Тайны океана: кто скрывается в бездне

За все годы исследований люди наблюдали менее 0,001% глубоководного (глубже 200 м) морского дна, подсчитали исследователи из проекта Ocean Discovery League. Остальные 99,999% океанского дна для нас по-прежнему Terra Incognita, непознанный мир, таящий в себе неизвестные формы жизни.

А ведь океанское дно — это ⅔ поверхности планеты! Нам-то кажется, что мы уже всю планету изучили и освоили (впрочем, и на суше людьми заселена лишь небольшая часть). И даже необратимо испортили: «загадили планету» — самый распространенный комментарий в соцсетях популяризаторов науки (конечно, после комментария «это писал/рисовал ИИ»).

Неизведанные глубины

Вот еще несколько цифр из исследования с характерным названием «Как мало мы видели», опубликованного недавно в журнале Science Advances.

— Исследователям удалось собрать данные о 44 тысячах глубоководных погружений в водах 120 разных стран с 1958 года.

— 65% наблюдений морского дна были в пределах 200 морских миль только от трех стран: США, Японии и Новой Зеландии, то есть знания распределены по карте крайне неравномерно. Удалось собрать только те данные, что были в открытом доступе, поэтому большая часть погружений аппаратов России и Китая осталась неучтенной.

— Но со временем число исследователей и погружений растет. В 1960-х годах было всего шесть аппаратов, погружавшихся на дно океана, которое чаще всего находится на глубине около 4 км. В 2010-х таких аппаратов было уже 79, их использовали 27 учреждений из 13 стран.

Исследователи призывают уделять больше внимания изучению океанских глубин. От них зависит жизнь на планете: фитопланктон, питаемый подъемом богатых питательными веществами глубинных вод, производит 80% мирового кислорода! И климат напрямую связан с океаном: например, океан поглощает 90% избыточного тепла и 30% углекислого газа, выброшенных в атмосферу в результате деятельности человека. Да и вообще, океан содержит, по оценкам, 99% объема пригодного для жизни пространства на планете.

И конечно, океан таит еще массу сюрпризов, связанных с обитателями глубин.

Например, в прошлом году получили первые результаты исследовательского проекта «Глобальный геном океана», который посвящен составлению «атласа», содержащего каждый ген всех морских видов во всем мире, от одноклеточных до растений и животных. А вместе с генами — сведения о функциях, которые они кодируют. И неожиданно выяснилось, что на глубине от 200 м до 1 км — там где еще не полная тьма, но куда проникает менее 1% солнечного света, — более половины обнаруженных разновидностей генов принадлежит грибам!

А в целом наибольший вклад в генетическое разнообразие жизни в океане вносят бактерии, хоть и не они составляют основную часть его биомассы. И есть еще очень разнообразные вирусы, которые часто являются источниками генетических инноваций для разных групп организмов, инсталлируя в них свои гены.

Самая глубоководная экосистема

Находят, конечно, не только гены, но и все новые живые организмы и даже целые экосистемы неизвестных типов. Так, еще в 1977 году исследователи обнаружили гидротермальные источники и узнали, что могут существовать экосистемы, основанные на хемосинтезе, а не на энергии солнечного света. Они живут во мраке и питаются горячей, богатой минералами водой, поднимающейся со дна.

А этим летом в самой глубокой части Мирового океана, в Марианской впадине, и по соседству (на дне Курило-Камчатского желоба и в западной части Алеутского желоба) китайский подводный аппарат с учеными обнаружил самую глубоководную колонию животных из известных. Она огромна: охватывает расстояние 2500 км на глубинах от 5800 м до 9533 м. И очень разнообразна: даже в самой глубокой ее части, в Марианской впадине, на глубине почти 10 км, обнаружены тысячи многощетинковых червей, живущих в известковых трубках, и двустворчатых моллюсков, а еще там водятся ракообразные, свободно плавающие морские черви, морские огурцы, пернатые морские лилии и другие беспозвоночные.

Их жизнь проходит в полной тьме: вместо Солнца источником энергии этой экосистемы служит метан, просачивающийся через трещины в морском дне, сформированном осадками, — этот метан производится микробиологическим путем из отложенного органического вещества, на что указывает изотопный анализ. Метаном и сероводородом питаются другие микробы, которыми питаются более крупные существа.

В прошлом году исследователи совершили 23 погружения в эти желоба, которые непрерывной дугой тянутся по западной части Тихого океана, образуя самую глубокую подводную долину Земли. Она создана тектоническими взаимодействиями между литосферными плитами, которые на этой линии встречаются, порождая землетрясения и вулканическую активность в регионе.

Исследователи считают, что такие экосистемы, основанные на хемосинтезе, могут быть намного более распространены, чем предполагалось ранее. Дно океанов еще в очень значительной степени не исследовано, и там может процветать гораздо больше жизни, чем нам кажется, ведь эти просторы огромны по сравнению с сушей. Возможно, и в покрытых льдом инопланетных океанах — например, на Европе или Энцеладе — процветают подобные основанные на хемосинтезе сообщества.

В бездне живут древние

Кстати, жизнь в глубинах необязательно должна протекать без кислорода. Прошлым летом было сделано новое фундаментальное открытие: на планете обнаружили еще один источник кислорода, помимо фотосинтеза растений. Это полиметаллические образования на океаническом дне, которые производят электролитическое расщепление воды на водород и кислород, как батарейки. Ученые еще толком не поняли, откуда на это берутся гигантские запасы энергии, что создает эти природные батарейки.

Иногда открытие удается сделать и обычным людям. Недавно у берегов Молуккских островов в Индонезии дайверы на глубине 144 метра оказались лицом к лицу с существом, которое раньше наблюдали только в виде древних окаменелостей.

Перед ними медленно плыла латимерия — рыба, которая, как считалось, исчезла еще во времена динозавров.

Дайверы смогли сделать первые в истории снимки индонезийской латимерии — это «живое ископаемое» является одним из двух существующих видов латимерии. Когда-то считалось, что латимерии вымерли примерно в то же время, что и динозавры, около 65 миллионов лет назад. Однако в 1938 году рыбаки у берегов Южной Африки поймали латимерию другого вида, а в 1997 году ученые наткнулись (не в океане, а на рыбном рынке) на индонезийскую латимерию. Но до сих пор этот вид никогда не наблюдали и не фотографировали в естественной среде обитания.