ОСНОВНОЕ МЕНЮ

НАЧАЛЬНАЯ ШКОЛА

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

АНГЛИЙСКИЙ ЯЗЫК

ИСТОРИЯ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

ИНФОРМАТИКА

Сконцентрированная жизнь

 

 

15 февраля 1977 года американские исследователи достигли на подводном аппарате «Алвин» дна Тихого океана, покорив глубину в 2540 метров. Место, где они погрузились в океан, находилось в 280 километрах северо-восточнее Галапагосских островов. Но главным было не само погружение, а то удивительное явление, которое предстало взорам членов экипажа.

Один из исследователей, профессор Массачусетского технологического института Дж. М. Эдмонд так описывает это историческое погружение: «Типичный базальтовый ландшафт выглядел довольно уныло: монотонные поля бурых “подушек” разбиты многочисленными трещинами; на площади несколько квадратных метров не всегда можно было увидеть живое существо…

 

Но здесь мы оказались в оазисе. Рифы из мидий и целые поля гигантских двустворок, крабы, актинии и крупные рыбы, казалось, купались в мерцающей воде…

Мы наткнулись на поле горячих источников. Внутри круга диаметром около 100 метров теплая вода струилась из каждой расселины, каждого отверстия в морском дне».

Да, американские ученые действительно впервые увидели замечательное зрелище – настоящий оазис живых организмов. А вскоре слово «оазисы» подхватила мировая пресса, и цветные изображения экзотических животных появились на страницах многих иллюстрированных журналов.

Естественно, возник логичный вопрос: откуда взялся в абиссали, в царстве вечного мрака, столь буйный расцвет жизни? Ведь во всех руководствах по экологии неизменно повторялась одна и та же мысль: без растений экосистемы существовать не могут, так как отсутствие источника органических веществ приравнивается к отсутствию пищи. В таком случае за счет чего же живут эти странные организмы? Какой источник пропитания нашли они на столь огромных глубинах? Ведь наличие теплой воды отнюдь не равносильно наличию надежной кормовой базы! И все-таки в данном случае произошло нечто похожее.

Как выяснилось впоследствии, в рифтовых оазисах наличествует источник органического вещества. И это отнюдь не распространенные на Земле растительные фотоавтотрофы, а хемоавтотрофные микроорганизмы, использующие тот эндогенный сероводород, который несут с собой действующие на дне океана гидротермальные источники.

А вот уже следующее трофическое звено – макрофауна – питается как раз хемоавтотрофными микроорганизмами (архебактериями и бактериями). Таким образом, эти абиссальные сообщества (единственные в своем роде!) являются своеобразными приемниками внутриземной, то есть эндогенной, а не солнечной энергии.



Колония рифтий



В этом заключается первая и самая главная отличительная особенность обитателей рифтов. Но есть еще и вторая – широкое распространение симбиотических организмов. Хемоавтотрофные бактерии зачастую (но не всегда!) функционируют прямо в теле многоклеточных организмов и даже образуют там кристаллики самородной серы. Например, численность бактерий, сосредоточенных в особом органе погонофор, достигает 3,7 миллиарда клеток на 1 грамм веса организма! Пищеварительная система у такого рода симбионтов полностью атрофирована: у них нет ни рта, ни желудка, ни кишечника.

Третьей же отличительной особенностью рифтовых оазисов жизни является удивительное их своеобразие. Причем оно настолько экзотично, что каждый вновь открытый оазис получает собственное название: «Розовый сад» (он был первым), «Райский сад», «Мидиевая банка», «Одуванчики», «Лужайка для пикников» и т. д. Само же своеобразие «оазисов» заключается прежде всего в разнообразии населяющих их животных. Учеными описано уже более десятка новых семейств и подсемейств кольчатых червей, погонофор, гастропод, ракообразных и других существ из этих сообществ.

И все же самыми характерными обитателями рифтов являются рифтии – представители новооткрытого рода погонофор, получившего свое родовое название по факту обитания в районе рифтов. По описаниям очевидцев, при приближении подводного аппарата к скоплениям этих организмов сразу бросаются в глаза их перепутанные, срастающиеся концами белые трубки и красные плюмажи.

Рифтии – это крупные червеобразные животные длиной до 1,5 метра при диаметре 3,5–4 сантиметра, живущие в гибких цилиндрических трубках из белка и хитина. Рифтии – типичные симбиотрофы, то есть животные, питающиеся за счет «вмонтированных» в них хемоавтотрофных бактерий.

Другими характерными обитателями рифтов являются помпейские черви. Слепые крабы и рыбы в этих оазисах пасутся на «зарослях» рифтий и полихет, как коровы на заливных лугах.

Гигантизм обитателей – еще одна отличительная особенность рифтов.

Так, длина «обычных» (не рифтовых) погонофор, как правило, не превышает 10 сантиметров. Рифтии же достигают 1,5 метра. Здесь же обитают и гигантские двустворчатые моллюски размером с суповую тарелку или даже блюдо (до 25–30 сантиметров в поперечнике) и с толщиной раковины до 8 миллиметров. При этом растут они в 500 раз быстрее, чем их ближайшие родственники, живущие вне зоны рифта и имеющие размеры на порядок меньшие (2–3 сантиметра в поперечнике).

Интересно, что «гигантомания» в этих оазисах затронула даже бактерий, достигающих размерами 0,11 миллиметра – величины, для подобных созданий органического мира вообще неслыханной!

Плотность живых организмов на единицу площади в рифтовых сообществах необычайно высока. Например, в районе первого погружения «Алвина», то есть на глубине 2500 метров, биомасса одних только рифтий составляет от 10 до 15 килограммов на квадратный метр, тогда как обычно на такой глубине плотность живого вещества приравнивается лишь к 0,1—10 грамма на квадратный метр. Поток эндогенного вещества повышает биомассу на 3–5 порядков!

Ученые французской экспедиции «Биоспариз», посетившие в 1984 году открытые ими ранее оазисы абиссальной жизни, зафиксировали в структуре сообществ серьезные изменения, произошедшие всего за 2 года. Там, где гидротермальная деятельность за это время прекратилась, распались и сообщества организмов. Лишь скопления раковин гигантских моллюсков свидетельствовали местами о былом расцвете жизни.

Размеры оазисов небольшие: десятки метров в поперечнике. Общая же протяженность меридионального пояса рифтовых «оазисов» жизни составляет в Тихом океане около 8 тысяч километров.

Долгое время считалось, что основная зона распространения этих глубинных пятен жизни расположена в восточной части Тихого океана на глубинах от 1500 до 3000 метров. Однако в марте 1984 года был обнаружен оазис жизни вне зоны рифта – в Атлантическом океане, недалеко от побережья Флориды, на глубине 3266 метров. Первооткрыватели не зафиксировали в нем каких-либо специфических особенностей, отличавших бы его от ранее известных, «подлинно рифтовых» сообществ организмов. Источником питания хемоавтотрофных микроорганизмов здесь также служит сероводород, однако поступает он не из рифта, а из зоны шельфа. На этом основании ученые сделали вывод, что подобные сообщества могут не только существовать вне рифтовых зон, но и не требуют повышенных температур: им необходимы лишь восстановленные неорганические соединения, используемые в качестве пищи.

Тогда исследователи рифтов задали себе другой вопрос: когда именно появились в биосфере абиссальные оазисы жизни? Ответ был получен довольно скоро: около 570 миллионов лет назад. Именно такой возраст имеют древнейшие ископаемые остатки, обнаруженные учеными на территории Ирландии. Но если это действительно так, тогда рифтовые сообщества организмов – одна из древнейших экосистем, существующих на нашей планете.

Открытие абиссальных рифтовых скоплений жизни справедливо расценивается как одно из крупнейших биологических открытий, сделанных в 70-е годы прошлого века. Их исследования интенсивно продолжаются и по сей день.

И можно, пожалуй, согласиться с американским ученым Д.Ф. Грэсслом, сказавшим, что после открытия абиссальных рифтовых экосистем «изменилось наше представление о жизни в глубинах морей, и еще много сюрпризов ждет нас в ближайшем будущем».

 

Поиск

ФИЗИКА

ХИМИЯ

Поделиться

Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru