Знание-сила, 2001 № 05 (887) - [22]
Но в природе есть даже такие животные. Более того, их открыли почти сто лет назад, в 1914 году. Просто тогда еще ученые не представляли, какое необычное существо они держат в руках. Речь идет о погонофорах. Это червеобразные животные, которые прячутся в трубках из хитина и белка, высунув наружу только жабры, напоминающие «бороду» (поэтому их так и назвали – погонофоры, что означает «несущие бороду»). Способ питания погонофор оставался загадкой до 1980-х годов. Рот и кишечник у них отсутствуют. Их дом – глубоководная пустыня, куда попадают лишь жалкие крохи съедобной органики (меньше одного грамма на десять квадратных метров), то есть материала для роста практически нет. Но ведь погонофоры достигают метрового размера. Пытаясь объяснить это противоречие (скудная диета – крупные размеры), некоторые специалисты выдвигали фантастичную гипотезу, что погонофоры имеют крайне низкий уровень обмена веществ и продолжительность жизни… в десятки тысяч лет!
Биология этих загадочных существ стала проясняться с тех пор, как во второй половине 1970-х были открыты сходные формы жизни в уникальных глубоководных сообществах «черных курильщиков». Напомню, что это такое. В океане есть рифтовые зоны, где сквозь трещины на стыке литосферных плит вырывается раскаленный газ, нагревающий воду до 300-400°С. В этой воде растворено много сероводорода и сульфидов металлов, которые окрашивают ее в черный цвет. Потоки раствора напоминают столбы черного дыма – отсюда «черные курильщики». Казалось бы, условия напоминают адское пекло: ядовитый кипяток, более горячий, чем расплавленный свинец, да еще и огромное давление воды. А вокруг – ледяная бездна (всего 4°С) и кромешная тьма.
Но оказалось, что на границе этих миров развиваются удивительно богатые сообщества – настоящие оазисы, где обитают мириады креветок, крабы, моллюски и главное – очень крупные (иногда более 2 метров) черви, близкие родственники погонофор. Их назвали вестиментиферами, что означает «несущие одежду» (средний отдел тела образует складки, как бы одевающие его).
Богатые коллекции, собранные с помощью подводных аппаратов «Пайсис» и «Мир» Института океанологии РАН, позволили мне вместе с коллегами выполнить серию работ построению и развитию вестиментифер. Казалось бы, задача вполне традиционная. В учебнике есть главы о моллюсках, кольчатых червях и прочей живности. Все подробно, все известно. Но вестиментиферы – очень необычные организмы, для которых не было ответа на самые простые вопросы. Есть ли у них сердце? Органы выделения? Не было понятно даже, где у них брюшная, а где спинная сторона тела. И вот приходилось брать этого огромного червя, делать десятки тысяч срезов толщиной в несколько микрон. И – смотреть, сопоставлять. Кстати, такая работа не в характере современной науки. Сейчас предпочитают интенсивные пути: разработать сложный метод и с его помощью делать открытие за открытием. Но для меня было важно провести именно скрупулезное исследование. И теперь вестиментиферы уже не являются «белым пятном»: в нашем Бестиарии для них, можно сказать, появилась своя полноценная глава.
Протяженность рифтовых разломов на дне океана огромна.
Здесь изображены только известные на сегодня источники геотермальной энергии. Но их должно быть гораздо больше. Вполне хватит на «запасную биосферу».
Что же такого особенного в этих существах? Мало ли червеобразных животных – чем погонофоры и вестиментиферы заслужили такое внимание? А тем, что в их лице мы словно имеем дело с обитателями «параллельного мира». Систему гидротермальных оазисов можно считать небольшой самостоятельной биосферой. Она почти изолирована от «верхнего мира», поскольку не зависит от солнца и использует собственный источник энергии – земные недра. Идущие в недрах тектонические процессы, радиационный распад и гравитационное сжатие высвобождают огромное количество тепла. А выделяющийся оттуда нагретый водород, вступая в химические реакции, превращается в метан и в сероводород – источники энергии для бактерий-хемоавтотрофов.
Эти бактерии и становятся основой пищевых цепей в «альтернативной биосфере». За их счет существует множество видов, образующих «оазис в пустыне». И ведь система гидротермальных сообществ очень устойчива – почти бессмертна. Ее обитателям не грозит гибель от похолодания или потепления. Им не страшно ультрафиолетовое излучение. Да и вообще они мало чего боятся, ибо и так обитают в «адском пекле». Все мы знаем, что жизнь на Земле время от времени почти полностью уничтожалась катастрофами, в первую очередь похолоданием климата. Ведь если ледяные шапки опустятся до сороковой параллели, то из-за повышения альбедо этот процесс станет необратимым и льдом покроется практически вся поверхность планеты. Предполагают, что одно из таких оледенений случилось в протерозое. Однако жизнь тогда не исчезла совсем. Возможно, сохранились полыньи, через которые в морские сообщества проникал свет Но были еще гидротермальные сообщества, сыгравшие в тот момент роль убежищ. С окончанием периода оледенения организмы, «спрятавшиеся» в этих оазисах, быстро заселили освободившиеся ниши. Весьма вероятно, что глубоководные оазисы смогут пережить и возможные катаклизмы будущего, в том числе рукотворные («ядерную (или астероидную) зиму»). Кстати, «черные курильщики» – никакая не редкость (вроде Долины гейзеров или Йеллоустона). Протяженность рифтовых разломов и хребтов на дне океана огромна. Соответственно и источников геотермальной энергии должно быть очень много. Мы еще только начали их изучение.
