Ольга Арнольд - Люди и звери: мифы и реальность

Существуют и белые курильщики – гидротермальные источники с меньшими температурами (около 200 °С), которые выделяют облака белого цвета. Они были обнаружены на Срединно-Атлантическом хребте. Это белые конусы высотой до 60 м, рядом с которыми находятся образования причудливой формы, а также многочисленные расщелины, заполненные белой породой, из-за чего их называют также «потерянным городом». Белые курильщики сложены из карбонатных пород. Вода, изливающаяся из этих источников, нагревается за счет энергии, выделяющейся при реакции, протекающей между растворенными в морской воде веществами и оливином, минералом, входящим в состав земной магмы.

Рифтовые зоны с их горячими вулканическими газами, высокими концентрациями сероводорода, тяжелых металлов и других, ядовитых для большинства организмов, соединений, казалось, абсолютно не подходят для жизни. Однако, к величайшему удивлению ученых, вокруг черных курильщиков, на большой глубине, куда не проникают солнечные лучи, были обнаружены оазисы с богатой фауной – настоящие райские сады. Обычно на больших океанских глубинах, где все живое питается либо друг другом, либо скудной мертвой органикой, которая падает на них сверху, численность и биомасса животных очень малы (0,1–0,2 г на 1 кв. м). Однако первые же фотографии, сделанные исследователями через иллюминаторы подводных аппаратов, показали колоссальное изобилие живых существ вокруг курильщиков (8–10 кг биомассы на 1 кв. м, а в некоторых случаях – и до 50 кг). Фауна распределяется в зависимости от температуры воды – там, где она ниже 40 °С, живут огромные черви, прячущиеся в изогнутых белых трубках и выставляющие наружу ярко-красные щупальца. В этих подводных джунглях ползают крабы, тут же плавают рыбы, охотятся забавные осьминоги с «ушами», рядом, в расселинах, сидят огромные двустворчатые моллюски.

Прекрасно об этом написал Александр Городницкий – не все знают, что он не только поэт и бард, но и доктор геолого-минералогических наук, геофизик и океанолог, один из тех редких людей, которые опускались в глубины океана в обитаемых подводных аппаратах и видели это невероятное зрелище своими глазами:

В глубинах ночных океана,

Куда не дотянемся мы,

Из черного дна постоянно

Крутые восходят дымы.

Среди закипающей черни,

Рождающей множество руд,

Огромные плоские черви

В горячих рассолах живут.

Едят они серу на ужин,

Вкушая от этих щедрот.

Здоровью их даром не нужен

Полезный для нас кислород.

Здесь все верно, кроме того, что вестиментиферы – вовсе не плоские черви… Ну что ж, поэт имеет право на некоторое отклонение от истины.

Первый вестиментифер был добыт подводным аппаратом «Дипстар» в 1966 г. на континентальном склоне Калифорнии, а в 1981 г. американский зоолог доктор Мередит Л. Джонс описал новую группу беспозвоночных – гигантских червей, достигающих более 2,5 м в длину, как, например, гигантская рифтия. Модели вестиментифер почти в натуральную величину можно увидеть в нашем Дарвиновском музее. Уж этих замечательных созданий нельзя было не заметить, в отличие от невзрачных погонофор!

У вестиментифер особенно примечательны ярко-красные щупальца – этот цвет придают им кровеносные сосуды сложной кровеносной системы. Ниже щупалец у них имеются боковые выросты – так называемые вестиментальные крылья (на латыни vestimentum означает «одежда», отсюда и название группы). У взрослых вестиментифер, как и у погонофор, нет рта, кишечника и ануса. По оси туловищного отдела проходит массивный клеточный тяж, который назвали трофосомой. Крупные клетки трофосомы содержат множество вакуолей с серными бактериями, которые окисляют сероводород до серы (а потом до серной кислоты, нейтрализуемой карбонатами) и полученную при этом энергию используют для синтеза органических веществ из углекислого газа и воды. Этот процесс носит название хемосинтеза и характерен для многих видов свободноживущих бактерий, обитающих там, где в окружающей среде много сероводорода и есть кислород. Явление хемосинтеза как способ автотрофного питания был открыт еще в 1887 г. русским ученым С.Н. Виноградским. В оазисах на морском дне рядом с подводными гейзерами много сероводорода, который выбрасывается наружу при вулканической деятельности, а кислород в большом количестве растворен в холодной воде, окружающей источники. Эти необходимые для хемосинтезирующих бактерий вещества поступают в трофосому вестиментифер при помощи кровеносной системы, которая состоит из густой сети капилляров; в отличие от гемоглобина млекопитающих – переносчика кислорода, гемоглобин вестиментифер соединяется одновременно и с кислородом, и с сероводородом и доставляет их симбиотическим микроорганизмам. Червь питается исключительно за счет этих бактерий, переваривая их вместе с частью клеток трофосомы. Это взаимовыгодный симбиоз (мутуализм), потому что в теле червя бактерии получают защиту от неблагоприятных воздействий внешней среды.

А как же все-таки питаются обычные погонофоры? Оказывается, аналогичным способом. В их организме имеется загадочный орган – замкнутый с обоих концов срединный канал. В клетках этого органа были найдены бактерии, окисляющие метан, и за счет полученной энергии синтезирующие органическое вещество. Оказывается, погонофоры живут только там, где существуют подводные месторождения нефти и газа, откуда в воду просачивается метан. Интересно, что те районы, в которых обитают немногие относительно мелководные виды погонофор, – это как раз те области, в которых уже ведется добыча нефти и газа или разведаны их запасы. Поэтому места обитания погонофор перспективны для поисков подводных залежей этих ископаемых.

И вестиментиферы, и погонофоры – автотрофные животные, или создающие органические вещества из неорганических в своем теле. В обычных наземных и водных сообществах органическое вещество образуется из неорганического фотоавтотрофами – растениями (а также цианобактериями) – в процессе фотосинтеза и далее мигрирует по пищевым цепям, пока не подвергнется распаду до неорганических веществ. Но для существования фотоавтотрофов необходим свет, а глубоководные существа живут в мире без солнца; энергия земной магмы заменяет им солнечную энергию. Они практически автономны – за исключением того, что используют растворенный в воде кислород, необходимый им для процесса окисления, а этот газ появился на нашей планете (и продолжает появляться) только в результате фотосинтеза. Интересно, что подвижные личинки и тех и других червей какое-то время питаются детритом, падающим «с неба». Они еще не несут в себе бактерий-симбионтов, причем юные вестиментиферы заражаются ими, поедая грунт, в тела же погонофор бактерии проникают через покровы.