Изучая эту гидру, а также некоторых зеленых червей и инфузорий, они независимо друг от друга обнаружили в их теле массу зерен хлорофилла — того самого хлорофилла, с помощью которого, как тогда уже было известно, на свету питаются растения и который придает им зеленый цвет! Кроме того, в опытах выяснилось, что такие зеленые животные могли месяцами обходиться без всякой пищи, а некоторые, по-видимому, вообще в ней не нуждались. Зато в темноте они не выдерживали голода и быстро погибали. Животные могли, подобно растениям, питаться светом и воздухом!

Добрых два десятилетия вокруг зеленых животных велись горячие споры: кто же они все-таки — животные или растения? Когда же одержала верх первая точка зрения, возникло новое предположение, будто наряду с обычным растительным хлорофиллом существует еще и животный. Это заблуждение опроверг путем удачно поставленного опыта Л. С. Ценковский. Он же установил истинную природу явления. Ему удалось извлечь из одноклеточной зеленой радиолярии зернышки «животного хлорофилла» и сохранить их живыми непосредственно в воде. Радиолярия после такой операции погибла, а «зернышки» продолжали жить и даже размножались. Так было неопровержимо доказано, что в теле интересующих нас зеленых животных живут не зерна хлорофилла, а одноклеточные водоросли. Ценковский ошибся только в одном. Он посчитал эти водоросли за паразитов. Однако вскоре другой русский ботаник — А. С. Фаминцын установил истину, показав, что сожительство животных и водорослей — яркий пример взаимовыгодного симбиоза.

Поскольку в данном случае один организм живет внутри другого, этот вариант сожительства назвали эндосимбиозом.

Но вернемся к зеленым животным. В легкости обеспечения своей жизни наша хлорогидра виридиссима вполне могла бы позавидовать маленькому ресничному червячку — конволюте. Ведь ей, несмотря на помощь симбионтов, все же приходится и самой заботиться о своем пропитании, а конволюта целиком избавлена от этого вечного бремени жизни: взрослые черви всецело питаются теми веществами, которые ассимилируют живущие в их теле водоросли. Чтобы этот процесс осуществлялся, им необходимо только побольше быть на свету. Вот и нежатся они на песчаных пляжах Средиземноморья и западного побережья Франции, принимая солнечные ванны. Во время отлива выползают из своих норок, а с наступлением приливной волны вновь зарываются в песок. Миллионы лет беззаботно живут зеленые конволюты, не ведая голода, в этой благодатной полосе морского прибоя, где извечно дружат четыре стихии — вода, суша, воздух и солнце и где, как предполагают, впервые зародилась сама жизнь.

Интересно, что в яйцах, отложенных конволютой-самкой, водорослей нет. Вылупляющиеся из них личинки первые часы жизни питаются самостоятельно, захватывая пищу ресничками, сидящими вокруг их крошечного рта. Но яйца помещаются в коконах, выделяющих особые вещества, которые сразу же привлекают к ним свободноживущие в воде шаровидные водоросли. Вскоре водоросли уже покрывают их сплошным зеленым налетом. Когда личинка выбирается из кокона, она непременно вымазывается этим налетом, а приставшие к ней водоросли быстро проникают под кожу, превращаясь в ее постоянных симбионтов. При этом с водорослями происходят большие изменения: они сбрасывают жгутики, утрачивают оболочку и «глазок», а на их теле образуются длинные выросты. Теперь они уже не могут вернуться к прежней свободной жизни. Впрочем, и хозяева находятся в полной зависимости от своих квартирантов. Личинки червя, по какой-либо причине лишенные водорослей, оказываются нежизнеспособными.

В тропических морях и океанах на коралловых рифах обитает самый крупный в мире двустворчатый моллюск тридакна, достигающий иногда полутора метров длины и веса в четверть тонны. Между приоткрытыми створками тридакны видны волнистые складки ее мантии, окрашенной в оливково-зеленый, сине-фиолетовый и коричневый цвета. Здесь, в межклеточных пространствах мантии, нашли себе приют и защиту от слишком ярких солнечных лучей микроскопические бурые водоросли. Продуктами их неутомимой созидательной деятельности она в основном и питается. Кишечник у нее недоразвит, и пищеварение, как и у конволюты, совершается прямо в клетках тела. Раньше считали, что тридакна переваривает также избыток водорослей, число которых не убывает благодаря тому, что они очень быстро размножаются. Теперь почти доказано, что этого не происходит.

Но вот что особенно интересно. Чтобы прокормить такого крупного хозяина, водорослей должно быть очень много. Всем им не поместиться на поверхности мантии, а внутри тканей слишком темно. Как же природа решила эту дилемму? Оказывается, она снабдила трндакну специальной оптической системой, собирающей свет и проводящей его внутрь тканей. Состоит она из прозрачных студенистых клеток конусовидной формы, широкий конец которых обращен к краю мантии, а узкий погружен в глубину ткани.

Внушительным размерам тридакны соответствует и ее недюжинная сила. Моллюск способен при смыкании створок своей раковины изогнуть железный лом, просунутый между ними. А чтобы насильно разомкнуть их, необходимы совместные усилия нескольких силачей. Настоящий живой капкан! В теле тридакны находят и самые крупные в мире жемчужины. И все эти удивительные свойства стали возможны благодаря союзу с микроскопическими одноклеточными водорослями!

На первых порах думали, что примеры подобного симбиоза уникальны. Однако, по мере того как биологи расширяли рамки своих интересов, примеры эти множились. Сейчас случаи симбиоза с водорослями известны чуть ли не среди всех крупных подразделений беспозвоночных животных — от простейших до оболочников. Водоросли обнаружены в теле амеб, инфузорий, радиолярий, флагеллят, многих губок, гидроидных полипов, сифонофор, медуз, кораллов, актиний, коловраток, мшанок, миогощетинковых червей, моллюсков…

Что же касается самих водорослей, то из их богатейшего царства к сожительству с животными оказалась способной лишь незначительная горстка видов. Зеленые симбиотические водоросли назвали зоохлореллами, желто-зеленые — зооксантеллами, а сине-зеленые — цианеллами. Сначала под каждым из этих названий мыслили один вид или в крайнем случае небольшую группу видов одного рода. Потом выяснилось, что это сборные понятия, объединяющие по нескольку разных родов. Зоохлореллы поселяются, как правило, в пресноводных животных. Среди них доминируют представители знаменитого рода хлорелла, того самого, на который еще недавно делали особую ставку в жизнеобеспечении космических полетов. Зооксантеллы кооперируются в основном с морскими организмами. Относятся эти водоросли к обширной группе панцирных жгутиконосцев, или динофлагеллят. Еще их называют перидинеями. Проникая под кожу своих хозяев, они не только сбрасывают жгутики и принимают округлую форму, но сплошь и рядом изменяют и свою окраску. Так, в радиоляриях и сифонофорах они ярко-желтые, в медузах — зеленые, а в кораллах и губках могут принимать самые различные цвета вплоть до красного и фиолетового. Наконец, цианеллы сожительствуют с самыми различными организмами, в том числе с другими водорослями.

Теперь, познакомившись с некоторыми зелеными животными, постараемся заглянуть, насколько это возможно, в их интимные отношения со своими квартирантами и вывести какие-то более общие принципы.

Мы знаем, что зеленые растения питаются углекислым газом и водой с растворенными в ней минеральными веществами. Хлорофилл, поглощая энергию солнечных лучей, синтезирует из этих веществ углеводы, из которых в основном и построены растения. При этом выделяется кислород. Такой тип питания, когда органические вещества создаются из неорганических, называют автотрофным. Животные на это не способны. Они питаются готовыми органическими веществами, которые в конечном счете получают от растений. Такой тип питания называют гетеротрофным. В процессе дыхания животные поглощают кислород и выделяют углекислый газ. Следовательно, основные потребности и обменные процессы растений и животных противоположны и призваны дополнить друг друга. Осуществление этих потребностей и образует самый большой круговорот веществ на Земле. Тот же принцип, естественно, лежит и в основе симбиоза растений с животными. Только в этом случае круговорот из планетарного становится сугубо интимным и как бы персонифицируется: теперь он не выходит за пределы организмов, связанных узами симбиоза. Но такое сужение масштабов с точки зрения экономической для живого только выгодно: не происходит потерь ценных материалов! Природа задолго до Цицерона осуществила его афоризм: Omnia mea mecum porto (Все свое ношу с собой).