31 октября отмечается Международный день Черного моря. Этот водоем уникален по многим причинам, начиная с момента возникновения. И хотя его берега обжиты еще со времен Древней Греции, а глубины давно исследуются и казалось там нет сюрпризов, но все же сюрпризы есть и некоторые из них просто переворачивают понимание биологии моря.
Последний год оказался особенно урожайным на открытия. Вот только часть из них.
На глубине 150-200 метров рыбы как в консервной банке
Ученые Института биологии южных морей (ИнБЮМ) по итогам многолетних исследований обнаружили и смогли примерно оценить биомассу и разнообразие бактерий, которые обитают в глубинных слоях Черного моря на границе сероводородной зоны и составляют основу пищевой цепочки для всей глубоководной экосистемы, сообщил ТАСС ведущий научный сотрудник отдела физиологии и биохимии ИнБЮМ РАН Максим Гулин.
Изучение глубинной зоны важно не только с научной, но и с промышленной точки зрения: рыболовецкие предприятия, в том числе Крыма и Кубани, работают только с верхними слоями, а замеры ученых показали – на глубинах ниже 100 метров одноклеточные и многоклеточные организмы обитают в больших объемах.
“В одном из рейсов в редокс-зоне, как называют слой на границе сероводородной и кислородной зон Черного моря, в трех разных местах мы нашли колоссальное скопление рыбы, – сказал Гулин. – Это глубины, где рыбаки не работают – 150-160 метров, но там шпрот, например, фиксируется огромными массами: в слое толщиной три метра рыбка к рыбке – как огромная консервная банка. Таким образом, мы получаем еще один промысловый район, огромные скопления рыбы, о которых никто не знал“.
Он пояснил, что Черное море – единственное в мире, где сосуществуют две разных экосистемы: кислородная в верхних слоях и бескислородная из-за высокого содержания сероводорода ближе ко дну. Ученые понимали, что в основе пищевой цепочки, а значит всей экосистемы пограничного слоя, должны лежать мельчайшие существа – бактерии, но доказать это удалось лишь сейчас.
Черное море производит меньше сероводорода, чем ранее предполагали
Ученые из Института океанологии РАН и Института геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАН оценили количество сероводорода, которое ежегодно производится в Черном море. По прежним оценкам, продукция этого растворенного газа достигала 30-50 млн тонн в год. Новые данные показали, что цифры гораздо скромнее – 5,9 млн.
Свои исследования ученые проводили в ходе рейсов научно-исследовательского судна «Профессор Водяницкий». Осаждающие частицы в глубоководной части Черного моря они изучали с глубин от 100 до 1775 метров.
Впервые исследователи обнаружили, что сера в пирите из водной толщи имеет изотопный состав, повторяющий его в сероводороде. Однако доля сероводорода, который связывается в пирит, оказалась незначительной: всего 0,05 процента от общего количества ежегодно производимого сероводорода в Черном море.
Сероводород в Чёрном море: жизнь в «мёртвой» зоне
в глубинных водах нет водорослей, беспозвоночных животных, рыб, нет никаких живых существ, кроме серобактерий, поэтому с момента открытия сероводородной зоны и до последнего времени безжизненность 77% площади дна Чёрного моря принимается мировой наукой как аксиома, а анаэробная зона рассматривается исключительно как царство микробов. При этом у учёных Института биологии южных морей имени А.О. Ковалевского РАН уже два десятка лет хранятся данные об обитателях «мёртвой» зоны.
Главный научный сотрудник ФИЦ ИнБЮМ, доктор биологических наук Нелли Григорьевна Сергеева:
«В результате исследований (1985-2001 гг.) в глубоководных донных осадках были обнаружены около 40 представителей типично черноморских бентосных животных и 20 неизвестных форм, таксономическая принадлежность которых пока не определена. Глубоководное многоклеточное население представлено формами, имеющими различное происхождение: и обычные виды черноморского шельфа, только им известными путями попадающие в глубинные зоны, и эндемики сероводородной области. Встречаемость одних и тех же организмов в большом диапазоне исследованных глубин различных регионов Чёрного моря доказывает объективное существование в перманентной анаэробной зоне водоёма более высокоорганизованной жизни, чем микробиальная. Поэтому понятие «безжизненная зона» относительно анаэробной глубинной области не бесспорно, а наши скудные знания о предельных глубинах распространения донных эукариот прямо связаны с необходимостью развития широкомасштабных и междисциплинарных исследований».
В результате собственных исследований Н. Г. Сергеевой в глубоководных сероводородных донных осадках были обнаружены в полной морфологической сохранности представители бентосной фауны Ciliophora (свободноживущие, эпибионтные, раковинные), Foraminifera, Rotifera, Nematoda, Polychaeta, Oligochaeta, Cladocera, Сopepoda, Tardigrada, Acari, однако часть из них не идентифицированы до вида. Такие группы как инфузории, нематоды, копеподы (гарпактикоиды) и клещи отмечены в широком диапазоне глубин от 300 м до максимальных в различных регионах моря. Стоит отметить, что на этих глубинах были найдены и морские грибы.
Pseudopenilia bathyalis была обнаружена на двух станциях в северо-западной части Чёрного моря во время экспедиции Метеор М52/2 (Германия) в январе 2002-го года.
В колонках грунта, взятых мультикорером, сохраняющим стратификацию слоев грунта, найдены четыре молодые самки и два эмбриона на глубине 1900 м, одна взрослая и одна молодая самки– на 2140 м, при этом взрослая самка активно двигалась. Это отчетливо доказывало, что обнаруженный организм был живым в месте вылова. В сентябре 2004-го в северо-восточной части Чёрного моря во время научной экспедиции на борту судна “Янтарь” (“Южморгеоэко”, г. Геленджик, Россия) на глубине 171 м (сероводородная зона) были обнаружены еще 5 молодых самок (четыре из них были деформированы, вероятно, из-за сборов дночерпателем).
