Оазис на дне океана

Чем точнее становятся карты нашей планеты - как континентов, так и морского дна, - тем меньше шансов отыскать на земном шаре неизведанные уголки. Но не далее как в 1977 г. океанографы обнаружили новые формы жизни и новые типы подводных ландшафтов. Сначала были обнаружены области повышенных температур в придонной области вблизи границ тектонических плит в Тихом океане. Однако сами горячие источники, гидротермы, были открыты в основном благодаря фотографии.

В феврале 1977 г. научно-исследовательское судно "Кнорр" направилось в район Галапагосского рифта - подводного хребта, который образовался там, где медленно расходятся две гигантские тектонические плиты Кокос и Наска. Спрединг океанского дна, одно из важнейших явлений в некогда спорной теории дрейфа континентов, сопровождается подъемом (апвеллингом) горячей магмы в пространство между плитами. Руководствуясь предварительными батометрическими данными, "Кнорр" вышел в район рифта и подготовил к спуску под воду автоматический аппарат "Ангус" (ANGUS, Acoustically navigated geophysical underwater system - геофизическая подводная установка с акустическим управлением).

"Ангус" был оснащен автоматической фотокамерой, производившей съемки каждые 10 с, пока аппарат перемещался на буксируемых салазках по дну океана. Примерно в середине 12-часового сеанса наблюдений термодатчик, имеющийся на борту подводного аппарата, зафиксировал резкое повышение температуры, которая затем вновь упала до своего обычного значения, 2°С. После того как на 130-метровом рулоне цветной пленки отсняли 3000 кадров, "Ангус" был поднят на поверхность; пленку проявляли на борту корабля.

Как и следовало ожидать, чаще всего в объектив фотоаппарата попадала лава: то наплывы мягкой лавы, то слои черной стекловидной лавы, которую на Гавайях называют "пахоху". Но когда ученые дошли до кадров, которые были сняты в тот момент, когда датчик зарегистрировал повышение температуры, они увидели совсем другую картину. Вот что рассказывает геолог Роберт Баллард из Океанографического института Вудс-Хоул: "Снимки, сделанные всего за несколько секунд до повышения температуры, изображали безжизненную, покрытую сравнительно свежей лавой поверхность. Однако на 13 кадрах, снятых за время, пока наблюдалась температурная аномалия, лава была покрыта сотнями белых устриц и коричневых мидий. Эта огромная колония, подобных которой никогда не встречали на такой глубине, проглянула сквозь синюю муть и исчезла. На остальных 1500 кадрах не было даже признаков подводной жизни". Один из этих тринадцати кадров и приведен здесь.

Существование жизни на глубине 2500 м под водой было само по себе удивительным, однако ученых ожидали еще большие сюрпризы. Образцы воды, взятые глубоководным аппаратом "Алвин", имели запах сероводорода, т. е. попросту тухлых яиц. Глубоководные гигантские моллюски стали первыми из многих новых организмов, внесенных в анналы морской биологии (см. "Одуванчик" с морского дна). Эти существа образуют целые колонии вокруг глубоководных гидротермальных источников - оазисов жизни среди холодного моря.

Первую такую колонию, которая запечатлена на снимке, по вполне понятным причинам окрестили "Клэмбейк-1"^*; вскоре аппарат "Ангус" обнаружил и другие колонии вокруг горячего источника. Однако кое-где были найдены и кладбища белых ракушек, свидетельствующие о том, что горячий источник иссяк. Понятно, почему морские организмы собираются вблизи источников, где температура на 6-14 градусов выше обычного, однако не вполне ясно, как они могут существовать в отсутствие солнечного света.

^* (Традиционный американский пикник на берегу моря, во время которого в золе пекут съедобных моллюсков. - Прим. перев. )

Когда отдельные экземпляры моллюсков, изображенных на данной фотографии, подняли на поверхность и открыли, обнаружилось, что их ткани имеют ярко-красную окраску, свидетельствующую о высоком содержании гемоглобина. Обилие гемоглобина, обладающего высоким химическим сродством к кислороду, можно, по-видимому, рассматривать как признак приспособления к низким концентрациям кислорода в воде. Моллюски оказались представителями нового вида в роде Calyptogena, более крупными (до 30 см) и быстрорастущими (до 3,8 см за год), чем их собратья по роду. Calyptogena magnifica, как их назвали ученые, процеживают сквозь себя воду, извлекая из нее питательные органические вещества и микроорганизмы, например бактерии, окисляющие серу в воде горячих источников. В жабрах моллюсков обнаружены ферменты, позволяющие им извлекать максимальную пользу из присутствия серы в воде.

15 апреля 1977 г. Галапагосский рифт, Тихий океан Г алапагосская гидротермальная экспедиция. Буксируемые сани 'АНГУС' с 35-мм камерой 'Бентос' и стробоскопическим осветителем (250 Дж). :'Эктахром' (200 ед. ASA). Р. Баллард, Океанографический институт, шт. Массачусетс, США [18, 19, 53]

Открытие гидротермальных источников имеет большое значение как для биологии, так и для геологии. Экосистема в гидротермальном оазисе существует не за счет фотосинтеза, а за счет хемосинтеза; так впервые была найдена замкнутая экологическая система, черпающая энергию не из солнечного света, а из химических реакций между веществами, поступающими из гидротермального источника. Эти горячие источники помогают лучше понять как химический состав океанской воды, так и тектонические процессы.