В 1986 году рабочие бурили скважину на юго-востоке Румынии в поисках места для строительства электростанции. Под слоем глины и известняка толщиной 18 метров буровая головка провалилась в пустоту. Внизу обнаружился подземный лабиринт, наглухо запечатанный от внешнего мира на протяжении более 5 миллионов лет. Атмосфера там оказалась ядовитой, света не было. Но это была не пустая пещера. Стены кишели жизнью. Мир, который считался невозможным, существовал и процветал.
Пещера Мовиле: жизнь в мире без солнца
Пещера Мовиле - это небольшая по земным меркам система. Её длина составляет около 240 метров, а в некоторых частях галереи полностью затоплены тёплыми водами с температурой около 21 градуса Цельсия. Но главная её особенность скрыта в воздухе. Концентрация кислорода здесь составляет всего 7-10% от объёма против привычных 21% на поверхности. Зато уровень углекислого газа в 100 раз выше обычного - 2-3,5%. В воздухе также содержится 1-2% метана и заметные концентрации аммиака. Вода пахнет сероводородом, который ядовит для большинства форм жизни наверху.
Несмотря на это, учёные насчитали здесь 53 вида беспозвоночных, причём 38 из них не встречаются больше нигде на планете. Это абсолютный эндемик. Среди них водяные скорпионы, пиявки, пауки, многоножки, псевдоскорпионы и один вид сороконожки, которого за его хищные повадки назвали «королём пещеры».
Все эти существа выглядят как инопланетяне. У них нет пигментации - они прозрачные или белые. У многих нет глаз, зато есть непропорционально длинные конечности и усики, чтобы ориентироваться в вечной тьме. Эволюция пошла по совершенно иному пути, чем на поверхности.
История открытия
Открытие принадлежит румынскому геологу Кристиану Ласку. Именно он спустился вниз в 1986 году и первым осознал масштаб находки. Полноценные научные экспедиции стартовали только в 1990 году. Когда учёные проверили пробы, выяснилось удивительное: в осадках пещеры не было следов цезия-137, радиоактивного изотопа, который выпал на всю Румынию после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 году. Это стало первым веским доказательством того, что воздух, вода и органика не поступают с поверхности уже многие тысячелетия.
Десять лет спустя выводы Ласку подтвердили исследователи NASA. Они привезли в Румынию мобильную лабораторию и сравнили условия пещеры с возможными средами обитания на Марсе. Химический состав воды Мовиле отличался от состава воды в близлежащих колодцах. Единственным объяснением оставалась изоляция на глубине, где вода поднимается из древних известняковых пластов возрастом 25 тысяч лет по закрытым трещинам. Пещера оказалась запечатана глиной и лёссом ещё в четвертичном периоде, около 2,5 миллиона лет назад. Но жизнь успела проникнуть туда гораздо раньше — по оценкам учёных, около 5,5 миллиона лет назад.
Как образовалась пещера
Мовиле - это классическая карстовая пещера, но с одной важной особенностью. Здесь работает сернокислотный механизм спелеогенеза. Вода, насыщенная сероводородом из глубинных водоносных горизонтов, поднимается к верхним слоям. Бактерии окисляют сероводород, превращая его в серную кислоту. Эта кислота агрессивно разъедает известняк, расширяя старые трещины и создавая новые ходы. Процесс идёт прямо сейчас. Пещера Мовиле медленно растёт изнутри, без участия солнечного света и дождевой воды.
Выживание без фотосинтеза
В отсутствие солнца основой всей пищевой цепочки становятся бактерии. Они покрывают стены пещеры, дно подземного озера и даже образуют толстые плёнки на поверхности воды. В отличие от большинства живых существ, эти бактерии не нуждаются в органике. Это хемолитоавтотрофы. Они получают энергию, окисляя неорганические вещества: сероводород, метан и аммоний. В ходе реакции они синтезируют сложные органические молекулы прямо из углекислого газа. Учёные называют этот процесс хемосинтезом.
Эти бактериальные маты, похожие на слизь или пену, поедают мелкие организмы: нематоды, рачки, улитки. Те, в свою очередь, служат добычей для хищников — водяных скорпионов, пиявок и центопод. Вся экосистема работает как замкнутый механизм, не требующий ничего снаружи, кроме геохимической активности земных недр. Учёные из Цинциннати подтвердили, что сток воды идёт не с поверхности, а снизу, и единственными источниками питания служат газы из термальных вод.
Открытие пещеры Мовиле изменило представления о границах жизни. Мы привыкли считать солнце единственным двигателем биосферы. Но под ногами, на глубине всего 20 метров, на протяжении миллионов лет существует совершенно иной мир. Он основан на химии, а не на свете.
Вода на поверхности Марса давно исчезла, но подземные водоносные горизонты могут сохраняться до сих пор. Спутник Юпитера Европа скрывает под ледяной корой океан, который никогда не видел солнца. И если там есть геотермальные источники, похожие на те, что питают Мовиле, жидкая вода и энергия могут дать шанс на существование хемосинтетических форм жизни. Пещера в Румынии показала: жизнь способна выжить и процветать там, где это казалось абсолютно невозможным. Ей не нужен солнечный свет. Ей нужна лишь энергия камня и воды.