Вопрос, обитают ли какие-то интересные твари в окрестностях наземных «тектонических безобразий», появился в комментариях после публикации заметки о вулканоктопусах – осьминогах, найденных вблизи «чёрных курильщиков». И это действительно интересный вопрос. Почему глубоководные оазисы именно «глубоководные»? Ведь гейзеры везде есть. В том числе и на суше.
...Гейзеры и «чёрные курильщики», всё-таки, не совсем одно и то же. Через разломы на дне океана продолжает изливаться вода из мантии Земли. Гейзеры же вроде камчатских, невадских или исландских, гоняют по кругу обычную «поверхностную» воду. Проливаясь с дождями, она просачивается в согреваемые жаром недр подземные полости, там закипает, попутно насыщаясь растворяемыми минералами (именно так полости и возникли)… Но, бывает, что и вулканическими газами, поднимающимися по трещинам. В том числе, сероводородом.
Важен же, в данном случае, только сероводород. «Оазисы» вблизи подводных гейзеров образуются в результате наличия там условий для хемосинтеза. Вокруг же оазиса – пустыня, так как ни реагентов для хемосинтеза, ни света для фотосинтеза на дне океана нет. Соответственно, животные «затягиваются» в оазис, адаптируясь к обжигающей, ядовитой воде, в поисках пищи и безопасности. Ведь большинство глубинных хищников «курильщики» отпугивают.
...И на суше, в горячих ключах, вроде, всё то же. В наличии лютый экстрим и условия для хемосинтеза… Но «оазисов» с характерным для них биоразнообразием нет. К условиям горячих ключей адаптировались только бактерии и археи. Возникает вопрос, почему.
По многим причинам. Во-первых, условия «не глубинных» горячих ключей, жёстче. На дне океана давление препятствует закипанию воды, – снижает подвижность молекул. Два вызова в определённой мере взаимоуничтожаются. Во-вторых, в условиях относительно низкого или даже атмосферного давления выше мобильность сероводорода. На поверхности он будет уходить в атмосферу, что ухудшает условия для хемосинтеза… Правда, в обычных горячих ключах возможен уже и фотосинтез.
...Однако, помимо ищущих приключений одноклеточных, желающих поселиться в горячих ключах на суше – нет. Как жизненное пространство, «верхние» гейзеры одновременно ненадёжны (работают ограниченное время), бедны, тесны и… труднодоступны. «Чёрный курильщик» – открыт. Условия океанского дна переходят в условия оазиса медленно и плавно с большой протяженностью нейтральной территории, которая в любом случае будет посещаться обитателями глубин, – там уж они решат, стоит ли адаптироваться и лезть глубже, или нет. В случае ключа, добраться собственного до него можно только по узкой тропинке вверх по течению ручья… да и зачем туда лезть, главное?
В глубинном оазисе генерируется первичная биомасса, тогда как вокруг него – нет. В горячем ключе тоже что-то может генерироваться, но преимуществ он не имеет. Фотосинтез возможен в нём на общих основаниях, а эффективность хемосинтеза в любом случае мала, сравнительно с фотосинтезом.
Прочувствовать роль «доступности» позволяет сравнение гейзеров с пещерами, которые могут населять сообщества с участием достаточно продвинутых организмов – вплоть до позвоночных. Особенно при наличии фундамента пирамиды в виде хемсинтезирющих бактерий, как в знаменитой изолированной пещере Мовиле в Румынии… Как минимум, членистоногих в пещерах можно найти всегда. Поскольку животные, – до медведей включительно, – с поверхности всегда могут в пещеры попасть. Ведь сами по себе условия подземелий не являются экстремальными. Если в пещере посетителю удаётся найти пищу (такое большая редкость), если естественные враги не могут там найти его (это почти всегда) пришелец может остаться и начать адаптироваться к выживанию в постоянной темноте.
Любопытно в данном контексте что в настоящий момент базой, обеспечивающий существование сообществ троглобионтов почти всегда является помёт летучих мышей… Следовательно, пещерные фауны появились на планете недавно, – не раньше самих рукокрылых. Ещё в мезозое в пещерах никто не жил…
Аналогия с пещерами позволяет заметить и такой недостаток гейзеров, как ненадёжность.
Пещера существует десятки или сотни тысяч лет, – и не больше, – после чего населяющее её сообщество погибает. Ввиду отсутствия возможностей для расселения. Ведь, хотя «подсолнечные» животные всегда могут спуститься под землю, в обратную сторону это не работает… С гейзерами же всё ещё хуже. Отдельные горячие ключи существуют столетия, «долины гейзеров», может быть, сотнями тысяч лет, но и это очень мало по меркам эволюции. После уменьшения сейсмической активности все адаптации обнуляются вместе с их носителями.
«Чёрные курильщики» тоже нестабильны, однако, водная среда обеспечивает возможности расселения плавающими личинками на большие расстояния. На суше же расселение возможно или спорами по воздуху, или ногами по суше. Для многоклеточных животных второе, фактически, единственный вариант... Но те у кого есть ноги, для начала от ядовитого кипятка на них уковыляют.
