Почти 95% океана составляют вечно темные, холодные ледяные глубины. Но даже в таких суровых условиях кипит жизнь. Одними из самых удивительных обитателей бездны стали глубоководные морские губки. Они образуют на дне огромные «сады», которые занимают тысячи квадратных километров и считаются крупнейшими экосистемами на нашей планете. Эти существа работают настоящими инженерами морского дна, создавая дом для сотен других видов. Отдельные особи способны прокачивать и фильтровать через себя тонны воды в сутки, а выделяемые ими вещества служат ценным источником энергии для соседей. Долгое время оставалось загадкой, как именно они умудряются не просто выживать, но и процветать в кромешной тьме.
Новое исследование в научном журнале Microbiome, показало, что секрет кроется в уникальном союзе губок с микроорганизмами. Ученые детально изучили вид Calyx, обитающий на глубине 830 метров, и обнаружили у их бактерий-партнеров сразу две хитрые стратегии выживания. Ранее более 1000 новых морских видов выявили в ходе масштабной переписи океана.
Источник энергии
Как и любые живые организмы, губки в процессе жизнедеятельности выделяют отходы, а именно — аммиак. Анализ показал, что около 16% бактерий, живущих внутри губки, используют этот аммиак в качестве главного источника энергии. С его помощью они превращают растворенный в воде углекислый газ в питательную биомассу. Этот скрытый процесс называют хемосинтезом. Он очень похож на фотосинтез земных растений, только происходит в абсолютной темноте. Если на мелководье кораллы используют для роста солнечный свет, то в океанской бездне микроскопические помощники заменили солнце жидким аммиаком.
Однако наибольший интерес у биологов вызвали остальные 84% микробного населения. Эти бактерии оказались гетеротрофами — они поглощают готовую органику, совсем как люди или животные. Проблема заключается в том, что на глубине почти нет еды. Все остатки мертвого планктона и водорослей, которые медленно падают с поверхности, по пути безжалостно съедают другие прожорливые бактерии и мелкие рачки. До дна долетают лишь самые жалкие, жесткие и трудноперевариваемые крохи.
Биохимический реактор
Но микробы внутри губок Calyx нашли выход. Исследователи выяснили, что эти бактерии обладают особыми ферментами, которые специализируются на расщеплении сложных растительных соединений, таких как ксилан и пектин. Из них состоят прочнейшие клеточные стенки водорослей. Бактерии бурно развиваются и преобразуют грубые волокна в доступные питательные вещества, которые их хозяйка-губка уже может легко усвоить.
По сути, глубоководные губки вместе со своими микроскопическими квартирантами представляют собой сложнейшие биогеохимические реакторы. Они перерабатывают собственные аммиачные отходы, углекислый газ и несъедобную органику, превращая их в биомассу. Этот прирост, в свою очередь, запускает пищевую цепочку для более крупных существ — офиур, глубоководных крабов и рыб.
К сожалению, сегодня этот удивительный скрытый мир находится под серьезной угрозой из-за разрушительной деятельности человека. Придонный траловый промысел стирает колонии губок с лица земли, а глубоководная добыча редких металлов для современной электроники уничтожает среду их обитания так, что на восстановление уйдут столетия. Организация Объединенных Наций уже признала сады губок уязвимыми экосистемами. Если мы погубим эти живые фильтры до того, как полностью поймем их роль в круговороте углерода, планета рискует потерять важнейший элемент своей климатической защиты.
Тайну золотого шара на дне океана раскрыли спустя два года
10 животных, которые живут дольше всех: инфографика
Читайте «Мою Планету» в MAX