Борис Сергеев: Я познаю мир. Биология

Холод, вечный мрак и мертвая тишина — такой еще недавно представлялась океанологам океанская бездна. Да и какой же еще она может быть? Ведь все знают, что органическое вещество на нашей планете способны создавать лишь растения и некоторые бактерии, способные к фотосинтезу. И создаются они за счет солнечной энергии. Животные способны лишь использовать и перерабатывать органические соединения. А в глубины океана свет не проникает, и растения существовать там не могут. Значит, кроме крох органического вещества, погружающегося на дно с поверхности, есть там нечего. На большей части площади океанского дна дело обстоит именно так, однако…

17 февраля 1977 года американские ученые, погрузившись в районе Галапагосских островов в глубоководном обитаемом аппарате (ГОА) «Алвин» на глубину около 2,5 километра, обнаружили выходы геотермальных вод, иными словами — подводные горячие источники, с необычным составом воды, а вокруг них — зону бурного развития живых организмов. Вскоре подобные подводные оазисы были найдены и в других районах океана. Геотермальные источники самых богатых оазисов назвали чёрными курильщиками. Горячая вода там вытекала не из трещин дна, а из высоких башен, а черный шлейф различных веществ, содержавшихся в ней, клубясь, тянулся на десятки метров по течению. Много гидротермальных источников обнаружили и отечественные исследователи на экспедиционном судне «Академик Мстислав Келдыш» — сначала в Атлантике, а позже и в других районах мирового океана.

Изучение черных курильщиков дало поразительные результаты. Температура воды, выбрасываемой из жерл курильщиков, доходит до +350…4–360 °C. В ней нет ни кислорода, ни нитратов, зато присутствует сероводород. Выпадение сульфидов и других веществ, возникающее при охлаждении воды, и придает ей черный цвет. Осаждающиеся из этой воды вещества вызывают возникновение огромных труб курильщиков.

Почему вокруг черных курильщиков возникают оазисы? Что позволяет морским обитателям бурно размножаться здесь и благоденствовать? Чем могли бы питаться обитатели подводных оазисов?

У подножия черных курильщиков живут креветки, крабы и другие ракообразные, множество моллюсков и многощетинковых червей, а также рыбы, иглокожие и другие организмы. Особенно характерны для гидротермальных источников колонии своеобразных организмов — вестиментифер. Среди них встречаются карлики длиной 5–6 см и толщиной всего 0,1 мм и гиганты длиной до 1,5 м и толщиной 2,5 мм. Живут они в хитиновых трубках, создающих на дне непроходимые заросли.

Передний конец тела вестиментифер, который обычно высовывается из трубки, увенчан пучком красных щупалец.

У этих странных животных есть сердце и сложная система кровеносных сосудов, по которым циркулирует красная кровь, окрашивающая щупальца в розовый или красный цвет. Нервная система в виде тяжа проходит вдоль всего тела животного, а скопление нервных клеток в самой верхней его части заменяет вестиментиферам мозг. Дышат они с помощью щупалец, заменяющим им жабры. Нет у вестиментифер только рта, пищевода, желудка и кишечника — то есть пищеварительной системы. Вот какими удивительными существами оказались эти обитатели подводных оазисов.

Как же можно жить, напрочь отказавшись от еды? Одно время думали, что вестиментиферы ловят своими щупальцами какую — то мелюзгу и высасывают ее. Однако действительность оказалась еще удивительнее. Вестиментиферы живут за счет растворенного в воде сероводорода. Но и это еще не всё!

Сероводород — ядовитое вещество, и использовать его для собственных нужд ни один многоклеточный организм не может. Вестиментиферы не сами «едят» сероводород, но используют для его переработки сонмы серных бактерий, живущих в специальном органе их тела. Сероводород, как и кислород, они извлекают из воды через всю поверхность щупалец и надежно упаковывают с помощью молекул особых белков. В таком виде опасное вещество доставляется серным бактериям.

Маленькие труженики окисляют сероводород и за счет извлеченной при этом энергии синтезируют из углекислого газа и нитратов необходимые им органические вещества. Они попадают в кровь и разносятся по всему телу предприимчивых вестиментифер. Часть этих веществ расходуется на их собственные нужды, а остальное милостиво возвращается создателям.