Животный и растительный мир толщи вод Байкала (планктон)

Планктонные организмы вообще являются столь рассеянными в водных массах и столь мелкими, что если зачерпнуть с поверхности озера воду в стакан, то обычно можно с трудом рассмотреть в нем невооруженным глазом отдельные двигающиеся организмы. Поэтому для сбора планктона употребляют сети, состоящие из очень мелкоячейных специальных тканей. Этими сетями профильтровывается вода на определенной глубине и фильтрат подвергается исследованию под микроскопом.

Планктон служит основой питания для некоторых, обитающих в Байкале рыб, например, омуля — основной промысловой рыбы озера, а потому вопрос о распространении планктона и времени его развития и убыли в определенных районах представляет практическое значение.

Планктон Байкала по своему составу может быть разделен на две части: одну эндемичную для него, встречающуюся исключительно в открытом Байкале, и другую общесибирскую, населяющую преимущественно бухты и заливы Байкала, а также распространенную в его предустьевых районах. Лишь в период, непосредственно предшествующий вскрытию, а также после длительных полных штилей, которые бывают в некоторые годы в первой половине лета, общесибирский планктон распространяется в самом верхнем прогреваемом слое в открытом Байкале, но это случается не каждый год и длится короткий срок, пока очередное волнение не перемешает слоев и не вызовет гибели развившихся форм сибирского планктона. В зимние месяцы эндемичные формы, обитающие в открытом Байкале, заходят в те его бухты и заливы, в которых летом встречается исключительно общесибирский планктон. Основу эндемичной части планктона составляют диатомовые водоросли, простейшие и ракообразные, а основу общесибирской части планктона — водоросли и коловратки.

В планктоне открытого Байкала в количественном отношении преобладают формы эндемичные, причем неэндемичные формы сосредоточены в нем лишь в верхних слоях, до 200 м глубины, а все более глубокие слои, вплоть до наибольших глубин, заселены исключительно эндемичными планктонными ракообразными. Из числа эндемичных планктонных животных следует прежде всего упомянуть рачка–бокоплава, носящего у местных рыбаков название «юр» — Macrohectopus branickii (Dyb.).

Юр достигает длины 30 мм, а вместе с вытянутыми длинными усами — до 50 мм. Он бесцветен, если не считать слабо окрашенного в оранжевый цвет кишечного канала. Тело рачка полупрозрачно, так что хорошо виден его кишечный канал. Все остальные представители гаммарид Байкала обитают на дне или в придонных слоях озера, но юр имеет специальные приспособления организма к обитанию в толще воды без всякой связи с дном. Они заключаются в очень вытянутой форме тела, уплощенных усиках (антеннах) и сильно развитых плавательных ножках. Общий облик юра резко отличается от всех других бокоплавов и весьма отдаленно даже напоминает своей формой мизид из другого отряда ракообразных (Mysidacea), которые, как известно, подобно юру живут в толще воды. Рачок этот служит единственной пищей характерной для Байкала рыбки–голомянки, а также в некоторых случаях для омуля.

По новейшим исследованиям юр распространен в толще воды Байкала на всех глубинах вплоть до 1400 м, до которых производилось исследование. Распространен он в Байкале неравномерно, местами образуя, под влиянием еще невыясненных причин, огромные скопления в виде стай. Он встречается в дневные часы на разных глубинах в более или менее одинаковых количествах. Сразу после заката солнца, в июне и июле, когда поверхность Байкала еще не подвергалась сильному прогреванию, юр подымается в самые поверхностные слои воды и в тихие ночи скопляется возле самой поверхности в огромных количествах, бороздя ее и вызывая своеобразную рябь. Нам случалось ловить его в такие ночи в больших количествах, прямо черпая его с поверхности воды сеткой.

Наиболее распространенным в планктоне Байкала является рачок байкальская эпишура (Epishura baicalensis Sars.), принадлежащий к веслоногим рачкам, он имеет длину всего до 1 мм. Тело его почти бесцветно, и лишь жировые скопления возле кишечника окрашены в красновато–оранжевый цвет. Представители рода эпишура имеют очень характерное распространение: тот же вид, что и в Байкале, встречен в Кроноцком озере на Камчатке, другой вид того же рода встречен в озере Ханка на Дальнем Востоке и шесть других видов того же рода распространены в Северной Америке.

В Байкале эпишура распространена на всем огромном протяжении открытого озера, встречаясь до самых больших исследованных глубин. В слоях на 100–300 м глубины количество экземпляров эпишур уменьшается, а на глубинах в 300–400 м снова наблюдается некоторое увеличение количества этих рачков, принадлежащих к особой глубоководной их расе. На еще больших глубинах количество эпишур снова падает, достигая на глубине 1000 м плотности 1–2 экземпляров в 1 куб. м воды. В верхних 100 м эпишура распространена также неравномерно, причем в больших количествах она встречается на глубинах до 25 м. Эпишура в дневные часы почти отсутствует в верхних 5–10 м, а в ночные часы она приближается к поверхности и распределена во всем слое до 50 м глубины более равномерно. В некоторых случаях эпишура, в пределах верхних 25 м, скопляется в огромных количествах в узком слое в один–два метра, встречаясь в смежной полосе лишь в незначительном количестве. Так как эпишура является одной из основных форм, служащих питанием для омуля, вопрос о ее скоплениях в определенных слоях и перемещениях, связанных со временем суток, имеет большое практическое значение.

Эпишура строго ограничена в своем распространении водами открытого Байкала, никогда не встречаясь в водах заливов Байкала, в его предустьевых пространствах и вообще в слоях воды, в которых температура подымается выше 10–12°, а потому в период наиболее сильного прогревания верхних слоев воды эпишура опускается даже в открытом Байкале в более глубокие — менее прогретые — слои воды.

В верхних слоях Байкала, до 500 м глубины, а особенно в пределах 200–300 м, в составе планктона встречаются местами в порядочных количествах еще личинки пелагических рыб — двух видов голомянок и нескольких видов бычков. Личинки бычков в соответствии с ранним сроком размножения этих рыб встречаются лишь в период с июля по октябрь, причем проделывают в течение суток значительные перемещения по вертикали, подымаясь в ночные часы к самой поверхности, где иногда встречаются в огромных количествах, а в дневные часы опускаются на глубины свыше 100 м. Возможно, что личинки бычков распространены в Байкале неравномерно, встречаясь преимущественно в некоторых районах, но вопрос об их распределении еще почти не изучен, хотя и требовал бы к себе значительно большего внимания, так как не только сами взрослые бычки могут служить предметом промысла, но и личинки их являются в некоторых случаях основой питания взрослых омулей и промысловых рыб Байкала и даже называются местными рыбаками «поедью».

Личиночные стадии голомянок встречаются в планктоне в небольших количествах, причем личинки малой голомянки не обнаруживают никаких вертикальных перемещений, связанных со временем суток, а держатся рассеянно на глубинах от поверхности до 500 м, а личинки другого вида, большой голомянки, встречаются в верхних слоях до 10 м исключительно в ночные часы, держась днем на больших глубинах.

В слоях воды до 100–200 м глубины в состав планктона входит еще несколько форм коловраток, принадлежащих к широко распространенным родам и в большинстве случаев и видам, но некоторые из них образуют в Байкале, по сравнению с иными местонахождениями, формы, отличающиеся гигантскими размерами.

Состав планктона Байкала характеризуется еще одной исключительной особенностью, состоящей в значительном развитии в нем свободно живущих инфузорий. Они принадлежат к эндемичным для Байкала семействам лилииморфид (Liliimorphidae) и сулцигериид (Sulcigeriidae) и эндемичным же родам маритуйя, спатидиозус и лонгитриха (Marituja, Spathidiosus, Longitricha). Все эти формы изображены на стр. 117. Они достигают гигантских для инфузорий размеров в 0.10–0.15 мм и видны бывают даже простым глазом, встречаясь в верхних слоях открытого Байкала в летние месяцы в огромных количествах. Ни в одном другом озере инфузории не играют той роли в составе его планктона, как в Байкале, причем это массовое их развитие отнюдь не является признаком загрязненности вод озера, как это бывает в некоторых других водоемах. Из этих форм лишь одна маритуйя встречается до глубины в 600 м, а распределение остальных ограничено верхними 200 м.

Очень характерна для планктона открытого Байкала еще целая группа инфузорий, принадлежащих к группе тинтинноидей. Представители этой группы встречены преимущественно в морях и тех пресных водах, формирование фауны которых шло под влиянием моря, а заселение ими, и притом целым рядом форм, пресного озера не наблюдалось до сих пор ни в одном озере.

Среди растительного планктона, населяющего открытый Байкал, следует отметить две формы диатомовых водорослей: одна из рода мелозира (Melosira baicalensis Wisl.), а другая из рода циклотелля (Cyclotella baicalensis Skw.). Обе формы холодолюбивы и развиваются в Байкале преимущественно в зимние месяцы и в начале лета, пока водные массы не прогрелись до температур свыше 8°. Интересно, что Melosira baicalensis помимо Байкала встречена еще в ископаемом состоянии под Москвой, а также в современном планктоне одного озера под Москвой и в одном озере в Монголии. Что же касается Cyclotella baicalensis, то она также встречена в ископаемом состоянии в прибайкальских отложениях. Весь род состоит из форм, обитающих преимущественно в морях, и найденная в Байкале очень близка к одной форме, обитающей в настоящее время в прибрежных районах тропических областей, и к другой форме, обычной для морских и солоноватых вод.

В результате изучения планктона Байкала установлено, что он распространен на всех глубинах Байкала, вплоть до наибольших, причем верхние слои воды до 200 м заселены разнообразными планктонными организмами, а все его глубины больше 400–500 м заселены исключительно двумя эндемичными ракообразными, из которых эпишура с увеличением глубины непрерывно уменьшается в количестве, а юр до самых больших глубин встречается в количествах не меньших, чем в верхних слоях. Возможно, что придонные слои воды на самых больших глубинах Байкала заселены еще некоторыми глубоководными гаммаридами, но об этом пока имеются лишь некоторые отрывочные наблюдения.

В разные времена года планктон Байкала встречается в неодинаковых количествах. В течение подледного периода количество планктона бывает незначительным, но непосредственно перед вскрытием Байкала наблюдается значительное развитие диатомовых водорослей, создающее как бы цветение озера, которое продолжается еще некоторое время после его вскрытия. Массового развития достигают при этом лишь две формы диатомовых: Melosira italica Ktz. и Melosira binderiana var. limnetica Boloch.

Конец периода весеннего прогревания всегда характеризуется незначительным развитием планктона вследствие энергичного перемешивания поверхностных слоев воды с глубинными. Это, конечно, характерно лишь для открытого Байкала, тогда как в районах мелководий и в глубоко врезанных в берега заливах Байкала в это время (июнь) уже развивается обычно богатый планктон, состоящий из общесибирских форм и являющийся основой питания омуля, начинающего подходить к этим районам в поисках пищи. Обычно развитие планктона в конце июля протекает в открытом озере медленно в связи с медленным и неустойчивым прогреванием верхних слоев воды. В районах же мелководий, где прогревание протекает более быстро, планктон развивается быстрее.

Именно к этим районам подходит в течение июня–июля для нагула омуль в поисках пищи. Бывают, однако, годы, когда начало лета характеризуется исключительным безветрием. В эти годы прогревание верхних слоев воды совершается быстрее, и планктон развивается более или менее равномерно как на площадях, занятых мелководьями, так и в открытом Байкале. Из–за этого омуль, находя себе питание не только в районах мелководий, но и в открытом Байкале, не идет в больших количествах в прибрежные районы, а потому и лов на него в этих районах значительно снижается.

Период летнего прогревания со второй половины июля обычно характеризуется в открытом Байкале устойчивым прогреванием более или менее мощных слоев воды, которое вызывает обильное развитие планктона. Эта вторая в году вспышка в развитии планктона вызвана преимущественно развитием животных форм: эпишуры, некоторых коловраток и инфузорий, причем массовое развитие их распространяется лишь на слой, который подвергается прогреванию до глубин не свыше 100 м. В то же время в случае прогревания самых верхних слоев до температур свыше 12° массовое развитие эпишуры в этом слое прекращается из–за ее гибели от этих высоких для нее температур, и она развивается в более глубоких слоях с более низкими температурами.

Массовое развитие животного планктона в период летнего прогревания сопровождается в некоторые годы также массовым развитием некоторых водорослей, в частности анабены (Anabaena). Что же касается диатомовых водорослей, развивающихся во множестве под ледяным покровом, то они в летнее время совершенно выпадают из состава планктона Байкала.

Летнее массовое развитие планктона в открытом Байкале происходит в разные годы с различной силой, причем оно зависит в сильной степени от гидрометеорологических особенностей данного года, связанных с интенсивностью прогревания верхних слоев озера, а также со степенью перемешивания его верхних слоев с более глубокими.

Конец периода осеннего охлаждения, а также период позднеосеннего охлаждения Байкала характеризуется исключительной бедностью планктона открытого озера, доходящей до минимума в первую половину подледного периода.

В сильно прогреваемых заливах и сорах Байкала в летнее время (в июле–августе) наблюдается значительное развитие планктона, имеющего специфические особенности для каждого отдельного залива. Так для Посольского сора, Провала и южных частей Малого моря характерно в это время массовое развитие водоросли глойотрихии — Gloeotrichia echinulata (Smith), видимой простым глазом в виде зеленых шариков, которые выносятся течениями в значительных количествах даже в открытый Байкал. В глубине Чивыркуйского залива развиваются в это время в массовом количестве отсутствующие в Байкале дафнии, а также водоросль анабена. В Богучанской губе и некоторых других губах западного берега северного Байкала также наблюдается в некоторые годы массовое развитие этой же водоросли.

Наконец, в районах открытого Байкала, примыкающих в южной части озера к восточным его берегам, ежегодно большое значение в течение лета имеют коловратки, особенно полиартра (Polyarthra), а также некоторые водоросли, распространенные и вне Байкала — астерионелла (Asterionella), анабена (Anabaena) и др.

Для суждения о богатстве водоема планктоном используются данные весового его количества из определенного объема водных масс; полученные при этом цифры обычно пересчитываются на большую площадь или кубический объем воды (обычно на 1 га и 1 куб. м), и таким образом выносится суждение о биомассе или планктонной продуктивности водоема в целом или определенного его участка.

Байкальский планктон в количественном отношении изучен еще весьма слабо; некоторые сведения в этом отношении получены лишь Иркутским биолого–географическим институтом. Согласно опубликованным данным наибольшая биомасса зоопланктона (т.е. планктона, состоящего из животных организмов) в водах открытого Байкала чаще всего наблюдается весной, в конце мая — начале июля, а также осенью (в сентябре–октябре). В урожайные годы, в максимальный период развития, биомасса зоопланктона в открытых участках озера (район Б. Котов) может достигать в слое воды 0–250 м до 800 кг/га, а концентрация до 320 мг в 1 куб. м, в слое воды 0–50 м до 500 кг/га, с концентрацией до 1000 мг в 1 куб. м.

Однако биомасса зоопланктона сильно колеблется в разные годы и в разных районах Байкала. Количество зоопланктона в районах влияния вод крупных притоков, на обширных мелководьях и в защищенных участках обильнее, нежели в открытом Байкале. Количество зоопланктона больше также и в прибрежных частях открытых районов, нежели вдали от берегов.

Основной формой зоопланктона является рачок эпишура, количество которого обычно составляет более 90% по весу всего зоопланктона Байкала.

Биомасса фитопланктона (т.е. растительных форм планктона) открытых районов Байкала намного выше биомассы зоопланктона, особенно ранней весной и летом.

Взвешивание ряда проб планктона из района Малого моря показало, что в пробах содержится обычно не менее 60–80% (по весу) фитопланктона и лишь 20–40% зоопланктона. Особенно резко биомасса фитопланктона преобладает над зоопланктоном в бухтах и губах, а также и в открытом Байкале в период весеннего прогревания воды.

Источник: Г.Ю. Верещагин. Байкал. Научно–популярный очерк. Под редакцией Д.Н. Талиева. Москва, 1949 г.