Жизнь пруда

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.

Плавунец с воздушным пузырем.

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.

Два водоема

У каждого пруда, озера, лесной лужи своя жизнь. У одних водоемов она короткая, у других длинная; одни заселены так, другие иначе. У каждого своя история, но у любого есть начало и будет конец: всякий водоем когда-нибудь «родился» и каждый — не управляемый человеком — когда-нибудь «умрет». Эти концы и начала тоже неодинаковы: по-разному появляются и по-разному исчезают различные водоемы.

Всякий водоем живет по-своему.

Какими бы одинаковыми ни казались два пруда, они — разные. Особенно заметна разница в жизни дикого, беспризорного водоема и водоема, жизнью которого управляет человек.

Как бы ни была богата и разнообразна жизнь в диком водоеме, но раньше или позже она прекратится. Прекратится потому, что перестанет существовать самый водоем.

Зеленым растениям необходим солнечный свет. В глубине света мало. В глубоком водоеме густые подводные заросли не тянутся уж очень далеко от берега. На глубине больше 5 метров не найдешь ни рдестов, ни роголистника, ни элодеи: слишком глубоко, а значит, и темно.

В небольшом пруду, в мелком озере и на середине неглубоко. Здесь и посередине густо разрастаются заросли подводников, плавают по воде листья кувшинок и кубышек.

История водоема — все равно глубокого или мелкого — это история наступления растений, продвижения их от берегов к середине водоема. Наступают не только подводники: в неглубоком водоеме они лишь передовые отряды. За ними идут полуводники, а за этими — болотники. Чем ближе к тылу этой наступающей армии, тем сухопутнее становятся растения.

Наступление бывает разным, но в глубоком водоеме оно всегда начинается от берега.

На дне водоема из года в год накапливаются остатки умерших организмов. Слой ила растет, водоем понемножку мелеет. У берегов он мелеет быстрее: чем гуще заросли, тем больше остатков окажется на дне. Да обычно у берега и мельче, чем посередине.

Зарастание озера.

Стало чуть мельче, и уже растения продвигаются вперед. Подводные — ближе к глубине, осоки и другие прибрежники — дальше от берега.

Год за годом расширяется полоса прибрежных осок и камышей, дальше и дальше продвигаются подводные заросли.

Новые и новые слои ила и отмерших частей растений отлагаются на дне, мелеет и мелеет озеро.

Проходят десятки и сотни лет: чем глубже водоем, тем больше пройдет времени. И вот уже середина озера заросла камышами. Нет больше открытой воды.

Озера не стало. На его месте — болото.

Растения могут наступать на воду и другим путем: поверху. Тогда наступление начинают не подводники и полуводники, а мхи или болотники.

В более тихих местах, где ветер не гонит волны на берег, мхи, разрастаясь, надвигаются на воду. Моховой козырек с каждым годом становится толще и шире. Он дальше и дальше надвигается на воду — «сплавина» растет.

Нарастание сплавины.

На моховом ковре поселяются некоторые болотные растения: осоки и другие. Их корневища скрепляют рыхлый моховой ковер, делают сплавину более плотной и более прочной. Затем появляются кустарнички — сначала мелкие, потом покрупнее. Вырастают чахлые деревца.

А ковер все растет и все тянется к середине озера. Наконец сплавина затягивает всю воду.

Другой случай — наступление болотников и прибрежников.