Это интересно

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

Предыдущая статья познакомила нас с «устройством» черных курильщиков, с физическими и химическими особенностями их организации. Теперь предлагаю вашему вниманию сведения об обитателях этих невероятных геотермальных оазисов, до сих пор изумляющих своей необычностью весь ученый мир. Конечно, нам придется в самом начале вспомнить о замечательных бактериях-хемосимбиотиках, которые и обеспечивают всех жителей гидротерм питанием.

Численность их огромна, а приспособительные черты просто поражают воображение. Ну, самое главное, это их способность жить при невероятно высоких температурах – они прекрасно себя чувствуют при температурах свыше 250 градусов! Кстати, попытки снизить температуру воды в лабораторных условиях ниже 1000С привели к тому, что бактерии сначала перестали размножаться, а затем и вовсе погибли. Как выяснили ученые, у этих бактерий есть определенные приспособительные черты на уровне устройства молекул. Как удивился бы прародитель микробиологии Луи Пастер, узнав, что для умерщвления бактерий воду надо не кипятить, а, наоборот, охлаждать!

Итак, теперь нам известно, кто же производит органическое вещество в этих оазисах и кормит их обитателей. Но, как оказалось, в экосистеме курильщиков эти бактерии играют более значимую роль для других организмов, чем просто быть съеденными (например, как траву съедает кролик).

Познакомимся с удивительными обитателями сообщества гидротерм – вестиментиферами, которые относятся к морским кольчатым червям погонофорам (с древнегреческого – «бороду несущие»). Правда, находка так разительно отличалась от последних, что глубоководные «бородатые» черви после изучения биологами были выделены в отдельный класс. Первое отличие - это их гигантские размеры: белково-хитиновая трубка, в которой помещается тело червя, может достигать трехметровой длины. Из одного конца этого «домика»-трубки торчат веера, пронизанные кровеносными сосудами, от чего они окрашены в ярко-красные цвета – это орган дыхания. Противоположный конец трубки прикреплен к субстрату.

У вестиментифер отсутствует пищеварительная система, зато внутри организма сосредоточены хемобактерии-симбионты, количеством около 10 миллионов, которые преобразуют сероводород и диоксид углерода, поставляемые червем, в органическое питание для самого «хозяина».
К слову, вестиментиферы хорошо знакомы палеонтологам по находкам их трубок-домиков в залежах медных, серебряных и цинковых руд. Так что эти глубоководные черви пришли к нам из древних геологических эпох, а точнее – из раннего каменноугольного периода.

Другой, не менее уникальный и интересный обитатель экосистем курильщиков – помпейский червь (Alvinella pompejana) – также не обходится без помощи хемосинтезирующих бактерий. Сам червь держит пальму первенства среди всех термоустойчивых животных Земли – его «привычная» температура воды +800С. Ученые считают, что такое стало возможным благодаря специальному бактериальному покрову – своеобразной «шубе», создающей вокруг тела термоизоляционное покрытие.

И еще один интереснейший организм (не то краб, не то омар) в экологическом оазисе гидротерм был открыт в марте 2005 года, когда пред взором биологов предстало белое, покрытое волосками словно шерстью, создание. Этот небольшой краб в меховых «рукавичках» был назван крабом-йети. Не определив его систематической принадлежности, ученые были вынуждены "организовать" для него в классе ракообразных самостоятельное семейство Kiwaidae. Так вот, ученым удалось установить, что на ворсинках «шубки» краба-йети располагается великое множество… опять-же хемобактерий. Из самых разных гипотез «для чего же это нужно крабу», выбрали следующую: очевидно, что перед нами краб-фермер. Да-да! Йети выращивает бактерий на своих ворсинках для пропитания, а чтобы собрать на «рукавички» их как можно больше, постоянно размахивает своими клешнями. Вокруг «танцующих» крабов окружающая среда, как мы уже знаем, насыщена соединениями серы (и не только), бактерии на «шерстке» краба отлично питаются и, таким образом, кормят и самого «огородника».

К организмам оазисов гидротермальных источников, прибегающих к помощи бактерий-хемосинтетиков в части питания, можно отнести и моллюсков родов Calyptogena и Bathymodiolus – в их жабрах тоже были найдены хемосинтезирующие бактерии. Однако исследования, связанные с питанием этих крупных, до 40 см, двустворок еще продолжаются – возможно, они относятся к миксотрофам, т.е. к организмам со смешанным типом питания.

Скорее всего, это не полный перечень глубоководных обитателей гидротерм, кто вступил в симбиотические отношения с хемоавтотрофными бактериями.

Кроме симбиотрофных организмов в экологических оазисах есть еще ряд удивительных обитателей, о которых нельзя не упомянуть. Например, брюхоногий моллюск, одетый буквально в рыцарские доспехи - Сhrysomallon squamiferum. Это единственное животное на Земле, в состав скелета которого вошли соединения железа: внешний, довольно тонкий (всего 0,03 мм) слой состоит из пирита (золотистого цвета) и грейгита (черного цвета), что придает раковине удивительную окраску. Средний слой аналогичен наружному слою большинства улиток, правда, значительно толще. А внутренний слой «бронированного» моллюска состоит из разновидности карбоната кальция. Помимо этого, моллюск может «похвастаться» необычной частью своей «брони» - вся его нога увешана 5 - 8 миллиметровыми пластинками-склеритами, в состав которых тоже включены сульфиды железа. Отсюда его видовое название - squamiferum - с латыни переводится как «несущий чешую». Кстати, есть научная гипотеза (и небезосновательная), что и тут не обошлось без серобактерий – на склеритах, да и на экзоскелете этой диковинной глубоководной улитки найдены большие количества (опять же!) хемоавтотрофных бактерий, которые, как предполагается, участвуют в минерализации наружного покрытия моллюска.

Удивительную «бронированную» улитку уже внесли в международную Красную книгу из-за весьма ограниченного ареала возможного обитания – по подсчетам биологов гипотетическая площадь составляет менее 0,3 км2, а число охотников за сульфидными рудами, содержащими медь, цинк, серебро, золото, свинец, кадмий, мышьяк, серу, селен, железо, молибден, кобальт и другие элементы, ежегодно увеличивается.

Но среди обитателей термальных источников есть и такие, кто непосредственно «лакомится» бактериями – например, абсолютно слепые креветки Rimicaris hybisae. В невероятно огромных количествах – свыше двух тысяч на квадратном метре – они буквально роятся на каминных трубах курильщиков при температурах, превышающих 1400С. Все, что помогает им хоть как-то ориентироваться в кромешной темноте – это своточувствительная пластинка на спинной стороне. К слову, вид этот оказался для науки новым, и свое видовое название получил, увековечив тем самым имя собиравшего пробы прибора HyBIS.

И, конечно, на вершине пищевой пирамиды не обходится без хищников: глубоководных рыб и головоногих моллюсков – было бы очень странно, если бы вокруг таких «вкусняшек», как креветки, крабы и моллюски не нашлось бы желающих ими пообедать. Термарцессы «адские церберы» (рыбы семейства бельдюговых), глубоководные удильщики, осьминоги Grimpoteuthis и Vulcanoctopus hydrothermalis медленно и плавно инспектируют акваторию оазиса.

Представленные вашему вниманию организмы глубоководных сообществ гидротермальных источников – лишь мизерная часть обитателей черных курильщиков. Но их удивительная способность выживать в самых невероятных условиях дарит надежду на то, что жизнь на Земле – не единственная во Вселенной, и даже на планетах с экстремальными условиями мы все-таки можем рассчитывать на встречу с инопланетянами.