ЖИЗНЬ ПРУДА

Как зимуют водные растения и насекомые

Разных рдестов много, и все они близкие родственники. Но каждый из них живет по своему летом, каждый по своему зимует.

Летом, когда телорез отцвел, он опустился на дно. Там у него выросли длинные плети с почкой на конце.

К осени телорез снова всплыл на поверхность. И здесь из почек развились молодые растеньица – маленькие кустики. Так и плавало все семейство: «мать» посередине, молодые телорезы вокруг нее.

Теперь, осенью, плети перегнивают. Молодые телорезы опускаются на дно: здесь они будут зимовать. Потеряв листья, опускается на дно и «мать», превратившаяся в нечто вроде большой зимующей почки.

Как только захолодало, исчезли водомерки. Они покинули пруд, выбрались на берег. Забились под мох, заползли в трещины и щели земли меж корней, позабились в другие укромные места. Там, оцепенелые, они проведут зиму.

Паук водянка забрался в пустую раковину катушки, устроился там на зиму и заснул. Зарылись в ил вертячки. Пусто стало на поверхности воды… Лишь плавунцы попрежнему всплывают вверх да ползают по водяному потолку прудовики.

Тоненькая корочка льда покрыла воду. С каждым днем она становится толще. На лед ложится снег. Меньше и меньше света проникает в воду.

Вмерзли в лед ряски. Вмерзли некоторые раковины с пауками водянками. Вмерзли те из седлышек дафний, что плавали по воде. Чем мельче вода, тем больше вмерзает в лед и побегов водных растений и мелких водных животных. Они не погибают от холода. Да им и не так холодно, как это можно подумать.

Лед прикрыт снеговой шубой, под ним – вода. 20 градусов мороза, а под снегом лишь несколько градусов ниже нуля. Температура льда всего 1 градус ниже нуля. Вода подо льдом… Это вода , а раз так, то ее температура у водного «потолка» хоть немного, да выше нуля. В нашем случае 0,5–0,6 градуса тепла. Это не придуманные цифры: их получили, измеряя температуру и льда, и воды, и снега при морозе в 20 градусов.

Не так уж холодно, оказывается, во льду. Не холоднее, чем под корой пня, засыпанного снегом. А ведь в пнях зимует много насекомых, и они не замерзают.

Но если взять кусок льда с вмерзшими в него растениями и мелкими животными и оставить его лежать на сильном морозе, то все эти «ледяники» погибнут. Кусок льда оказался «голым». Нет снеговой шубы, нет теплой водяной подстилки, и «ледяники» промерзают: температура льда сильно понизилась.

Промерз мелкий водоем до дна – его население вмерзнет в лед или в промерзший ил. Это случается даже с карасями, и они могут уцелеть. Правда, при условии, чтобы соки их тела не промерзли, не превратились в лед. Тогда – смерть. Образовавшийся внутри клеток лед разрывает клетки: ведь объем жидкости при замерзании увеличивается.

Толстеет ледяная корка, больше и больше ложится на нее снега. Темнее и темнее становится в воде.

Зимним почкам свет не нужен. Зимующим подводным растениям света не хватает, им приходится жить в полупотемках. И все же некоторые зеленеют и подо льдом.

Элодея образовала зимние почки, но ее стебли не отмерли и попрежнему зелены. Они растут, тянутся вверх, иной раз примерзают верхушками к ледяному «потолку», вмерзают в лед. Зеленеют маленькие кустики молодых телорезов и «самосаженцы» рдеста. Скучившись, лежат на дне темнозеленые ветви роголистника. Его вильчатые листья не те, что были летом: вилки стали короче и шире, они жестче летних.

Темно и холодно подо льдом.

В полутьме даже зеленеющие растения живут замедленной жизнью. Они мало выделяют кислорода, а от кислорода воздуха вода отгорожена ледяной корой. Всплыть на поверхность, чтобы подышать, уже нельзя. Но животная жизнь в водоеме не замирает.

Водяному ослику не нужно подниматься на поверхность, чтобы подышать: его орган дыхания – жабры. Еда для него найдется и подо льдом: гниющие остатки растений есть во всяком водоеме. Попрежнему ползают водяные ослики по дну, по растениям. Разве лишь труднее стало уцелеть от врага. Врагов не прибавилось, их стало меньше, да и аппетит у них теперь не так велик, как летом. Но добычи мало: нет личинок комаров, нет головастиков, нет многих других мелких животных. Личинка стрекозы коромысла охотится и зимой. Не откажется от ослика и плавунец.

Пока он может дышать подо льдом, плавунец не впадает в зимнюю спячку.

Тоненькая ледяная корочка пропускает достаточно солнечного света. Пока лед тонок, водяные растения выделяют кислорода не так уж мало. Кое где даже пузырьки его поднимаются вверх. Плавунец ползает по нижней поверхности льда: его привлекают кислородные пузырьки. Тут же ползает и прудовик, тоже «собирает» кислород.

Стало темно в воде, и жизнедеятельность растений затихает. Кислородных пузырьков на ледяном потолке уже нет. Есть во льду прорубь, плавунцы собираются возле нее. Но прорубь – редкий случай.

Нельзя дышать обычным способом – плавунец получает кислород иным путем: дышит за счет кислорода, растворенного в воде. Это звучит очень странно: ведь у плавунца органы воздушного дыхания, органов водного дыхания у него нет. И все же это так.

Жук выдавливает наружу часть воздуха из под надкрылий. Этот воздушный пузырь держится у заднего конца его тела, словно выглядывает из под надкрылий. Кислорода в таком пузыре мало: он уже истрачен жуком. В воде растворенного кислорода больше. И вот растворенный в воде кислород начинает поступать в воздушный пузырь. Но он не скапливается здесь: в трахеях кислорода еще меньше, и он из пузыря переходит в трахеи. Пузырь обедняется кислородом, и в него поступает новая порция из воды. Образуется «кислородный ток»: из воды в воздушный пузырь; отсюда – в воздух, под надкрылья; оттуда – в трахеи.

Какая сила гонит кислород в этом направлении? Вспомните уроки по физике: если в двух сообщающихся сосудах количество газа различно, то различным будет и давление этих газов. Разница в давлении повлечет за собой передвижение частиц газа: из сосуда с бóльшим давлением газ начнет проникать в сосуд с меньшим давлением. И так будет продолжаться, пока давление в обоих сосудах не станет одинаковым.

С этой же разницей в давлении газа мы встречаемся и в случае с воздушным пузырем плавунца. Но опыт с сообщающимися сосудами кончается тем, что давление газа в обоих сосудах уравновешивается, а в случае с плавунцом равновесие не наступает. Кислород все время расходуется, все время давление кислорода в пузыре и в воде, в пузыре и в трахеях различно. Ток кислорода продолжается.

Кислород поступит в воздух под надкрылья и без пузыря, но тогда его будет поступать крайне мало. Пузырь сильно увеличивает поверхность соприкосновения запаса воздуха под надкрыльями с водой.

Конечно, таким способом кислорода много не получишь, но в холодной воде жук менее подвижен и дышит слабее, чем летом.

Увидеть зимой «воздушный пузырь» плавунца не так уж хитро.

Поставьте банку с водой без растений и с плавунцом на мороз, пусть вода покроется корочкой льда, и жук выпустит пузырь. Можно и не доводить дело до ледяной корки. Пусть вода будет холодной, с температурой поверхности, близкой к нулю, но льда еще нет. Жук может дышать атмосферным воздухом; он и делает это. Помешайте ему! Опустите в воду сеточку на глубину 2–3 сантиметров от поверхности воды. Сетка заменит лед – закроет жуку дорогу к воздуху… А теперь – смотрите.

Проделайте такой же опыт летом, и жук задохнется. Он погибнет от недостатка кислорода: газообмен в пузыре окажется слишком слабым для очень подвижного летом жука.

Сходным способом дышат в это трудное время и некоторые другие водяные жуки, некоторые клопы, некоторые улитки. Лишь когда вода совсем обеднеет кислородом, они опускаются на дно и впадают в глубокую спячку.

Циклопов стало гораздо меньше, чем было летом. Но они попрежнему «строчат» воду, а у самок некоторых видов висят по бокам брюшка мешки с яйцами.

По дну ползают личинки ручейников. В иле копошатся красные мотыли. Этим теперь не грозит смерть в карасином рту: караси зарылись в ил и крепко спят. Спят и карпы, тоже любители мотыля.

Высыхание небольшого водоема летом – катастрофа для многих из его обитателей. Бывают и зимние катастрофы, и это не «зимняя засуха» – промерзание водоема до дна.

На дне водоема разлагаются всевозможные органические вещества: гниют остатки умерших животных и растений, упавшие в воду ветви и листья и многое другое.

Гнилостные процессы сопровождаются большой затратой кислорода. Растворенный в воде кислород расходуется, а запас его не пополняется: водоем покрыт льдом.

Все труднее и труднее становится дышать в такой воде. Рыбы и другие обитатели водоема начинают задыхаться.

Если это озеро и в него впадает река, рыбы уходят в реку. Они скопляются возле устьев ручьев, впадающих в водоем, поднимаются к прорубям. И даже в таких водоемах множество рыбы задыхается и погибает. А в пруду, в который не впадает ни река, ни ручей, в котором нет прорубей? Здесь погибают и рыба и другие обитатели.

«Замор» так называется эта катастрофа в жизни водоема. Он губит множество рыбы. Пруды, в которых разводят рыбу, охраняют от замора: во льду делают много прорубей. Через них в воду поступает кислород из воздуха. Но при сильном заморе не спасут и проруби.

Только в чистом, проточном пруду замора можно не бояться: здесь кислорода в воде всегда достаточно.