Ник Пайенсон - Наблюдая за китами [Прошлое, настоящее и будущее загадочных гигантов]

На глубине в сотни метров на морском дне не только холодно и темно, там еще и пусто до тех, пор пока сверху не опустится мертвое тело кита, завершая свой путь сквозь толщу вод — переход в иной мир, начавшийся с последним вдохом кита на поверхности. То, что еще не объели акулы и не расклевали морские птицы, немедленно начинают поедать падальщики: глубоководные акулы, рыбы и крабы. (Как именно они находят упавшего кита, остается загадкой.) За очень короткое время — по оценкам исследователей, от нескольких недель до нескольких месяцев — подводные падальщики избавят тело от плоти и оставят только кости. На большой глубине почти нет течения, которое могло бы нарушить положение костей, и скелет остается по сути таким же, каким он опустился через толщу воды: челюсти рядом (или соединены) с черепом, который, в свою очередь, соединен с позвоночным столбом, а тот — с костями передних конечностей и плавников по бокам, если только эти части не были оторваны падальщиками у поверхности воды.

Но когда уплывают придонные падальщики, история не заканчивается. Чтобы узнать, что будет дальше, ученые отправлялись на поиски скелетов китов на глубоководных подводных аппаратах и даже в порядке эксперимента топили мертвых китов в заранее определенных местах. После достаточного числа экспериментов, обнаружилось, что китопад проходит последовательные фазы, чем-то похожие на изменения лесной экосистемы. После того как вся плоть съедена, начинается фаза колонизации останков кита улитками, моллюсками и червями-полихетами — одни поедают хрящи и обгрызают поверхность костей, другие роются вокруг скелета в осадках, обогащенных органическими веществами, вымывающимися из китового жира. Улиткам, моллюскам и полихетам нужно от нескольких месяцев до нескольких лет, чтобы съесть все, что возможно, после чего начинается третья фаза, которая может длиться десятилетиями или дольше (точно никто не знает, потому что китопады изучают всего 40 лет). Эта (предположительно заключительная) стадия связана с двумя наборами бактерий, живущих в костях кита или на них: анаэробные бактерии используют сульфат, содержащийся в морской воде, для переваривания жира внутри костей кита, а серолюбивые бактерии-хемотрофы используют сульфидные продукты выделения анаэробных бактерий, соединяют их с кислородом и тем самым получают энергию.

На этой стадии хемотрофные бактерии поддерживают жизнь в тех обитателях океана, которые питаются почти исключительно продуктами разложения китов, включая некоторых мидий, моллюсков и трубчатых червей. Живя в симбиозе с бактериями, они способны генерировать энергию в мире, лишенном солнечного света. В этих глубинах мертвые киты дают новую жизнь бесплодному миру бездны.

Хотя точная продолжительность существования скелетов на морском дне остается неизвестной, верхние границы некоторых оценок предполагают, что один труп кита может обеспечить до 100 лет пропитания этим организмам. О масштабах и разнообразии китопадов известно так мало, что все время делаются новые открытия: одно из них — червь под названием оседакс (в буквальном переводе с латыни «пожирающий кости»), жизненный цикл которого зависит от китовых скелетов [117] Greg W. Rouse et al., «Osedax: Bone-Eating Marine Worms with Dwarf Males», Science 305 (2004): 668–71. . Оседаксы похожи на розоватые нити длиной всего несколько миллиметров, покрывающие поверхность кости. У них нет рта или кишечника, только волнистые усики-щупальца, обращенные наружу. Вместо того, чтобы вступить в симбиоз с бактериями, которые растворяют липиды из кости при помощи соединений серы, его симбионты извлекают белки непосредственно из самой кости, растворяя ее [118] Кстати, вы никогда не увидите самца оседакса, поскольку они не выходят из стадии личинки и десятками помещаются внутри тела самки, которая вгрызается в кость. при помощи массы заполненных бактериями корней, которые проникают в кости.

Не все колонизаторы китопадов питаются только останками китов, есть среди них и универсалы, которые также появляются в гидротермальных источниках и метановых холодных просачиваниях на дне океана. Диапазон температур и условий окружающей среды на этой глубине такой, что некоторые ученые утверждают, что именно китопады миллионы лет служат для беспозвоночных ступенями эволюционной лесенки [119] С тех пор характерные норы, которые оседакс прогрызает внутри китовой кости, были обнаружены у ископаемых китов, а также у ископаемых птиц, морских черепах и даже в костях плезиозавра. Такое разнообразие видов хозяев показывает, что на протяжении более чем 100 млн лет (задолго до появления первых китов) оседакс успешно колонизировал на морском дне огромное количество скелетов, и не только млекопитающих. См.: Silvia Danise and Nicholas D. Higgs, «Bone-Eating Osedax Worms Lived on Mesozoic Marine Reptile Deadfalls», Biology Letters 11 (2015): 20150072. для перехода из одной среды в другую. Эта гипотеза все еще вызывает горячие дискуссии, так как нам мало что известно о видах, питающихся затонувшими китами, и о том, как часто и где эти скелеты могут оказаться на дне [120] Craig R. Smith et al., «Whalefall Ecosystems: Recent Insights into Ecology, Paleoecology, and Evolution», Annual Review of Marine Science 7 (2015): 571–96. .

Казалось бы, размер кита играет важную роль для уникальной экосистемы, которая изначально связана с его мертвым телом. В конце концов, чем крупнее туша, тем больше возможностей для тех, кто ее поедает. Однако оказалось, что для китопада размер не имеет большого значения, и знаем мы это благодаря ископаемым. Как-то мне посчастливилось наткнуться на череп ископаемого кита, который был собран несколько десятилетий назад со скал на острове Аньо Нуэво у побережья центральной Калифорнии. Эти породы представляют собой глубоководные морские отложения возрастом от 15 до 11 млн лет, и я не слишком задумывался о контексте находки, пока однажды, очищая ее в лаборатории палеонтологического музея Беркли, не обнаружил в щелях черепа крошечные ракушки. Они сгруппировались вместе, почти как живые, и я решил, предварительно задокументировав их расположение, отделить одну из них и показать специалисту по моллюскам. Специалист подтвердил мою догадку: это были хемосимбиотические моллюски, относящиеся к семейству, которое специализировалось на китах. Короче говоря, я препарировал ископаемый китопад [121] Nicholas D. Pyenson and David M. Haasl, «Miocene Whale-fall from California Demonstrates That Cetacean Size Did Not Determine the Evolution of Modern Whale-fall Communities», Biology Letters 3 (2007): 709–11. .

Ископаемых китов с прикрепившимися моллюсками-падальщиками находили и раньше, правда, весьма редко, но все-таки это не сенсационное открытие. Однако в данном случае череп принадлежал киту, длина которого при жизни была бы всего-то метра три. Крошечные усатые киты — намного меньше современных — были распространены во время миоцена, но, что примечательно, их маленькие размеры не мешали их останкам доходить до третьей фазы с серолюбивыми беспозвоночными. Другими словами, размер не определяет сообщество, которое колонизирует экосистему китов. А если не размер, то что? Пока неясно, хотя, возможно, дело в липидах, содержащихся в костях, быть может, от них зависит, какие виды могут колонизировать тушу кита и какие изменения с ней произойдут.