЫ ведут более независимую жизнь и не обнаруживают пристрастия к какому-нибудь виду транспортных средств. Они часто путешествуют на КРУПНЫХ РЫБАХ, МОРСКИХ ЧЕРЕПАХАХ, присасываются к ЛОДКАМ или СУДАМ. Их используют как рыболовов. Одомашненного «зайца» накрепко привязывают за хвост к крепкому линю – тонкому тросу и отправляются с ним в море на поиски акул, корифен и другой крупной добычи. 

Обнаружив что-нибудь подходящее, «зайца» отпускают, и он тут же присасывается к намеченной жертве. Если она невелика, не более 30кг, прилипалу вытаскивают в лодку за хвост вместе с добычей. За крупной добычей приходится спускаться пловцу, чтобы обвязать её верёвкой. С помощью прилипал ловят даже дюгоней и крупных морских черепах.

Присосками пользуются ещё около 100 видов рыб, объединённых в самостоятельное семейство присосковых. Это в основном маленькие рыбки. Они настолько миниатюрны, что присоску длиной 30см назвали гигантской. А самая маленькая присоска не превышает в длину 16 миллиметров. Присасывательный диск находится у них на груди. Плавают рыбки плохо, но присоской пользуются только для того, чтобы их не унесло течением. 

Живут они у дна на небольших глубинах, но в сети никогда не попадают: во-первых, малы, а во-вторых, большую часть жизни проводят, присосавшись к камням, раковинам моллюсков или к подводным растениям.. В Чёрном море обитает 3 вида присосок: пятнистая, одноцветная и толстая, имеющие в длину соответственно 5, 8 и 10см.

Интересный образ жизни ведёт ЕЖОВАЯ УТОЧКА. Эта изящная чёрная рыбка живёт между 30-сметровыми иглами морского ЕЖА-ДИАДЕМЫ.

Присоски обладают способностью прожить несколько дней вне воды. Это удобно. Гигантская уточка, систематически попадающая на сковородку, может недолго полежать в кладовке, дожидаясь своего часа. У берегов Южной Африки её собирают в отливных лужах или ловят на удочку, но для этого надо быть расторопным. Схватив приманку, рыбка тотчас к чему-нибудь присасывается и держится так крепко, что гораздо проще сломать удилище, чем извлечь из воды добычу.

В вечном мраке глубин обитает немало животных, которые или утратили глаза, или они у них заросли кожей и не способны воспринимать световые лучи. Это кажется естественным. Однако и на 7-километровой глубине встречается немало рыб и ракообразных, имеющих огромные глаза. Большинство из них никогда не поднимаются к поверхности, куда проникают солнечные лучи. Зачем же обитателям бездны понадобились глаза?

Наличие фонариков может быть и не связано с глубиной проживания. Многие светящиеся организмы коротают свой век у самой поверхности океана. Фонарики имеют и убеждённые домоседы, обосновавшиеся на дне, и планктонные организмы, и самые быстроходные стайеры океана – рыбы и кальмары.

Живой свет возникает в результате высвобождения энергии при сложных химических реакциях. В качестве «керосина» используются специальные вещества, называемые ЛЮЦИФЕРИНАМИ. Свечение возникает в результате их окисления с помощью специальных ферментов люцифераз. Выделяющаяся в результате окисления энергия используется на производство света. Причём значительно больше, чем у современных ламп накаливания.

У РЫБЫ-МИЧМАНА, небольшой рыбки длиной 23-35см, на теле не меньше 300 «фонариков».

Многие морские организмы, охотно пользующиеся освещением, не умеют вырабатывать люциферин. Эту функцию выполняют многочисленные помощники – микроорганизмы, а их хозяева ограничиваются тем, что создают для крохотных «светотехников» подходящие условия существования.

В море Банда (между островами Сулавеси и Новой Гвинеей) живут две удивительные рыбы –АНОМАЛОПС и ФОТОБЛЕФАРОН. Первый размером с ерша, второй втрое крупнее. Обе рыбки живут у поверхности моря, на коралловых рифах, и обе светятся по ночам. У каждой большой кремовый боб под глазами. Он крупнее глаза и хорошо заметен на тёмном фоне чешуи. 

Под микроскопом видно, что боб, словно соты из ячеек, сложен из мельчайших трубочек, плотно прилегающих друг к другу. На их концах, обращённых внутрь, в углубление в голове рыбы, есть «наконечники» из клеток, наполненных блестящими кристаллами ГУАНИНА: это зеркала. Они отражают свет. За зеркалами расположены светонепроницаемые ширмы из чёрных клеток – ХРОМАТОФОРОВ.

Обращённые наружу концы трубочек открываются в общие резервуары, лежащие непосредственно под внешней оболочкой органа. В них живут светящиеся бактерии.

Свет бактериальных фонарей так ярок, что даже на расстоянии 2х метров можно разглядеть стрелки на циферблате часов!

А зачем «фонари» рыбкам, которые не живут во мраке глубин?

В первую очередь – для приманивания добычи. Малоподвижные глубоководные рыбы умудряются в темноте вести охоту по методу типичных засадников и широко пользуются методами подманивания добычи. Для этого ИНДИКАТЫ используют светящиеся зубы и полость рта, МЕЛАНОСТОМИЕВЫЕ – подвижный усик, расположенный на «подбородке», а УДИЛЬЩИКИ – удочки, снабжённые на конце светящимися утолщениями.

О том, как подданные Посейдона пользуются своими светильниками, известно значительно меньше, чем о самих светильниках. Попробуйте догадаться: зачем небольшой рыбке АПОГОНУ, обитающему у берегов Вьетнама, три отличных прожектора, находящихся в его пищеводе? Может быть, для того, чтобы пойманная добыча не стремилась вырваться, а своим ходом старалась протиснуться в глубь пищеварительного тракта?

Иногда спешить на огонёк опасно. Свет широко используется на охоте. Небольшая глубоководная рыба ГАЛАТЕАТУМА, проголодавшись, располагается где-нибудь на видном месте и раскрывает рот. В его глубине шевелится что-то светящееся. Постоянно голодные глубоководные хищники, не колеблясь, засовывают свою голову в пасть галатеатумы, а затем отправляются к ней в желудок.

Аналогичным образом поступают представители подотряда ГЛУБОКОВОДНЫХ УДИЛЬЩИКОВ. У них один из лучей спинного плавника достигает очень большой длины и направлен вперёд. С «удилища» прямо над пастью коварной рыбы свешивается светящаяся приманка. Не нужно объяснять, что подводные обитатели, неосмотрительно заинтересовавшись соблазнительной приманкой, вмиг оказываются в зубах обманщика.

Свет помогает обитателям океана решить несколько проблем. И всё-таки главная для глубинных обитателей – потребность общения. Как в непроглядной мгле на необозримых просторах океана самцу найти себе пару? Как отбившемуся от своей стаи КАЛЬМАРУ вернуться в родной коллектив? Обоняние для поисков непригодно. Вода в глубинах океана перемещается медленно, и запах далеко не распространяется. Звуки не годятся. Они слышны на значительных расстояниях и привлекут внимание врагов. Слабый свет живых фонариков издалека не виден, но им удобно пользоваться в своём мирке.

Органов свечения обычно бывает 10. Они располагаются на глазных стебельках, на грудных ножках и на нижней поверхности брюшных сегментов. Их фонарики вспыхивают зеленовато-жёлтым светом. Иногда загораются лишь главные огни на глазных стебельках. Световая сигнализация помогает крохотным РАЧКАМ-ЭВКАРИДАМ собираться в стаи, а самцам находить самок. Ярчайшая вспышка всех 10 светильников, когда рачки подвергаются нападению, несомненно, служит сигналом опасности.

Яркий пример использования световой энергии дают светящиеся ЧЕРВИ из загадочного Бермудского треугольника. Самки этих донных животных в брачный период поднимаются к поверхности, где вальсируют, выписывая круги свадебного танца, и при этом испускают яркий свет. Вслед за ними поднимаются самцы. Они устремляются к свету, включаются в танец и «пляшут» до упаду, а затем приступают к размножению. Самки с потушенными огнями их не привлекают.

Обитатели подводного мира используют свет для защиты от врагов. Если животное ядовито или просто несъедобно, имеет смысл оповестить об этом окружающих, чтобы на него не напали. Это делается с помощью «опознавательных огней». Они позволяют любому хищнику догадаться, с кем он имеет дело.

Часто яркая вспышка света используется для того, чтобы напугать или хотя бы отвлечь внимание нападающего хищника. Многие животные «зажигают» свои огни, только оказавшись в чьих-нибудь зубах. Это тоже средство защиты: может быть, хищник испугается или откроет рот от удивления, и тогда удастся удрать.

Один из пионеров изучения морских глубин Уильям Биб во время глубоководного погружения увидел за стеклом иллюминатора крупного, слабо светящегося червя. На глазах наблюдателя незадачливый червяк был перекушен надвое. Хвостовой конец вспыхнул ярким светом и был тотчас же проглочен. Напротив, головной обрывок тотчас погасил огни и поспешно скрылся во мраке. У большинства червей сильно развита способность к регенерации утраченных частей тела, так что раненый червяк не погибнет. Свечение, так же, как судорожные подёргивания отброшенного ящерицей хвоста, служит только для того, чтобы отвлечь внимание нападающего и, пожертвовав менее ценным, спасти основное.

Оригинальный способ использования света для обороны изобрели КАЛЬМАРЫ и КАРАКАТИЦЫ. Они спасаются от нападающих хищников, выбрасывая облако светящейся жидкости, по форме и размеру напоминающее их самих. Немудрено, что преследователю случается обмануться и наброситься на светящуюся подделку, пока её творец, не теряя времени, скрывается во мраке. Подобной «бомбочкой» пользуется крохотная КАРАКАТИЦА ДВУРОГАЯ СЕПИОЛА размером с небольшую монету, живущая в наших дальневосточных водах. Так же поступают многие мелкие РАЧКИ. Около рта у глубоководных КРЕВЕТОК расположены специальные железы, из которых в случае опасности вытекает светящееся облачко.

Может показаться невероятным, но свет в царстве вечного мрака помогает РЫБАМ, КАРАКАТИЦАМ и КАЛЬМАРАМ маскироваться. Иногда их бывает несколько сотен, и чаще всего они расположены правильными рядами. На небольших глубинах, куда ещё проникают солнечные лучи, их голубой свет, если смотреть на животное снизу, должен сливаться с чуть голубым фоном поверхности моря и делать их незаметными. Рыбы с потушенными огнями на светлом фоне океанского «неба» должны казаться тёмной тенью.

Глубоководным животным, лишившимся возможности пользоваться естественным светом, не оставалось иного выхода, как обзавестись собственным освещением. Даже на мелководье в ночное время, особенно в тропиках, бывает достаточно темно, а потребность в свете может ощущаться на любой глубине.

МОЛЛЮСКИ, РАКООБРАЗНЫЕ и РЫБЫ пользуются специализированными светильниками. Наиболее совершенные по своему устройству напоминают прожектор.  Снаружи световой орган одет в непрозрачную оболочку. Внутри она блестящая, хорошо отражающая свет, - это рефлектор. В передней части находится прозрачная линза, концентрирующая световой поток. Внутри – светящаяся в темноте слизь. Края линзы содержат большое количество пигментных клеток. Они выполняют роль диафрагмы, регулирующей размер отверстия, а значит, и ширину светового луча.

В случае необходимости линза полностью теряет прозрачность, и прожектор «выключается». Часто для этого используется шторка – специальная кожная складка, заслоняющая линзу, как веко прикрывает глаз. Ещё оригинальнее выключатель у КАРАКАТИЦЫ. Их фонарики бывают территориально совмещены с чернильным мешочком. Если фонарь нужно выключить, каракатица выпускает немного чернил. Они покрывают тонкой, но светонепроницаемой плёнкой поверхность фонарика, и свет гаснет.

Рак-отшельник ведёт дружбу с актинией. А каракатицы носят в особой капсуле внутри тела целый мирок светящихся бактерий.

Первоначально поселения лучезарных бактерий были обнаружены у каракатиц в органах, не имеющих, казалось бы, никакого отношения к люминесценции – в так называемых добавочных скорлуповых железах. Их назначение, как полагали, состоит в том, чтобы одевать проходящие по яйцеводу яйца скорлуповыми оболочками.

Но анатомы, к удивлению своему, нашли в этих железах светящихся бактерий. Тогда родилась теория, что добавочные скорлуповые железы наделяют откладываемые яйца бесценным даром – слизью с бактериями-светлячками. Развивающаяся в яйце малютка каракатица благодаря этой инфекции автоматически, ещё до рождения, получает, словно эстафету от далёких предков, неугасимый «огонь». Таким образом и бактерии-симбиониты обретают бессмертие.

Кстати, бактерии не изолированы совершенно от родной стихии! Они не пленники, а гости. Возможно, между бактериями, поселившимися в пузырьке у каракатицы, и бактериями, свободно обитающими в море, происходит постоянный обмен. Дело в том, что у личинок каракатиц и даже маленьких каракатиц учёные не обнаружили светящихся бактерий. Лишь когда каракатица достигает 1\3 взрослого животного – 2,5-3,5см – имеется ввиду длина мантии, то есть тела от кончика хвоста до шеи (без головы и щупалец), - её дополнительные скорлуповые железы наполняются бактериями. По микроскопическим канальцам свободно обитающие в море бактерии проникают в гостеприимный орган, где приготовлены им все условия для беззаботного существования – и стол, и дом, и свежий кислород, без которого живой свет не «горит».

Прожектор, если он действительно используется для освещения, должен располагаться в передней части тела. Огромные глазные яблоки моллюсков, рыб и ракообразных позволяют разместить на них целое ожерелье фонариков. Пучок света, испускаемый прожектором, направлен туда же, куда обращён глаз. Животному достаточно повернуться в сторону заинтересовавшего объекта или посмотреть на него, и он освещён.

Цвет света прожектора зависит от природы молекул люциферина, а также от характера светофильтров, через которые он проходит.

Для поддержания в светильнике «огня» используются светящиеся бактерии. У рыб они находятся внутри прожектора. Лишь у ГЛАЗОВЫХ РЫБ, АПОГОНОВ и у МАЛОГО ФОНАРЕГЛАЗА бактерий в световых органах пока не обнаружили. Видимо, люциферин синтезируется прямо в тканях.

Зоологами описано уже 27 видов светящихся КАРАКАТИЦ – около 12% всех известных науке животных. Светящихся КАЛЬМАРОВ значительно больше – свыше 100 видов (60%). Дело в том, что среди кальмаров много глубоководных видов. А светящиеся органы развиваются главным образом у обитателей глубин. 

До недавнего времени известно было только два вида светящихся ОСЬМИНОГОВ – адский осьминог-вампир и слепая цирротаума. У чёрного, как ночь, ОСЬМИНОГА-ВАМПИРА спина усеяна мелкими светящимися точками. А в основании щупалец у него две большие яркие «фары». 

ЦИРРОТАУМА – животное безглазое, хрупкое и прозрачное, как медуза. И светящиеся органы у неё необычные: спрятаны в присосках. Вернее, в бывших присосках. Чашечки их атрофировались, а ножки вздулись в виде усечённых веретён. В веретёнах  и разместились источники света.

Миллионы украшенных огнями «живых ракет» снуют взад и вперёд в глубинах океана. Ночью глубоководные КАЛЬМАРЫ поднимаются к поверхности моря, и тогда великолепное зрелище подводной иллюминации становится доступным для людей.

КАЛЬМАР-СВЕТЛЯК, ХОТАРУ-ИКА, обитает в глубинах Тихого океана. Каждый год в апреле-июне миллиардные стаи хотару-ика подходят к самым берегам Японии для размножения. Рыбаки в эту пору вылавливают тонны сверкающих кальмаров, которые идут – увы! – на удобрение, так как не годятся в пищу из-за своих мелких размеров.

Хотару-ика невелик, не больше указательного пальца, но у него по три крупных фотофора на концах нижней пары щупалец, по пять на каждом глазу и сотни мелких органов рассеяны по всему телу. Они могут вспыхивать одновременно или порознь. Сияние огней на концах щупалец затмевает своим блеском свет других фотофоров.

Эти они горят так ярко, пишет биолог Ишикава, что «в темноте заметны лишь два быстро двигающихся лучезарных тела. Колебания невидимых щупалец вызывают периодические ослепительные вспышки, подобно световым эффектам электрического замыкания. Это что-то сказочное!» один кальмар размером с указательный палец освещает в воде зону 25-30см. это значит, что его бортовые огни развивают яркость в 0,03-0,1 децимиллистильба.

Так по какому же случаю в море иллюминация?

Во мраке пучины огонёк – это жизнь! Здесь все зажигают опознавательные огни. Их разнообразие заменяет жителям вечной ночи яркую окраску обитателей суши. Животные одного вида находят друг друга по сиянию привычных огней. Самцы и самки идут на свидание, оповещая друг друга световыми сигналами. 

Где любовь, там и коварство. Зубастые хищники расставляют хитроумные ловушки на пути влюблённых. Рыбы глубин охотно клюют на светящуюся приманку.

Вот во мраке мерцает огонёк. То вправо метнётся, то подскочит вверх. Затерянный во мгле одинокий призыв.

А вот и другой огонёк ищет друга. Нерешительно приближается: не западня ли здесь? Западня! Огонёк спешит назад, но поздно! Зубастая пасть настигла одинокого искателя приключений. Мгновение – и он в ненасытном желудке. РЫБА-УДИЛЬЩИК поймала на огонёк добычу.

КАЛЬМАРЫ же носят на концах своих щупалец свои огоньки. Это приманка. Но удилища здесь – длинные щупальца, усаженные крюками, а роговыми и острыми, как стальная бритва.

У ХИРОТЕВТИСА щупальца в 15 раз длиннее тела. Ядовитые и липкие железы, как бутоны, покрывают их стебли. Мелкие животные устремляются на огонёк и приклеиваются к щупальцам, словно мухи к липкой бумаге. Кальмару остаётся лишь «обсосать» свои удилища.

А ГЕТЕРОТЕВТИСУ свет нужен для защиты. Яркие вспышки фейерверка приводят в замешательство голодного врага.

ЗАЩИТА, СИГНАЛИЗАЦИЯ, ПРИВЛЕЧЕНИЕ ДРУГА, ОХОТА  и, конечно, ОСВЕЩЕНИЕ – РАЗНЫЕ НАЗНАЧЕНИЯ У БИОЛЮМИНЕСЦЕНЦИИ, одного из самых удивительных и красивых явлений природы.

ПРОВЕРОЧНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Как называется такая форма содружества животных, при которой предполагается взаимная заинтересованность «сожителей», то есть взаимная польза? (мутуализм).

2. В чём заключается взаимная польза от сотрудничества рака-отшельника и актинии? (актиния защищает рака-отшельника от врагов, отпугивая их благодаря жгучим, стрекательным клеткам, а рак, ползая по дну, создаёт для актинии более благоприятные условия для питания).

3. Зачем раку-отшельнику многощетинковый червь? (червь выполняет в раковине отшельника роль уборщика, подбирая остатки пищи).

4. Как поступает со своими сожителями рак, когда он вырастает из старой раковины и находит новый дом? (пересаживает актинию на новую раковину, а червяка переносит в новое жилище).

5. Охарактеризуйте отношения рыбок семейства карапусовых из отряда трескообразных и голотурий. (карапусы живут внутри голотурий, поедая некоторые её внутренности, такие отношения, скорее, относятся к паразитическим, так как пользы голотуриям от рыбок нет).

6. В чём заключается разница отношений карапусов и голотурий,  рыбок-клоунов и актиний? (карапусы паразитируют на голотурии; рыбки-клоуны, прячась среди щупалец актинии от врагов и доедая крошки от её трапезы, приносят пользу и актинии, очищая её щупальца от крошек пищи, уносят подальше отрыгнутые актинией кости рыб и даже приманивают хищных рыб к актинии, перемешивают плавниками воду около актинии, и актинии легче дышится, к тому же рыбки-клоуны кормят свою «крышу», принося к ней кусочки корма, актиния же охраняет даже икру рыбок, закрывая её щупальцами).

7. Какие примеры сожительства можете ещё привести? (рыбы-кардиналы и ёж-диадема, ёж-диадема и рыбы кривохвостки).

8. Какой ещё вид сотрудничества можно назвать? (морские перевозки: рыба-лоцман плавает вблизи тела акулы, используя возможности пограничного слоя воды; рачки-бокоплавы, паразитируя на китах, также обитают в пограничном слое воды около кита – здесь одностороння польза).

9. Как называются отношения среди живых существ, когда одно существо получает пользу, а другому от этого вреда нет? (симбиоз).

10. Какие рыбы ещё пользуются бесплатным транспортом? (рыбы-прилипалы, они прикрепляются к акулам, китам, крупным рыбам, морским черепахам, лодкам, судам).

11. Для чего рыбам-лоцманам, рыбам-прилипалам плавать с кем-то? (они не затрачивают своих сил на путешествия, на поиски новых мест обитания, поиски корма, поиски пары).

12. Что помогает обитателям глубин выживать в абсолютной темноте? (сотрудничество со светящимися бактериями, которые, создавая свет, помогают глубоководным существам ориентироваться в пространстве, находить партнёров, приманивать добычу, отпугивать врагов).

13. Приведите пример использования света для приманивания добычи. (рыбы-удильщики, индикаты со светящимися зубами и полостью рта, галатеатума имеет во рту светящегося, движущегося «червяка»).

14. Как используется световая сигнализация для поиска пары? (каждый вид животных обладает неповторяющейся иллюминацией, поэтому и появляется возможность среди многочисленных огоньков найти обладателя огоньков своего вида).

15. Что предпринимают светящиеся животные при приближении врага? (ярко вспыхивают и таким образом отпугивают, а также отвлекают, например: перекушенный светящийся червяк, огонёк вспыхивает в хвостовой части и привлекает внимание хищника, в то время, как головная часть успевает скрыться, впоследствии хвост снова отрастает; кальмары и каракатицы спасаются от нападающих хищников, выбрасывая облако светящейся жидкости, по форме и размеру напоминающее их самих, пока преследователь расправляется с «привидением», обладатель такого способа обмана успевает скрыться).

16. Каким образом можно замаскироваться с помощью света? (рыбы, каракатицы и кальмары, включив огоньки в нижней части тела в солнечный день, при взгляде со дна вверх, сливаются с «водным светлым потолком».

17. Свет также привлекает нежелательных врагов, что делают животные, чтобы стать невидимыми? (тушат огни: каракатица заливает световод несколькими каплями непрозрачных чернил; удильщик, сжимает специальные мышцы, перекрывая световой луч; у некоторых животных есть специальная кожистая складка, закрывающая линзу, как веко прикрывает глаз).

18. Являются ли светящиеся бактерии передающимися по наследству? (учёными не доказаны точные пути поселения светящихся бактерий на телах и внутри животных-симбионитов, каракатица, например, приобретает светящихся бактерий уже почти во взрослом состоянии, причём они сами проникают в неё через специальные канальчики из среды свободно плавающих в воде бактерий).

19. Как работает «прожектор» рыб при освещении пространства? (прожектор располагается в передней части тела, огромные глазные яблоки моллюсков, рыб и ракообразных позволяют разместить на них целое ожерелье фонариков. Пучок света, испускаемый прожектором, направлен туда же, куда обращён глаз. Животному достаточно повернуться в сторону заинтересовавшего объекта или посмотреть на него, и он освещён).

20. Назовите животных, обладающих биолюминесценцией. (кальмары, каракатицы, осьминоги, рыбы-удильщики, апогоны, креветки, рачки-эвкариды, черви, глубоководная рыба галатеатума, рыбы индикаты, рыбы-мичманы, меланостомиевые,…).

21. Перечислите назначения фонариков. (защита, сигнализация, привлечение друга, охота, освещение).

Дидактическая игра по карточкам с картинками «Найди друга!» и кроссворд «Содружество в воде».

Венгерский кроссворд «Содружество в воде».

ЛИТЕРАТУРА: (по занятиям «Санитары моря» и «Содружество в воде»).

1. Сергеев Б.Ф. Я познаю мир: Детская энц.: Океан. – М.: ООО «Издательство АСТ», ООО «Изд-во Астрель», 2001 – 480с.: ил.

2. Акимушкин И.И. Мир животных: Беспозвоночные. Ископаемые животные. – М.: Мысль, 1998. – 382 (1)с.: ил.

3. Астафьев Ю.Ф. В подводном мире. Пособие для учащихся. М.: Просвещение, 1977. – 176с. ил.

4. Статьи из журналов «Юный натуралист», 70-е гг., 

• «Санитары моря» Р.Короткий.

• «Рыбы-санитары» Ф.Городинский.

• «Аквариум в пустыне» Г.Сбойчакова.

• «Санитар водоёмов» И.И.Решетников.

• «Настоящие и ложные чистильщики» М.Е.Крымская.

5. Теремов А., Рохлов В. Занимательная зоология: Книга для уч-ся, учителей и родителей. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1999. – 528с.:ил.

6. Молис С.С., Молис С.А. Активные формы и методы обучения биологии: Животные: Кн. Для учителя: Из опыта работы. – М.: Просвещение, 1988. – 176с.

Разработки других занятий по теме "ПОДВОДНЫЙ МИР" в "Рубрике МИР ЖИВОЙ ПРИРОДЫ":

- «Обитатели воды» Головоломки https://urlid.ru/b81b

- «Вода и её свойства» практическая работа http://passna.blogspot.ru/2017/05/blog-post_49.html 

- «Обитатели воды». Проверочный материал. http://passna.blogspot.ru/2017/05/blog-post_89.html

Занятие по программе «МИР ЖИВОЙ ПРИРОДЫ», рассчитанной на 4 года обучения в дополнительном образовании.

Программа находится в электронной книге «ПРОГРАММА  «МИР ЖИВОЙ ПРИРОДЫ»  https://yadi.sk/i/-yiYZfRe3JjkZz

Разработки занятий, дидактические игры, головоломки,… в рубрике «Приложение МИР ЖИВОЙ ПРИРОДЫ» http://qps.ru/z3NEQ

А также в книге «ОПЫТ РАБОТЫ. «ФОРМИРОВАНИЕ ЦЕННОСТНЫХ ОРИЕНТАЦИЙ ВОСПИТАННИКОВ ПОСРЕДСТВОМ ЭМПАТИИ» (воспитание детей через общение с животными) https://yadi.sk/i/m2hAOGHH3JnhTb