Знание-сила, 1997 № 10 (844) - [11]
Примерно 3,5 миллиарда лет назад — этому есть свидетельство в Австралии — на Земле уже существовала не просто жизнь, а целые сообщества организмов, хотя и состояли они из одних бактерий. Но даже если отбросить эти самые ранние ископаемые свидетельства, поскольку возможны и другие толкования тех же находок, и считать, что несомненная летопись жизни начинается только с 3,3 миллиарда лет (разнообразные бактериальные остатки в южной Африке), все равно оставшихся 1,2 миллиарда лет будет маловато для преобразования химической преджизни в биологическую жизнь.
Посередине океанов проходят огромные хребты, которые поэтому называются срединно-океаническими, а вдоль хребтов тянутся рифтовые долины. Эти долины и являются теми линиями напряжения, по которым происходит сначала раскол, а потом и раздвигание материков, а точнее плит. (Например, Азия состоит из нескольких, ведущих каждая свой образ жизни плит. Индия до сих пор не успокоилась и упрямо прет в прочую Азию, от чего у той лезут вверх Гималаи.) Если бы Христофор Колумб отплыл на поиски Индии в наши дни, ему бы пришлось преодолеть на пять—десять метров больше, прежде чем его впередсмотрящий заметил бы острова Америки. Примерно на столько же увеличился бы путь Тура Хейердала на Кон- Тики, хотя со времени путешествия Колумба прошло пятьсот лет, а Хейердал ставил свой опыт всего пятьдесят лет назад, поскольку Срединно-Тихоокеанский рифт раздвигается быстрее Срединно-Атлантического.
В рифтовых долинах магма (с температурой около 1200 °С) поднимается к поверхности коры и подводит тепло Земли. В свою очередь, морская вода по многочисленным трещинам просачивается в глубину коры (до 15 километров) и выносится обратно на поверхность, уже будучи нагретой и обогащенной различными минеральными веществами, особенно металлами, сульфатами и сульфидами. Места, где изливаются такие горячие растворы, называются гидротермами. Гидрос и терма — греческие слова, обозначающие воду и теплый источник соответственно. У нас эти слова привились благодаря гидроэлектростанции и термам (римским баням). Известное латинское изречение «Иди ты в терму?» — перешло в русский язык как «Иди ты в баню?» Подобно тому как римская терма подразделялась на фригидариум (холодную баню), тепидариум (теплую) и калдариум (горячую), вокрут гидротерм существуют разные по температуре зоны, которые населены организмами, приспособленными к различным температурным условиям. Объединяет их сбщий источник питания (раствор гидротермы) и чувствительность к теплу. Например, креветки, плавающие вблизи гидротерм, видят только инфракрасные волны. Если порыв придонного течения случайно отнесет их от источника пищи, они не погибнут, а найдут ближайшую излучающую тепло, а следовательно, и инфракрасные лучи гидротерму.
Открытие в середине семидесятых разнообразных и обильных сообществ организмов на огромных глубинах вначале было встречено с недоверием. До того времени считалось, что отсутствие света, огромные давления и голодный паек (основные питательные ресурсы океана сосредоточены в верхних его двухстах метрах) не способствуют развитию на океаническом дне многочисленных животных. Оказалось, что эти неожиданные сообщества из-за отсутствия энергии света используют энергию сульфидов, а основу самих сообществ составляют не фотосинтезирующие бактерии и растения, а хемосинтезирующие серные бактерии. Благодаря симбиозу с такими бактериями животным (различным червям и моллюскам) удается не только осваивать столь глубоко неприветливые условия, но и хорошо прибавлять в весе. Разумеется, принялись искать следы подобных источников жизни в ископаемой летописи и нашли, причем довольно древних.
Аппарат «Мир» около «черного курильщика». Все подводные фотографии, которыми иллюстрирована подборка, любезно предоставлены Лабораторией глубинных обитаемых аппаратов Института океанологии под руководством Анатолия Сагалевича.
Почти сразу появилась мысль: а не могли ли подобные альтернативные источники энергии породить жизнь на Земле? Не могли, сказали свое веское слово скептики, пряча за расчеты температур свои скептические ухмылки: слишком высока температура, и сложные органические вещества будут разлагаться, так и не слившись во что- нибудь еще более сложное.
Могут и породят, ответили практики и подтвердили свое слово практическим делом. А дело в том, что самые жизнеопределяющие события не всегда происходят в самых горячих точках. Согласно гипотезе немецкого ученого Гюнтера Вехтершойзера, вблизи умеренно горячих источников выпадает сернистое железо (серный колчедан, или пирит). Пирит внешне напоминает золото (что часто вводит в искушение местное население при виде геолога, отбирающего образцы этого минерала). Во время роста кристаллов пирит обеспечивает значительную, по меркам микромира, положительно заряженную поверхность, на которой (польстившиеся на столь редкое в наше нелегкое время положительное явление) органические молекулы с многочисленными отрицательно заряженными группами связываются и образуют студенистую сульфидно-железную мембрану. Эта гипотеза была подтверждена опытным путем в лаборатории британского исследователя Майкла Рассела, где искусственно были выращены пиритовые шарики и трубки, напоминающие ископаемые минеральные образования трехсотмиллионолетней давности.
