Антарктида. В одном из самых холодных уголков планеты команда ученых ищет жизнь, непохожую ни на что и идущую по совершенно иному эволюционному пути, нежели все остальное на Земле. Царство льда и пламени – вулкан Эребус. Биолог Оливия Джадсон побывала с исследованиями в этих местах и, специально для National Geographic, рассказала про то, что науке могут рассказать эти суровые и удаленные от цивилизации места.
"Все было так – палатка стоит на активном вулкане Эребус. Вулкан этот находится в Антарктиде, на полуострове Росса. Палатка представляет собой четырехугольный шатер, по образцу и подобию тех, которые Роберт Фалкон Скотт использовал в своих антарктических экспедициях больше века назад. В центре она достаточно высокая – человек ростом 1,65 метра может встать в полный рост. Два отверстия в потолке служат дымоходами. Сейчас в палатке два человека лежат в спальных мешках. Между ними – большая коробка, примус, пара термосов и две пары тяжелых ботинок. Слишком холодно, чтобы читать: даже в перчатках книгу держать невозможно. Поэтому сокамерники – а одна из сокамерниц – это я – проводят время в разговорах. «Какие микробы у тебя в любимчиках?», – спрашиваю я, стряхивая лед со спальника. «Я думаю – археи, они очень странные», – мечтательно отвечает Крейг Хербольд, крупный американец лет тридцати с небольшим, увлекающийся японской электронной музыкой и астробиологией – наукой о том, как жизнь может проявляться во Вселенной за пределами Земли.
Что же астробиолог делает здесь, в одной из самых холодных точек земного шара? То, что и положено делать астробиологу, – ищет жизнь, которая идет по неизвестному ученым эволюционному пути. Крейг – самый молодой участник группы, изучающей жизнь в горячих вулканических почвах. Да, именно так: они прилетели в самое холодное место Земли в поисках организмов, обитающих в испепеляющей жаре.
Эребус – самый южный из активных вулканов планеты. Он возвышается на 3794 метра над уровнем моря. Склоны его покрыты снегом и льдом, но над вершиной поднимается пар, выдавая жар глубоко в недрах. Такой он, Эребус, – внешняя холодность и пылающее сердце. Вулкан этот в 1841 году открыла экспедиция сэра Джеймса Кларка Росса, который и назвал находку в честь одного из своих кораблей. Судно, в свою очередь, получило имя от древнегреческого бога первобытной темноты. Другой корабль Росса, носивший еще более «оптимистичное» имя, «Террор», дал название маленькому потухшему вулкану по соседству с Эребусом".
"Покорить Эребус удалось только в 1908-м. На вершину тогда взошли члены экспедиции «Нимрода» сэра Эрнеста Шеклтона – экспедиции, не дошедшей до Южного полюса 180 километров: Шеклтон принял решение вернуться, чтобы спасти истощенных людей. Команда Шеклтона покорила Эребус пешком, что заняло пять с половиной дней. Во время этого похода они попали в буран, заперший их в спальных мешках на 24 часа без запасов воды, подверглись воздействию температуры минус 34°C, из-за чего один человек потерял сознание от истощения, а другой обморозился, в результате лишившись пальца на ноге. Наше путешествие, к счастью, было полегче: мы прилетели на вертолете.
Несмотря на удаленное расположение и суровый климат – средняя температура летом здесь не поднимается выше минус 20°C, а зимой тут и вовсе минус 50°C – вулкан Эребус довольно хорошо изучен – но только не его биология. Дело в том, что большинство местных форм жизни видны лишь под микроскопом (немногочисленные исключения – мхи и сине-зеленые водоросли). А до недавнего времени исследовать микроорганизмы ученым было очень трудно: если ты не можешь вырастить микробов в лабораторных условиях, ты не можешь их изучать. При этом большинство микробов категорически не желают жить в лаборатории. Все изменилось в последнее десятилетие, когда появились технологии, позволяющие описывать сообщества микробов по их ДНК. Поэтому, хотя жизнь в горячих почвах Эребуса была обнаружена еще в начале 1960-х годов, только сейчас мы можем ее как следует изучить".
"Горячие участки земли беспорядочно разбросаны вокруг вершины Эребуса. Они особенно многочисленны на хребете Трэмвэй («Трамвайный»). Жар из сердца вулкана здесь растапливает лед, создавая кусочки горячей влажной почвы, в которой живут сообщества мхов и микроорганизмов – крошечные островки тепла среди царства холода. Температура на этих участках может достигать 65°C – но воздух над ними далеко не теплый. А если спуститься меньше чем на метр под поверхность горячего участка, температура резко упадет, кислотность повысится, а жизнь исчезнет.
И тут мы сталкиваемся с одной из главных загадок Эребуса – да, в горячих его осыпях микроорганизмы прекрасно существуют, но откуда они там взялись? Не пришли же из окружающих вулкан вечных льдов?
Известно, что ветер способен переносить микробов на сотни километров. Может, тогда их принесло с севера, с других горячих вулканических осадков? Или же микробы Эребуса уникальны? Или, что было бы невероятно захватывающе, они пришли из глубин Земли? Биосфера подповерхностных слоев, где организмы живут в камне глубоко под землей, – одна из самых малоизученных экосистем нашей планеты. И при этом, вероятно, одна из самых густонаселенных (по некоторым оценкам, там обитает треть всех бактерий мира) и самых причудливых. Местные обитатели существуют, получая энергию из таких источников, как ионы железа или водород. Эта глубокая, темная экосистема является, возможно, самой древней на Земле и содержит формы жизни, которые давно идут по совершенно иному эволюционному пути...
Вот взять, например, археи, одноклеточные микроорганизмы. Они особенно загадочны. Их обнаружили в вулканических осадках, которые группа собрала во время предыдущей поездки на Эребус, и изучили пока только по их последовательности ДНК, которая, как оказалось, мало похожа на ДНК архей, найденных в других местах планеты. Похоже, они действительно могли развиваться по собственному эволюционному пути. Пришли ли они из недр Земли? Пока непонятно".
Так откуда взялись у вулкана эти микроорганизмы?
Тут почитайте еще, если интересно: "Полярная сага Нансена".
В своем блоге Zorkinadventures собираю захватывающие истории и опыт читателей, делаю интервью с лучшими в своем деле, устраиваю тесты нужных вещей и экипировки. А еще здесь – подробности деятельности редакции National Geographic Россия, где я работаю.