Как жить в ручье?

Из всех особенностей горного ручья главная — это быстрое течение. Растениям и животным в нем не удержаться без специальных приспособлений, бороться с ним силой невозможно. Это особенно наглядно видно, когда наблюдаешь за форелью или лососем. Даже эти веретеновидные мощные, мускулистые рыбы не могут подолгу оставаться в стремнине полноводного ручья и ищут тихие заводи и убежища за скалой. Поднимаясь из одной заводи в другую, они должны прилагать недюжинные усилия. Прорвавшись сквозь стремнину у самой поверхности, они падают обратно в воду и лежат там, набираются сил для следующего броска.
Крупная форель кормится в основном тем, что приносит поток. Она, конечно, может поймать насекомое, летающее над поверхностью воды, но основную часть ее рациона составляют насекомые, живущие на дне или в тихих заводях. Форель, выпрыгивающая из воды, чтобы схватить стрекозу в воздухе, проявляет высшую степень координации своих способностей: нужно увидеть насекомое, учесть его скорость и направление, внести поправки на рефракцию света, выйти из заводи на стрежень потока, бросить тело вверх и схватить верткое насекомое. Конечно, мозг этой рыбы не так уж сложен в сравнении с нашим — и все же это прекрасный компьютер.
Питаться тем, что плывет по поверхности воды, свойственно живущим в ручье животным. Одни из самых интересных обитателей ручья — это, пожалуй, личинки веснянок, которых множество в любом ручье. Некоторые виды (Hydropsyche) живут в защитных трубках, зажатых между двух соседних камней на дне. Они плетут сети с правильно расположенными ячейками позади своего логова. Эта сеть для вящей надежности сделана из нити с двойным перекручиванием; она прочно заякорена на обоих камнях и на дне, а ток воды натягивает ее. Частицы органического вещества, живые и мертвые насекомые попадают в эту сеть. Время от времени длинная личинка веснянки вылезает за уловом. Если крупные предметы повредили сеть, она проворно заделывает прорехи. Не все виды веснянок плетут описанные выше сети. Некоторые виды ткут шелковые воронки, в центре которых собирается органическое вещество, приносимое потоком. Есть и такие личинки веснянок, которые вовсе не плетут никаких сетей, но и они тоже хорошо приспособлены к жизни в потоке. Одни (Psilotreta) строят удлиненные футляры, или «дома», из маленьких, тщательно подобранных галек, которые служат не только убежищем, но и якорем, так как они достаточно тяжелы, чтобы противостоять потоку, правда, не там, где он достигает наибольшей силы. Другие (Goera) обкладывают себя с боков узкими длинными камнями, служащими им увесистыми якорями. Есть такие (Mystacides), что строят свои дома из маленьких прутиков, причем один или два особенно длинных прута, выступающих далеко за пределы цилиндрического домика, выполняют функцию руля, удерживая насекомое по ходу потока. Личинки веснянок имеют и другие приспособления для жизни в потоке: жесткие когтистые ножки, которыми они цепляются за каменистое дно; железы во рту, вырабатывающие шелковую нить для прядения якорных канатов. Некоторые виды личинок веснянок (Brachycentrus) ловят пищу, проносящуюся мимо, выставляя в поток бахромчатые волосатые передние ножки; другие (Glossosoma) плотно прилипают к скале у края стремнины, укрывшись в маленьком горбатом домике из тщательно подобранных галек, питаются же они, соскребая водоросли и органические остатки с поверхности камней.

Не одни веснянки закрепляются в самой быстрой части потока. Водяной мох растет только на краю маленьких водопадов, прямо под стремниной. Единожды закрепившись, мох дает прибежище многим разнообразным мелким животным: клещам, червям, коловраткам, тихоходкам (Tardigrada) и простейшим. Поток мчится на расстоянии нескольких сантиметров от них, но глубже, во мху, тихо и спокойно, и эти маленькие, хрупкие существа живут себе в среде, насыщенной и кислородом, и пищей.
Кислород растворен в ручьях в большем количестве, чем в какой-либо другой водной среде обитания, и обитатели ручьев нуждаются в нем больше, чем другие виды. Изучение насекомых из ручьев показало, что у многих из них есть расширенные, собранные в пучок жабры, повышающие эффективность извлечения кислорода из воды. Другое приспособление для выживания в стремительно мчащемся потоке — совершенный метод прикрепления тела. Североамериканский водяной жук (Psephenus) — один из наиболее наглядных тому примеров. Овальная личинка жука прикрепляется к различным поверхностям с помощью подвижных шипов вокруг своего гибкого щитка. Подобные шипы были найдены и у личинок европейского жука (Elmis). Нимфы поденок (Ephemeropte-га) из Северной Америки, Африки и Австралии не только расплющены — это обычная адаптация среди многих насекомых горных потоков, — но и имеют волоски или жабры, которые они высовывают наружу, чтобы зацепиться за субстрат. У некоторых жителей ручьев — у пиявок, улиток и удивительных личинок плетущих сети сетчато-крылок (Blepharoceridae) — есть настоящие присоски. Эти небольшие личинки имеют по шесть присосок, идущих одной линией по брюшному краю, по одной на каждом из слитых сегментов тела. У таких присосок — мягкие края, центральная воронкообразная полость, с клапаном в центре. Когда клапан отходит внутрь, получается настоящая всасывающая воронка, которая прижимается к поверхности скалы (если она достаточно гладкая) настолько плотно, что удерживает животное на месте в стремительно мчащемся потоке. У многих обитателей потоков есть крючки и цепляющие устройства на ножках или других выростах тела; другие виды насекомых плетут шелковый матрасик на скале, а затем прикрепляются к нему. Шелк используется не только многими насекомыми, живущими в горных потоках, но и маленькими креветкоподобными ракообразными (Corophium curvispinum), обитателями рек, впадающих в Каспийское море. Некоторые личинки комаров плетут шелковые трубки, укрепляя их стенки всевозможными остатками, и плотно прикрепляют их к скалам. Личинка обыкновенной мошки (Simulium) питается на краю стремнины, сразу под гребнем падения воды, где скорость течения наибольшая. Она ткет перепутанный шелковый матрасик на поверхности скалы, прикрепляется к нему задними ногоподобными придатками, а пищу фильтрует при помощи бахромчатых, свободно раскачивающихся в воде придатков головы. Стоит насекомому оторваться от матрасика, как его сразу же унесет потоком вниз по течению — но недалеко. Оно возвратится на место, даже если скорость течения велика, сматывая шелковый канат, предусмотрительно прикрепленный к скале. Якоря и канаты служат не только для удержания на месте личинок насекомых и некоторых пресноводных моллюсков-двустворок, их широко используют и для страховки яиц на дне потока. Веснянки могут покрывать свои яйца клейким веществом, а яйца некоторых поденок выпускают длинные липкие нити, которые быстро прикрепляются к субстрату. Заякоривание, однако, не всегда бывает столь сложным. Якорем может быть и сам по себе вес. Пресноводные двустворки (Unio-nidae), живущие в быстротекущих ручьях и речушках, всегда имеют более прочную и тяжелую раковину, чем их родственники из озер и прудов. Многие организмы выживают в потоке благодаря определенному образу жизни, размерам и форме тела либо необычным приспособлениям для прикрепления. Но есть и такие существа, которые успешно бороться с силой течения не могут, а проводят всю жизнь, укрывшись в потаенных местечках, таких, как трещины в скалах, глубокие заводи, или вблизи берега ручья, где вода бежит не так быстро. Некоторые обитатели потоков передвигаются от убежища к убежищу, когда сила потока ослабевает после половодья и он становится просто струйкой. Все обитатели потоков очень разборчивы при выборе местообитания. Одним требуется скала с необычной поверхностью, другим нужна определенная скорость течения для плетения правильной сети, третьим — крохотные выемки для задержания пищи, влекомой потоком, или затененные расщелины для засады; наконец, некоторые виды избегают спокойных заводей с уменьшенным содержанием кислорода, а другим они как раз и нужны, и так далее.