Глубина 8336 метров — и на экране появляется рыба. Не монстр, не чудовище из бездны, а маленький бледный малёк морского слизня. Камера, опущенная в желоб Идзу-Огасавара к югу от Японии, зафиксировала его в августе 2022 года. С этого момента прежние рекорды глубоководных наблюдений устарели.

Экспедицию организовали учёные из Университета Западной Австралии и Токийского университета морских наук и технологий. Они прочёсывали глубочайшие впадины вокруг Японского архипелага с приманкой, камерами и ловушками — искали тот рубеж, за которым рыбы исчезают совсем. Малёк оказался одиночкой: его сняли, но поймать не удалось. По видеозаписи исследователи отнесли его к роду Pseudoliparis, однако без образца нельзя сказать, был ли это Pseudoliparis belyaevi или вид, который водится только в желобе Идзу-Огасавара.

Морские слизни — бесчешуйные рыбы с крупной головой, сужающимся телом и маленькими глазами. Их семейство освоило необычайно широкий диапазон глубин: от прибрежного мелководья до хадальной зоны внутри океанических желобов. Именно эти существа раз за разом бьют рекорды погружения среди позвоночных.

Рекорд, который не удалось поймать

Юный слизень на отметке 8336 метров — самое глубокое подтверждённое наблюдение рыбы в истории. Но есть нюанс: он не самая глубоководная рыба, которую когда-либо доставали из воды. В той же экспедиции двумя особями Pseudoliparis belyaevi пополнили коллекцию, подняв их с глубины 8022 метра в соседнем Японском желобе. Разница в 314 метров между «увиденным» и «пойманным» рекордами может показаться незначительной, однако для существ, живущих у предела возможного, каждый метр имеет значение.

Почему рыбы вообще способны выживать на глубине, где давление превышает 800 атмосфер? Секрет морских слизней — в их необычно мягком, студенистом теле. У них нет плавательного пузыря, который раздавило бы чудовищное давление. Вместо жёстких костей и плотной мускулатуры — желеобразная плоть, насыщенная водой и особыми органическими соединениями, которые стабилизируют белки и клеточные мембраны. Такая биохимическая адаптация позволяет им существовать там, где обычная рыба превратилась бы в лепёшку.

Где проходит граница жизни позвоночных

Открытие у берегов Японии приблизило учёных к пониманию биологического предела. Давление продолжает расти по мере спуска к дну самых глубоких впадин, но рыбы на определённой отметке исчезают, тогда как многие более мелкие животные — ракообразные, черви, голотурии — встречаются и ниже. Почему так? Предполагается, что у позвоночных есть физиологический порог, связанный с работой белков и ферментов при экстремальном давлении. Морские слизни подошли к нему вплотную, но пересечь его, судя по всему, не может ни одна рыба.

Исследователи намеренно искали точку, где заканчивается «рыбный» слой океана. Желоба вокруг Японии — идеальный полигон: здесь есть и сверхглубокие впадины, и богатая фауна на разных горизонтах. Каждая новая находка уточняет карту жизни в хадальной зоне — самой загадочной и наименее изученной части Мирового океана.

Технологии, которые заглядывают в бездну

Как вообще удаётся снимать рыбу на глубине более восьми километров? Современные глубоководные исследования опираются на целый арсенал техники. Ещё в конце XIX века экспедиция на HMS Challenger впервые провела систематическое обследование мирового океана, используя драги и тралы для сбора образцов. В середине XX века на смену прямому наблюдению пришли гидролокаторы, позволившие картировать дно и отбирать осадки, не покидая поверхности. В 1960-х появились дистанционно управляемые аппараты (ROV) — привязанные к судну роботы, способные маневрировать под водой. А в 1980-х к ним добавились автономные подводные аппараты (AUV), работающие по заранее заданной программе без троса.

Именно связка камер с приманкой, спускаемых на тросе, и автономных модулей позволила зафиксировать рекордного малька. Такие системы часами лежат на дне, записывая всё, что приближается к приманке, а затем возвращаются на поверхность с ценнейшими кадрами.

Зачем изучать то, что не видно

Глубокое море остаётся наименее исследованным биомом планеты. Условия там экстремальные: ниже 200 метров исчезает солнечный свет, температура падает в среднем до 4°C, а давление растёт на одну атмосферу каждые 10 метров спуска. На глубине 200 метров на тело давит уже 21 атмосфера — одна от воздуха и двадцать от воды. Учёные визуально обследовали менее 0,001% глубоководного дна. Луна, находящаяся в 380 тысячах километров, картографирована детальнее, чем океанское дно у нас под боком.

Но именно глубокое море критически важно для климата, прогноза землетрясений и здоровья рыбных запасов. Системы наблюдения вроде Ocean Observatories Initiative отслеживают течения, которые управляют климатом, помогают предсказывать штормы и наводнения. А новая угроза — глубоководная добыча полезных ископаемых — может нанести необратимый ущерб хрупким экосистемам, о которых мы знаем меньше, чем о поверхности Марса.

Рекордный слизень — не просто строчка в книге достижений. Это сигнал о том, что жизнь позвоночных в океане имеет чёткий предел, и мы впервые подошли к нему достаточно близко, чтобы его измерить.

Как учёные заглянули на восемь километров вниз

Обычное водолазное снаряжение тут бесполезно: человек не может опуститься на восемь километров. Вместо этого исследователи отправляют на дно автономный аппарат — лендер. Он несёт камеры, приманку и приборы, которые фиксируют условия на морском дне.

Во время экспедиции 2022 года лендеры обследовали глубины от 4 534 до 9 773 метров. Морские слизни попадали в кадр на отметках от 6 824 до 8 336 метров — и именно верхняя граница этого диапазона стала новым рекордом.

Лендер опускается на дно и остаётся неподвижным. Приманка привлекает животных, камера снимает всё, что появляется в поле зрения. После завершения наблюдений аппарат сбрасывает грузы и всплывает на поверхность вместе с отснятым материалом и данными. Потом учёные сравнивают записи с разных глубин, чтобы понять, где рыбы встречаются реже, а где исчезают вовсе.

Мягкое тело против чудовищного давления

Самая глубоководная рыба из когда-либо снятых на видео не выглядит так, будто создана для одной из самых суровых сред на Земле. У неё мягкое тело — без тяжёлой брони, крупных зубов или массивного каркаса, которые обычно ассоциируются с глубоководными существами. Поймать малька не удалось, поэтому о внутреннем строении судят по морским слизням, выловленным на схожих глубинах.

Исследования марианского морского слизня показывают тонкие мышцы, частично отвердевшие кости и череп, который так и не срастается полностью. У глубоководных слизней нет плавательного пузыря, наполненного газом, — на такой глубине он просто сжался бы. Эти особенности и придают им гибкий, почти студенистый вид, который виден на кадрах с глубины.

На отметке 8 336 метров давление влияет не только на форму тела. Оно способно менять структуру белков, из-за чего тем сложнее выполнять химические реакции, поддерживающие жизнь в клетках. Давление также делает клеточные мембраны жёстче и мешает переносу веществ внутрь клетки и наружу.

Морские слизни противостоят этому с помощью адаптаций, которые сохраняют гибкость мембран и форму белков. В их тканях высокая концентрация триметиламиноксида, или ТМАО, — это соединение стабилизирует белки при росте давления. Прозрачная кожа, слабая пигментация и маленькие глаза отражают вечную темноту среды, куда солнечный свет не проникает никогда.

Почему ниже 8 400 метров рыбы исчезают

Камеры экспедиции опускались в желобе Идзу-Огасавара до 9 773 метров, но ниже малька на 8 336 метрах не появилось ни одной рыбы. Такое резкое исчезновение совпадает с пределом, который исследователи предсказали ещё за несколько лет до установления рекорда.

Предсказание строится на том самом ТМАО. У рыб, живущих глубже, концентрация этого соединения выше: каждый шаг вниз требует дополнительной защиты от давления. Но примерно на 8 200–8 400 метрах необходимая концентрация сделала бы жидкости внутри рыбы такими же солёными, как морская вода. Дальнейшее повышение нарушило бы баланс воды и солей, без которого организм не может работать.

Граница может немного сдвигаться, потому что температура тоже влияет на то, как давление действует на белки. Желоб Идзу-Огасавара чуть теплее Марианского, поэтому рыбы здесь способны опускаться глубже. Возможно, учёные когда-нибудь найдут рыбу на несколько метров ниже нынешнего рекорда, но химия клеток делает куда более глубокое открытие маловероятным.

Предыдущий рекорд из Марианской впадины

До экспедиции у берегов Японии самое глубокое подтверждённое наблюдение рыбы относилось к Марианской впадине. В мае 2017 года лендер, которым управляли Японское агентство морских и земных наук и технологий и японская телекомпания NHK, снял морского слизня на глубине 8 178 метров.

Камера пролежала на дне больше 17 часов, прежде чем рыба появилась рядом с приманкой. В той же экспедиции на меньшей глубине учёные видели множество морских слизней, но на рекордной отметке показалась лишь одна особь. Форма тела указывала на марианского морского слизня Pseudoliparis swirei, однако поймать её для подтверждения тоже не удалось.

Для работы в Морском национальном памятнике «Марианская впадина» экспедиции потребовалось специальное разрешение от Службы охраны рыбных ресурсов и дикой природы США. Памятник занимает около 95 216 квадратных миль возле Гуама и Северных Марианских островов. Эта рыба оставалась рекордсменом почти пять лет, пока малёк в желобе Идзу-Огасавара не был снят на 158 метров глубже.

Кто живёт ещё глубже рыб

Рыбы исчезают в районе 8 400 метров, но жизнь продолжается почти до самого дна. Амфиподы — мелкие ракообразные, родственники креветок — обнаружены на глубине более 10 000 метров в Марианской впадине. Одни питаются растительным и животным материалом, падающим сверху, другие — хищники, охотящиеся на сородичей.

Эти ракообразные, как и глубоководные рыбы, используют ТМАО для защиты белков. Вдобавок у них есть другие защитные соединения — глицерофосфорилхолин и сцилло-инозитол, которые, возможно, помогают клеткам работать при давлении, невыносимом для рыб. Учёные до сих пор изучают, как именно эти вещества способствуют выживанию.

Даже после того как рыбы пропадают из самых глубоких частей океана, жизнь там не прекращается. Мягкотелые голотурии, различные черви и другие мелкие беспозвоночные обитают на дне желобов, питаясь органическими остатками, оседающими в осадок.

На границе рыбьего мира

Малёк морского слизня на 8 336 метрах живёт всего на 64 метра выше самой глубокой границы, которую исследователи предсказали для рыб. Такое близкое совпадение расчёта и наблюдения говорит о том, что учёные, похоже, нашли нижний край мира рыб.

Будущие экспедиции с лендерами могут немного отодвинуть рекорд, особенно в желобах с чуть более тёплой водой. Чтобы точно определить вид рекордсмена, нужен физический образец. Пока же титул принадлежит одинокому мальку, мелькнувшему на кадрах, поднятых со дна желоба Идзу-Огасавара.

Рыба, которая не должна существовать

В 2023 году у берегов Японии случилось то, что ещё недавно казалось биологической невозможностью. В желобе Идзу-Огасавара, на глубине 8336 метров, камера запечатлела малька морского слизня. Это самая большая глубина, на которой когда-либо наблюдали рыбу. Предыдущий рекорд — 8178 метров в Марианской впадине — продержался несколько лет, но теперь отодвинут на 158 метров вниз.

На такой глубине давление превышает 800 атмосфер — примерно как если бы на каждый квадратный сантиметр тела давил груз в 800 килограммов. Большинство позвоночных просто расплющило бы. Но морские слизни выживают, и учёные наконец-то начинают понимать, как именно.

Секрет студенистого тела

Морские слизни из семейства липаровых не похожи на привычных рыб. У них нет чешуи, нет плавательного пузыря, а тело почти прозрачное и студенистое. Именно эта мягкость, судя по всему, и позволяет им существовать там, где кости и жёсткие ткани ломаются. Вместо кальциевого скелета у этих существ — хрящеподобные структуры, а клетки насыщены осмолитами — органическими молекулами, которые не дают белкам разрушаться под чудовищным давлением.

У глубоководных рыб также вырабатывается особый фермент — триметиламиноксид (ТМАО). Он стабилизирует белки и не даёт им терять форму. Чем глубже живёт рыба, тем выше у неё концентрация ТМАО. У морских слизней этот показатель зашкаливает, но даже у них есть предел.

Предел глубины: где он?

Исследователи давно спорят, на какой глубине жизнь позвоночных становится невозможной. Расчёты показывали, что ниже 8200–8400 метров рыбы не выживут: давление настолько велико, что даже осмолиты перестают справляться. Наблюдение в желобе Идзу-Огасавара приблизилось к этой границе вплотную.

Малёк, попавший в кадр, — не случайный гость. Он активно плавал и, похоже, кормился. Значит, это не единичная особь, занесённая течением, а представитель устойчивой популяции. И если рыбы живут на 8336 метрах, теоретический предел может оказаться чуть ниже — но вряд ли намного.

Как снимали рекорд

Экспедиция работала в рамках совместного проекта Японского агентства морских наук и технологий (JAMSTEC) и Университета Западной Австралии. Учёные опускали автономный аппарат с приманкой и камерами высокого разрешения. На глубине 8336 метров в объектив попал малёк длиной около 10 сантиметров. Рядом кружили рачки-бокоплавы — обычная пища морских слизней.

Видео подтвердило: рыба не просто дрейфует, а целенаправленно двигается. Это важный аргумент в споре о том, где заканчивается зона обитания позвоночных. Раньше считалось, что ниже 8000 метров встречаются лишь единичные особи, а устойчивые популяции вряд ли существуют. Теперь ясно: жизнь оказалась упорнее.

Почему это важно

Открытие не только уточняет границы жизни на Земле, но и меняет представления о том, какие условия могут выдерживать сложные организмы. Если позвоночные способны существовать под давлением в 800 атмосфер, это расширяет поиск жизни на других планетах и спутниках — например, в подлёдных океанах Европы или Энцелада, где давление тоже велико.

Кстати, тема экстремальной глубины нам не чужда: мы уже рассказывали о червях-нематодах, найденных на глубине 3,6 км в южноафриканской шахте, и о грибах и тихоходках на полукилометровой глубине в мичиганских сланцах. Но морской слизень побил их всех — и, возможно, подобрался к самому дну возможного.