Глубоководные экосистемы, казалось бы, должны голодать. Туда почти не проникает солнечный свет, фотосинтез невозможен, а привычные пищевые цепочки обрываются. Но жизнь на многокилометровой глубине не просто существует — она процветает. Исследователи долго ломали голову, чем питаются обитатели этих тёмных миров, и наконец нашли ответ, который оказался неожиданным даже для специалистов.

Оказалось, что скрытую жизнь на дне океана поддерживает источник пищи, о котором раньше не подозревали. Это открытие меняет представление о том, как устроены пищевые цепи в самых экстремальных условиях планеты.

Что именно нашли учёные

До недавнего времени считалось, что глубоководные сообщества зависят главным образом от «морского снега» — органических частиц, медленно опускающихся из верхних слоёв океана. Этот дождь из останков планктона, фекалий и прочей органики действительно кормит многих обитателей дна, но его явно недостаточно, чтобы объяснить всё биоразнообразие.

Новое исследование показало: есть и другой, куда более обильный и стабильный источник. Речь идёт о хемосинтезе — процессе, при котором бактерии получают энергию не из света, а из химических реакций. Такие микробы давно известны у гидротермальных источников, но, как выяснилось, их роль в глубоководных экосистемах сильно недооценивали.

Бактерии-хемосинтетики образуют основу пищевой цепи, а дальше органика передаётся по цепочке — от микробов к мелким животным, от них к хищникам. Причём масштабы этого процесса таковы, что он способен поддерживать целые сообщества на огромных площадях дна, а не только в редких оазисах у горячих источников.

Почему это меняет картину

Раньше глубоководные экосистемы представлялись учёным чем-то вроде пустыни, где жизнь теплится лишь там, куда случайно заносит пищу сверху. Теперь же выясняется, что дно океана — не пассивный приёмник органики, а активная среда с собственными механизмами производства пищи.

Это объясняет, почему на глубине в несколько километров встречаются столь плотные скопления организмов, причём не только у гидротермальных источников, но и в местах, где никаких очевидных «оазисов» нет. Хемосинтез, судя по всему, работает гораздо шире, чем предполагалось.

Любопытно, что это открытие перекликается с другими находками последних лет. Мы уже рассказывали, как жизнь нашли на глубине 1626 метров под дном океана — там микробы выживают за счёт метана, без света и кислорода. И вот теперь оказывается, что подобные механизмы питания распространены куда шире, чем думали.

Как это связано с пределами жизни

Открытие заставляет задуматься и о границах обитаемой зоны. Если хемосинтез способен поддерживать сложные экосистемы на дне океана, то, возможно, жизнь может существовать и в других местах, где нет солнечного света, но есть подходящие химические условия.

Например, под ледяными корками спутников Юпитера и Сатурна — Европы и Энцелада — есть океаны, и там вполне могут идти похожие процессы. Кстати, мы уже писали о том, что рыба на глубине 8336 метров показала: позвоночные способны жить почти на пределе, но даже там, ниже 8400 метров, рыб уже нет. А вот микробная жизнь, питающаяся за счёт химии, может простираться ещё глубже — и это меняет наши представления о том, где вообще заканчивается биосфера.

Что дальше

Учёным предстоит уточнить, насколько велик вклад хемосинтеза в общий бюджет глубоководных экосистем. Возможно, он даже превосходит поступление органики сверху. Если это подтвердится, придётся пересматривать модели круговорота веществ в океане и прогнозы о том, как глубоководные сообщества отреагируют на изменения климата и деятельности человека.

Пока же ясно одно: океанское дно — не безжизненная равнина, а сложный, во многом ещё не изученный мир, который питает сам себя. И чем глубже мы заглядываем, тем больше удивляемся.