Найти тему
Цитадель адеквата

Гигантские обитатели дна: Как проходило заселение океанских глубин

Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

Есть мнение, что глубины океана, не доступные и изученные хуже чем Луна, могут таить массу сюрпризов. А особенно древних гигантских монстров. Публика очень любит такие сюрпризы, но и учёные — не меньше. Немцы, например, недавно нашли в жерлах потухших вулканов хребта Лангсет на дне Ледовитого океана существ гигантских и древних. Губок с кочан капусты размером. Гигантизм относительный, да и «монстры» из губок — так себе, — однако, открытие, действительно, изумительное. Ибо, там где эти губки живут, казалось бы, никто жить не должен.

...То есть, — мнение не беспочвенное. Глубины сюрпризы ещё преподнесут, но на то это и сюрпризы, что заранее о найденном знать невозможно. Так что, можно переходить ко второй части вопроса. К тому, как морские глубины заселялись.

Недавно ещё считалось, что жизнь и возникла на дне. Во впадинах, там где из разломов подводные гейзеры — «чёрные курильщики» — до сих пор извергают тот самый «первичный бульон». Однако проверка гипотезы поставила данный сценарий под сомнение. Бульон — раствор органических веществ и солей — из расщелин хлещет горячий и наваристый, но в нём не хватает нужных для зарождения жизни приправ. Добыть некоторые из которых иначе, нежели в космосе, невозможно. Так что, наука вернулась к старой и доброй идее Опарина — «коацерватной гипотезе».

Впрочем, к делу данные метания от дна к поверхности не имеют. Так как в момент зарождения жизни на Земле не имелось ещё никаких «океанских глубин». Океаны возникают на 1.5 миллиарда лет позже. А впадины — ещё позже. Да и не нужны были впадины в то время. В эпоху появления жизни —на рубеже катархея и архея 4 миллиарда лет назад — кора была ещё тонкой, и выходящие из мантии планеты воды могли пробиваться на поверхность где угодно. Первые организмы появились в неглубоких кратерных морях.

Появились и быстро, — за 100-200 миллионов лет — перешли от питания бульоном, к хемосинтезу, а потом и примитивным формам фотосинтеза. Это отдельная тема, в данном же контексте важно, что уже в горячей и ядовитой — перенасыщенной кислотами и солями — воде первых морей жизнь концентрировалась преимущественно на мелководьях. Там, куда проникал свет.

Однако, масштабы этого преимущества вызывают вопросы. В наше время разница между биомассой создаваемой фотосинтезом и «хемосинтетической» достигает шести порядков. Хотя, подсчитать и трудно из-за огромной неопределённости, создаваемой микроорганизмами, населяющими кору планеты. Но в любом случае, разница колоссальна. В прошлом же она была меньше, так как интенсивность фотосинтеза была на несколько порядков ниже, условия же для хемосинтеза наличествовали куда лучшие. Нужные реагенты не только активнее поступали из недр, но и в атмосфере ещё наличествовали в избытке.

Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

Вероятно, 3-4 миллиарда лет назад, населённость приповерхностных вод и относительных (до сотен метров — на большее воды не хватало) глубин была сравнимой. И очень низкой. Бактерии и археи бедствовали из-за не замкнутости круговорота веществ. Отмершая органика, разлагать которую никто ещё не умел, минерализовалась, изымая из оборота фосфор. Эта проблема, постепенно ослабевая, сохранялась очень долго — до «исторического» уже с точки зрения палеонтологии времени. Глубины, становясь всё более глубокими, — ибо появились уже и океанская кора и впадины, — превращались в склад органических отходов.

На память о ранних эпохах развития жизни в океане остались месторождения нефти. Позже выяснилось, что не вся нефть на планете является биогенной, но в отношении большей части разведанных месторождений это доказано. Важно же в данном контексте, что скопление отмершей органики на дне указывает на отсутствие в древности приспособленных к этой среде микроорганизмов. Ведь в наше время ничего подобного не происходит.

...На мелководьях жизнь, тем временем, развивалась. Принимая постепенно и зримые формы: 1.6 миллиарда лет появляются красные водоросли. Тогда как хемосинтезирующие организмы до сих пор не образовали собственных многоклеточных форм (хотя, и могут выступать в качестве внутренних симбионтов одноклеточных и многоклеточных организмов). И с этого момента, ввиду колоссальной разницы в сложности и биомассе дно моря — не впадины даже, а всё, что глубже 50 метров, — технически стало «необитаемым». Лишь бактерии жили в глубинах возле подводных гейзеров.

Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам
Фото и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам

Нет оснований полагать, что действительно древние животные, известные из отложений эдиакария и кембрия, часто селились на дне глубже 50 метров. Ну, может быть — 100. С ростом глубины, фотосинтез, осуществлявшийся в то время только на дне, в бактериальных матах, затруднялся, и пищи становилось всё меньше. Тем не менее, чуть позже, в девоне и силуре отмечается появление сидячих организмов, предположительно, обитавших на глубине до 500 метров. К этому моменту переработка отмершей органики уже налаживается, и редуценты создают в неосвещённых глубинах пищевую базу для фильтраторов. Но и такие условия складываются лишь на склонах, примыкающих к мелководьям, где происходит фотосинтез.

На всю территорию океана, а значит и на воды над большими глубинами, зона фотосинтеза расширяется с распространением фитопланктона — в триасе — около 200 миллионов лет назад. А значит в это время складываются и условия для активной экспансии морских животных в океанские бездны… Отследить которую методы палеонтологии, впрочем, не позволяют. Можно лишь предполагать, как она происходила. И это будут очень интересные предположения, являющиеся, однако, темой для другой публикации.

...Почему нельзя узнать, как заселялось дно, и лишь единичные из вымерших морских животных идентифицируются как «умеренно глубоководные» (жившие ниже зоны фотосинтеза, но не глубже 500 метров)? Проблем много. Во-первых, дно океана всегда было дном и сейчас остаётся дном. Неудобно вести раскопки на глубине тысяч метров под водой. Во-вторых, очень плоха здесь сохранность остатков. Даже минерализованные карбонатные панцири при высоком давлении растворяются. В-третьих же, и сама кора надне океана не бывает старше 150 миллионов лет. А обычно дно океана — намного моложе. Кора постоянно обновляется, утекая под континенты, что исключает сохранность отложений.

Наука
7 млн интересуются