Жизнь на голом камне: результаты погружений в Марианскую впадину шокировали всё научное сообщество

Самые глубокие впадины океана десятилетиями считали почти пустыми: внимание ученых было приковано к илу на дне. Но новое исследование показало, что жизнь держится не только в мягких отложениях — она цепляется за голый камень, который раньше почти не замечали.

Камень, который оказался живым

Пилотируемый аппарат направил камеры не в ил, а прямо на скальные стенки океанических желобов. И там вместо пустой породы увидели плотную живую корку: на участке размером с ладонь могли обитать тысячи организмов.

Исследование, опубликованное в Science, показало, что обнаженный камень в самых глубоких впадинах Земли — не мертвая зона, а среда обитания для множества форм жизни. На одной только поверхности в несколько сантиметров ученые зафиксировали до 4300 организмов.

Китайский пилотируемый аппарат "Фендуже" в 2020–2024 годах совершил 98 погружений в самые глубокие впадины планеты. Работу возглавил Сикун Сонг из Института глубоководных исследований и инженерии IDSSE. Команда стала смотреть туда, куда раньше почти не заглядывали, — на каменные стены траншей и открытые скальные поверхности.

Как искали жизнь в самых глубоких впадинах

Долгое время ученые исходили из простой идеи: если жизнь в таких местах и есть, то искать ее надо в мягком иле. Голая скала казалась бесперспективной. Но камеры показали другую картину — поверхность была покрыта нитевидными и трубчатыми формами, а вовсе не стерильной коркой.

В одном из участков площадью около 10 сантиметров исследователи насчитали до 4300 организмов. Всего команда описала 32 вида из шести ветвей жизни. Часть из них оказалась одноклеточными, часть — крошечными животными, и многие прежде не были известны науке.

Самыми многочисленными стали фораминиферы — одноклеточные организмы, которые строят собственные раковины и крепятся к камню тонкими нитями. Ученые прозвали их "каменными перьями". Четыре таких вида, новых для науки, составили основную массу находок.

"Когда исследователи долго смотрят только на ил, они пропускают целый слой жизни на камне. Такие находки меняют саму карту глубоководных экосистем, потому что жизнь там оказывается не точечной, а плотной и устойчивой", — подчеркнул в беседе с Pravda.Ru сейсмолог Виктор Андреев.

Наиболее богатые сообщества нашли в Кермадекском желобе у берегов Новой Зеландии и в Марианском желобе в западной части Тихого океана. Глубина там достигала примерно от 5,5 до 6,8 мили ниже поверхности.

Чем питается глубоководная кора

Главный вопрос был не в том, есть ли жизнь, а в том, за счет чего она держится. В полной темноте нет растений и нет солнечного света, поэтому исследователи сначала посмотрели на глубинные горячие источники. Там бактерии превращают химические вещества в пищу, а вокруг вырастают целые сообщества трубчатых червей и моллюсков.

Но к скалам этот сценарий не подошел. Ни один из обычных организмов, питающихся химическими веществами, на каменных поверхностях найден не был. Анализ генов фораминифер тоже не показал механизмов, нужных для такого питания.

Получается, что эти существа живут иначе. По данным исследования, они питаются мертвым планктоном и органическими частицами, которые медленно опускаются сверху из освещенных слоев океана. Иначе говоря, это не химические фабрики, а падальщики, собирающие то, что приносит вода.

Восприятие таких сообществ помогло уточнить старую карту глубинных желобов, где раньше предполагали почти пустые каменные стены. Теперь видно, что жизнь там не случайна и не единична.

"Фораминиферы выживают за счет того, что к ним постоянно приходит мелкий поток органики сверху. Это не бурная жизнь, а медленная и очень экономная стратегия, которая хорошо подходит для глубины", — объяснил в беседе с Pravda. Ru биолог Андрей Ворошилов.

Что это меняет в оценках углерода

Размер отдельных организмов крошечный, но их суммарная роль оказалась заметной. По оценке команды, они могут содержать от двух до одиннадцати процентов всего живого углерода в самых глубоких впадинах мира.

Это значит, что такие сообщества участвуют в переносе углерода с поверхности в глубины океана. Ранее их почти не учитывали в моделях, потому что о таком масштабе жизни на скалах просто не знали. Теперь расчеты придется пересматривать.

Ученые уже нашли похожие скальные сообщества еще в пяти траншеях по всему Тихому океану и за его пределами. Если эта картина подтвердится, речь идет не о редкой аномалии, а о типичной черте самых глубоких мест планеты.

Под этот вывод хорошо ложится и более широкий контекст глубоководных исследований, который можно увидеть в материалах о океане на экзопланете и о том, как наука меняет взгляд на точность физических измерений.

"Когда в расчетах появляется новый слой живых организмов, меняется не только список видов. Меняется и понимание того, сколько вещества проходит через океанические глубины и где именно этот поток задерживается", — отметил в беседе с Pravda.Ru инженер по информационной безопасности Максим Петров.

Следующий этап экспедиций должен проверить другие желоба и понять, сколько углерода эти сообщества действительно перемещают. Чем больше таких точек найдут, тем точнее станет представление о том, что происходит на самом дне океана.

Новые данные показывают: самые глубокие участки океана долго считали почти пустыми, хотя там работает целая сеть жизни. И она питается не из-под земли, а тем, что медленно падает с поверхности.

Ответы на популярные вопросы о жизни в океанических впадинах

Почему ученые раньше не замечали эти сообщества?

Потому что основной интерес был сосредоточен на иле. Каменные стенки желобов долго не считали перспективным местом для поиска жизни.

Что такое фораминиферы?

Это одноклеточные организмы, которые строят собственные раковины и часто крепятся к поверхности камня тонкими нитями.

Почему открытие важно для углеродного цикла?

Потому что такие сообщества перехватывают часть органики, которая опускается сверху. Это помогает точнее оценивать, сколько углерода уходит в глубины океана.

Ограничивается ли находка одним желобом?

Нет. Похожие скальные сообщества уже нашли еще в пяти траншеях, поэтому речь может идти о широкой и распространенной картине.

Читайте также

• Реки против законов природы: зачем России понадобилось поворачивать Сибирь на юг
• Океан глубиной в сотни километров: телескопы зафиксировали пугающий объем жидкой среды
• Гравитация — вечная загадка: почему наука провалила главный замер
• Они двигаются сами: раскрываем магию живых камней Долины Смерти с точки зрения науки
• Базилик против голода: открытие мексиканских ученых обещает богатый урожай