Это интересно



Черные курильщики





Найданова О.Г., зав. Музейным отделом Севастопольского морского Аквариума-музея

Хотели ли вы побывать на других планетах, увидеть совсем иную жизнь, познакомиться с привычками и повадками инопланетян? Да и кто бы ни хотел? Самое удивительное, что для этого вам не понадобятся сверхмощные ракеты, летящие с огромной скоростью, пронизывающие пространство-время. Да и вовсе не придется покидать такую знакомую и привычную Землю – всего-то и надо опуститься в родной океан, да поглубже, где совсем недавно, даже по меркам человеческой жизни, были сделаны самыеневероятные, самые удивительные открытия тех самых сказочных и загадочных миров. Эти «инопланетные» поселения оказались прямо у нас под носом, скрытые многими километрами толщи воды – там жизнь развивается совсем по другим законам, нежели мы изучали в школе на уроках биологии. Но, давайте обо всем по порядку.

В 1977 году франко-американская экспедиция, работавшая в Тихом океане в паре сотен километров от Галапагосских островов, наткнулась на первый глубоководный оазис. Над глубинами свыше двух с половиной тысяч метров велась киносъемка с борта подводного беспилотного аппарата «Ангус» над Галапогосской трещиной между литосферными плитами. Просмотренные кадры отснятого материала вызвали множество вопросов, в связи с чем было принято решение об исследовании учеными этой территории уже с борта управляемого аппарата «Алвин». Вот именно тогда и состоялось открытие фантастического мира, расцветшего в глубинах безмолвия. Конечно, подобные находки обнаруживаются не в одночасье и базируются на данных и результатах многолетних исследований – так случилось и в этот раз.

Немного истории. Вообще, морская геология – наука достаточно молодая, ей едва полторы сотни лет. Предпосылки к открытию «черных курильщиков» зародились с момента публикации результатов кругосветного плавания 1872 – 1876 годов на судне «Челленджер», когда в донных пробах было обнаружено необъяснимое обилие железа. К вопросу об этих осадках вернулись нескоро – лишь в 1958 году исследованиями АН СССР Восточно-Тихоокеанского поднятия на дизель-электроходе «Обь» было установлено, что пробы отличаются не только высоким содержанием железа, но и марганца, свинца, меди и т.п.
Последующая отдельная экспедиция в этот район с участием американских ученых обнаружила огромные донные поля с высокими показателями тех же химических элементов. Вывод, сделанный исследователями – это не что иное, как просачивание из недр планеты компонентов магмы, обогащенных металлами.
Предпринятые в 1972 и 1975 годах на научно-исследовательском судне «Дмитрий Менделеев» изыскания АН СССР подтвердили выводы американских ученых, хотя сами гидротермальные сооружения не были обнаружены.
И, наконец, исторический момент – видеокадры, снятые аппаратом «Ангус» в 1977 году с высокими трубами и кишащими рядом с ними животными. Последовавшие за тем погружения подводных аппаратов показали, что экологические оазисы располагались вблизи высоких жерл разной высоты, из которых валил, как настоящий, черный «дым», поднимаясь вверх на 200 – 300 метров со скоростью до одного метра в секунду. Этот «дым» оказался раствором, насыщенным соединениями марганца, железа, серы и другими химическими элементами, к тому же сопровождаемый выбросами сероводорода и метана. Эти подводные гейзеры, или гидротермальные источники, получили название «черных курильщиков». Условия для жизни в этой зоне – хуже не придумаешь: из-за химического «винегрета» вода абсолютно ядовита, температура выбросов – около 3500С (это при том, что температура вокруг оазисов не превышает 10С), кромешная тьма, да еще и огромное давление (к примеру, на глубине 3 км столб водной толщи давит с силой в 300 атмосфер, что обуславливает жидкое состояние воды даже при температурах свыше 3000С).

Вообще, ученые-океанологи всю глубоководную зону Мирового океана, начинающуюся с отметки в два километра и до океанического дна, называют абиссалью. Для этой области - ученые были убеждены - характерно практически полное отсутствие жизни: нет солнца – нет фотосинтеза, а, следовательно, нет и питания для глубинных обитателей. И действительно, для подавляющего большинства абиссальных территорий биомасса донных гидробионтов очень низкая и составляет менее 5 граммов на квадратный метр (отсюда название у таких областей – абиссальная пустыня). Но только не в зоне черных курильщиков - на их территории биомасса организмов доходит до 50 кг/м2! Даже в прибрежье тропиков, славящихся своей богатой и разнообразной жизнью, этот показатель в два раза меньше.

Как возникают «черные курильщики»? На дне океана между тектоническими плитами возникает крупный разлом – рифт, к поверхности которого поднимается лава, раскаленная до 1200 градусов. Разогретая и насыщенная химическими соединениями вода вырывается в виде гидротермальных источников, напоминая извержение вулкана. Из лавы огнедышащего исполина рождаются «каминные трубы» по 50 – 70 метров в высоту, нарастая с невероятной скоростью – до нескольких метров в месяц. Столб выбрасываемого из них «дыма» поднимается до высоты 200 - 300 метров, превращаясь на этой высоте в «туманную подушку» диаметром свыше километра.

Осталось выяснить, за счет чего живет и процветает глубоководный гидротермальный оазис. Из школьного курса мы знаем, как устроена жизнь на Земле – в основе пищевой пирамиды (или сети) питания лежат автотрофы, т.е. организмы, способные производить органические вещества из углекислого газа и воды, используя энергию Солнца. Но в глубоководье солнечный свет совсем не проникает, а, значит, ни о каком фотосинтезе речи быть не может. Тут как раз впору вспомнить о вскользь упомянутом в учебнике биологии еще одном способе производства органики – о хемосинтезе. Этот способ существования бактерий был открыт еще в 1887 году молодым русским ученым-микробиологом Н.С. Виноградским, выпускником Санкт-Петербургского университета, при изучении морских серобактерий. Было доказано, что эти самые бактерии создают органическое вещество из углекислого газа и водорода, используя высвобождающуюся в процессе окисления серы энергию. Или, другими словами, хемосинтез - это такой тип синтеза, при котором организмы используют для производства органического вещества энергию химических связей. Оказывается, что первым звеном пищевой цепочки гидротерм являются бактерии, представленные десятками (а по некоторым данным – сотнями и даже тысячами) видов в огромных количествах (около миллиарда в одном миллилитре воды), способных питаться не только сульфидами и сероводородом, но и двуокисью азота, соединениями аммония, водородом, и еще бог весть чем. Они-то и окисляют химические соединения, выбрасываемые черными курильщиками, а высвобождаемая энергия используется в хемосинтетических реакциях для получения первичной продукции. Вот вам и фантастическая, буквально, альтернативная жизнь, получившая даже свое название – хемобиос. Теперь, зная о возможности процветания экосистем по иным правилам, нежели на поверхности Земли, можно будет ожидать встречи с другой действительностью на далеких планетах, не располагающих ласковыми лучами их Солнц.

Так что нам известно на сегодняшний день об организмах, населяющих гидротермы? На самом деле – не так уж и мало, хотя, уверены ученые, нас ждет еще немало открытий, связанных с «черными курильщиками». Но даже те факты, которые уже известны, поражают воображение: за время исследований найдено и описано около 500 видов животных, но вот что невероятно – 97% всех обнаруженных обитателей «курильщиков» были до той поры не известны науке.
Современные гидробиологические исследования выявили свыше 150 экологических термальных оазисов во всех океанах. Правда, их население качественно отличается друг от друга по причине их полной изоляции, хотя принцип организации их один и тот же.

Надеюсь, все вышесказанное пробудило ваш интерес к «инопланетянам», населяющим гидротермальные «оазисы жизни». Знакомство с ними еще впереди.

Вернуться к списку



Рус Eng