Знание-сила

Знание-сила научно-популярный журнал

Вход Вход
iiene     
Он-лайн ТВ Знание - Сила РФ Проекты Фотогалереи Лекторий ЗС

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Горячая новость:
Покупайте журнал «ЗНАНИЕ-СИЛА» в киосках города
 

 





СВЕЖИЙ НОМЕР


Органические молекулы в космосе
 
 
 Самое интересное 
Самые яркие статьи за все годы существования журнала. Пока выложены только статьи 2007-2010 годов, но мы работаем над продолжением этого.
Есть ли жизнь на дне Марианской впадины?

Александр Зайцев

Утвердительный ответ на этот вопрос уже дали роботы «Кайко» (Япония) и «Нерей» (США), побывавшие в самой глубокой области Мирового океана соответственно в 1995 и 2009 годах. Оба аппарата обнаружили в пробах, взятых со дна Марианского желоба (или, как многие помнят со школьных времен, Марианской впадины), колонии микроорганизмов. Однако оценить их количество удалось лишь недавно. Результаты международного исследования, опубликованные весной этого года, удивляют. Наиболее глубокая часть этого желоба – впадина Челленджера, где на каждый квадратный сантиметр приходится нагрузка в 1125 килограммов, – изобилует микроорганизмами, а также беспозвоночными животными.

В подобном открытии удивительно многое. Как эти обитатели бездны выдерживают неимоверную тяжесть? Чем они питаются? Ведь главный источник пищи в глубоководной части океана – органические вещества, опускающиеся сюда почти что с его поверхности: остатки водорослей, останки животных, отмершие одноклеточные. Но сколько органики достигает дна океана? Бесчисленное множество морских обитателей успевает перехватить почти все эту «манну небесную», сыплющуюся на них, еще до того, как она попадет на дно желоба. По оценкам ученых, всего 1–2% органики достигает отметки 4000 метров. Тем, кто живет глубже, мало что остается. Те же, кто поселился в самых глубоких пропастях океана, вроде бы и вовсе должны плавать голодными?

Да и поселился ли кто-нибудь там? Кинорежиссер Джеймс Кэмерон, третий человек в истории, побывавший на дне Марианского желоба (это произошло в марте 2012 года), рассказывал о «безжизненном, почти пустынном месте». Однако это была лишь видимость. Сообщество организмов, обитающее здесь, не разглядеть без помощи специальной техники. Итак, весной 2013 года журнал Nature Geoscience сообщил, что на дне Марианского желоба (его максимальная глубина – 11 034 метра), было обнаружено очень активное и разнообразное сообщество микроорганизмов.

Пир на дне мира

Несколько лет назад наш журнал писал о том, что с появлением подводных роботов новейшего типа исследование Мирового океана переживает настоящий подъем. Именно роботы отправляются в глубины океана, куда люди не рискуют проникать (см. Главную тему «З–С», 7/10).

В этом исследовании опять же использовались глубоководные роботы, опустившиеся на дно впадины Челленджера, на глубину около 11 тысяч метров. Все результаты измерений, проделанных ими, сравнивали с аналогичными данными, которые были собраны на глубине 6000 метров.

Один из этих роботов с помощью специально разработанных инструментов проводил измерения прямо в этой пропасти. Он буквально по миллиметрам продвигался вглубь грунта, фиксируя при каждой остановке содержание кислорода. По этому показателю можно оценить, сколько кислорода потребляют поселившиеся здесь микроорганизмы, а значит, вполне можно определить их численность. Кроме того, количество потребляемого кислорода позволяет еще и косвенно судить о том, насколько активны эти микроорганизмы. Если бы они находились в оцепенении, этот показатель был бы заметно ниже.

Итак, исследования велись на дне впадины. Выбранный метод анализа имел свое огромное преимущество. Ведь ученые в один голос твердят, что, если бы мы просто извлекли пробы грунта оттуда, чтобы исследовать их затем в лаборатории, то, пожалуй, недосчитались бы большинства микроорганизмов – они погибли бы из-за перепада давления и температуры. Они слишком хорошо приспособлены к условиям, царящим на дне океана, чтобы выжить где-либо еще.

В итоге приборы аппарата зафиксировали, что потребление кислорода на дне впадины Челленджера примерно в два раза выше, чем на глубине 6000 метров. Похоже, «мертвая бездна» кишела жизнью, и об этом свидетельствовал еще один полученный результат.

Второй глубоководный робот, участвовавший в этом эксперименте, взял пробы осадочных отложений – столбики грунта высотой до полуметра – и, поместив их в герметично закрывавшиеся сосуды, доставил на поверхность. Изучая эти образцы, ученые определяли содержание в них органического углерода. Это позволяет судить о том, сколько остатков водорослей и останков животных попадает на дно впадины, – иными словами, сколько там имеется пищи.

Приступая к подобному исследованию, его участники, как и читатели, уже знали ответ: тем, кто живет глубже, пищи достается меньше, чем тем, кто живет над ними. Теперь ученые попробовали лишь подтвердить эту непреложную истину. Оказалось, что нет, осадочные отложения на дне впадины содержат опять же значительно больше органического углерода, чем лежащие значительно выше участки морского дна.

Пытаясь понять, откуда берется это изобилие пищи, датский исследователь Ронни Глуд проанализировал распределение изотопов свинца на дне Марианского желоба и на участках дна, граничащих с желобом. Известно, что, оседая на дно океана, частицы органического вещества поглощают по пути туда изотопы свинца, содержащиеся в морской воде. Чем глубже опускаются частицы вещества, тем больше они накапливают изотопов свинца. Зависимость тут вполне определенная. Но концентрация этих изотопов на дне впадины Челленджера оказалось вдвое выше, чем допускали расчеты.

Объяснение могло быть только одно. Подобные желоба – словно шрамы от сабельных ударов, рассекших тело Земли. Их ширина составляет лишь несколько десятков километров, зато они тянутся порой на тысячи километров. Если мысленно пройтись по дну желоба, это похоже на прогулку по Большому каньону, внезапно затопленному водой. По обе стороны тянутся почти отвесные стены, уходящие далеко ввысь. Как правило, самые глубокие области желоба лежат на 3–4 километра ниже прилегающих к нему участков дна. Находится же Марианский желоб в той области планеты, где сейсмическая активность особенно высока, – в Тихоокеанском огненном кольце. Время от времени здесь происходят подводные землетрясения, и тогда стенки желоба осыпаются. Вместе с рухнувшими на дно участками грунта сюда попадает и множество содержавшейся там органики. На дне мира разгорается пир. Вполне возможно, так обстоит дело и с другими глубоководными желобами.

Итоговый результат поразителен. На дне впадины Челленджера оказалось значительно больше микроорганизмов, чем на глубине 6000 метров. По некоторым, самым смелым оценкам, которым пока опасно доверять, их в десять раз больше, чем там, наверху!

Так как же эти обитатели бездны, раз уж они есть, выдерживают неимоверную тяжесть, сдавливающую их? Возможно, что-то прояснят новые экспедиции. В ближайшие годы ученые намерены обследовать еще два глубоководных желоба, расположенных в Тихом океане, – желоба Тонга (10 882 метра) и Кермадек (10 047 метров).

В последние годы интерес к глубоководным желобам – этим таинственным безднам, скрывающимся под безмятежной морской гладью – пробудился вновь. Какие еще открытия ждут нас там, на дне Океана?

ЗС 10/2013

Номера журнала

 

Читать номера on-line

 

вернуться


Карта сайта | Контактная информация | Условия перепечатки | Условия размещения рекламы

«Сайт журнала «Знание-сила»» Свидетельство о регистрации электронного СМИ ЭЛ №ФС77-38764 от 29.01.2010 г. выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор)
© АНО «Редакция журнала «Знание-сила» 2012 год

По техническим вопросам функционирования сайта обращайтесь к администратору

При поддержке медицинского портала ОкейДок


Rambler's Top100
av-source