CASTLE.PRI.EE

Записи с меткой «Чёрные курильщики»

В науке долгое время считалось, что живые организмы могут существовать только от энергии Солнца. Ещё в пятидесятых годах двадцатого века считалось, что на океанских глубинах жизнь – отсутствует. На дне Марианской впадины, на глубине свыше десяти тысяч метров, участники погружения увидели живую рыбу. После этого океанографические экспедиции многих стран начали прочёсывать глубоководными сетями океанскую бездну и открывать новые виды животных, семейства, отряды и даже классы!

В 70-х годах было совершено открытие, которое перевернуло многие представления учёных. Возле Галапагосских островов на глубине от двух до четырёх тысяч метров были обнаружены разломы. Предполагается, что в этом месте проходит граница двух тектонических плит. В этом месте из глубин земли поднимаются потоки высокоминерализованной горячей воды под давлением до 250 атмосфер. Причём температура этой воды гораздо выше температуры её кипения при атмосферном давлении и достигает 350 градусов Цельсия.

Из-за чёрных клубов, похожих на дым, выходящих из донных разломов, эти источники назвали «чёрными курильщиками». Поднимающиеся потоки воды содержат большое количество сероводорода, который реагирует с растворенными солями металлов и образует сульфиды чёрного цвета. Они образуют в местах выхода горячей воды трубки и конусы высотой более 40 метров. Их поверхность плотно покрыта разнообразными уникальными живыми существами, которые процветают в таких экстремальных условиях.

В этих источниках, глубоко на дне океанов, морская вода взаимодействует с минералами твёрдой литосферы планеты. В результате этой реакции образуется горячая, щелочная (с высоким уровнем pH) среда, содержащая водород. В ходе этого процесса между водородом и углекислым газом происходят химические реакции, формирующие чрезвычайно сложные органические соединения. Многие из обнаруженных древнейших окаменевших останков, произошли именно в таких подводных источниках.

На глубине четыре тысячи метров отсутствуют солнечные лучи, и богатая жизнь. Чем больше глубины, тем беднее донная жизнь. На поверхностях черных курильщиков были найдены хемоавтотрофные бактерии, которые расщепляют соединения серы, извергаемые из недр планеты. Бактерии покрывают сплошным слоем поверхность дна и живут в агрессивных условиях. Они стали пищей для многих других видов животных. Всего было описано около 500 видов животных, обитающих в экстремальных условиях «чёрных курильщиков».

Представьте воду, температура которой достигает 300° С, наполненную сероводородом, тяжёлыми металлами и различными ядовитыми веществами, в которой процветает богатая жизнь.

Склоны черных курильщиков почти до самых вершин покрыты толстым слоем бактерий (сплетения миллиардов бактериальных клеток образуют так называемые маты), способных выживать при температуре до 120°С. В отдалении от устья курильщиков, там, где температура ниже 30°С, на уступах курильщиков были видны сплетения белых трубок гигантских (до 2,5 м) червей с ярко-алыми щупальцами, а в расселинах сидели крупные (30-40 см) двустворчатые моллюски. В зарослях трубок ползали крабы, рядом плавали рыбы, попадались осьминоги – словом, жизнь кипела.

Важным открытием стали вестиментиферы, которые относятся к классу причудливых животных – погонофор. Это – крупные организмы, длина которых варьирует от 5-7 см до 2,5 м. Тело вестиментифер заключено в трубку, которая открыта только с одного конца. Её материал состоит из белка и хитина. Он выделяется специальными кожными железами.

Обычно трубки вестиментифер образуют сплетения, состоящие из многих сотен или даже тысяч особей, в которых находят приют множество других представителей фауны гидротермальных оазисов. Из переднего конца трубки торчит ярко-красный щупальцевый отдел, который при малейшей опасности стремительно втягивается внутрь. Щупальца расположены в несколько десятков ярусов и поддерживаются двумя опорными лопастями, несущими на переднем конце хитиновые крышечки, которыми вестиментиферы могут плотно затыкать вход в трубку.

У них имеются сердце, почки и мозг, от которого отходят нервы к щупальцам и гигантские аксоны, которые служат для быстрого проведения нервного импульса от мозга к продольной мускулатуре, за счёт сокращения которой животное втягивается в трубку.

Вестиментиферы имеют половые железы, но у них отсутствует рот и кишечник. Зато крупные клетки трофосомы содержат множество вакуолей с бактериями. Они окисляют сероводород до серы и полученную при этом энергию используют для фиксации углекислоты и синтеза органических веществ.

Требующийся бактериям сероводород и кислород транспортируются кровеносной системой вестиментифер. Бактерии, защищённые внутри организма хозяина от вредных воздействий, получают от него сероводород и кислород. За счёт переваривания части бактерий хозяин получает органические вещества, которые служат единственным источником питания вестиментифер. Сожительство этих хемосинтезирующих бактерий и вестиментифер является взаимовыгодным симбиозом.

За миллионы лет, существо «случайно» научилось производить вещества, нужные для строительства трубки, строить её открытой с одной стороны, с правильной стороны приделало хитиновую крышечку и организовало взаимовыгодный симбиоз с бактериями. Чтобы выжить, вестиментиферы должны были сделать это ещё до рождения.

Кроме того, там же были найдены двустворчатые моллюски родов Calyptogena и Bathymodiolus, которые также вступили в симбиоз с бактериями и перестали зависеть от поисков пищи.

Одни из самых интересных созданий глубоководного мирка гидротерм – это помпейные черви (аналогия с извержением вулкана Помпеи). Они живут в зоне горячей воды, достигающей 50°С, и на них постоянно падает пепел из частиц серы.

Черви вместе с вестиментиферами образуют настоящие «сады», дающие пищу и приют многим организмам. Там живут усоногие рачки (считались вымершими), крабы, десятиногие раки, осьминоги и рыбы из семейства бельдюговых. На вершине экологической пирамиды курильщиков находятся хищники – глубоководные осьминоги и хищные рыбы термарцесы (адские церберы).

За красоту и богатство, мир чёрных курильщиков назвали: «Райский сад», «Розовый сад» и так далее. Но возникает вопрос: каким образом поддерживается жизнь в этих райских садах, где отсутствует солнечный свет и которые полны ядовитых с нашей точки зрения веществ? Они смертельны для наземных организмов и тех, что живут в океане в поверхностном слое.

Учёные выяснили, что основой жизни в курильщиках являются бактерии. Они живут за счёт того, что поглощают из воды сероводород и перерабатывают его химическим путём. Эти химические реакции идут с выделением энергии, как при горении топлива выделяется тепло. Дальше с помощью этой энергии бактерии синтезируют из углекислого газа и воды питательные органические вещества, подобно тому, как это делают растения в наземных сообществах.

Синтез питательных органических веществ бактериями за счёт энергии химических реакций получил название хемосинтез. Эти питательные вещества в первую очередь поддерживают жизнь самих бактерий. Затем бактериями питаются другие, более крупные и высокоорганизованные члены сообщества. Открытие экосистем «чёрных курильщиков» стало самым значимым событием в биологии. Такие экосистемы были обнаружены в разных частях Мирового Океана и даже на дне озера Байкал.

Краткое изложение статьи «Экстремальный мир экосистем Чёрных курильщиков» блогера cont.ws_dmitri1967.

P.S. Возможно, после прочтения этой статьи, следующие строчки покажутся вам реальными.

21 июня 2016 года произошла мировая сенсация. Группа учёных во главе с В. Карабановым, заявила об открытии биологической трансмутации урана и тория. Трансмутация – превращение одних химических элементов в другие.

При помощи этой технологии можно:
1. Получить любые изотопы.
2. Превращать ядерные отходы от атомных электростанций в безвредные вещества.
3. Повысить эффективность атомных электростанций в десять раз.
4. Создать портативные источники энергии (размером с батарейку от фонарика), равным по мощности промышленным турбинам.

Имеются и другие перспективы биологической трансмутации.
Трансмутацию можно провести в биореакторе (пробирке), наполненной урановой или ториевой рудой, а также культурой бактерий рода Thiobacillus на специальной питательной среде. Кроме того, в среду вносятся специальные добавки.

Возможности новой технологии впечатляют – вместо граммов можно синтезировать тонны самых дефицитных и дорогих изотопов, включая молибден-99. Вот вам и алхимия.

P. P.S. Хотя, кто позволит внедрить в жизнь это открытие. Человек перестанет зависеть от нефтяных корпораций. А оно им нужно?