Сверкающая бездна. Какие тайны скрывает океан и что угрожает его глубоководным обитателям

Опубликованное в 2020 году исследование показало, что кожа с меланиновыми гранулами встречается у глубоководных рыб весьма часто. Карен Осборн с коллегами выявили семь случаев автономного развития рыб с кожей ультрачерного цвета в шестнадцати отдаленно родственных видах. Некоторые из них пользуются своей чернотой, чтобы не пасть жертвой других светящихся животных, другие не дают своим биолюминесцентным приманкам отражаться от собственного тела, чтобы не выдать себя. Все эти наблюдения показывают, что в бессолнечном царстве морских глубин нужно не только уметь создавать свет, но и прятаться в тени, которая темнее самой морской пучины.

В мире хемосинтеза

Когда ученые обнаружили крабов-йети, было бы поэтично, если бы оказалось, что они питаются морским снегом. На самом деле они делают нечто более странное. Впервые эти ракообразные отвратительного вида были замечены в 2005 году во время глубоководной исследовательской экспедиции в восточной части Тихого океана, к югу от острова Пасхи. Краб-йети – бледноокрашенное существо с туловищем размером с большой палец и длинными передними клешнями, покрытыми пышным ворсом, или щетинками. Глядя на его клешни, оканчивающиеся дурацкими округлыми щипцами, и на светлую ворсистую шкурку, кажется, что этот глубоководный краб похож на персонаж из «Маппет-шоу».

Один из таких крабов был недавно извлечен из глубин и официально назван «пушистой Кивой» (Kiwa hirsuta) в честь полинезийского бога моря – Кивы, а hirsuta в переводе с латыни означает «волосатый», «лохматый». Но все по-прежнему называют их крабами-йети[38].

На теле первого найденного краба-йети обнаружили колонии нитчатых бактерий. Это натолкнуло ученых на мысль, что у этого вида довольно необычный способ питания: он выращивает в своих мохнатых «рукавах» микробов, а затем поедает их. И бактерии эти необычные; они способны делать то, что еще несколько десятилетий назад считалось невозможным. Нетипичное поведение микробов позволяет крабу, а также множеству других животных успешно обитать в гидротермальных кратерах – одних из самых невероятных, неприступных и опасных мест в океане.

* * *

Впервые ученые увидели гидротермальный кратер в 1977 году, погрузившись на дно в спускаемом аппарате «Элвин» в другом районе восточной части Тихого океана, к северу от Галапагосских островов. «Разве глубокий океан не должен походить на пустыню? – изумился геолог Джек Корлисс, говоря по телефонной связи из „Элвина“ с кораблем, находящимся в двух с половиной километрах над ним. – Здесь полно всякой живности».

Глядя в иллюминатор «Элвина», Корлисс увидел высокие жерла, из которых лилась мерцающая жидкость, а вокруг находились тысячи животных. Он заметил червей длиной более двух с половиной метров с алыми перьями и моллюсков размером с суповую тарелку. Сам того не ведая, Корлисс смотрел на лишенную солнечного света экосистему, которая произведет революцию в представлениях о жизни на Земле.

С тех пор было обнаружено более 650 глубоководных гидротермальных районов с десятками или даже сотнями жерл в каждом. Около трехсот из них подтверждены визуально, остальные выявлены на основе химических и геологических тестов. Гидротермальные источники образуются вдоль срединно-океанических хребтов – подводных горных цепей, пересекающих планету по краям тектонических плит. Их можно обнаружить и в средних частях плит, на склонах и вершинах подводных гор, а также в зонах субдукции, где цепи подводных вулканов расположены дугами вдоль океанических впадин. Во всех этих вулканических районах из мантии в океаническую кору поднимаются камеры с расплавленной магмой. Морская вода просачивается в них через трещины в морском дне на глубину до пяти километров, в зависимости от глубины магматической камеры. Достигнув раскаленной расплавленной породы, вода перегревается и устремляется вверх по глубоким трещинам в коре. По пути морская вода вступает в реакцию с окружающими породами, захватывая растворенные минералы и металлы. Существенно изменив свой химический состав, циркулирующая морская вода превращается в так называемый гидротермальный раствор, который продолжает подниматься вверх и в конце концов прорывается через морское дно, подобно глубоководному аналогу горячих источников и гейзеров на суше, только гораздо горячее и токсичнее. Как правило, гидротермальные источники выбрасывают растворы, температура которых измеряется сотнями градусов, лишь огромное давление морских глубин не позволяет им закипеть и превратиться в газ.

Было подсчитано, что весь объем океана проходит через гидротермальные источники каждые десять-двадцать миллионов лет. Эта так называемая гидротермальная циркуляция действует как гигантский реактор, она уравновешивает химический состав океана и забирает тепло из недр Земли.

При столкновении извергающегося раствора с холодной морской водой некоторые из растворенных минералов и металлов выпадают в осадок и застывают, со временем образуя шпили и жерла, причем скорость роста некоторых из них достигает 30 сантиметров в день.