В этом смысле наиболее затруднено проникновение в глубины земных океанов, современные карты которых гораздо скромнее описания поверхности Луны и похожи на карты этой планеты трехсотлетней давности. Слабее других горизонтов изучены глубины гадали, превышающие 11 километров и названные в честь древнегреческого бога Гедеса.
Первым исследователем морских горизонтов историки называют Александра Македонского, который по наказу своего учителя Аристотеля опускался до сорокаметровой глубины в прозрачном колоколообразном аппарате, заполненном воздухом, чтобы полюбоваться жизнью морских обитателей. Лишь с развитием техники стали возможны большие погружения, вплоть до глубочайших донных расселин.
Так, в 17-м веке в глубину опускался немецкий физик Штурм, в 18-м – английский физик и астроном Галлей, в 20-м – французы братья Пикар, норвежский океанолог Петерсен и другие. Использовали для погружения специально сконструированные аппараты – батискафы, батисферы, связанные с экспедиционными судами специальными тросами и проводными системами. Эти погружения не превышали тысячеметровой глубины.
Огромный вклад в изучение глубоководных обитателей внес французский океанолог Жак-Ив Кусто, изобретатель акваланга. Его институтом лишь в середине 20-го века был испытан автономный аппарат–«блюдце», способный в отрыве от судна погружаться на 300 метров.
В это же время в институте океанологии РАН были построены глубоководные аппараты типа «Черномор», «Аргус», испытанные в Черном море, в озере Байкал на глубинах до двух километров. Кстати, такой аппарат с экипажем российских ученых обследовал утонувший в Атлантике «Титаник».
Уже в наше время в том же институте был сконструирован беспилотный микроробот «Гном», вес которого равен 2 килограммам, а скорость перемещения 1 м/сек. Робот снабжен прожектором, видеокамерой и способен погружать до 150 метров. Так, в озере Байкал им были обследованы затонувшие автомобили, в салон которых он проникал через окно.
Условия среды больших глубин, на первый взгляд, непригодны для жизни: давление воды превышает тысячу атмосфер, отсутствуют кислород, свет. Дерево и стекло там превращаются в порошок, а металл сплющивается в тонкий лист.
Однако оказалось, что некоторые живые организмы способны выносить широкий диапазон давления – от 0,3 до 1100 атмосфер, в условиях высокогорья и гадали. Полимерные ферменты их тела на глубинах заменяются устойчивыми к давлению мономерными. Многие физиологические процессы также видоизменяются: энергия для жизнедеятельности образуется не за счет синтеза органики, а путем распада ее, так называемого гликолиза, кислородный обмен становится бескислородным, анаэробным.
Меняются циклы развития. Личинки быстро созревают, не проходя многих фаз, как это наблюдается у наземных животных. Родители, «предвидя» малочисленность корма в среде, обеспечивают их хорошим запасом пищи. Например, икра глубоководных морских ежей высококалорийна.
Еще в 20-м веке океанологи, описывая случайно добытых из глубины животных, отмечали их внешние и поведенческие отличия от представителей высоких горизонтов морей. У них истончались створки, как у моллюсков, конечности ракообразных. На теле и головах рыб формировались пигменты – «фонарики». Рыба морской черт имеет огромных размер челюстей и т. п.
Средние глубины характеризуются формированием гигантских экземпляров – головоногих спрутов, кальмаров, случайно выбрасываемых на поверхность воды или на сушу и еще слабо изученных.
В глубинах нет растений, нуждающихся в световой энергии. Визуально свет исчезает на глубине 500 метров, а на 1000 метрах фотопластинка не засвечивается. А животные, бактерии обнаружены. Но многие глубоководные обитатели, видимо, «упрощались» в процессе эволюции. В этом плане наиболее интересным нам представляется единственный из открытых в 20-м веке тип беспозвоночных – Pogonophora (бородонесущие).
Это глубоководное животное было найдено в Курило-Камчатской впадине, открытой в середине 20-го века. Она обрамляет дальневосточные земли России, представляя собой расселину длиной пять тысяч километров и глубиной десять тысяч. Открытие было сделано русскими океанологами на экспедиционном судне «Витязь». Биолог Иванов определил погонофор как новый тип животных, что мировое научное сообщество назвало сенсацией.
Любопытно, что десятилетием ранее англичане на судне «Дискавери II» похожие «объекты» добыли в тихоокеанском районе Антарктики. Наряду с глубоководными моллюсками, червями и прочим, донные тралы приносили белесые волокна с грунтом. Ученые, не опознав в них живых существ, называли их гиббус (gibber – болтовня, англ.) и вываливали за борт. Вероятно, позже англичане рвали на себе волосы от досады, что не стали первооткрывателями особей нового типа.
Бог весть, каковы они были в прошлом, где обитали и кто (или что) загнало их на такие глубины. Выше 2000 метров их пока не находили»
Чем же интересна найденная диковина? Погонофоры живут в тонких трубках, вертикально стоящих на грунте. Длина особей в 500 раз превосходит их толщину, что нехарактерно для других земных животных. Из верхнего конца трубочки выглядывает пышный веер щупалец, улавливающих добычу.
Внешнее строение животных примитивно, но внутренняя организация и уровень развития довольно высоки. Так, они обладают настоящими почками (чего нет у большинства водных беспозвоночных), раздельнополы и размножаются половым путем.
Бог весть, каковы они были в прошлом, где обитали и кто (или что) загнало их на такие глубины. Выше 2000 метров их пока не находили. Это открытие очень важно для расшифровки эволюционных путей развития фауны, в том числе и наземной.
Другой пример сенсационных глубоководных открытий ученых Института океанологии РАН – «черные курильщики».
В конце 20-го века экипаж российского батискафа «Мир» в Атлантике наблюдал на глубине 2000 метров следующее. Мощный луч прожектора осветил на дне многочисленные конусы, похожие на трубы высотой в десятки метров. Из них хлестала черная вода, похожая на клубы дыма.
В состав этой воды входили сероводород, метан, соединения свинца и других металлов, преимущественно тяжелых. Давление – напор воды – составляло около двухсот атмосфер, а температура превышала 500 градусов Цельсия. Так показывали забортные датчики.
В условиях полной темноты эти башни были буквально окутаны «одеялом» крупных бактерий. Вблизи обитали кольчатые и трубчатые черви. У последних трубки были окрашены в белый и зеленый цвет, а веерообразно выходящие из них щупальцы были ярко-красными. Цветовая гамма в полной темноте, вероятно, была следствием потребляемых из воды веществ, а не биологическим свойством биоты.
Вблизи труб наблюдали также двустворчатых моллюсков калиптогенов, одетых в тонкие белесые створки. Точное определение особей визуально сделать было невозможно.
Видимо, население вокруг «черных курильщиков» составляло весьма существенную биомассу, что очень важно для оценки общей продуктивности океана. Но как они приспособились к обитанию в такой невыносимой среде, остается загадкой.
Это открытие может быть положено в основу теорий о происхождении жизни на Земле и путей ее эволюции»
Ученые предполагают, что эта гидротермальная компания сформировалась в зонах медленного раздвижения глубоководной земной коры и существует за счет хемосинтеза, в отличие от большинства водных и наземных живых структур, осуществляющих биосинтез.
В наше время англичане также обнаружили «черных курильщиков» в Карибском море (в районе Кайманского желоба) на глубине 5000 метров с подводного аппарата «Antosub 600» на границе раздвижения двух тектонических глыб.
Участник этой экспедиции Б. Мертон описывает те же условия обитания многочисленных живых объектов, окружающих «черных курильщиков».
Ученые считают, что это открытие может быть положено в основу теорий о происхождении жизни на Земле и путей ее эволюции.
, гидробиолог, специально для «Югополиса».