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

Однако концентрация ТМАО в организме рыбы имеет предел, поэтому 8200 метров – это расчетная точка, ниже которой рыбе потребуется такое количество этого защищающего от давления химического вещества, что оно коренным образом изменит ее биологию. Живя в океане, рыбы должны приспособить свой организм к выживанию в морской воде, которая значительно более соленая, чем жидкости их тел, следовательно, является более концентрированным солевым раствором. Соленость океана в целом составляет около 3–4 %, в то время как у морских рыб содержание соли в жидкостях тел обычно колеблется в районе 0,9 %[56]. При этом океанические рыбы в результате процесса осмоса теряют много воды через мембраны в жабрах и коже. При этом молекулы воды диффундируют из области с более низкой в области более высокой концентрации, стремясь таким образом к выравниванию концентрации по обе стороны биологической мембраны. Чтобы восполнить потерю воды, морские рыбы много пьют и выкачивают избыток солей через жабры[57].

По мере накопления ТМАО в тканях глубоководных рыб осмотический баланс смещается, тем самым увеличивая эффективную концентрацию соли в их тканях. На глубине 8200 метров ТМАО будет так много, что общее содержание соли в организме рыбы изменится с менее концентрированного, чем в морской воде, на более концентрированное, и осмос начнет работать в обратном направлении: вода будет поглощаться через кожу и жабры. Лосось, угорь и другие мигрирующие рыбы при переходе в пресные воды сталкиваются с аналогичной проблемой. Чтобы справиться с ней, они перестают пить и начинают усиленно мочиться, выделяя обильные потоки разбавленной мочи, в то время как их почки напряженно перекачивают жизненно важные соли обратно в кровь. Адаптация к переходу от соленой воды к пресной требует времени и энергии, но для лосося и угря оно того стоит, потому что их цель – завершить важнейшую часть своего жизненного цикла, то есть добраться до мест нереста и откорма на материке, вдали от моря. Морским слизням незачем радикально перестраивать свою физиологию, погружаясь глубже 8200 метров. Как известно, они не опускаются на дно желобов для размножения. «Возможно, в масштабе эволюции, – говорит Герринджер, – не имеет смысла выцеживать ничтожные остатки мартини с самого дна бокала». Когда китайские ученые секвенировали геном марианского морского слизня, они открыли еще несколько адаптаций к давлению, записанных в генах этих обитателей бездны. Исследователи нашли несколько копий генов, которые регулируют химический состав клеточных мембран, добавляя в них больше ненасыщенных жирных кислот, что делает их эластичными и менее склонными к растрескиванию – что-то вроде слоя оливкового масла, поэтому клетки не лопаются под давлением. Мутация в гене, который обычно регулирует процесс укрепления и минерализации костей, приводит к тому, что марианские морские слизни имеют гибкий хрящевой скелет (как у акул), который, судя по всему, более устойчив к давлению, чем твердые хрупкие кости.

* * *

Живя в океанских впадинах, помимо огромного давления, морские слизни сталкиваются с той же проблемой, что и все глубоководные животные – с поиском еды. Благодаря V-образной форме, на дне глубоководных желобов, словно в гигантских коллекторах, собирается морской снег. Кроме того, их крутые склоны часто сотрясают землетрясения, что приводит к подводным лавинам, приносящим из бездны еще больше снега и органического мусора. Таким образом, желоба не такие уж голодные места, как могло бы показаться, но дело в том, что морские слизни не едят морской снег.

Самые распространенные обитатели желобов – ракообразные падальщики, называемые амфиподами[58]. Они абсолютно непривередливы и пожирают все, что упадет в желоб. Амфиподы, или бокоплавы, были замечены на самом дне Марианской впадины, где давление настолько велико, что теоретически должно растворить карбонат кальция в их экзоскелетах. В 2019 году исследователи из Японского агентства по морским наукам и технологиям выяснили, что амфиподы покрывают себя алюминиевым гелем (для его получения они потребляют металлические соединения из глубоководного ила), и это предотвращает растворение их панцирей. Морские слизни используют изобилие этих ракообразных в желобах себе во благо, так что их рацион почти полностью состоит из амфипод.

Так как глаза морских слизней представляют собой маленькие темные точки, у них очень плохое зрение, поэтому они охотятся, используя обостренное осязание. Губы этих рыбок выглядят плотно сжатыми, а вдоль каждой челюсти расположен ряд заполненных жидкостью ямочек, с помощью которых животное ощущает в воде колебания, создаваемые подергивающими движениями амфипод. Так морские слизни понимают, в каком направлении делать выпад, чтобы схватить добычу.