 |
Рис. 65. Геохимические обстановки образования водных хемогенных отложений пещер /36/.Породы и отложения: а - известняки, б - доломиты, в - гипс, г - каменная соль, д - рудное тело, е - глина, ж - гуано, з - почвы; воды: и - почвенные, к - инфильтрационные
|
|
|
|
Рис. 65. Геохимические обстановки образования водных хемогенных отложений пещер /36/. Породы и отложения: а - известняки, б - доломиты, в - гипс, г - каменная соль, д - рудное тело, е - глина, ж - гуано, з - почвы; воды: и - почвенные, к - инфильтрационные, л -термальные; м - классы минералов (1 - лед, 2 - сульфаты, 3 - нитраты, 4 - галоиды, 5 - фосфаты, 6 - сернистые, 7 - карбонаты, 8 - оксиды, 9 - металлы карбонатов, 10 - сульфиды); н - особые условия образования (наличие: 1 - пирита, 2 - бактерий, 3 - колоний летучих мы шей, 4 - гидротермальных растворов, 5 - пирита и марказита); о - минеральные виды и формы их выделения (1 - ледяные сталактиты; 2 - дендриты эпсомита, мирабилита, тенардита; 3 - коры эпсомита и мирабилита; 4 - кристаллы гипса, барита, целестина; 5 - различные кальцитовые образования; 6 - лунное молоко; 7 - соляные формы; 8 - гидрокальцит; 9 - фосфаты алюминия; 10 - нитрофосфаты; 11 - минералы цинка и железа; 12 - оксиды сульфидов; 13 - ванадинит, флюорит; 14 - оксиды железа и свинца; 15 - лимонит, гетит; 16 - церуссит, азурит, малахит; 17 - сталактиты опала; 16 - гемиморфит; 19 - кристаллы кварца)
9. 5. Ледяное царство
Водные хемогенные отложения - порождение жидкой и парообразной воды. Вода в виде снега и льда характерна для пещер, где постоянно или сезонно наблюдается отрицательная температура воздуха.
Скопления снега образуются только в подземных полостях с большими входами. Снег залетает в пещеру или накапливается на уступах шахт, срываясь вниз небольшими лавинами. Известны случаи формирования подземных снежных конусов объемом десятки-сотни кубометров на глубине 100- 150 м под входным отверстием (Крым, Бездонная, рис. 19). Одно из самых больших скоплений снега описано в шахте Снежная (Грузия). Первоначально снег поступает во входную воронку глубиной 40 м и площадью по верхнему краю 2000 м2. Отсюда он поступает в 130-метровую шахту шириной от 2 до 12м (область транзита). Через отверстие в ее дне он попадает на глубину 200 м, в Большой зал, где образует конус площадью около 5 тыс. м2 и объемом более 50 тыс. м3. В разные годы его конфигурация меняется, так как в снегу образуются снежно-ледовые пробки или округлые проталины - каналы дождевого стока, меняющие пути поступления снега с поверхности.
|
|
|
Лед в пещерах имеет различный генезис. Чаще всего происходит уплотнение снега, который сперва превращается в фирн, а затем - в глетчерный лед; реже этот лед даже начинает двигаться, образуя подземный ледник (Аржантьер, Франция); наконец, совсем редко отмечается сохранение в пещерах льда, образованного в условиях многолетней мерзлоты (Сюрприз, Россия), или затекание наземных ледников (Кастельгард, Канада). Второй путь образования пещерного льда - попадание в холодные (статические) пещеры талой снеговой воды (Бузлук, Украина). Третий путь - охлаждение воздуха в ветровых (динамических) пещерах (Айсризенвельт, Австрия), и четвертый - образование сублимационных кристаллов атмогенного происхождения на охлажденной поверхности горной породы или на льду. Интересно, что льды разного генезиса имеют различную минерализацию: самый " пресный" (всего 30-60 мг/л) - сублимационный и глетчерный лед, самый " соленый" - лед из гипсовых и соляных пещер (2 и более г/л). Особый случай - ледяные пещеры, образованные непосредственно во льду горных или покровных ледников. Их ледовые вторичные образования связаны с таянием и замерзанием вмещающего льда (Аймфьёмет, Норвегия и пр. )
Пещеры со льдом чаще всего встречаются в горах, на высоте от 900 до 2000 м. Одна из наиболее известных - Айсризенвельт в Австрии. Вход в нее находится на высоте 1656 м, лед покрывает дно входной галереи на расстоянии до 1 км, в разные годы занимая площадь 20-30 тыс. м2. Одна из самых больших пещер-ледников - Добшинская (Словакия). На площади 12 тыс. м2 здесь накопилось более 145 тыс. м3 льда, образующего мощные каскады (возраст льда их нижних слоев до 7 тыс. лет) и ледяные натеки (возраст 1-2 года). В России наиболее известна Кунгурская ледяная пещера. Скопления льда образуются в ней в зимний период и только в привходовой части. Объем образующегося льда зависит от погодных условий холодного периода и от посещаемости пещеры.
|
|
|
Являясь простейшим минеральным соединением из группы оксидов, лед образует все формы, свойственные обычным натекам. Чаще других встречаются " замерзшие водопады" - каскады высотой до 100 м (Айсризенвельт), сталактиты, сталагмиты, колонны высотой 10-12 м, различные драпировки; реже - ледяные геликтиты длиной до 10 см и прозрачные гексагональные кристаллы, образующие агрегаты до 60 см в диаметре. Бывает, замерзают и подземные озера, гладкий поверхностный лед которых иногда покрывается снизу сложными подводными формами нарастания (пещеры Пинего-Кулойского района и Сибири).
9. 6. За удобрениями - под землю
В пещерах часто скапливаются различные органогенные отложения: гуано, костяная брекчия, фосфориты, селитра, которые являются великолепным удобрением.
Наиболее широко распространены отложения гуано - помета летучих мышей или птиц. В средних широтах оно редко образует промышленные скопления. Обычно это тонкие прослои или конусовидные кучи высотой 1-2 м и диаметром 2-5 м, образующиеся под местами прикрепления небольших (десятки - сотни особей) колоний летучих мышей. В более низких широтах всех континентов летучие мыши образуют огромные колонии, достигающие 10-25 миллионов особей (Бракенская, Новая, США). В таких пещерах, а также - в полостях, где гнездятся птицы, скопления гуано достигают 40 м по мощности (Киркуло, Куба), а запасы - 100 тысяч тонн (Карлсбадская, Мамонтова, США). В ряде пещер Северной и Южной Америки запасы гуано выработаны полностью; на Кубе оно до сих пор считается " черным золотом". В пещере Киркуло ежегодно добывается до 1000 тонн гуано, а запасы его оцениваются в 80 тыс. тонн. Расходы по промышленной добыче гуано составляют всего 15% от его продажной цены. В Таиланде доход от эксплуатации нескольких " гуановых" пещер достигает 50 тыс. долларов. На эти деньги существует несколько буддийских храмов и общинных училищ.
|
|
|
Гуано - ценнейшее удобрение. В нем содержится от 12 до 30% соединений фосфора, азота, калия. Удобрения из гуано - концентрат. Чтобы пользоваться им, не повредив корневую систему растений, надо " разбавлять" его черноземом в соотношении 1: 5, 1: 10. Пещерные месторождения гуано эксплуатируются также в Венесуэле, Малайзии, Кении. Местные жители используют его в подсобном хозяйстве во многих карстовых районах мира (Франция, Испания, Италия, Словения, Греция, Узбекистан, Вьетнам, Австралия и пр. ). В последние десятилетия в связи с " шампиньонным бумом" во Франции гуано используют при выращивании грибов.
В пещерах, где имеется гуано, входящие в его состав фосфор и сера дают начало растворам кислот, которые взаимодействуют с коренными породами и натеками. В результате возникают коррозионные формы - " гуановые" горшки, купола, ниши, а также - целый спектр (более 50! ) еще слабо изученных фосфатных минералов. В пещерах, где формирование гуано продолжается и в настоящее время, очень богат и специфичен животный мир, многие представители которого являются носителями заболеваний. В 60-80 гг. при исследовании пещер низких широт тяжело заболели многие европейские спелеологи, очень восприимчивые к " тропическим" вирусам. Сейчас у пещер с гуано ставят предупреждающий знак: " Опасно: гистоплазмоз".
Несколько реже фосфорсодержащие отложения образуются в пещерах, богатых костными останками позвоночных. В Европе особенно хорошо изучены костеносные пещеры Драхенхеле и Михнитц (Австрия) и Куерси (Франция). Фосфорсодержащие отложения представляют собой рыхлые песчано-глинистые и землистые красно-бурые породы, богатые окисью фосфора (22-25%), кремнезема (22-27%), алюминия и железа (2-5%). Костяные брекчии часто цементируются карбонатными натеками. В ряде пещер Бельгии, Франции, Китая брекчии, содержащие костные останки позвоночных, полностью выработаны для нужд промышленности.
|
|
|
Скопления биогенной селитры (NaNO3) изредка встречаются в пещерах, которые служили убежищем для диких животных или загонами для скота. Во многих пещерах штатов Кентукки (Мамонтова), Ю. Виргиния (Синнет), Индиана (Вайандот), Джорджия (Кингстон) в США, предгорного Крыма и Кавказа в XIX в. селитра добывалась для производства пороха. В частности, небольшой пороховой завод на " пещерном сырье" работал в Севастополе во время англо-франко-русской войны 1854-1855 гг. Интересно, что наличие розеток селитры на стенах является свидетельством сравнительно низкой (всего 70-80%) влажности воздуха пещер.
Строго говоря, к органогенным относятся и антропогенные отложения, связанные с пребыванием под землей человека. Они имеют ряд особенностей, и поэтому мы рассмотрим их ниже.
9. 7. Отложения горячих растворов
В разделе " Тайны подземных сфер" (гл. 4) мы рассказали о том, как были открыты гидротермальные пещеры. В них обнаружен ряд обычных и специфических минералов, общее количество которых быстро увеличивается и к концу 90-х гг. превысило 30. В ряде случаев температура образования гидротермальных минералов подтверждена методом гомогенизации включений. Иногда находки тех или иных минералов являются " сигналом" о возможности образования пещеры горячими растворами. В их числе находятся ангидрит (Дианы, Румыния), анкерит (полости, вскрытые угольными шахтами Донбасса, Украина), арагонит (Збрашовская, Чехия, ряд пещер Средней Азии), барит (Баритовая, Киргизия), гематит (Винд, США), кварц, киноварь, рутил (Магиан, Таджикистан) и пр. К гидротермальным образованиям А. Е. Ферсман относил и некоторые разности зональных отложений кальцита - мраморные ониксы, в погоне за которыми уничтожено натечное убранство многих красивейших пещер...
Гидротермальные образования имеют не только специфический состав, но и формы выделения. Среди них часты хорошо ограненные кристаллы, одиночные или нарастающие друг на друга кристаллы (исландский шпат из пещер Крыма). И. Кунски описал " гейзермиты", растущие при поступлении гидротермальных растворов снизу. А по одной из гипотез, с гидротермальными растворами связано образование пересекающихся перегородок - боксворк - на стенах пещеры Винд (США).
Изучение гидротермальных минералов связывает спелеологию с учением о месторождениях полезных ископаемых. Известны карстовые месторождения свинца и цинка, сурьмы и ртути, урана и золота, бария и целестина, исландского шпата и бокситов, никеля и марганца, железа и серы, малахита и алмазов /17/. Это специальная, очень сложная тема, требующая особого рассмотрения.
|
|
|
9. 8. Краски подземного мира
Первую попытку связать между собой природу минералов с их цветом предпринял А. Е. Ферсман. Работая в основном в пещерах карбонатного карста, он обратил внимание на их светлую цветовую гамму - от белого льда пещер Крыма до желтых и кирпично-красных натеков Тюя-Муюна.
Спустя 60 лет после работ Александра Евгеньевича мы знаем много больше о цвете минералов пещер. Он зависит от наличия ионов металлов, степени окисленности и гидратированности их соединений, наличия механических примесей и органического материала /36/. Железо и его окислы определяют красную, оранжевую и желтую, буро-коричневую и палевую окраску минералов; марганец - синюю; медь - зеленую, синюю (сине-зеленую), серо-желтую; никель - бледно-зеленую и лимонно-желтую; примесь глины - красную, оранжево-коричневую и желто-коричневую; органические вещества, гуано летучих мышей, гуминовые фульвокислоты - красную, оранжевую, желтую, синюю, красно-коричневую, коричневую, янтарную окраску. Ахроматические тона (белый, светло-серый, серый) имеют лед и ряд минералов, содержащих примесь марганца.
Все эти цвета по-разному распределяются на поверхности натеков, образуя четкие слои или намечая причудливые контуры, не подчиняющиеся силе тяжести. Большую роль в восприятии цвета имеет " фактура" поверхности. Совершенно по-разному смотрятся коренные породы на свежем изломе или покрытые тонкой железисто-марганцевой корочкой, сухие и смоченные водой.
Особую прелесть придает натекам умелая полировка, вскрывающая их внутреннее строение (рис. 64). Наконец, немалую роль играет сила света и характер освещения. Одно - осматривать пещеру при свете стеариновой свечи; другое - при факелах; третье - при электрическом освещении. В этом отношении пещеры изменчивы, как Протей...
Меняет цвет и лед. Покрывая тонким слоем стены колодцев, он почти бесцветен, и через него " проступает" цвет камня или натека. Чем толще слой льда, тем менее он прозрачен и постепенно приобретает собственный, голубовато-белый или белый оттенок.
В Силицкой пещере (Словакия) известны ледяные натеки красного цвета (за счет примеси глинистых частиц). Если вода замерзает медленно, то лед более прозрачный; если быстро - то зажатые пузырьки воздуха определяют молочный оттенок льда...
Цвет стен и натеков в значительной мере определяет ощущения человека. Часто окраска предупреждает: " осторожно! здесь произошел свежий обвал"; " здесь - зона затопления в паводок"; " здесь - падают камни"...
Резкие изменения цветовой гаммы пещер настораживают, создают приподнятое или, напротив, гнетущее настроение. Недаром в некоторых из них (Аптелек, Венгрия) дают концерты цветомузыки.
Выше мы уже говорили о флюоресценции натеков. Цвет их свечения обычно оранжево-красный, бледно-зеленый, желто-зеленый, голубовато-зеленый, бледно-голубой, фиолетово-синий, фиолетовый. Связан он с наличием микропримесей меди, цинка, стронция, марганца. Наличие ионов железа, напротив, " тушит" свечение. Отчего же оно происходит? Энергия излучается и поглощается порциями - квантами. Когда атом вещества поглощает квант света, его электрон " перескакивает" на более высокий энергетический уровень - орбиту, более далекую от ядра. Но такое возбужденное состояние неустойчиво: электроны стремятся занять положение, где их энергия будет наименьшей. Поэтому рано или поздно этот атом возвращается в нормальное состояние, " срываясь" на прежний уровень и возвращая разницу энергий в виде кванта света. Время, которое электрон проводит в возбужденном состоянии, и есть длительность послесвечения. В пещерах она аномально велика и достигает 2-6 секунд (обычно около 0, 015 секунды... ). Причина этого явления еще не выяснена, но это не мешает нам любоваться натеками, сперва как бы наливающимися изнутри прохладным цветным огнем, который обрисовывает их причудливые очертания и медленно меркнет...
10. ОБИТАТЕЛИ ПОДЗЕМНОГО МИРА
Спускался я на дно пещер,
Где сумрак ядовит и сер,
И где увидеть мы могли б
В воде озер безглазых рыб.
Н. Гумилев
10. 1. Ольм и индрик
Мифы и предания древних народов богато населяли подземный мир. В пещерах рождались Боги, жили Герои. Здесь же находилось и царство Мертвых. Иезуит Афанасий Кирхер (XVII в. ) полагал, что земля, как сыр, пронизана дырами. Там, во многочисленных пещерах, затаились всевозможные монстры - герои греческих, римских и библейских легенд. Среди них особое место занимают драконы. Выйдя на поверхность из своей пещеры (недаром в мире столько Драконовых пещер! ), они не всегда могли найти дорогу обратно и блуждали по свету, становясь жертвами благородных рыцарей. С таким чудовищем бился не на жизнь, а на смерть драконоборец Винкельрид, родосского дракона-скитальца убил в 1345 г. благородный рыцарь Деодатус...
Такими " сенсациями" переполнены средневековые трактаты, высмеянные А. Франсом в романе " Остров пингвинов". Облик драконов часто определяли реальные зоологические и палеонтологические находки. Дракон Винкельрида " срисован" со скелета плезиозавра (только его передние ласты переделаны в крылья), родосский дракон - довольно точная копия летающей ящерицы из лесов Явы.
Основой легенд о героях, победивших драконов, вероятно, являлось аргосское сказание о Персее, сыне Зевса и красавицы Данаи. Это он, убив Медузу Горгону, " мимоходом" сразил морского дракона, грозившего смертью прекрасной Андромеде. Христианская религия по-своему " отредактировала" древнюю легенду. Персей был канонизирован как святой рыцарь. В XI в. легенда о Святом Георгии-драконоборце проникла на Русь. О его битве с вышедшим из пещеры драконом напоминают более 200 рукописных списков на русском, сербском, греческом, латинском, немецком, французском и многих других языках. А искусственный дракон, на радость детворе, и сегодня каждый час брызжет огнем из пасти у входа в небольшую Смочу яму под Вавельским замком (Польша).
Суеверия иногда возводят в ранг всемогущих страшилищ самых безобидных животных. " Ольм, страшный дракон, затеял игру в горах", - сообщили священнику жители словенской деревни Ситтих. Это было в 1751 г., во время наводнения. Бурные потоки вырывались из входов в карстовые пещеры. Они-то и вынесли на поверхность виновника всех бед - бледное, похожее на тритона существо с двумя красными пучками жабр по бокам головы и с крохотными лапками. Священник заспиртовал это странное существо и отослал натуралисту Вальвасору, который описал его под именем морского божества Протея, обладавшего способностью превращаться то в дракона, то во льва. С изучения протеев, в XX в. ставших эмблемой словенского карста, и началась наука биоспелеология.
Протей (Proteus anguinus) действительно оказался обитателем подземного мира. Длинное, до 28 см, червеобразное тело протея окрашено в желто-белый, реже - мясо-красный цвет. У него слабенькие, непригодные для ходьбы лапки с 3 и 2 пальцами, малюсенькие, скрытые под кожей глазки, заметные лишь у молодых животных. Кроме жабр у него имеются и легкие, но дышать ими он может 2-4 часа. Питается протей пауками, рачками, насекомыми, добывая их с помощью осязания и обоняния. Ламарк использовал протея как иллюстрацию своей теории об эволюционных изменениях животных под влиянием среды. Протей относится к семейству, в котором насчитывается 5 видов: один - европейский (пещерный) и четыре - североамериканских (наземных). Сейчас в Южной Америке обнаружен еще один подземный вид.
В таинственной " Голубиной книге", имевшей в средние века хождение на Руси, есть такие строки:
У нас Индрик-зверь, всем царям зверь,
И он ходит, зверь, по подземелью,
Яко солнышко по поднебесью.
Он проходит все горы белокаменные,
Прочищает ручьи и проточины,
Пропущает реки в кладези студеные...
Что же это за таинственный " подземный зверь"? По всему русскому Северу, Сибири, Маньчжурии и Китаю распространены легенды о звере-кроте ростом со слона. " Тин-Шу постоянно держится в пещерах, похож на мышь, но достигает величины быка; он выкапывает себе пещеры в местностях, покрытых скалами и лесами", - повествует китайский трактат Бун-зоо-ганн-му, составленный в XVI в. Так людская молва связала с пещерами мамонтов, находимых во многолетней мерзлоте. Ну, а Индрик? Профессор С. Усов доказал, что слово " Индрик", так же как и встречающиеся в русских легендах другие названия этого зверя (инрог, индрог, индра), происходит от ненецкого " йенгора" - подземный вожак, мамонт.
Мамонт дал название многим пещерам мира: одним - по их гигантским размерам (Мамонтова в США), другим - по находкам их зубов или костей (шахта в Крыму, местонахождение в Южной Дакоте, США). О последнем стоит рассказать более подробно. При строительных работах кости мамонта были обнаружены на дне провальной воронки диаметром около 50 м с 14-метровой карстовой полостью на дне. В результате прорыва напорных вод в ней образовался водоем глубиной более 5 м. Спускавшиеся на водопой мамонты не всегда могли выбраться наверх по скользким бортам воронки. В этой естественной ловушке, имеющей возраст около 26 тысяч лет, найдены кости десятков особей мамонтов, гигантского медведя, волка, суслика, луговой мыши. Надо отдать должное нашим американским коллегам: сотрудники Северо-Аризонского университета проф. Ларри Агенброд и его ассистент Джим Мид за 20 лет провели огромную работу... Местонахождение " взято под крышу" - над ним построено музейное здание, причем экскурсии проводят по участку, где продолжаются раскопки. В 1985 г. его посетило 50 тысяч человек, что в значительной мере окупило стоимость исследований. Местонахождение является гордостью штата и городка Хот-Спрингс.
О взаимоотношениях мамонтов и пещер можно говорить только по костным остаткам. Зато " слоновьи пещеры" существуют и сегодня. В Кении известна соляная пещера Китум, стены которой покрыты желобками, оставленными бивнями слонов. Они заходят сюда, чтобы полакомиться солью. Английский зоолог Р. Боуел наблюдал, как слоны карабкаются по крутому склону вулкана Элгон, чтобы добраться до небольшой пещеры на 345 м выше равнины, где они обитают. Здесь, пользуясь хоботом, слоны " добывают" комья глинообразного цеолита. Они поедают его, чтобы восполнить нехватку в организме натрия и калия.
10. 2. Рождение биоспелеологии
Первые сведения о подземной фауне содержатся в книге иезуита Кирхера. В XVIII-XIX вв. открытия продолжались, хотя описания пещерных животных были небезошибочными, а сведения о них - неполными. К концу XIX в. в списках фауны отдельных пещерных районов числилось до сотни видов различных животных.
Термин " биоспелеология" (раздел биологии, изучающий подземную жизнь) ввел в 1903 г. француз А. Вирено. Расцвет биоспелеологии связан с деятельностью румынского ученого Эмиля Раковицэ (1868-1947). В 1904 г. он описал слепого рачка из Драконовой пещеры на о-ве Мальорка, в 1907 г. основал международную научную ассоциацию " Биоспелеолоджика", в 1920 г. создал в г. Клуж (Румыния) первый в мире институт спелеологии. Э. Раковицэ и его сотрудник Ж. Вандель обследовали более 1500 пещер Европы и способствовали исследованиям обитателей подземелий во всем мире. В бывшем СССР они проводились в очень скромных масштабах. Лидером отечественной спелеологии был московский биолог Яков Авадьевич Бирштейн (1911-1970), основатель серии публикаций под рубрикой. Сейчас его дело продолжают С. Левушкин, Н. Залесская, С. Головач, В. Книсс, Р. Джанашвили и несколько других энтузиастов.
В настоящее время принято выделять пещерную фауну - особый комплекс животных, обитающих в пещерах и трещинах горных пород. Такое расширенное понимание биоспелеологии (или, как иногда говорят биологи, - биоспеологии) привело к выделению стигобиосферы (по имени мифической реки Стикс, протекающей через царство мертвых). Болгарский биолог Л. Цветков считает, что эта сфера располагается от основания почвенного разреза до нижнего предела биосферы. Стигосфера в основном населена различными бактериями. Особое место в ней занимают пещеры, где обитают представители 7 типов животных - простейшие, губки, кишечнополостные, черви, членистоногие (ракообразные, паукообразные, многоножки, насекомые), моллюски и хордовые (рыбы, амфибии, рептилии, птицы, млекопитающие). Всю спелеофауну подразделяют на три группы, между которыми, правда, нет четких границ: троглобионтов, троглофилов и троглоксенов.
Троглобионты - животные, проводящие под землей всю жизнь и здесь же размножающиеся. Некоторые из них были известны еще первобытному человеку. В пещере Трех братьев (Франция) среди палеолитических рисунков обнаружено изображение насекомого, в котором зоологи признали пещерного кузнечика. Пещерные животные обратили на себя внимание и Ч. Дарвина, который считал, что многие вопросы эволюционной теории следует разрабатывать с учетом особенностей этих странных существ. " Некоторые из них очень аномальны, представляя собой как бы живые окаменелости", - писал великий английский натуралист.
В чем же проявляется аномальность троглобионтных животных? Прежде всего, во внешнем облике. Большинство обитателей пещер лишено глаз и окраски (пигментации). Ножки и усики насекомых тонкие, длинные и покрыты чувствительными волосками и щетинками. Осязание заменяет им в темноте зрение. Облик их чем-то напоминает глубоководных животных, с которыми их связывают тесные родственные связи. Мухи, теряя крылья, становятся похожими на жуков, а жуки, имеющие вздутое брюшко и тонкую талию, напоминают муравьев. В подземных водоемах плавают полупрозрачные рачки-бокоплавы; только черная полоска кишечника, забитого илом, выделяется на фоне их беловатого тела. Очень резко отличаются от своих поверхностных родственников и пещерные позвоночные. Они имеют недоразвитые глаза, укороченные конечности, дышат жабрами.
Постоянная температура и высокая влажность пещер обусловливают особенности физиологии и образа жизни троглобионтов. Обмен веществ у них замедлен, а жизненные циклы растянуты. Поэтому подземные бокоплавы живут не два года, как поверхностные, а 10-15 лет. У подземных животных исчезает цикличность в развитии, стираются грани водной и воздушной сред обитания: водное животное может долго находиться на суше, а сухопутный жук или многоножка спокойно " путешествуют" по дну водоемов. Питаются обитатели пещер бактериями, развивающимися в иле подземных озер, низшими грибами типа плесени, пометом летучих мышей, листьями и веточками растений, заносимыми в пещеру с поверхности. Есть в пещерах и свои хищники - жужелицы, стафилиниды, сенокосцы, лжескорпионы.
Сухопутная троглобионтная фауна пещер формируется из видов, обитающих на поверхности, в лесной подстилке, почве, норах животных, а водная в основном имеет морское происхождение. Многие троглобионты - реликты более или менее древних плейстоценовой или неогеновой фаун. Как писал Ч. Дарвин, пещеры - это палеонтологический зоопарк, в значительной мере населенный осколками давно погибших на поверхности форм. Среди троглобионтов много эндемиков, то есть видов и родов, имеющих относительно небольшой ареал распространения.
Сведений об общем количестве троглобионтов в пещерах мира нет. В Северной Америке, например, описано около 1200 троглобионтов. Между общим количеством видов в данном типе и процентом троглобионтов нет пропорциональности. Я. А. Бирштейн указывает, что из 15 тысяч простейших только 5 (0, 03%) являются троглобионтами, а из 5500 видов плоских червей - 25 (0, 5%)...
С изучением троглобионтных представителей пещерной фауны связано много фундаментальных проблем биологической науки: внутривидовая дифференциация, приспособление организма к чуждой среде, пищевые взаимоотношения, выживание в чрезвычайных ситуациях и пр. В связи со вступлением человека в атомную эру последний вопрос особенно актуален. П. Фарб приводит следующие данные. В 1883 г. в Зондском проливе между островами Ява и Суматра произошел взрыв вулкана Кракатау, эквивалентный взрыву водородной бомбы мощностью 10 000 мегатонн. В воздух было поднято свыше 20 км3 скального материала, в радиусе 40 км - уничтожено все живое. Лишь через 9 месяцев на этой территории появились пауки, через 3 года - цветковые и папоротники, через 23 - пальмы и тростник, через 25 лет - насекомые, улитки и птицы, через 50 - низкорослый лес, птицы и летучие мыши. Жизнь же в пещерах архипелага не прекращалась ни на день...
Троглофилы - пещеролюбивые виды животных, иногда образующие обособленные сообщества, могущие обитать и на поверхности. Нередко хорошо приспособлены к жизни под землей, используя пещеры как укрытия или для охлаждения, необходимого в их жизненном цикле. Наиболее яркие примеры-летучие мыши и... крокодилы. В определенной мере к троглофилам относится и человек (во всяком случае - спелеолог). Троглофилами являются и многие зеленые растения. Некоторые их виды, нуждаясь в малом количестве света, проникают довольно далеко от входа в пещеры. Так, для развития цветковых и лишайников хватает 0, 4 %, а для папоротников и водорослей - даже 0, 05% нормального дневного света.
Троглоксены - животные, обитающие на поверхности, попадающие под землю активно (бабочки, мухи, насекомые) или пассивно (с потоками воды). Эта группа животных наименее интересна для специалистов.
Биоспелеологические проблемы очень сложны и специфичны. Поэтому рассмотрим только отдельные вопросы, представляющие более общий интерес.
10. 3. Среди моготов и крокодилов
Под таким интригующим названием польский спелеолог Пш. Бурхард опубликовал книжку об экспедиции 1960 г. на Кубу. Аллегориями здесь и не пахло: пещеры Кубы зачастую заложены в останцах тропического карста - моготах, а крокодилов предостаточно в болотах вокруг лагеря. И все же аллегория была: контур острова от Пинар дель Рио на западе до Сант-Яго де Куба на юго-востоке напоминал крокодила...
В далекие 50-е гг. группа киевских спелеологов исследовала пещеры в долине Хосты (Западный Кавказ). После возвращения из одной особенно узкой полости от их одежды остались лохмотья. " Вы как в пасти аллигатора побывали", - заметил один из подсевших к костру местных жителей. Так возникло непонятное имя пещеры - Пасть Аллигатора.
В 1961 г. прохождение Красной пещеры (Крым) остановил Пятый Обвальный зал. На профиле он был удивительно похож на раскрывшего пасть крокодила. Но, как шутили ребята, они не убоялись бы и настоящего крокодила в этом коварном зале: от его дальней точки до сифона в шахте Провал осталось еще 2300 пока не пройденных метров...
В 1973 г. на VI Международном спелеологическом конгрессе в Чехословакии нам довелось побывать в Збрашовской гидротермальной пещере. Самую длинную остановку гид сделал в зале " У крокодила", а через несколько дней в часовне Святого Креста в Карлштайнском замке нам показали " голову дракона". Это была мумифицированная голова крокодила, найденная в пещерах Чешского карста.
И вот в 1987 г. в английском журнале появилась статья " Анкаранская пещера крокодилов". Мистификация?.. Но оказалось, что это действительность. Массив Анкаран на севере Мадагаскара сложен среднеюрскими известняками. Его пересекает река Стикс, имеющая температуру воды 25-27 °С. Суммарная протяженность пещерных ходов массива 98 км, что при его длине 30 км и ширине 8 км достаточно примечательно. Но главное, на юге массива в реке обитает малагасийская популяция нильских крокодилов длиной до 6 м. В сухой сезон, когда болота высыхают, они прячутся в пещерах, поднимаясь далеко вверх по подземной реке. В ней обитают также рыбы, угри, крабы, креветки. Крокодилы имеют нормальный облик и не лишены пигментации, являясь в данном случае типичными троглофилами.
К троглофилам относятся и " монашьи тюлени", которые обнаружены на восточном берегу Сардинии. Они живут в подземном озере, имеющем длину 300 м и ширину около 100 м. Пещеры Тарханкута (Равнинный Крым) признаны пригодными для акклиматизации и сохранения популяции черноморских тюленей. Вероятно, это не единственные случаи их обитания под землей.
К троглофилам можно отнести и речных рыб, проникающих в обводненные карстовые полости и проходящих по ним большие расстояния. В 50-е гг. при строительстве Каховской ГЭС на Днепре проводился большой комплекс изысканий в зоне влияния будущего водохранилища. Местные жители рассказывали, что в большую воду на Днепре они неоднократно встречали крупную рыбу в колодцах, заложенных в закарстованных неогеновых известняках в десятках километров от реки. Такие же факты, но уже с морской рыбой, приводили старожилы Равнинного Крыма. Но это - слухи. А вот и факты. В 1983 г. в карстовом озере Городно Новгородской области поймали леща, меченного металлической пластинкой № 567. Ихтиологи установили, что несколько лет назад этот лещ был выпущен в озеро Ильмень, в 250 км от места поимки...
Кроме рыб-троглофилов известны и рыбы-троглобионты. В Центральной и Восточной Африке, на Мадагаскаре, в Южной Азии, Океании, Северной, Центральной и Южной Америке известно около 50 видов слепых рыб, принадлежащих 12 семействам шести отрядов. Первая рыба-троглобионт обнаружена в Мамонтовой пещере еще в 1842 г. Последняя по времени находка принадлежит московскому геологу В. Мальцеву, который в 1979 г. обнаружил в карстовом провале массива Кугитанг-Тау (Туркменистан) слепых рыбок. Экспедиция 1981 г. отловила 10 экземпляров этих рыбок, обитающих в проточной воде подземного озера с температурой 24°С. Пещерный голец Старостина - это новый для науки вид, отличающийся от всех известных представителей этого рода (рис. 66). Слепой голец - первая находка троглобионтных рыб на территории бывшего СССР. Он занесен в Красные книги Туркменистана и Международного союза охраны природы
. 
|
|
|
