В заливах вдоль берегов Антарктиды давно упокоились мощные льды, далеко простирающиеся от береговой линии в открытое море. Сокрытый под этими льдами мир за тысячелетия почти совсем не был исследован. Сейчас картина радикально меняется.
Окно в подледное пространство
В 2002 году впервые в многотысячелетней истории материка Антарктидь от ледяного шельфа Ларсена откололся ледяной блок размером две тысячи квадратных километров! Процесс его отъединения продолжался несколько недель, и это событие стало символом наступающего глобального потепление на нашей планете. В январе 2007 года, немецкий научно-исследовательский корабль «Поларштерн» подошел к мест события, и ученые, прибывшие на его борту, приступили к исследованию вдруг открывшейся им совершенно недоступной прежде подледной экосистемы.
Мировой океан содержит более трех сот миллионов кубических километров воды, которая покрывает 140 миллионов квадратных километров океанского дна, что более чем в два раза превышает общую площадь всех континентов. «Если вы спросите, кто живет в центре Атлантики, — говорит Джесек Осабель из Университета Рокфеллере (США), — вам никто не ответит!».
Сколько живых существ обитают в океане?
Есть надежда, что ответ на этот вопрос мы получим к 2010 году. На эту «перепись» частные фонды уже выделил 650 миллионов долларов. Возможно что океан служит прибежищем миллионов живых существ, но по именованию из них к сегодняшнему дню лишь 200 тысяч. К моменту завершения переписи к числу поименованных существ по видимому прибавятся еще несколько тысяч! Научно-исследовательский корабль «Поларштерн» стал провозвестником десятков океанских экспедиций сменяющих друг друга и оснащенных мощными техническими средствами, включающими донные роботы, передающие наверх изображения морского дна и его обитателей. Даже первые переданные картины ввергли в смущение ученых: они увидели живых существ, напоминающих желатинообразные тюльпаны или скопления морских огурцов. Почему они сумели выжить в столь суровых условиях, тогда как другие виды вымерли, остается лишь догадываться.
Пищевая цепь
Верхние слои воды освещаются солнцем. Питательные вещества, в первую очередь, азот и фосфор смываются с берегов в океан впадающими в него реками. Плавающие одноклеточные растения, называемые фитопланктоном, воспринимают солнечный свет и питательные вещества и преобразуют их в органические вещества. Они поедаются зоопланктоном, который, в свою очередь, становится пищей более крупных обитателей океана. И эта пищевая цепь продолжается до гигантов моря - акул и китов. Бесчисленные сонмища плавающих вокруг бактерий разлагают мертвый планктон и рыбьи экскременты, возвращая образующиеся при этом азот, углерод, фосфор и другие элементы обратно в океан. Ученые полагают, что более 90 процентов существ, обитающих в океане, общей массой 145 миллиардов тонн составляют микробы, либо фитопланктон или бактерии.
Некоторая часть мертвых микроорганизмов ускользает от разлагающих их микробов и опускается на дно, «подкармливая» по пути попадающихся рыб, медуз и живых существ, не известных науке. Многие из этих созданий обладают собственным свечением для отпугивания хищников либо для привлечения особей противоположного пола. Возможно, что некоторые из них освещают себе путь в вечном мраке морских глубин.
Придонная топография
Морское дно, как всем понятно, не похоже на гладкостенное корыто с углублением посредине. На самом деле оно покрыто возвышенностями, порой поднимающимися на 4500 метров над уровнем дна, и впадинами, углубляющимися на несколько километров (например, Марианская впадина в Тихом океане имеет глубину более десяти километров!). В январе 1960 года швейцарец Жак Пикар и лейтенант Военно-морского флота США Дональд Уолш опустились на дно Марианской впадины и даже увидели там плоскую рыбу!
Морские глубины пребывают в полном мраке примерно после спуска ниже 900 метров. Там отсутствует растительность, поскольку не происходит процесса фотосинтеза. Так что органическая жизнь поддерживается здесь падающими сверху мертвыми останками существ, обитающих у поверхности. Существуют районы, к примеру, в Северной Атлантике, изобилующие планктоном, но даже там, где планктона не так много, его недостаток компенсируется обилием других организмов.
Первое серьезное исследование океанских глубин было предпринято в 1870-е годы английским научно-исследовательским кораблем «Челленджер». Спустя сто лет, в 1977 году, два американских геохимика - Джек Корлисс и Джон Эдмонд - во время спусков на подводном аппарате «Элвин» совершили выдающееся открытие: обнаружили первые гидротермальные выбросы горячей воды на морском дне! Еще больше удивили исследователей скопления вокруг этих выбросов разнообразной подводной живности! Там собирались двухметровые трубчатые черви, впервые увиденные учеными, громадные раковины и моллюски. Они кормятся по совершенно иному принципу, чем известные организмы. Основой пищевой цепи для них служат не органические остатки, падающие сверху, а специфические бактерии, «питающиеся» энергией подводных вулканов!
Как могли выжить микробы?
По мнению специалистов, каждые несколько миллионов лет Землю сотрясали различные катаклизмы — удары астероидов, голобальные климатические перемены, различные стихийные бедствия. И каждое такое событие было в сущности гибельным для микроорганизмов. И все же они выжили. За счет чего? Митчелл Согин из Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе (США) объясняет, что в каждом наборе морских микроорганизмов, прошедших через его лабораторию, были доминирующие образцы и слабо реагирующие на внешние раздражители. Более того, в каждом месте забора проб в океане доминировали разные микробы. И все же некоторых было большинство. Это обстоятельство натолкнуло Митчелла Согина на мысль, что это большинство играет особую роль в выживании экосистемы. Эти микроорганизмы, видимо, служат своего рода банками генетических данных, достаточно стойкими против внешних воздействий. За многие миллионы лет, как говорилось выше, Земля подвергалась неоднократным катаклизмам. По словам Согина, среди десятков тысяч выживших микробов, отличающихся друг от друга набором генов и, соответственно, различными свойствами, всегда найдутся несколько экземпляров, прекрасно приспособившихся к изменившимся условиям.
Доминирующие микробы станут редкими, а редкие - доминирующими, но несмотря на это в целом микробное сообщество будет существовать. Если этот сценарий соответствует действительности, то есть, если допустить подобную невероятную изменчивость морских микроорганизмов, то этот странный мир может коснуться и нашего мира с самыми мрачными и непредсказуемыми для него последствиями.
Океан нуждается в помощи!
Специалисты согласны с тем, что наши «удары» по океану далеко превосходят наши представления об их последствиях. Более того, неразумная политика в отношении добычи и потребления морских биологических ресурсов угрожает их скорому исчерпанию. По мнению специалистов, если современные тенденции в рыболовстве сохранятся, то коммерческий рыбный промысел рухнет уже к 2050 году!