Это интересно: если они пытаются выйти на поверхность, животные, приспособленные к высокому давлению, погибают. До сих пор по крайней мере один обитатель Марианской впадины не вернулся невредимым в земные лаборатории.
Животный мир Марианской впадины
Самая глубокая часть океана — Марианская впадина — не спешит раскрывать свои секреты человечеству. Исследования здесь связаны с большим риском, но полученные результаты меняют представления многих ученых об устройстве мира. Особенно впечатляют животные Марианской впадины, которые приспособились к условиям, теоретически исключающим любую форму наземного существования.
Вид этих существ ужасает, но большинство из них совершенно безобидны. Их странная форма тела, яркие органы, отсутствие глаз или, наоборот, невероятные размеры — это просто результат биологической адаптации к очень враждебной среде.
Жизнь на больших глубинах
Марианская впадина образовалась около 100 000 000 лет назад в результате деформации, вызванной столкновением Тихоокеанской и Филиппинской литосферных плит. Его длина составляет более 1500 км, а ширина его дна колеблется от 1 до 5 км. Однако самым впечатляющим параметром является глубина залегания формации, пик которой приходится на 10 994 метра в Challenger Deep. Это на 2 километра выше, чем Эверест, когда его сбрасывают с вершины.
«Дно Земли»
Долгое время считалось, что жизнь в Марианской впадине невозможна, и для этого предположения были веские причины. Таинственный ров называли «дном земли», как в прямом, так и в переносном смысле, и не в очень лестном. Условия там действительно были не идеальными:
- Давление на землю составляет 108,6 МПа, что в 1 000 раз превышает норму. Это объясняет сложность погружения в самый глубокий подводный каньон в мире: даже при сегодняшних технологиях трудно построить подводный аппарат, способный выдержать такую колоссальную нагрузку.
Для сравнения: нормальное атмосферное давление на поверхности Земли составляет 0,1 мПа.
- На глубине более 1,2 километра царит полная темнота, и солнечный свет не проникает внутрь. Поскольку фотосинтез отсутствует, нет и водорослей или фитопланктона, без которых, как считалось раньше, не могут развиваться пищевые цепи.
- Температура воды очень низкая. Теоретически температура должна опускаться ниже нуля, но благодаря гидротермальным источникам, известным как «черные курильщики», она держится на уровне 1-4ºC. Гейзеры расположены на глубине 1,6 километра и выбрасывают фонтаны минеральной воды, температура которой достигает 450ºC, но которая не кипит из-за высокого давления. Вода повышает температуру окружающих слоев и обогащает их питательными веществами.
«Черные курильщики» опасны тем, что активно выделяют сероводород, который очень токсичен для большинства организмов.
- Вода в более глубоких слоях более соленая и насыщена углекислым газом, поэтому они не могут дышать. На дне полости находится уникальный гейзер под названием Шампань, который выбрасывает жидкий углерод. В воде также содержатся примеси ртути, урана и свинца, которые, по словам ученых, накапливаются на большой глубине.
- Дно выстлано густой слизью, состоящей из органических остатков, спустившихся из верхних слоев.
Существование за гранью
Несмотря на абсолютную уверенность в том, что их не существует, фауна Марианской впадины реальна и разнообразна. Рыбы, обитающие на глубине 6 000 метров и более, а также другие морские животные не ощущают давления, поскольку клетки их тела проницаемы и насыщены водой. Другими словами, внешнее и внутреннее давление идентичны.
Люди также не ощущают давления «воздушного столба» благодаря растворенному в их крови кислороду, хотя на каждого жителя планеты приходится в среднем 2 тонны.
Это интересно: если они пытаются выйти на поверхность, животные, приспособленные к высокому давлению, погибают. До сих пор по крайней мере один обитатель Марианской впадины не вернулся невредимым в земные лаборатории.
Красавицы и чудовища
В 1960 году американский солдат Дон Уолш и швейцарский океанограф Жак Пиккар стали первыми исследователями, достигшими «дна земли». В бронированном подводном аппарате «Триест» они пробыли на глубине Челленджер не более 20 минут, но обнаружили школу камбал длиной около 30 см. Открытие Триеста стало важным научным подтверждением обитаемости морских глубин.
В настоящее время известно, что в бентосе обитают
- гигантские трубчатые черви, длиной до 1,5 м, без рта или ануса,
- морские звезды-мутанты, включая офиуры или змеи,
- крабы,
- осьминог,
- морские огурцы,
- гигантские ядовитые амебы длиной около 10 см, в то время как эти существа обычно не превышают 5 мм.
- Моллюски, сумевшие приспособиться к сероводородной воде и высокому давлению,
- Медуза,
- рыбы, включая акул.
Стоит познакомиться с некоторыми из этих невероятных существ поближе.
Бентокодон
Эта красивая медуза из порядка Hydroidae (порядок Trachymedusa) обитает только в глубоких водах — не менее 700 метров — и относится к нектонной морской фауне. Всю свою жизнь он проводит в движении, преодолевая большие расстояния в поисках зоопланктона, которым питается.
Бентокодон невелик, около 2-3 см в диаметре, но имеет рекордное количество тончайших щупалец — до 1500, которые позволяют ему очень быстро перемещаться в толще воды. Его зонтик, в отличие от других медуз, непрозрачный и красноватого цвета. Ученые подозревают, что таким образом бентокодон «прячет» биолюминесцентное свечение планктонных ракообразных, которыми он питается, чтобы не привлекать внимание хищников.
Амфитретус Пелагический
Маленький прозрачный осьминог длиной всего 9 см, похожий на инопланетного ангела, обладает телескопическим зрением. Благодаря уникальной способности видеть в почти непроницаемой темноте, он может вовремя заметить добычу и избежать опасности.
Это интересно, потому что ни один другой вид осьминогов не имеет форму телескопического глаза.
Из названия понятно, что Amphitretus предпочитает пелагическую зону океана, то есть, в отличие от других видов осьминогов, он редко плавает в придонных районах. Однако он может опускаться на глубину до 2000 метров, двигаясь вертикально, а не горизонтально.
Щупальца хрупкого каллона соединены не сплошной паутиной, как у других моллюсков этого порядка, а тонкими прозрачными нитями, напоминающими паутину.
Гримпотевтис
Самый глубоководный осьминог — некоторые экземпляры этого вида ныряют ниже отметки 7000 метров. Мантия гримповтетиса украшена двумя отростками, похожими на слоновьи уши, за что получила прозвище Дамбо, в честь одноименного героя диснеевского мультфильма.
Средний размер моллюска составляет 20-30 см, но известны случаи, когда он вырастал до 180 см в длину и весил около 6 кг.
Нижняя часть брюшка оснащена фотофорами, которые испускают зеленоватое свечение. Однако самой примечательной частью животного являются его огромные телескопические глаза, которые придают ему устрашающий и «потусторонний» вид.
Первые наблюдения на дне Марианской впадины
Почти век спустя океанограф Жак Пикар и лейтенант ВМС Дон Уолш спустились в Марианскую впадину на глубоководной лодке «Триест». Спуск в самую глубокую точку долины, которая называется Challenger Gap, занял около 4 часов 47 минут. В книге об этих событиях Пиккар написал, что фары кораблей осветили существо, которое он принял за черепаху. Однако они не смогли сделать фотографии из-за грязи, которая подняла лодку-лягушку. Сейчас ученые считают, что существо, которое видел Пиккар, скорее всего, морской огурец. В 21 веке экипажи и беспилотники сделали новые открытия в глубинах Марианской впадины.
Из-за суровых условий на дне Марианской впадины организмы приспосабливались к окружающей среде на протяжении тысячелетий. Чтобы выжить в холоде и при экстремальном давлении, организмы имеют мембраны с ненасыщенными жирами, которые остаются жидкими и поддерживают мембрану в этих условиях. Глубоководные организмы также содержат в своих клетках множество пиццолитов, которые связываются с молекулами воды и предотвращают деформацию белков.
Морские улитки из Марианской впадины / Фото: Gerringer M. E., Linley T. D., Jamieson A. J., Goetze E., Drazen J. C.
Было установлено, что морские улитки являются самыми глубоководными рыбами в мире. В 2017 году они были обнаружены в Марианской впадине на глубине 8 178 метров.
Амфипода Hirondellea gigas, найденная в Марианской впадине на глубине 10 900 метров / Фото: Daiju Azuma
Обитатели более глубоких вод, таких как Challenger Deep, включают амфиподов длиной почти 30 см. Они содержат пизолит, известный как инозитол собачьей рыбы.
Фораминиферы / Фото Hans Hillewaert/CC BY-SA 4.0
Другие организмы, встречающиеся на больших глубинах, — это фораминиферы. Скопления микроорганизмов также были обнаружены на скалах в долине Сирен, к востоку от Челленджер Дип.
Организмы, приспособленные к недостатку солнечного света
У Miller’s Deepsea большие глаза, которые улавливают любой свет, падающий на дно. Треножник, получивший свое название благодаря удлиненным плавникам, при улавливании добычи полагается исключительно на вибрирующее чувство осязания.
Блестящий анчоус / Фото: Wikimedia Commons
Другие глубоководные виды, такие как светящиеся анчоусы, излучают свет в процессе, называемом биолюминесценцией, который они используют для привлечения добычи или партнеров по размножению.
Кормление на дне Марианской впадины
Губка для пинг-понга / Фото: Жан Васеле
Отсутствие солнечного света в более глубоких частях Марианской впадины означает, что там нет растений и водорослей, которые могли бы поддерживать пищевую цепь. Глубоководные организмы полагаются на продукты разложения мертвых существ в верхнем слое океана. Глубоководные обитатели, такие как рыба-кролик, питаются тушами, а костные черви — костями. Губка пинг-понг — хищник, пронзающий свою жертву острыми шипами.
