Жемчужная нить является заветной мечтой многих представительниц прекрасной половины человечества, особенно если речь идет о натуральном перламутре, который создает моллюск. Между тем мало кто знает, какие именно живые организмы на земле производят это удивительное биогенное образование и как устроен организм жемчужницы.
Мало кто знает, что именно моллюски производят жемчужины
Вид Margaritifera margaritifera
С виду совершенно неприметная двустворчатая раковина черных, коричневых и зеленоватых тонов с прячущейся в ней личинкой-глохидием является тем самым творцом, благодаря которому человечество имеет возможность любоваться нежной красотой речного жемчуга. Жемчужница обыкновенная, которую называют еще европейской из-за ее ареала, является довольно крупным моллюском, размеры которого нередко превышают 12 сантиметров в длину (рекордный показатель составил целых 16 сантиметров) и около 5 сантиметров в ширину.
Ареал моллюска
На сегодняшний день моллюск жемчужница встречается преимущественно в северных регионах земного шара, распространяясь в небольших пресных водоемах Российской Федерации (Валдай, Карелия, реки, впадающие в северные моря), стран Скандинавского полуострова, Беларуси, на Атлантическом побережье Франции, а также в восточной и северо-восточной частях Канады и Штатов. В отличие от многих других моллюсков, ракушка жемчужница предпочитает чистые не застойные реки
и ручьи с быстрым течением, которое оказывает прямое воздействие на толщину ее створок, делая их более легкими и тонкими.
При этом они умудряются вести практически неподвижный образ жизни, стараясь погружаться в той донной части водоемов, где наблюдается минимальное количество ила и много чистого речного песка с довольно неоднородной подложкой из гальки разных размеров. Огромное значение для этой разновидности моллюсков имеет высокая процентная доля кислорода и минимальное содержание солевых минералов, которые также истончают раковину.
И если сейчас такие ракушки являются большой редкостью, то еще в прошлом веке можно было легко найти их многочисленные популяции, представители которых предпочитали погружаться острым концом в песчаное дно на глубине от 25 сантиметров до 2,5 метров или же облеплять булыжники, расположенные прямо на речных порогах. К примеру, в водоемах Кольского полуострова исследователи насчитывали по 70 раковин на 1 квадратный метр, но теперь о такой плотности остались одни только воспоминания.
Сейчас жемчужные ракушки являются большой редкостью в природе Строение речной ракушки
Разобравшись с тем, где в настоящее время обитает margaritifera margaritifera, не помешает ознакомиться и с ее строением, которое имеет ряд уникальных в своем роде особенностей. Среди них стоит выделить:
Следует отметить, что наиболее толстыми створками обладают жемчужницы, которые вынуждены обитать в жесткой воде с большим количеством примесей (не распространяется на водоемы с повышенной концентрацией солей, имеющие свойство истончать раковины). В то же время слишком мягкая вода также не идет этому организму на пользу, истончая его защитный слой и приводя к образованию в его верхней части глубинных эрозий.
Если же речная ракушка-жемчужница постоянно живет в водоемах с низкой солевой концентрацией, то со временем в ее толстом перламутровом слое образуются многочисленные белковые прослойки, именуемые тульберговскими.
Ученые отмечают, что по мере старения рельеф створок неминуемо разрушается, и наблюдать за этими причудливыми узорами более или менее возможно только при исследовании самых молодых представителей этого вида.
Образ жизни жемчужницы
Как уже известно, европейская жемчужница на протяжении всего срока своего существования ведет крайне пассивный образ жизни. Примечательно, что такая особенность наблюдается не только в процессах передвижения моллюска, которые практически полностью отсутствуют, но и в его питании и размножении. То есть для удовлетворения своих естественных потребностей этому живому организму не приходится предпринимать практически никаких усилий.
Питание и размножение
Кормится жемчужница всевозможными микроводорослями и детритом органического типа, которые фильтруются ее же жабрами в процессе дыхания. Эта особенность привела исследователей к мнению о том, что дыхательная и пищеварительная системы двустворчатого моллюска, базирующиеся на очень тщательной фильтрации, неразрывно связаны между собой и, по сути, являются одним целым. Примечательно, что за одни лишь сутки миниатюрная ракушка умудряется пропускать через свои жабры до пятидесяти литров воды, получая вместе с ней не только кислород, но и полноценное питание.
Кормится жемчужница всевозможными микроводорослями и детритом органического типа
Не приходится особо напрягаться самцам и в плане размножения, так как все, что от них требуется, - это просто выбрасывать свое семя, которое имеет свойство довольно быстро распространяться по всему водоему, оплодотворяя самок.
Обычно этот процесс приходится на середину августа, ведь именно тогда ленивые моллюски, не сдвигаясь ни на шаг с насиженного местечка, выделяют миллионы своих сперматозоидов, оплодотворяющих яйцеклетки самок через их полуоткрытые створки.
Формирование личинок происходит очень быстро. Уже к концу августа на одной только створке насчитывается около трех миллионов таких малышей. Дальнейший их путь определен инстинктом, ведь самка буквально сбрасывает с себя новое поколение, главная задача которого заключается в том, чтобы как можно быстрее прикрепиться к другим обитателям водоема. Обычно окончательная фаза формирования моллюсков занимает от 8 до 11 месяцев , вне пределов другого живого организма их развитие становится невозможным по определению.
Невзирая на столь примитивное устройство, margaritifera margaritifera может похвастаться огромным количеством уникальных фактов из собственной жизни, которые поражают воображение простого обывателя. И самые интересные из них следующие:
Но главной особенностью этого пресноводного моллюска является его долгожительство, ведь возраст некоторых экземпляров достигает 250 лет, что автоматически позволяет присвоить речной жемчужнице почетное звание самого старого беспозвоночного животного.
Приняв меры по сокращению отлова и разведению этих моллюсков, можно сохранить и приумножить популяцию, тем самым обеспечив человечеству возможность по-прежнему любоваться утонченной красотой речного жемчуга.
Жемчужницы являются родственниками перловиц, но по сравнению с ними они более примитивны. Жабры на их спине никогда не срастутся, а боковые зубчики редуцированы.
Длина раковинки жемчужницы-моллюска равна 12 см. Раковины массивны и толсты. Изнутри она имеет слой перламутрового цвета с блестяще белым оттенком.
Места обитания жемчужниц
Моллюсков можно обнаружить в малых речушках севернее России. Также их можно встретить в Валдайской возвышенности, на Кольском п-ове, в Архангельске и Карелии.
Жемчужницы никогда не будут в малозаиленном грунте, они найдут себе место на песчаном дне или дне с мелким камнем. Вода в этих местах, как правило, приемлемой температуры, содержит много кислорода и достаточно прозрачная. В отдельных водных местах жемчужниц находится достаточное количество: на один метр в квадрате примерно пятьдесят моллюсков.
Достаточно много их на речных порогах, под камнями. Тем самым течение понижается в разы. На одном камне может быть до двадцати «жемчужных» моллюсков.
На данный момент ареал существования «жемчужных» моллюсков колоссально уменьшился. Они относятся очень трепетно к концентрации кислорода в воде, а также его чистоте.
В городских речках их не увидеть, а также не увидишь их и в водоёмах, вблизи которых расположены заводы, ибо химическое свойство воды изменено. Жизнь их становится невозможной в связи с заболачиванием больших территорий.
Из-за того, что моллюски растут медленно, восстановление популяции становится сложнейшей задачей. В течение года они вырастают всего в полсантиметра, к пяти годам приближаются к отметке в два сантиметра, к восьми годам жизни достигают около четырёх сантиметров и так далее. У крупных особей длина раковины равна тринадцати сантиметрам.
Жемчуг
Люди во все века и времена занимались добычей моллюсков ради желаемого жемчуга, который вырастает в их мантийной полости. Процесс его образования поистине можно назвать чудом, ибо в момент проникновения инородного тела, между створок моллюска, ткани его раздражаются, и кожа начинает активно вырабатывать вещество, которое со временем затвердевает. По сути, это тот же перламутр, из которого состоит внутренний слой раковины. Например, если попала песчинка, то со временем она покрывается перламутровым веществом и образует жемчужинку.
Учитывая, что моллюски растут замедленно, то жемчужина размером с горошину может сформироваться только через двенадцать лет.
Речной жемчуг стоил дорого во все времена. Ещё в пятом веке широко использовали технику шитья жемчугом. Но есть вероятность, что эта практика началась ещё задолго до этого.
В специализированных мастерских при рыцарских дворах мастерицы плели жемчужное кружево. Во время правления царей попоны лошадям тоже расшивали жемчугом. Одежда богатых дам усыпана была жемчугом, а девушки вплетали в волосы нитки из жемчуга.
Охрану жемчуга организовал Пётр I. Был издан указ о запрете ловли молодых моллюсков. Позднее Елизавета стала уделять этому вопросу ещё большее внимание. Реки стали охраняться.
Жемчуг добывали за счёт казны, на это шли огромные затраты, несопоставимые для монополии. Позже её вовсе отменили. Миссию добытчиков взвалили на себя частные лица, в результате чего число моллюсков очень упала.
На данный момент жемчужницы являются редким видом, им грозит вымирание. Они занесены в Красную книгу.
Некоторые виды «жемчужных» моллюсков можно найти на Дальнем Востоке. К примеру, в Амуре обитает Даурская жемчужница. Раковина крупная, семнадцать сантиметров, имеет перламутр бело-розового цвета. Моллюска Миддендорф можно увидеть на камчатке, её раковина не более девяти сантиметров и перламутр красного или бело-розового цвета.
В Сахалинских горных реках и на юге Курил нашла себя сахалинская жемчужница. Её раковина не более двенадцати сантиметров. А перламутровый слой может быть как розовым или красным, так и фиолетовым.
В наши дни речной жемчуг не менее популярен и имеет огромный спрос не только на белом, но и на чёрном рынке.
Издавна люди ценили красоту жемчуга – его гладкую матовую поверхность, мягкий блеск. Жемчугом украшали одежду, домашнюю утварь, оклады самых почитаемых икон и переплеты книг. Особо крупные и правильной формы жемчужины хранились в государственной казне как великие ценности.
На Руси, начиная с ХI–ХII вв., широко распространилось узорное жемчужное шитье по льну, шелку, парче, бархату. Русские умельцы создавали неповторимые образцы жемчужного шитья и ювелирных украшений с жемчугом. Жемчугом расшивали предметы церковного обихода, парадную царскую, княжескую, боярскую и даже народную одежду. Использовали для такого шитья главным образом пресноводный жемчуг, который добывали тут же, в пределах Российского государства.
Сведения о добыче жемчужных ядер на Руси имеются, например, в документах, относящихся к XV в. Особенно ценен был новгородский жемчуг. его зерна были поразительно красивы. Именно новгородским жемчугом Иван III в 1488 г. одарил венгерского короля Матиуша.
В XVI в. большим спросом стал пользоваться варзужский жемчуг, добываемый в реке Варзуга (Кольский полуостров). Его скупали на украшение церковной утвари и одежды. Особенно изобильным жемчужным промыслом славилась местность возле города Кемь. В 1788 г. этому городу был присвоен герб с изображением венка из жемчуга на голубом водяном поле.
Европейская, или обыкновенная, жемчужница (Margaritifera margaritifera ) – пресноводный двустворчатый моллюск, родич всем известной перловицы. Раковина ее темная, вытянутая, с хорошо развитым перламутровым слоем на внутренней поверхности. В длину раковина может достигать 12–13 см, а в ширину – около 5 см. Обитает европейская жемчужница в быстрых холодных потоках и в свое время, видимо, была широко распространена в реках, впадающих в Баренцево, Белое, Балтийское моря и в северную часть Атлантического океана. «нет в Европе страны, которая была бы богата, как Россия, реками и речушками, в которых водятся жемчужные раковины», – писал в 80-х гг. прошлого столетия русский геолог А.А. Штукенберг 1 .
Еще в начале ХХ в. во многих реках Кольского полуострова и Карелии было немало жемчужниц, которых активно промышляли. Однако в дальнейшем из-за чрезмерного промысла и загрязнения рек промышленными отходами численность моллюсков начала быстро сокращаться. Сейчас этот вид включен в Красную книгу Российской Федерации.
Помимо нашей страны европейская жемчужница встречается в реках Финляндии, Швеции, горных районов Центральной Европы, а очень редко – в Норвегии, странах Балтии, в Великобритании, на севере Франции. Однако и все европейские популяции находятся под угрозой полного уничтожения. За последние 30 лет около половины из них исчезло, а большинство оставшихся перестали воспроизводиться.
Жемчужница придерживается мест с быстрым течением, встречается у порогов, перекатов и плесов с песчано-каменистым дном, но заиленных, со слабым течением плесов избегает. Моллюск живет на глубине 0,3 – 2,5 м, зарывшись в грунт передним концом раковины и выставив наружу задний конец с сифонами. Питается одноклеточными водорослями и органическим детритом, которые извлекает из воды, профильтровывая ее через жабры. В подходящих местах плотность раковин достигает иногда 70 штук на квадратный метр. И каждый моллюск пропускает через себя более 50 л воды в сутки, что дает возможность очистить ее до кристальной прозрачности.
Семга сейчас нерестится в 33 реках Кольского полуострова, но только в одной – Варзуге – она обильна. Почему Варзуга оказалась самой продуктивной? Обследование реки показало наличие крупной популяции жемчужниц – около 80 млн особей. Это сейчас самая крупная популяция в мире – остальные насчитывают от 10 до 100 тыс. особей. По приблизительным подсчетам жемчужницы в Варзуге за сутки осаждают около 200 т взвеси, идеально очищая воду.
Существует три причины вымирания жемчужницы и уменьшения численности семги: избыточный промысел моллюсков, не менее избыточная добыча лососевой рыбы, загрязнение рек. А по Варзуге не сплавляют лес, здесь нет промышленных предприятий, река труднодоступна для массового браконьерства. Получается, что здесь сохранились оптимальные условия как для лосося, так и для жемчужницы.
Но наряду с пассивной охраной рек нужны активные меры по восстановлению численности жемчужницы. Один путь – переселять взрослых особей в реки, где раньше жемчужницы не обитали или откуда исчезли. Однако при этом необходимо учитывать не только пригодность водных биотопов, но и наличие в них естественных хозяев глохидиев. Так, в 1933 г. из ручья Жемчужный близ Кандалакши жемчужница была переселена в ручьи бассейна Пертозера, где лососевые не водились, и акклиматизация не удалась.
Ученые считают, что одновременно с расселением половозрелых жемчужниц нужно расселять и глохидиев. Искусственное заражение глохидиями могло бы в тысячи раз увеличить эффективность воспроизводства. Для этого жемчужниц собирают, приоткрывают раковины, определяют пол и степень зрелости самок, метят их и помещают в садки до начала нереста. Полученную суспензию глохидиев вводят в рот пойманным рыбам, не вынимая их из воды. Через 18 суток в опытах было отмечено от 2 до 10 тыс. личинок, закрепившихся на одном лососе. Как уже было сказано, подобное заражение практически безвредно для рыб.
Восстановление численности жемчужницы можно совместить с возобновлением добычи речного жемчуга, исключающей уничтожение моллюсков. Однако это дело будущего, а прежде надо восстанавливать численность жемчужницы и семги.
А что же такое жемчуг, ради чего
пресноводных жемчужниц так нещадно вылавливали
многие столетия? Жемчужина состоит из того же
вещества, что и раковина, т.е. в основном из
углекислого кальция. Внутренний слой раковины –
перламутр, производное одного из пуриновых
оснований – гуанина. Перламутр образован
тончайшими, лежащими в несколько слоев пластами,
которые создают интерференцию световых лучей,
вследствие чего перламутровый слой блестит,
переливаясь всеми цветами радуги. Жемчужина, как
известно, образуется после того, как в стенку
мантии или в мантийную полость попадает
какой-нибудь посторонний предмет, например
песчинка, вокруг которого начинает
откладываться перламутр.
Иногда жемчужное зерно прирастает к внутренней поверхности раковины. Тогда оно не образует круглого красивого ядра и его бывает трудно отделить от стенки. Такой жемчуг называют половинчатым. Жемчуг, образующийся на самом теле моллюска, обычно имеет форму шарика и его называют скатным. Именно такой жемчуг особенно высоко ценится. В раковине, как правило, находится одна жемчужина. Качество жемчужного зерна не зависит от величины раковины и красоты ее перламутрового слоя. Нередко в красивых и крупных раковинах находили неровный малоценный жемчуг.
Литература
Природа. 1989, №7.
Наука и жизнь. 1975, № 7.
1 Надо заметить, что пресноводный жемчуг добывали и на российском Дальнем Востоке, но там в реках водятся другие жемчужницы – двустворчатые моллюски из рода Dahurinaia .
2 В каждый момент времени жемчужницы раздельнополы, но предполагается, что эти моллюски могут менять пол в течение жизни.
Название «жемчужница» говорит само за себя. Это двустворчатые моллюски, способные вырабатывать жемчуг. Различают морских и пресноводных жемчужниц.
Морские моллюски обитают в тропических и субтропических морях, их насчитывается около 10 видов. В пресных водах обитает 2 рода жемчужниц. Ареал их обитания достаточно широк: Европа, Азия, Северная Америка. Как морские, так и пресноводные жемчужницы издавна являются объектом промысла.
Древние греки называли жемчуг слезами русалок, в Средневековье существовало поверье, что жемчуг - это окаменевшие слезы сирот, спрятанные ангелами в раковины. Процесс его образования долгое время оставалось секретом для ученых. А обнаружить жемчуг можно только в одной – двух раковинах из тысячи.
Объяснение этого феномена оказалось до гениальности простым.
Образование жемчуга – это всего лишь защитная реакция моллюска, направленная против попавших внутрь раковины инородных тел, например песчинок. Жемчужница – моллюск, умеющий вырабатывать вещество радужного цвета, называемое перламутром. Именно им покрыты внутренние створки раковины.
В случае проникновения внутрь инородного тела, моллюск начинает обволакивать его перламутром. С годами слои перламутра нарастают и превращаются в разноцветные жемчужины. Процесс этот очень длительный, на образование крупных жемчужин уходит не мене 20 лет, но и сами жемчужницы слывут долгожителями.
Их возраст иногда достигает 200 лет. За это время организм моллюска практически не стареет, а умирают жемчужницы от голода. Раковина старых жемчужниц становиться настолько тяжелой, что они не могут передвигаться и охотиться.
Пресноводные жемчужницы крупнее своих морских сородичей, и иногда в одной раковине попадается до 20 жемчужин. Жемчуг пресноводных моллюсков мельче, он меньше блестит и имеет менее правильную форму.
Зато он прочнее, устойчивее к истиранию и значительно дешевле ввиду легкой добычи. Его промысел с давних времен велся на территории практически всей Европы, однако загрязнение рек негативно сказалось на популяции моллюсков, и в последнее время объемы добываемого жемчуга сократились.
Наиболее качественный жемчуг дает жемчужница морская родов пинктады и птерии. Живут моллюски колониями на глубине 10 – 20 метров. Профессии ныряльщика за жемчугом более 4 000 лет. Она сопряжена с большими трудностями и опасностями. Недаром, полученный таким способом жемчуг стоит огромных денег, а его лучшие экземпляры продаются на всемирно известных аукционах.
С того момента как стала известна природа образования жемчуга, человек научился выращивать его, разводя жемчужниц на фермах. Для получения жемчуга в раковину вводится песчинка. На образование речной жемчужины уходит около 2-х лет, морской – около 3-х.
Выращенный на фермах жемчуг часто называют искусственным, но такое определение в корне неверно. Процессы его образования, как и свойства, ничем не отличаются от природного, поэтому правильнее будет использовать термин «культивированный».
В настоящее время культивированный жемчуг занимает около 90% от общего количества, используемого в ювелирных украшениях. Лидерами его производства являются страны юго-восточной Азии. Стоимость культивированного жемчуга в разы дешевле добытого в естественных условиях.
Выработка жемчуга – не единственное удивительное свойство этого представителя фауны. Ежегодно самка жемчужницы мечет до 3 млн. личинок, которые прикрепляются к жабрам рыб, где в течение нескольких месяцев развиваются. В северных реках «хозяевами» личинок чаще всего являются семга, хариус, форель, горбуша.
Биологи объясняют это тем, что от истощения, смены солености воды и стресса у рыб включается генетическая программа быстрого старения, а закрепившаяся в жабрах или на теле личинка выделяет в кровь рыбы вещества, отключающие эту программу. Природа этих веществ до конца не выяснена.
Margaritifera margaritifera Linnaeus, 1758
Описание: Крупный двустворчатый моллюск (длина раковины до 160 мм). Снаружи раковина темно-коричневая или черная (у молодых особей желто-зеленая), обычно удлиненная, овально-четырехугольная, слабо выпуклая. Макушки почти не выступают. Раковина у макушки, как правило, сильно разъедена и периостракум полностью разрушен, скульптура макушки видна только у самых молодых особей. Внутри створок на их спинном крае расположен замок, состоящий только из кардинальных передних зубов. У правой створки зуб имеет форму высокой неправильной четырехугольной пирамиды и помещается под макушкой, слегка спереди от нее. В левой створке кардинальных зубов 2, менее выраженных и разделенных пологой ложбинкой. Брюшной край створки обычно прямой или слегка вогнутый. Перламутровый слой толстый, белый с розоватым оттенком, часто с зелеными пятнами .
Распространение: Реки Атлантического побережья сев.-вост. США, вост. Канады, зап. Европы, Балтии, Белорусии и лесной зоны сев.-зап. России. На территории России известна из Карелии, Мурманской, Ленинградской и Архангельской обл. Исходный ареал вида, по-видимому, охватывал реки басс. Белого, Баренцева и Балтийского морей. Ныне ареал резко сократился .
Численность: В Сев. Америке и зап. Европе численность ныне не превышает нескольких миллионов особей. В XX в. численность сократилась более чем на 90% . Наиболее крупные популяции остались в России: в реках Мурманской обл. (около 150 млн. особей) и Карелии (около 42 млн. особей). Плотность моллюсков до 200 экз./м2 речного дна. В большинстве рек плотность ниже (менее 12 экз./м2) . Быстрое падение численности моллюсков, а местами полное их исчезновение вызваны браконьерским и промышленным ловом моллюсков, сведением лесов, внесением удобрений, пестицидов, лесосплавом, загрязнением воды промышленными стоками, кислотными дождями, мелиоративными работами в русле рек, эврофикацией, а также факторами, уменьшающими численность рыб-хозяев (перелов рыб, строительство плотин, акклиматизация других видов рыб и т.д.) . На численность моллюсков и их распространение также влияют степень минерализации, химический состав и насыщенность кислородом воды, скорость течения, характер грунта, температура, наличие достаточной плотности рыб-хозяев .
Охрана: Занесена в Красный список МСОП-96, Европейский красный список, Приложение 3 Бернской конвенции. В Кандалакшском и Лапландском заповедниках, в Национальном парке "Панаярви" обитают небольшие ручьевые популяции жемчужницы. В конце 80-х гг. были предприняты попытки реакклиматизации моллюсков в некоторых реках сев. России, разработаны способы интенсификации воспроизводства в естественных водоемах и на базе лососевых хозяйств . Необходимо снижение вероятности эвтрофикации и загрязнений путем строгого контроля и мониторинга качества воды, создание охраняемых территорий в незагрязненных басс. (особенно важно - в последних оставшихся крупных возобновляемых популяциях рр. Варзуга и Умба на Кольском п-ове и р. Кереть в Карелии), ограничение промышленных и мелиоративных работ в местах обитания жемчужниц, восстановление их популяций разработанными способами , предотвращение акклиматизации лососевых рыб, не служащих хозяевами жемчужниц, международная координация работ в области исследования путей восстановления популяций жемчужниц и природоохранных законодательств, разведение моллюсков в специализированных хозяйствах .