В самых глубоких частях океана ученые обнаружили странные формы жизни

Фото из открытых источников

На протяжении десятилетий исследования самых глубоких океанических впадин были сосредоточены на поиске жизни в иле. Ученые рассчитывали обнаружить жизнеспособную жизнь в мягких отложениях на дне траншеи, а голая скала стенок была проигнорирована как мертвая зона.

Это предположение оставалось в силе до тех пор, пока пилотируемый подводный аппарат не начал направлять камеры непосредственно на сам камень. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Science.

Обнаруженная скала представляла собой не пустую породу, а живую корку, настолько плотную, что на одном участке размером с ладонь обитали тысячи организмов.

Эти траншеи оставались недоступными в течение десятилетий, оставляя гадальную зону — участок океана на глубине около 3,7 мили, названный в честь греческого подземного царства, — в значительной степени неисследованной.

Это одно из наименее изученных мест на планете. Достижение дна и извлечение образцов обратно — это отдельная инженерная задача.

Китайский пилотируемый подводный аппарат «Фендуже» изменил эту ситуацию. В период с 2020 по 2024 год он совершил 98 погружений в самые глубокие в мире впадины. Работу возглавил Сикун Сонг из Института глубоководных исследований и инженерии (IDSSE).

Его команда сосредоточила внимание на скалистых стенах траншей и обнаженных каменных поверхностях, которые в ходе предыдущих исследований в значительной степени игнорировались.

Камеры запечатлели на этих скалах не бесплодный камень, а плотную, живую корку. Поверхность была покрыта нитевидными и трубчатыми образованиями.

На участке размером всего около 10 см было размещено до 4300 таких организмов. В ходе исследования команда задокументировала 32 вида, относящихся к шести различным ветвям жизни.

Некоторые из них были одноклеточными, а некоторые – крошечными животными. Большинство из них никогда ранее не были описаны, и на этот пробел давно указывали предыдущие обзоры самых глубоких океанических зон.

Наиболее многочисленными оказались фораминиферы — одноклеточные организмы, которые строят собственные раковины, используя тонкие нити, прикрепленные к камню. Исследователи прозвали их «каменными перьями». Четыре из этих крошечных видов, совершенно новых для науки, составляли большинство наблюдаемых организмов.

Что-то должно было поддерживать жизнь в условиях постоянной темноты, без растений и солнечного света. У учёных было достаточно убедительное предположение, основанное на странных оазисах, образующихся вокруг глубоководных горячих источников.

Вокруг этих источников трубчатые черви и моллюски выживают благодаря бактериям, которые превращают химические вещества, просачивающиеся со дна моря, в пищу.

Это предположение подтверждено многолетними исследованиями. Многие ученые предполагали, что организмы, обитающие на скалах, выживали таким же образом. Однако доказательства говорили об обратном. Ни один из обычных насекомых, питающихся химическими веществами, не был обнаружен ни на одной поверхности камня.

Анализ генов фораминифер не выявил ни одного из механизмов, необходимых для химического питания. До этого исследования никто не мог точно определить, как выживают эти глубоководные сообщества в скальных породах.

Фораминиферы, по всей видимости, питаются медленно оседающим мертвым планктоном и органическими остатками, которые дрейфуют с залитого солнцем океана далеко сверху. Они — падальщики, а не химические фабрики.

Отдельные организмы представляют собой крошечные, миллиметровые точки на камне. Но вместе, разбросанные по траншеям, они в сумме дают значительное количество жизней. По оценкам команды, в них содержится от двух до одиннадцати процентов всего живого углерода в самых глубоких впадинах мира.

Это создает неожиданно активную остановку в круговороте углерода в океане. Фораминиферы питаются опускающимся сверху материалом. Поэтому они находятся на пути переноса углерода с поверхности в глубины океана — процесс, описанный в более ранней статье о химии океанических желобов.

В моделях глубоководных районов океана, основанных на углеродном моделировании, эти сообщества горных пород в значительной степени игнорировались, поскольку никто не знал об их существовании в таком количестве.

Учет этих факторов может изменить оценки того, сколько углерода поглощают и хранят самые глубокие траншеи. Наиболее ценные находки были сделаны в двух желобах: Кермадекском желобе у берегов Новой Зеландии и Марианском желобе в западной части Тихого океана.

Наиболее богатые минеральные сообщества располагались на глубине примерно от 5,5 до 6,8 миль ниже поверхности. На этом закономерность не закончилась. Позднее экспедиции обнаружили аналогичные скальные сообщества еще в пяти траншеях, разбросанных по Тихому океану и за его пределами.

Если эти сообщества настолько распространены, то они не являются локальной аномалией, а представляют собой стандартную особенность самых глубоких мест планеты. Уже одно это переписывает часть карты мест скопления жизни в море.

До начала этих работ ученые считали самые глубокие траншеи не более чем пустынными скалами и тонким слоем грязи. Они считали, что немногочисленные организмы, обитающие на обнаженном камне, выживают за счет химических веществ, просачивающихся со дна моря.

Теперь исследователям известно, что на самых глубоких участках морского дна обитают плотные, в основном неизвестные сообщества, питающиеся тем, что падает сверху. Эти частицы содержат долю углерода из глубинных слоев океана. Это предоставляет океанологам новые и конкретные доказательства для отслеживания и изучения.

В ходе следующей серии экспедиций будут проверены другие траншеи на наличие тех же самых скоплений горных пород, и будет определено, какое количество углерода они действительно перемещают. Самые глубокие участки океана, долгое время остававшиеся без должного внимания, по-видимому, кишат жизнью.