Глубоководные черви - пример для Homo sapiens

От редактора astronet. Эта заметка не совсем астрономическая. Но мы ищем жизнь во Вселенной, на других планета, а оказывается рядом с нами существует жизнь отличающаяся от привычной нам почти столь же сильно, как и инопланетная.

Что будет с человечеством, когда иссякнут запасы нефти и газа на материках и на шельфе? Это время не за горами, и не думать о нем сегодня нельзя. Неожиданно оказалось, что путь к решению энергетических проблем могут предложить биологи, а точнее - зоологи.

Прошло более полувека с тех пор, как зоологи впервые узнали о существовании погонофор - небольших, длиной 10-20 см и в диаметре меньше миллиметра червеобразных морских животных, обитающих на больших глубинах. Самая примечательная черта этих существ - отсутствие пищеварительной системы. Ни рта, ни кишечника, ни анального отверстия, и это при том, что во многих других отношениях это существа эволюционно вполне продвинутые. У них замкнутая кровеносная система, довольно сложная сеть нервов, есть спинномозговая трубка и мозг на головном конце. Несколько десятилетий погонофор всесторонне изучали ученые из разных стран, в том числе советские зоологи, но ключ к раскрытию тайны их питания нашелся только после того, как в гидротермальных глубинных зонах океана были открыты гигантские родственники этих животных - вестиментиферы.

Эти существа произвели необычайное впечатление на исследователей морских глубин. Во-первых, никто не ожидал, что посреди глубоководной донной пустыни есть пышные очаги жизни. Во-вторых, эти оазисы существуют во враждебной среде сероводородных вулканических выделений. И, кроме того, они поражают красотой: в кромешной океанической тьме взорам ученых открылись густые сплетения белых трубок длиной до 2,5 м и толщиной 3-5 см, в которых сидят сами черви, а из трубок наружу высовываются роскошные венцы из ярко-красных щупалец. Вестиментиферы удивили не только геологов, которые первыми их обнаружили, но и взявшихся за их изучение зоологов. Снова никаких признаков пищеварительной системы!

Институт океанологии им. П.П.Ширшова РАН провел несколько экспедиций по изучению гидротермальных сообществ в различных районах Мирового океана, и российские зоологи, в их числе член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой зоологии беспозвоночных биологического факультета МГУ Владимир Малахов и доктор биологических наук из Института океанологии Сергей Галкин, получили возможность изучать вестиментифер. Ученые обнаружили, что слоистый тяж из крупных клеток внутри их тела, который называется трофосомой, буквально начинен симбиотическими бактериями. Эти микроорганизмы окисляют сероводород и энергию, которая высвобождается при этом химическом процессе, используют для синтеза органических веществ. А червям остается лишь пользоваться произведенной бактериями органикой. Кровеносная система червей устроена таким образом, что ее капилляры пронизывают каждую клеточку трофосомы. По ним переносится не только нужный червям кислород, но и необходимый для их сожителей сероводород. Сожительство очень выгодно обеим сторонам, никакая другая пища вестиментиферам не нужна, а вместе с ней не нужны и органы пищеварения. После этого выяснилось, что и погонофоры тоже живут за счет симбиоза с бактериями-автотрофами. Только они окисляют не сероводород, а метан. Российские зоологи изучили распространение этих животных по дну Мирового океана, составили карты и считают, что их можно использовать для поиска газовых месторождений. Заранее предупредим: речь идет о животных глубоководных, и месторождения соответственно находятся на глубинах, недоступных для современных способов добычи. Но ведь и шельфовые месторождения когда-то разрабатывать не умели. Может быть, политикам все-таки стоит задуматься над тем, что океанские глубины с потенциальным источником энергоносителей пока не поделены между государствами, и для медитаций на эту тему использовать карту распространения погонофор?

И еще одну тему для размышлений подсказали эти черви, поделился с нами профессор Малахов. "Когда ученые рассуждают о земной жизни - как она зародилась и как ее сохранить, они подразумевают жизнь, в основе которой лежит фотосинтез - осуществляемый растениями процесс синтеза органики с использованием солнечной энергии, а Солнце рассматривают как обязательный источник жизни. Образ жизни вестиментифер свидетельствует: без солнечного света жизнь вполне возможна. Температурный режим гидротермальных выходов определяется не Солнцем, а глубинными геофизическими процессами, которые происходят в центре нашей планеты - она подогревается изнутри. Вестиментиферы - именно те живые организмы, которые уцелеют на Земле при любых планетарных катастрофах, будь то глобальное оледенение, падение астероида или ядерная зима". Раз одни живые существа сумели использовать даровое тепло планеты, то ничто не мешает и другим, то есть нам, научиться делать то же самое.

Земля - живая планета. В ее недрах постоянно перемешиваются компоненты: тяжелые элементы опускаются внутрь, формируя железно-никелевое ядро, а легкие выплавляются наверх, образуя мантию. Эти движения порождают вулканическую активность и выход горячих газов. Открытие вестиментифер и других организмов, живущих за счет тектонической энергии планеты, позволяет думать о возможности существования жизни далеко от Солнца - на крупных спутниках Юпитера и Сатурна. Среди множества спутников этих гигантских планет есть очень крупные небесные тела, сами представляющие собой планеты земного типа. Такие спутники, как Ио, Европа и др., покрыты толстым слоем льда (состоящего не только из воды, но и из замерзшей углекислоты, аммиака и метана). От Солнца эти планеты получают ничтожное количество тепла. Однако и на Ио, и на Европе обнаружены мощные вулканы, выбрасывающие газ и обломки прямо в прилежащее космическое пространство. А раз есть вулканы - значит, вокруг них под толстым слоем льда есть участки с высокой и умеренной температурой, где может существовать примитивная, а может быть, и не слишком примитивная жизнь, основанная на хемосинтезе.

(Оригинальная статья - http://www.izvestia.ru/science/article29099. )