Фрактальные обитатели океана

http://symphonya.info/publ/prosnis_i_poj/ehto_interesno/fraktalnye_obitateli_okeana/133-1-0-1877

 Подбирая материалы к очередной статье о фракталах, я неожиданно для себя наткнулась на большой пласт живых фракталов, который известен, в основном, узким специалистам, но даже они сравнительно недавно осознали фрактальную природу изучаемых ими объектов — обитателей океанов. Тема интересна ещё тем, что изобилует чрезвычайно красочными фотографиями, из которых сложно выбрать лучшие. Поэтому любой желающий может продолжить самостоятельно любоваться фотоподборками на предложенные темы в Интернете. 
 

При первом взгляде на кораллы трудно понять, что же это за организмы и организмы ли вообще. В самом деле, в естественной среде кораллы напоминают деревья или кустарники, а вытащенные из воды становятся похожими на драгоценные камни, ведь недаром из них изготавливают украшения. 
 

На самом деле кораллы — это животные, а точнее колонии мельчайших организмов — коралловых полипов, питающихся планктоном. Переварив его, они откладывают минеральные остатки "под себя", так что коралловый скелет колонии постоянно растет. И как мы видим, получаются целые фрактальные деревья. В мире насчитывается почти 5000 видов коралловых полипов, из которых около 3500 собственно носят название «кораллы». Внешний вид кораллов удивительно многообразен. 
 

Коралл альционария – один из самых ярких представителей фракталов, он очень разнообразен по внешнему виду: 
 

Красная веерная горгонария опирается на колонию своего ближайшего родственника — желтой горгонарии: 
 

Подавляющее большинство кораллов теплолюбивы и встречаются только в тропических и субтропических водах, лишь несколько видов проникли далеко на север и обитают в полярных морях (например, 
Беломорская герсемия: 
 

Наконец, бывают и шарообразные кораллы, их форма может быть идеально круглой или неправильно-волнистой. 
 

А этот «глобус» — поверхность коралла пластинчатой платигиры: 
 

Правда, очень напоминает геометрический фрактал «Кривую Пеано»? 
 

Морские ежи – животные класса иглокожих. Это очень древние животные, населявшие Землю уже 500 млн. лет тому назад, как и их родственники - морские звезды. В настоящее время известно более 900 различных видов морских ежей. 

Тело морских ежей обычно почти сферическое, размером от 2 - 3 до 30 см; покрыто рядами известковых пластинок. Пластинки, как правило, соединены неподвижно и образуют плотный панцирь (скорлупу), не позволяющий ежу изменять форму. 
 

Морского ежа называют дикобразом подводного царства. Однако не каждый морской ёж усыпан колючими иглами, напоминающими иглы колючих животных суши - ежей и дикобразов. А некоторые морские ежи покрыты столь мелкими иглами, что их поверхность кажется скорее бархатистой. 
 

О продолжительности жизни морских ежей ходят настоящие легенды. Некоторые ученые считают, что они, теоретически, бессмертны. Изучение организма "пожилых" морских ежей показало, что каких-либо изменений и признаков старения в нем не возникает даже у особей старше 100 лет. Их рост продолжается всю жизнь, до самой смерти. А смерть морских ежей, обычно, преждевременна - микробы, хищники, сети рыбаков и другие "несчастные случаи". Поэтому средний возраст морских ежей, по мнению разных биологов, колеблется от 15 до 35 лет. 

К полезным свойствам морских ежей следует отнести их роль санитаров морей, способность поглощать углекислоту, уменьшая ее количественный состав в атмосфере и даже (если верить некоторым источникам) способность снижать уровень радиации в местах постоянного обитания. И ещё они имеют стойкую защиту от радиации, механизм которой пока не разгадан. 
 

Морские звезды – животные с необычной формой тела, благодаря которой они обратили на себя внимание людей еще в античные времена. Морские звезды относятся к классу иглокожих, в котором они выделены в отдельный подкласс, насчитывающий почти 1600 видов. Ближайшими родственниками этих беспозвоночных являются очень похожие на них офиуры, или змеехвостки, а более дальними голотурии и морские ежи. 
 

Голожаберными называют большую группу морских брюхоногих моллюсков. Эти животные родственны обычным улиткам и слизням, но в то же время голожаберные моллюски обладают и рядом уникальных анатомических черт. По этой причине их выделяют в особый отряд, в котором насчитывается около тысячи видов. 

Голожаберный моллюск главк с расправленными жаберными выростами: 
 

Элизия кудрявая похожа на листья салата: 
 

Сетчатый рисунок голожаберного моллюска хальгерды сочетается с гребневидными выступами на верхней поверхности тела: 
 

Гроздевидные жабры этого крошечного голожаберного моллюска издалека напоминают веточки гидроидов, на которых он кормится: 
 

Осьминоги — самые известные из головоногих моллюсков, но, тем не менее, скрывающие много секретов своей биологии. В мире насчитывается 200 видов осьминогов, выделенных в отдельный отряд. Их ближайшими родственниками являются кальмары и каракатицы, а дальними — все брюхоногие и двустворчатые моллюски. 

При взгляде на эту фотографию становится очевидным фрактальное строение его тела и присосок на всех восьми щупальцах этого животного, количество которых у взрослого осьминога достигает до 2000: 
 

Приспосабливаясь и маскируясь под окружающую среду, осьминог обладает весьма полезной способностью изменять окраску. 
 

Осьминогов считают самыми «умными» среди всех беспозвоночных. Узнают людей, привыкают к тем, кто их кормит. Головной мозг у них окружен особыми хрящами, которые удивительно напоминают череп позвоночных животных. У осьминогов хорошо развиты органы чувств, а устройство глаза осьминога принципиально ничем не отличается от глаза человека! 
 

Аммониты – это вымершие родственники ныне живущих головоногих моллюсков, таких как кальмары и осьминоги. Их мягкое тело было заключено в спирально свернутую раковину. 
 

Название этих удивительных существ происходит от имени древнеегипетского бога Амона: их спиральные раковины напоминали рога солнечного божества, которое изображалось с головой овна. 

В Древнем Риме их и называли «рога Амона». Почетом пользовались аммониты и в Древней Греции. Известно, например, что греки клали на ночь аммонит в изголовье (!), считая, что он навевает сладкие сны, запечатлевая в своей раковине мир грез и фантазии неутомимого художника. 

Аммониты, появившись на земле 400 миллионов лет тому назад, выбрали себе самый изысканный покрой костюма и на протяжении более трех сотен миллионов лет щеголяли друг перед другом, внося все новые и новые детали украшений. 
 

Раковина аммонитов образована спирально свернутыми оборотами, и все эти обороты разделены на камеры. Тело моллюска занимало обычно последнюю камеру, из которой «выглядывала» голова, снабженная глазами и щупальцами. Эта камера называется воздушной. Ее длина может составлять целый оборот, половину, а иногда только четверть оборота раковины. То есть мягкое тело занимало незначительную часть общего объема, а остальная раковина была заполнена газом. 

Аммониты закончили свое существование примерно 65-70 млн лет назад. Они исчезли вместе с динозаврами, хотя появились значительно раньше их. Их летопись сейчас читают только в земных слоях. 

Когда-то аммониты обитали почти во всех морях, и сегодня найти их можно практически в любой области земного шара, даже в Антарктиде. Обычно диаметр раковины 5-10 см, но встречаются и гораздо больше. Самый большой аммонит был найден в Баварии, его диаметр 2,5 м. 

А вот и другие морские раковины: 
 

Как видим, природа сохранила не только память о первых животных, населяющих Землю, но и их представителей. Пережив все катаклизмы, они и сейчас господствуют в Мировом океане, образуя основную массу планктона. Если бы было возможно на одну чашу весов положить всех китов и рыб, а на другую - планктон, то он перетянул бы. Вес планктона в Мировом океане составляет около 36 млрд. тонн. 

Слово "планктон" греческое. В переводе оно означает "блуждающий", "носимый". Течением планктонные морские животные пассивно переносятся на огромные расстояния и всюду находят пищу и условия для размножения. 

В 1902 году немецкий зоолог Э.Геккель сделал рисунки простейших биологических объектов, являющихся составной частью планктона. Фотографии этих рисунков хорошо подтверждают фрактальную организацию их панцирей и скелетов: 
 

Планктон можно считать идеальной пищей, несущей, утвержденную Природой, устойчивую программу жизни на Земле. Неудивительно, что гигантские представители морской фауны: усатые киты и 15 метровая акула центариус, питаются исключительно планктоном. Если бы эти животные были хищниками, вряд ли они смогли найти необходимое для поддержания жизнедеятельности своего организма количество жертв. Планктон берет не количеством, а качеством пищи и ее программным соответствием.