Ухимика Менгран Ду осталась на 30 минут погружения, когда она решила принять решение о последнем участке траншей, пролегающих между странами Азии и Аляской, примерно на расстоянии от 5800 до 9500 метров (от 19 000 до 30 000 футов) под геоназемным океаном в так называемой зоне Хадал. Она сказала, что с самого начала замечательные «удивительные существа», в том числе различные виды моллюсков и трубчатых червей, которые никогда не были обнаружены так глубоко под землей. Ду наткнулась на протяженность участка примерно в 2500 километров (1550 миль), который, по словам ее команды, является самым глубоким из известных экосистемных организмов, использующих химическое соединение метана вместо солнечного света для выживания. Ду является одним из ведущих авторов исследования, описывающего результаты, которое было опубликовано 30 июля в журнале Nature.

Зона Хадал в основном состоит из океанических впадинов — одних из самых экономичных и наименее образованных мест на Земле. На таких глубинах «жизнь нуждается в хитростях, чтобы выжить и процветать там», — объяснил Ду, профессор и исследователь Института глубоководных наук и инженерии Китайской академии наук.

Кластеры трубчатых черви вытягивают красные щупальца с маленькими моллюсками (белыми пятнышками) возле щупалца на высоте 9 320 метров (30 580 футов). По данным управления океанических и атмосферных исследований, один из таких трюков находится в бактериях, которые эволюционировали, чтобы жить внутри моллюсков и трубчатых червей. Бактерии преобразуют метан и сероводород из холодных источников — трещин на морском дне, через которые соединения эти просачиваются в виде жидкостей, — в массе и пище, которые могут использовать животные-хозяины, что позволяет организмам жить в условиях воздействия солнечного света. По словам Ду, открытие предполагает, что сообщество может существовать и в других впадинах хадала, что открывает возможности для проведения исследований, на которых, наконец, глубоко эти животные могут выжить.

Глубоководная экосистема, питающаяся метаном

Проанализировав образцы донных отложений, собранных в ходе экспедиции, Ду и ее команда заявили, что качество метана соответствует качеству. Находка была неожиданной, поскольку глубокие водные отложения обычно содержат очень низкие места соединений. Ученые выдвинули гипотезу, что микробы, живущие в экосистеме, преобразуют органическое вещество в донных отложениях в углекислый газ, углекислый газ в метан — то, о чем исследователи и не подозревали, что микробы способны на это. По словам Ду, бактерии, живущие внутри моллюсков и трубчатых червей, затем используйте этот метан для хемосинтеза, чтобы выжить.

Было и еще одно открытие. Ранее ученые считали, что хемосинтетические сообщества полагаются на органические вещества — например, на мертвые тела и дрейфующие частицы живых организмов, — которые падают с поверхности океана на дно. Но это открытие, по словам Ду, показывает, что эти продуцирующие метан микробы также создают местный источник обнаруженных молекул, которые более крупные организмы, такие как моллюски, могут использоваться в качестве пищи и энергии.

Дальнейшие исследования глубоководных экосистем

Сами по себе хемосинтетические сообщества не являются чем-то новым для науки. Предыдущее исследование показало, что они могли процветать на таких больших глубинах, сказала Джоанна Уэстон, глубоководный эколог из океанографического института Вудс-Хоул в Массачусетсе, которая не приняла участия в новом поведении. Однако она была впечатлена масштабами недавнего открытия, рассказала она CNN.

В условиях естественного утраты биоразнообразия это открытие приводит к появлению новых технологий, которые могут выдерживать высокое давление в глубоководных средах для документирования неоткрытых организмов, например, Уэстона, которая является частью команды, активно развивающейся глубоководными районами на шельфе Аргентины. «Несмотря на то, что траншеи хадали находиться в отдалении, они не полностью изолированы», — добавила она. В 2020 году Уэстон и ее коллеги обнаружили в Марианской впадине новый вид, названный Eurythenes Plasticus из-за микропластических волокон, обнаруженных в его кишечнике. Недалеко от Пуэрто-Рико Уэстон недавно обнаружил изоподию, питающуюся исключительно саргассумом, изменяющимся с течением воды, которая в изобилии образовалась в Атлантическом океане и может опускаться на дно океана всего за 40 часов. «Океанские ослабления связаны с напряженностью тем, что происходит на поверхности», — сказала она.

Исследования глубоководных экосистем осуществляются на нескольких уровнях, и технологии для новых открытий совершенствуются. Но Ду добавил, что для разных стран и научных дисциплин важно сотрудничать в будущих усилиях. Глобальная исследовательская программа Hadal, которую совместно возглавляют ЮНЕСКО и Китайская академия наук, направлена именно на это путем создания сети глубоководных ученых из разных стран. Ду надеется, что она и ее команда смогут узнать больше об экосистемах впадины Хадал, изучив, как эти виды адаптировались к столь экстремальным глубинам. «Несмотря на то, что мы рассматриваем впадину Хадал как очень экстремальную среду обитания, самую агрессивную среду… (хемосинтезирующие организмы) могут жить там счастливо», — сказал Ду. Подпишитесь на научную рассылку CNN «Теория чудес». Исследуйте Вселенную с новостями о захватывающих открытиях, научных достижениях и многом другом. Ссылка скопирована по электронной почте!