— Где дверь этой «кладовой питательных веществ» приоткрывается в сторону верхних слоев моря,— говорил Богоров,— там и будет пышное развитие жизни. А открывает эту дверь своеобразный «привратник» — вертикальное перемешивание морских вод, которое иногда совершается весьма бурно, а иногда чрезвычайно слабо.

Вблизи Антарктиды постоянно охлаждающиеся поверхностные воды опускаются, а на их место поднимаются глубинные, таким образом, в этой обширной полосе фитопланктон получает хорошее питание.

В поясах умеренного климата перемешивание океанских вод связано с сезонными колебаниями температуры. За зиму поверхностные слои, охлаждаясь, уплотняются и опускаются вниз, а их место занимают более теплые, из глубин. Поэтому весной здесь происходит взрывопо-добное размножение микроводорослей — настоящее «цветение» океана.

Иная обстановка в тропических водах. Вечное лето, казалось бы, должно обеспечить неизменное благоденствие всем формам жизни. Так оно действительно и есть, но не во всей тропической полосе, а только в ее средней части, в приэкваториальной, там, где воду перемешивают широтные течения и противотечения. Немного севернее или немного южнее — застой на больших пространствах. Палящее солнце и высокая сухость воздуха вызывают здесь сильное испарение. На некоторой глубине возникает более соленый, а следовательно, и более плотный слой — своеобразная заслонка, препятствующая подъему вод, насыщенных питательными веществами. Тепла и света много, но фитопланктон голодает. А ведь эти водоросли — начало пищевой цепи. Из-за их малочисленности скуден и зоопланктон. Зоопланктоном питаются более крупные существа. Значит, и у тех голодный паек. Выходит, «пустыни» в океане, подобно пустыням на суше, очень бедны жизнью.

...Советское исследовательское судно «Витязь» совершало свое очередное плавание по Тихому океану. Экспедицией руководил Богоров. Корабль прошел с севера на юг до Новой Зеландии и с юга на север почти параллельными маршрутами. На протяжении всего рейса, несмотря на частые штормы, не прерывались исследования водной толщи. В результате впервые были получены как бы два меридиональных разреза Тихого океана — между сороковыми широтами обоях полушарий Земли. Какие полезные сведения это принесло?

Примерно до 30° с. ш., то есть в полосе умеренного климата, воды хорошо насыщены солями фосфора. Здесь изобилие всяческого планктона, но преобладают диатомовые водоросли.

По мере продвижения на юг в поверхностных слоях начала убывать концентрация питательных веществ. И планктон незамедлительно отреагировал: диатомей стало меньше, их потеснили более терпимые к недостатку фосфатов перидинеи. А еще южнее простиралась уже истинная океанская «пустыня»: в теплых водах с минимальной концентрацией фосфатов лишь перидинеи (аридная зона).

В приэквагариальной полосе картина снова изменилась: обилие минеральной пищи, и жизнь, как говорится, бьет ключом — диатомовые снова процветают и представлены большим, чем в средних широтах, числом видов.

В Южном полушарии все это чередование повторилось в обратном порядке.

То плавание «Витязя» (в 50-х годах) стало одним из первых свидетельств, что у климатических зон в океане все-таки есть свои живые маркеры. Позднее, когда исследования биологии морей приняли глобальный размах, это блистательно подтвердилось. Да, диатомей действительно превалируют среди всего населения океана. Но не всюду. И главное, от полюса до экватора существенно меняется их видовой состав. То же происходит и с другими «рганжзмами,

Оказалось, что многие представители морской фауны встречаются только в каком-то определенном районе. Более того, для каждой климатической зоны океана характерны своя сообщества живых существ, связанных и пищевыми цепочками, и приспособленностью к конкретным условиям среды.

Но какое значение все это могло иметь для типизации донных отложений, если в них, как считалось, доля органических остатков не составляет и десятой части? Дальнейшие исследования показали, что имеет, можно сказать, решающее .значение,

Лет сорок назад насчитывалось от силы несколько сотен грунтовых проб, взятых с глубоководного дна океана и подвергнутых детальному анализу. И образцы добывать было трудно, и методы анализов были не очень-то совершенными. Но вот с годами методы исследования стали надежнее, Институт океанологии АН СССР получлл возможность сопоставлять полные анализы уже тысяч грунтовых, проб и кернов бурения. И тогда появилась необходимость внести существенные исправления в прежнее представление о составе океанских осадков.

Новые выводы даже для многих специалистов по морской геологии оказались ошеломляющими: в глубоководных отложениях примерно половина (!) всего материала — это органические остатки.

Особенно примечательно, что дно как бы отражает расселение организмов по акваториям планеты. Прежде всего планктона. У диатомовых кремнистые панцири. И повсюду, где господствуют эти водоросли, грунтовые пробы отличаются прежде всего повышенным содержанием кремния. В аридной зоне, где преобладают перидинеи, или синезеленыег у которых почти нет панцирей, отложения иные — известковые за счет раковинок некоторых видов зоопланктона. Кроме того, дно показывает, насколько богата жизнью каждая зона и как все они в этом отношении отличаются друг от друга.

Здесь уместно рассказать и об особой зоне (или, точнее, обособленной).

Сенсационное открытие сделали в феврале 1977 г., когда франко-американская экспедиция на подводном аппарате «Алвин» обследовала Восточно-Тихоокеанское поднятие в 320 км к северо-востоку от Галапагосских островов. Целью погружения была геология рифта, то есть места, где раздвигается океанское ложе. Акванавты осматривали продольные трещины с натеками лавы. Все здесь говорило о растяжении дна. Они фотографировали базальтовые сооружения самых прихотливых форм, собирали манипуляторами тяжелые обломки темных скал. В общем, занимались работой, ставшей для них уже привычной. И вдруг...

Это было на глубине 2600 м. В пятне света, излучаемого прожектором «Алвина», обнаружилось что-то слегка шевелящееся. Рядом — еще и еще. Показалось? Взволнованные акванавты, не веря своим глазам, принялись обследовать все вокруг.

Сомневаться не приходилось — перед ними были живые существа. Об этом немедленно сообщили наверх, на сопровождавший корабль. Всегда считалось, что большие глубины океана безжизненны, поскольку там нет ни света, ни пищи. А тут — такое.

«Оазис» буквально кишел жизнью. В полной темноте обитало множество неизвестных науке организмов. Гигантские, сидящие в трубках черви. Белые двустворчатые моллюски каждый величиной с ладонь. Моллюски помельче располагались целыми друзами, наподобие тех плотных скоплений, что образуют на скалах мидии. Водились там креветки, слепые крабы и даже рыбы. В общем, целое сообщество удивительных существ, само присутствие которых в таком месте было неожиданным и загадочным, чтобы не сказать невероятным. О существовании подобных «оазисов» даже не подозревали.

Загадкой представлялся прежде всего пищевой «фундамент» сообщества. Кто же здесь был первичным производителем пищи? На поверхности океана и вблизи от нее — это зеленые растения, создающие органику с помощью фотосинтеза. Первая мысль акванавтов: не падают ли сюда «крошки» с того стола, что ломится от яств наверху? Но вряд ли тем могло поддерживаться такое кипение жизни. Нет, стол здесь имелся явно свой. А какой свой, это выяснилось, когда измерили температуру воды и сделали анализы ее проб.

«Оазис» располагался вокруг выходов горячей воды— вокруг гидротерм. Условия в нем были просто-таки тепличные — плюс 10—20°С. Но не это оказалось решающим для существования уникального сообщества. Главное установили в Массачусетсом технологическом институте, где сделали анализ проб воды. В океанских гидротермах, как и во многих горячих источниках на суше, обнаружилось много сероводорода. Это ядовитое соединение — излюбленная пища некоторых бактерий. Именно из него они умеют извлекать энергию, чтобы превращать углекислый газ в органические соединения, то есть в пищу.

Такие окисляющие серу бактерии нашлись и вокруг подводных гидротерм. Вот оно — первое звено. С него и началась пищевая цепь всего сообщества.

У некоторых организмов она начиналась крайне необычно. Здесь обитали и фильтраторы, отцеживавшие из воды бактерий и поедавшие их. Но правилом были совсем иные взаимоотношения.

Один из видов погонофор крайне озадачил исследователей. Нечто похожее нашел еще в 1966 г. американский гидронавт, когда опускался на своем «Дип-стар-4000» на тысячеметровую глубину близ берегов Южной Калифорнии. Он сорвал тогда механической рукой пучок таких же трубок и доставил на поверхность. Второй раз единственный экземпляр однотипного существа подняли в Атлантике с материкового склона у Гайяны, где оно пребывало на глубине 500 м.

И вот теперь погонофора на дне рифта. Причем она существенно отличалась от своих предшественниц, и потому ее назвали «рифтия».

Она преобладала среди жителей «озаиса». Плотные скопления рифтий прикреплялись прямо к базальтовым скалам почти у самых отверстий, через которые изливалась горячая вода. Каждое животное представляло;собой замкнутую трубку длиной до 1 м. На свободном конце тела у рифтий красовался ярко-красный плюмаж щупалец. Но они ничего не ловили. И вообще предназначались не для добычи пищи, скорее, выполняли роль жабр, где шел обмен кислородом, углекислым газом и сероводородом с окружающей средой. Внутри трубки помещалось тело животного.

Казалось, эти существа давно должны бы захиреть и погибнуть от истощения, поскольку ни рта, ни малейшего намека на пищеварительные органы у них не было. Однако, судя по всему, рифтиям жилось неплохо. И колония в целом, и каждое существо в отдельности отнюдь не выглядели угнетенными, их шикарные плюмажи весело трепетали, словно дорогие газовые платочки на ветру. Значит, как-то эти животные питались. Но как?

Секрет удалось раскрыть позже. Он заключался в том, что находящееся в трубке тело погонофоры оказалось заселенным множеством серных бактерий. Само тело. Хозяин исправно поставлял им газовое сырье, а получал необходимую для собственного пропитания органику. Так и жили, не обижая друг друга.

Рифтий даже выработали в своей крови специальный механизм, блокирующий ядовитое действие сероводорода, который, как известно, парализует дыхание живого существа столь же решительно, как и мгновенно убивающий цианистый калий. Здесь же гемоглобин крови совершенно безвредно для всего организма связывал одновременно и кислород для дыхания, и сероводород.

Интересно, местные крабы, живущие тем, что безжалостно объедают у рифтий щупальцы, тоже выработали в себе устойчивость против губительного действия сероводорода.

В «оазисе» жили разные виды серных бактерий, но каждая популяция животных — рифтии, моллюски — предпочитала иметь дело только со «своим» штаммом.

Вскоре после галапагосских открыли ряд гидротерм в районе Калифорнийского залива. Затем еще севернее целое гидротермальное поле с 24 горячими источниками. Потом дошла очередь до других океанов. И почти всюду в рифтах тоже обнаружились столь же удивительные «оазисы» вокруг отверстий в базальтовых скалах или рядом с параллельными неширокими трещинами.

Вблизи некоторых таких выходов горячих вод температура поднималась до 35°С, а внутри отверстий достигала даже 350ГС. Ряд гидротерм назвали черными курильщиками — над ними поднимались струи темных растворов, сильно насыщенных соединениями металлов. А по соседству — населенные «оазисы».

Нетрудно себе представить, как хрупка каждая такая веточка жизни, как зависимо ее существование от гидротермы, а вернее, от рабочего состояния самого рифта. Ведь именно он — главный даритель всех средств существования. Замри рифт, прекратись раскрытие дна — и рано или поздно обломятся веточки, исчезнут «оазисы», вымрут целые сообщества организмов.

Остановившихся рифтов на Земле было немало. Некоторые исчезли, поглощенные вместе с краем плиты в зонах поддвига. Но другие поныне доступны исследованию. Есть такой, например, в Филиппинском море. Значит, дну его тоже памятны давние трагедии маленьких островков жизни.

Впрочем, может, это надо отнести к событиям сугубо местного масштаба, не имеющим влияния на судьбы глобальных биот? Однозначного ответа тут нет. Трудно сказать, что становится спусковым механизмом крупных перестроек в земных сообществах. Экологические связи сложны.

Но при всех случаях гидротермальные «оазисы» — пример того, в какой большой степени эволюции живых сообществ (по крайней мере, этой особой зоны океана) могут зависеть от режима работы тектонического механизма Земли.

Однако вернемся к другим зонам океана.

Приблизиться к правильному пониманию явлений природы уже само по себе ценно. А рано или поздно новые знания потянут за собой новые возможности и умения людей. Так произошло и с системой климатической зональности океанских отложений, обстоятельно разработанной Лисицыным к середине 70-х гг. Она помогла установить, что донные отложения, покоящиеся сейчас на студеном северо-западе Тихого океана, образовались 150 млн, лет назад близ экватора. Это стало, конечно, еще одним подтверждением справедливости неомоби-листских представлений о разрастании ложа океана. Но не только. Появилась возможность реконструировать положение климатических зон древних акваторий нашей планеты и дополнить биографию подводного населения Земли некоторыми недостающими страницами.

В середине 70-х гг. американское судно «Гломар Чел-ленджер» плавало по всем акваториям планеты. Сообщения об этих рейсах не сходили со страниц мировой прессы. Они поступали с разных концов света, и корабль нередко называли верхом технического совершенства.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27