Марианская впадина (или Марианский желоб) – глубочайшее место земной поверхности. Расположено оно на западной окраине Тихого океана в 200 километрах восточнее Марианского архипелага.
Парадоксально, но о тайнах космоса или горных вершин человечество знает гораздо больше, чем об океанских глубинах. И одним из самых загадочных и неисследованных мест нашей планеты является как раз Марианский желоб. Так что же мы знаем о нем?
Марианская впадина – дно мира
В 1875 году команда британского корвета «Челленджер» обнаружила в Тихом океане место, где не было дна. Километр за километром канат лота уходил за борт, но дна не было! И лишь на глубине 8184 метра спуск каната прекратился. Так была открыта самая глубокая подводная щель на Земле. Ее нарекли Марианским желобом, по имени близлежащих островов. Была определена ее форма (в виде полумесяца) и местоположение самого глубокого участка, получившего название «Бездны Челленджера». Он расположен в 340 км южнее острова Гуам и имеет координаты 11°22′ с. ш., 142°35′ в. д.
«Четвертым полюсом», «чревом Геи», «дном мира» называют с тех пор эту глубоководную впадину. Ученые-океанографы долгое время пытались узнать ее истинную глубину. Исследования разных лет давали разные значения. Дело в том, что на такой колоссальной глубине плотность воды повышается по мере приближения ко дну, поэтому и свойства звука от эхолота в ней тоже меняются. Применив вместе с эхолотами барометры и термометры на разных уровнях, в 2011 году было установлено значение глубины в «Бездне Челленджера» 10994 ± 40 метров. Это высота горы Эверест плюс еще два километра сверху.
Давление на дне подводной расселины составляет почти 1100 атмосфер, или 108,6 Мпа. Большинство же глубоководных аппаратов рассчитаны на максимальную глубину в 6-7 тысяч метров. За время, прошедшее с момента открытия глубочайшего каньона, удачно достичь его дна удавалось только четыре раза.
В 1960 году глубоководный батискаф «Триест» впервые в мире спустился на самое дно Марианской впадины в районе «Бездны Челленджера» с двумя пассажирами на борту: лейтенантом ВМС США Доном Уолшем и швейцарским океанографом Жаком Пикаром.
Их наблюдения позволили сделать важный вывод о присутствии жизни на дне каньона. Открытие восходящего тока воды также имело важное экологическое значение: основываясь на нем, ядерные державы отказались от захоронения на дне Марианского провала радиоактивных отходов.
В 90-е годы желоб исследовал японский беспилотный зонд «Kaiko», принесший со дна пробы ила, в которых были обнаружены бактерии, черви, креветки, а также картинки дотоле неведомого мира.
В 2009 году покорил бездну американский робот Nereus, поднявший со дна пробы ила, минералы, образцы глубоководной фауны и фото обитателей неведомых глубин.
В 2012 году в бездну в одиночку совершил погружение Джеймс Кэмерон – автор «Титаника», «Терминатора» и «Аватара». Он провел на дне 6 часов, собирая пробы грунта, минералов, фауны, а также делая фотографии и 3D видеосъемку. На основе этого материала был создан фильм «Вызов бездне».
Удивительные открытия
В желобе на глубине около 4 километров расположен действующий вулкан Дайкоку, извергающий жидкую серу, которая кипит при 187° С в небольшом углублении. Единственное озеро жидкой серы было открыто только на спутнике Юпитера – Ио.
В 2-ух километрах от поверхности клубятся «черные курильщики» – источники геотермальной воды с сероводородом и другими веществами, которые при контакте с холодной водой превращаются в черные сульфиды. Движение сульфидной воды напоминает клубы черного дыма. Температура воды в месте выброса достигает 450° С. Окрестное море не закипает только из-за плотности воды (в 150 раз большей, чем у поверхности).
На севере каньона расположены «белые курильщики» – гейзеры, извергающие жидкий углекислый газ при температуре 70-80° С. Ученые предполагают, что именно в таких геотермальных «котлах» следует искать истоки возникновения жизни на Земле. Горячие источники «подогревают» ледяные воды, поддерживая жизнь в бездне – температура на дне Марианской впадины находится в пределах 1-3° С.
Жизнь за пределами жизни
Казалось бы, что в обстановке полного мрака, безмолвия, ледяного холода и невыносимого давления жизнь во впадине просто немыслима. Но исследования впадины доказывают обратное: почти в 11 километрах под водой есть живые существа!
Дно провала покрыто толстым слоем слизи из органических осадков, опускающихся из верхних слоев океана уже сотни тысяч лет. Слизь является прекрасной питательной средой для баррофильных бактерий, составляющих основу питания простейших и многоклеточных. Бактерии, в свою очередь, становятся пищей для более сложных организмов.
Экосистема подводного каньона поистине уникальна. Живые существа сумели адаптироваться к агрессивной, губительной в нормальных условиях среде, при высоком давлении, отсутствии света, малом количестве кислорода и высокой концентрации токсичных веществ. Жизнь в таких невыносимых условиях придала многим обитателям пучины устрашающий и малопривлекательный вид.
Глубоководные рыбы имеют невероятных размеров пасть, усаженную острыми длинными зубами. Высокое давление сделало их тела небольшими (от 2 до 30 см). Впрочем, встречаются и крупные экземпляры, как например, амеба-ксенофиофора, достигающая 10 см в диаметре. Плащеносная акула и акула-домовой (гоблин), обитающие на глубине 2000 метров, вообще достигают 5-6 метров в длину.
На разных глубинах обитают представители разных видов живых организмов. Чем более глубоководные обитатели бездны, тем лучше у них развиты органы зрения, позволяющие в полном мраке улавливать малейший отблеск света на теле добычи. Некоторые особи и сами способны вырабатывать направленный свет. Иные существа и вовсе лишены органов зрения, их заменяют органы осязания и радиолокации. С увеличением глубины подводные жители все более и более теряют свою окраску, тела многих из них почти прозрачны.
На склонах, где находятся «черные курильщики», живут моллюски, научившиеся нейтрализовать смертельные для них сульфиды и сероводород. И, что пока остается загадкой для ученых, в условиях огромного давления на дне они каким-то чудом ухитряются сохранять целым свой минеральный панцирь. Аналогичные способности проявляют и другие жители Марианской впадины. Изучение образцов фауны показало многократное превышение уровня радиации и токсичных веществ.
К сожалению, глубоководные существа погибают из-за смены давления при любой попытке поднять их на поверхность. Только благодаря современным глубоководным аппаратам стало возможным изучать обитателей впадины в их естественной среде. Уже выявлены представители фауны, не известные науке.
Тайны и загадки «чрева Геи»
Таинственная бездна, как и любое непознанное явление, окутана массой тайн и загадок. Что скрывает она в своих глубинах? Японские ученые утверждали, что, прикармливая акул-гоблинов, они видели акулу 25 метров длиной, пожирающую гоблинов. Чудовищем таких размеров могла быть лишь акула-мегалодон, вымершая почти 2 миллиона лет назад! Подтверждением служат находки зубов мегалодона в окрестностях Марианского желоба, возраст которых датируется всего 11 тысячами лет. Можно предположить, что в глубинах провала еще сохранились экземпляры этих монстров.
Немало ходит рассказов о выброшенных на берег трупах гигантских чудовищ. При спуске в бездну немецкого батискафа «Хайфиш» погружение остановилось в 7 км от поверхности. Чтобы понять причину, пассажиры капсулы включили освещение и пришли в ужас: их батискаф, словно орех, пытался разгрызть какой-то доисторический ящер! Только импульсом электрического тока по внешней обшивке удалось отпугнуть чудовище.
В другой раз при погружении американского глубинного аппарата из-под воды стал доноситься скрежет металла. Спуск был остановлен. При осмотре поднятого оборудования оказалось, что металлический трос из титанового сплава наполовину перепилен (или перегрызен), а балки подводного аппарата погнуты.
В 2012 году видеокамера беспилотного аппарата «Титан» с глубины 10 километров передала картинку объектов из металла, предположительно НЛО. Вскоре связь с аппаратом прервалась.
К сожалению, никаких документальных подтверждений этих интересных фактов не имеется, все они основаны лишь на рассказах очевидцев. У каждой истории есть свои фанаты и скептики, свои аргументы «за» и «против».
Перед рискованным погружением в впадину Джеймс Кэмерон сказал, что хотел своими глазами увидеть хотя бы часть тех тайн Марианской впадины, о которых ходит столько слухов и легенд. Но он не увидел ничего, что выходило бы за грань познаваемого.
Так что же мы знаем о ней?
Чтобы понять, как образовалась Марианская подводная щель, следует вспомнить, что подобные щели (желоба) обычно образуются по краям океанов под действием движущихся литосферных плит. Океанские плиты, как более старые и тяжелые, «подползают» под континентальные, образуя на местах стыков глубокие провалы. Самым глубоким является стык Тихоокеанской и Филлипинской тектонических плит недалеко от Марианских островов (Марианская впадина). Тихоокеанская плита движется со скоростью 3-4 сантиметра в год, в результате чего по обоим ее краям происходит повышенная вулканическая деятельность.
На протяжении всей длины этого глубочайшего провала обнаружено четыре так называемых моста – поперечных горных хребта. Хребты образовались предположительно благодаря движению литосферы и вулканической деятельности.
Желоб в поперечнике имеет V-образную форму, сильно расширяясь кверху и сужаясь книзу. Средняя ширина каньона в верхней части составляет 69 километров, в самой широкой части – до 80 километров. Средняя ширина дна между стенками – 5 километров. Наклон стенок почти отвесный и составляет всего 7-8°. Впадина тянется с севера на юг на 2500 километров. Желоб имеет среднюю глубину около 10 000 метров.
Только три человека на сегодняшний день побывали на самом дне Марианской впадины. В 2018 году планируется еще одно пилотируемое погружение на «дно мира» на самом глубоком его участке. На этот раз покорить впадину и узнать, что скрывает она в своих глубинах, попытаются известный российский путешественник Федор Конюхов и полярный исследователь Артур Чилингаров. В настоящее время ведется изготовление глубоководного батискафа и составляется программа исследования.
Марианский желоб – одно из самых известных мест на планете. Но это не мешает ему быть хранителем тайн и загадок. Что же находится на дне Марианской впадины и кто из живых существ способен выдерживать эти невероятные условия?
Уникальная глубина планеты
Дно Земли, бездна Челленджера, самое глубокое место на планете… Какие только звания не присваивали малоизученной Марианской впадине. Она представляет сбой V-образную чашу диаметром порядка 5 км с крутыми склонами, расположенными под углом всего 7-9° и плоским дном. По замерам 2011 года глубина желоба составляет 10, 994 км ниже уровня моря. Трудно представить, но в ее глубинах с легкостью может поместиться Эверест – самая высокая гора планеты.
Глубоководная впадина расположена в западной части Тихого океана. Свое название уникальная географическая точка получила в честь расположенных в непосредственной близости Марианских островов. Вдоль них она протянулась на 1,5 км.
Это удивительное место на планете образовалось в результате тектонического разлома, где Тихоокеанская плита частично заходит на Филиппинскую.
Тайны и загадки «Чрева Геи»
Вокруг малоизученной Марианской впадины витает множество тайн и легенд. Что же скрывается в глубинах желоба?
Японские ученые, долгое время изучавшие акул-гоблинов утверждают, что во время прикормки хищников видели гигантских размеров существо. Это была 25-метровая акула, которая приплыла поживиться акулами-гоблинами. Предполагается, что они имели счастье лицезреть прямого потомка акулы-мегалодон, которая по официальной версии вымерла 2 млн. лет назад. В подтверждение тому, что эти монстры вполне могли сохраниться в глубинах желоба, ученые предоставили найденные на дне гигантские зубы.
Миру известно много историй о том, как на берегах близлежащих островов находили выброшенные водами трупы неизвестных гигантских чудовищ.
Интересный случай описывают участники спуска немецкого батискафа «Хайфиш». На глубине в 7 км произошла внезапная остановка самоходного аппарата. Чтобы выяснить причину остановки, исследователи включили прожекторы и ужаснулись увиденному. Перед ними был доисторический глубоководный ящер, который пытался разгрызть подводное судно. Чудовище отпугнул лишь ощутимый электроимпульс наружной обшивки самоходного аппарата.
Еще один необъяснимый случай произошел и при погружении американского глубоководного судна. В момент опускания аппарата на титановых тросах исследователи услышали скрежет металла. Чтобы выяснить причину, они извлекли аппарат обратно на поверхность. Как оказалось балки судна были погнутыми, а титановые тросы практически перепилены. Кто же из обитателей Марианской впадины опробовал свои зубы, так и осталось загадкой.
Удивительные обитатели желоба
Давление на дне Марианской впадины достигает отметки в 108,6 МПа. Этот параметр более чем в 1100 раз выше обычного атмосферного давления. Неудивительно, что люди долгое время считали, что на дне желоба при ледяном холоде и невыносимом давлении жизни нет.
Но вопреки всему на глубине в 11 километров встречаются глубоководные монстры, сумевшие адаптироваться к этим ужасным условиям. Так кто же эти представители животного мира, успешно освоившие самое глубокое место на планете и комфортно себя чувствующие в стенах Марианской впадины?
Морской слизень
Эти удивительные существа, обитающие на глубине в 7-8 км, по внешнему виду больше напоминают не привычных нам «поверхностных» рыб, а скорее головастиков.
Тело этих удивительных рыб представляет собой киселеобразную субстанцию, параметр плотности которой чуть выше воды. Такая особенность устройства дает возможность морским слизням плавать с минимальными энергетическими затратами.
Тело этих глубоководных обитателей преимущественно темных окрасов от розового-бурого до черного. Хотя встречаются и бесцветные виды, сквозь прозрачную кожу которых просвечиваются мышцы.
Размер взрослой особи морского слизня всего 25-30 см. Голова ярко выражена и сильно приплюснута. Хорошо развитый хвост составляет более половины длины тела. Мощный хвост и хорошо развитые плавники рыба использует для передвижения.
Медузы традиционно обитают в верхних водных слоях. Но бентокодон комфортно себя чувствует на глубине порядка 750 метров. Внешне удивительный житель Марианской впадины напоминает красную летающую тарелку D 2-3 см. Края «тарелки» обрамляют 1,5 тыс. тончайших щупальцев, которые помогают медузе ориентироваться в пространстве и быстро передвигаться, преодолевая толщи воды.
Питается бентокодон одноклеточными и ракообразными, которые в морских глубинах проявляют биолюминесцентные свойства. По мнению морских биологов, красная расцветка подарена природой этим медузам с целью маскировки. Если бы они имели прозрачный цвет, как их верховодные собраться, то при проглатывании светящихся в темноте рачков становились сразу бы заметными для более крупных хищников.
Макропина бочкоглаз
Среди удивительных обитателей Марианской впадины неподдельный интерес к себе вызывает необычная рыба под названием малоротая макропина. Она награждена природой прозрачной головой. Глаза рыбы, расположенные глубоко внутри прозрачного купола, могут вращаться в разные стороны. Это дает возможность бочкоглазу, не двигаясь с места, осуществлять поиск во всех направлениях даже в условиях тусклого и рассеянного света. Расположенные в передней части головы ложные глаза на самом деле являются органами обоняния.
Сжатое с боков тело рыбы по форме напоминает торпеду. Благодаря такому строению она способна «зависать» на одном месте по несколько часов. Для придания телу ускорения макропина просто прижимает к телу плавники и начинает активно работать хвостом.
Симпатичное животное, обитающее на глубине в 7 тыс. метров, является самым глубоководным осьминогом среди известных науке. За счет широкой колоколообразной головы и размашистых слоновых «ушек» его часто называют не иначе, как осьминог Думбо.
Глубоководное создание имеет мягкое полустуденистое тело и два расположенных на мантии плавника, соединенных между собой широкими перепонками. Парящие движения над поверхностью дна осьминог осуществляет за счет работы сифонной воронки.
Паря вдоль морского дна, он высматривает добычу – двустворчатых моллюсков, червеобразных животных и ракообразных. В отличие от большинства головоногих Думбо не расклевывает добычу похожими на клюв челюстями, а заглатывает ее целиком.
Маленькие рыбки с выпученными телескопическими глазками и огромными открытыми ртами обитают на глубине 200-600 метров. Свое название они получили за характерную форму тела, имеющую сходство с орудием для рубки, оснащенным короткой ручкой.
Обитающие в глубинах Марианской впадины рыбы-топорики имеют фотофоры. Специальные органы свечения расположены в нижней половине тела небольшими группами вдоль брюшка. Испуская рассеянный свет, они создают противотеневой эффект. Это делает топориков менее заметными для обитающих на дне хищников.
Пожиратели костей оседаксы
К числу тех, кто живет на дне Марианской впадины, относятся и многощетинковые черви. Они достигают длины всего 5-7 см. В роли пищи оседаксы используют вещества, содержащиеся в костях погибших морских обитателей.
Секретируя кислотное вещество, они проникают в скелет, извлекая из него все необходимые для жизни микроэлементы. Дышат крошечные пожиратели костей через пушистые отростки на теле, которые умеют добывать из воды кислород.
Не меньший интерес вызывает и способ приспосабливаемости этих созданий. Самцы, размер которых в десятки раз меньше самок, живут на теле своих дам. Внутри обрамляющего тело плотного желатинового конуса может одновременно уживаться до сотни самцов. Они покидают свое убежище лишь в моменты, когда самка-добытчица находит новый источник пищи.
Активные бактерии
Во время последней экспедиции датские ученые обнаружили на дне впадины и колонии активных бактерий, которые имеют огромное значение в поддержании углеродного цикла океана.
Примечательно, но на глубине в 11 км бактерии в 2 раза активнее их же собратьев, но обитающих на глубине в 6 км. Ученые объясняют это необходимостью перерабатывать колоссальные объемы органического материала, которые попадают сюда, опускаясь с более малых глубин, и в результате землетрясений.
Подводные монстры
Огромная толща океана в Марианском желобе полнится не только милыми и безобидными созданиями. Самое неизгладимое впечатление оставляют глубинные чудовища.
В отличие от выше упомянутых жителей Марианской впадины иглорот имеет очень грозный облик. Его длинное тело укрыто скользкой лишенной чешуи кожей, а страшная морда «украшена» огромными зубами. Обитает чудище на глубине в 1800 м.
Поскольку в глубины желоба практически не проникают солнечные лучи, многие его обитатели имеют способность светиться в темноте. Иглорот не является исключением.
На теле рыбы есть фотофоры – железы свечения. Их глубоководный житель использует сразу в трех целях: для защиты от крупных хищников, общения с себе подобными и приманки мелкой рыбешки. Во время охоты иглорот задействует и специальный ус – светящееся утолщение. Потенциальная жертва принимает светящуюся полоску за мелкую рыбешку и в итоге сама попадается «на удочку».
Рыба удивительна не только по внешнему виду, но и по образу жизни. Прозвище «удильщик» она получила за примечательный отросток на голове, заполненный биолюминесцентными бактериями. Привлекаемая свечением «удочки» потенциальная жертва подплывает на близкое расстояние. Удильщику остается только лишь раскрыть пасть ей навстречу.
Эти глубоководные хищники очень прожорливы. Чтобы принять добычу, которая превышает размеры самого хищника, рыба способна растягивать стенки своего желудка. По этой причине в случае нападения удильщика на слишком крупную жертву в результате могут погибнуть оба.
Хищник имеет очень необычный внешний вид: длинное туловище с короткими плавниками, устрашающая морда с похожим на клюв гигантским носом, выдвигающиеся вперед огромные челюсти и неожиданно розовая кожа.
Как полагают биологи, длинный вырост в виде клюва необходим хищнику для нахождения пищи в кромешной темноте. За столь необычную и даже страшную внешность хищника часто называют акула-гоблин.
Примечательно, что у акул-домовых отсутствует плавательный пузырь. Это частично компенсируется увеличенной печенью, вес которой по отношению к телу может составлять до 25%.
Встретить хищника можно лишь на глубине не менее 900 м. Примечательно, что чем старше особь, тем глубже она будет обитать. Но даже взрослые особи акул-домовых не могут похвастаться внушительными размерами: длина тела в среднем 3-3,5 м, а вес порядка 200 кг.
Плащеносная акула
Это опасное существо, обитающее в недрах Марианской впадины, по праву считается царем подводного мира. Самый древний вид акул имеет змеевидную форму тела, укрытого складчатой кожей. Пересекающиеся в районе горла жаберные перепонки образуют из кожных складок широкий мешок, внешне напоминающий волнистый плащ длиной в 1,5-1,8 метра.
Доисторический монстр имеет примитивное строение: позвоночник не разделен на позвонки, все плавники сосредоточены в одной области, хвостовой плавник состоит только из одной допасти. Главная гордость плащеносца – его пасть, усеянная расположенными в несколько рядов 3-мя сотнями зубов.
5 / 5 ( 1 vote )
Марианская впадина представляет собой серповидную впадину в западной части Тихого океана, к востоку от Марианских островов вблизи Гуама. Регион, окружающий траншею, примечателен множеством уникальных природных условий. Марианская впадина содержит самые глубокие известные точки на Земле, жерла, бурлящие жидкой серой и углекислым газом, активные грязевые вулканы и морскую жизнь, адаптированную к давлениям в 1000 раз больше, чем на уровне моря.
Бездна Челленджера (Challenger Deep), в южной части Марианской впадины, является самым глубоким местом в океане. Его глубину трудно измерить с поверхности.
В 2010 году глубина "Бездны Челленджера" была обозначена в 10 994 м. (36 070 футов), измеренная звуковыми импульсами, отправленными через океан во время обследования 2010 года Национальным Управлением по океану и атмосфере (NOAA).
В 2012 году, режиссер и исследователь Джеймс Кэмерон опустился на дно бездны Челленджера, достигнув отметки в 10,898 метров во время экспедиции 2012 г. Но он мог бы пойти немного глубже. Картографическое исследование морского дна с высоким разрешением, опубликованное в 2014 году исследователями из университета Нью-Гэмпшира, показало, что дно бездны Челленджера находится на глубине 36 037 футов (10 984 м).
Второе по глубине место океана также находится в Марианской впадине. Глубина сирены (Sirena Deep), которая лежит в 200 км к востоку от Challenger Deep, составляет 10 809 м.
Для сравнения, Гора Эверест стоит на высоте 8 848 м. над уровнем моря, что означает, что самая глубокая часть Марианской впадины составляет на 2147 м. глубже, чем гора Эверест.
Где находится Марианская впадина
Марианская впадина имеет длину 2542 километра, что более чем в пять раз превышает длину Большого Каньона. Тем не менее, желоб в среднем составляет 69 км в ширину.
Поскольку Гуам является территорией США, а 15 Северных Марианских островов - содружеством США, Соединенные Штаты обладают юрисдикцией над Марианской впадиной. В 2009 году президент Джордж Буш учредил Марианский Морской национальный памятник, который создал охраняемый морской заповедник площадью около 506 000 квадратных километров морского дна и вод, окружающих отдаленные острова. Он включает в себя большую часть Марианской впадины, 21 подводный вулкан и области вокруг трех островов.
Как образовалась Марианская впадина
Марианская впадина была создана в результате процесса, происходящего в зоне субдукции, где сталкиваются две массивные плиты океанической коры. В зоне субдукции один кусок океанической коры проталкивается и вытягивается под другой, погружаясь в мантию Земли, слой под корой. Там, где два куска коры пересекаются, над изгибом в тонущей коре образуется глубокий желоб. В этом случае кора Тихого океана изгибается ниже филиппинской коры.
Тихоокеанской коре, также называемой тектонической плитой, около 180 миллионов лет. Филиппинская плита моложе и меньше тихоокеанской. В зонах субдукции холодная плотная кора погружается обратно в мантию и разрушается там.
Как бы глубока ни была траншея, это не самое близкое к центру Земли место. Поскольку планета выпирает на экваторе, радиус на полюсах примерно на 25 км меньше радиуса на экваторе. Таким образом, части морского дна Северного Ледовитого океана ближе к центру Земли, чем глубина Челленджера.
Давление воды на дне траншеи составляет более 8 тонн на квадратный дюйм (703 кг на квадратный метр). Это более чем в 1000 раз превышает давление, ощущаемое на уровне моря, или эквивалент 50 реактивных самолетов, сложенных поверх человека.
Необычные вулканы в Марианской впадине
Цепь вулканов, поднимающихся над океанскими волнами и образующих Марианские острова, отражает дугу Марианской впадины в форме полумесяца. Вперемежку с островами расположено множество странных подводных вулканов.
Например, подводный вулкан Эйфуку извергает жидкий углекислый газ из гидротермальных жерл, похожих на дымоходы. Жидкость, выходящая из этих труб, составляет 217 градусов по Фаренгейту (103 градуса по Цельсию). На подводном вулкане Дайкоку ученые обнаружили бассейн расплавленной серы на глубине 410 метров под поверхностью океана, который больше нигде на Земле не существует.
Жизнь и обитатели в Марианской впадине
Недавние научные экспедиции обнаружили удивительно разнообразную жизнь в этих суровых условиях. Животные, живущие в самых глубоких частях Марианской впадины, выживают в полной темноте и экстремальном давлении, сказала Наташа Галло из Института Океанографии Скриппса, которая изучала видеоматериалы из экспедиции Кэмерона 2012 года.
Питание в Марианской впадине крайне ограничено, поскольку глубокое ущелье находится далеко от суши. Листья, кокосы и деревья редко попадают на дно траншеи, сказал Галло, и мертвый планктон, тонущий с поверхности, должен упасть на тысячи метров, чтобы достичь глубины Челленджера. Вместо этого некоторые микробы полагаются на химические вещества, такие как метан или сера, в то время как другие существа пожирают морскую жизнь ниже в пищевой цепи.
Тремя самыми распространенными организмами на дне Марианской впадины являются ксенофиофоры, амфиподы и малые морские огурцы (голотурии).
Одноклеточные ксенофиофоры напоминают гигантских амеб. Амфиподы - это блестящие, похожие на креветок падальщики, обычно встречающиеся в глубоководных траншеях. Голотурии могут быть новым видом причудливого, полупрозрачного морского огурца.
"Это одни из самых глубоких голотурийцев, когда-либо наблюдавшихся, и они были относительно многочисленны", - сказал Галло.
Ученые также выявили более 200 различных микроорганизмов в грязи, собранной с глубины Челленджера. Грязь была доставлена в лабораторию на суше в специальных канистрах, и аккуратно хранится в условиях, которые повторяют температуру и давление на дне.
Во время экспедиции Кэмерона в 2012 году ученые также обнаружили бактериальные маты во впадине глубина Сирены, расположенной в зоне к востоку от глубины Челленджера. Эти скопления микробов питаются водородом и метаном, выделяемыми химическими реакциями между морской водой и породами.
В 2017 году ученые сообщили, что они собрали образцы необычного существа, получившего название Mariana snailfish, которое живет на глубине около 8 000 м. Маленькое, розовое и без чешуи тело улитки вряд ли способно выжить в такой агрессивной среде, но эта рыба полна сюрпризов, сообщают исследователи. Животное, по-видимому, доминирует в этой экосистеме, погружаясь глубже, чем любая другая рыба, и пользуясь отсутствием конкурентов, поглощает обильно беспозвоночных, населяющую траншею.
Загрязнение в глубине
К сожалению, глубокий океан действует как потенциальный сток для выброшенных загрязняющих веществ и мусора. В недавнем исследовании группа ученых из университета Ньюкасла, показала химические вещества, созданные человеком, которые были запрещены в 1970-х годах, все еще скрываются в самых глубоких частях океана.
Во время отбора проб амфиподов (креветки, ракообразные), исследователи обнаружили чрезвычайно высокие уровни стойких органических загрязнителей (СОЗ) в жировой ткани организмов. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Nature Ecology & Evolution, к ним относятся полихлорированные дифенилы (ПХД) и полибромированные дифениловые эфиры (ПБДЭ), химические вещества, обычно используемые в качестве электрических изоляторов и антипиренов. Эти СОЗ выбрасывались в окружающую среду в результате промышленных аварий и утечек на свалках с 1930-х годов до 1970-х годов, когда они были окончательно запрещены.
"Мы все еще думаем о глубоком океане как об этом отдаленном и нетронутом царстве, защищенном от воздействия человека, но наши исследования показывают, что к сожалению, это не соответствует истине”, - сказал Алан Джеймисон из Университета Ньюкасла.
Фактически, амфиподы в исследовании содержали уровни загрязнения, аналогичные тем, которые были обнаружены в заливе Суруга, одной из наиболее загрязненных промышленных зон северо-западной части Тихого океана.
Поскольку СОЗ не могут разрушаться естественным образом, они сохраняются в окружающей среде на протяжении десятилетий, достигая дна океана в результате загрязнения пластиковыми обломками и мертвыми животными. Загрязняющие вещества затем переносятся от существа к существу через пищевую цепь океана, что в конечном итоге приводит к концентрации химических веществ намного выше, чем загрязнения поверхностного уровня.
"Тот факт, что мы обнаружили эти загрязняющие вещества в одном из самых отдаленных и недоступных мест обитания на земле, действительно доказывает разрушительное воздействие, которое человечество оказывает на планету", - сказал Джеймисон в пресс-релизе.
Исследователи говорят, что следующим шагом будет понимание последствий этого загрязнения и того, что оно делает с экосистемой в целом.
Самый глубоководный участок мирового океана – Марианская впадина не спешит раскрывать перед человечеством свои секреты. Исследования здесь сопряжены с большим риском, но то, что удалось узнать, изменяет многие представления учёных об устройстве мира. Особенно впечатляют животные Марианской впадины, которые приспособились к условиям, теоретически отрицающим любые земные формы существования.
Вид этих созданий вызывает страх, но большинство из них абсолютно безобидны. Странная форма тел, светящиеся органы, отсутствие глаз или, наоборот, их невероятный размер – всего лишь результат биологической адаптации к весьма недружелюбной окружающей среде.
Жизнь на больших глубинах
Марианская впадина (жёлоб) образовалась около 100 000000 лет назад, в результате деформации Тихоокеанской и Филиппинской литосферных плит при схождении. Её протяжённость свыше 1500 км, а ширина дна колеблется от 1 до 5 км. Но самым потрясающим параметром можно назвать глубину образования, достигающую в пиковой точке – «Бездне Челленджера» 10 994 м. Это на 2 км выше горы Эверест, если её опрокинуть вниз вершиной.
«Дно Земли»
Долгое время считалось, что жизнь в Марианской впадине невозможна и для таких предположений были все основания. Загадочный жёлоб называли «дном Земли» и в прямом и в переносном, не совсем лестном значении этого слова. Условия здесь и впрямь далеки от идеальных:
- Давление у дна составляет 108,6 мПа, что в 1000 раз превышает норму. Этим объясняется проблематичность погружения в самый глубокий подводный каньон мира – даже при современных технологиях трудно создать батискафы, выдерживающие такую колоссальную нагрузку.
Для сравнения: нормальное атмосферное давление на поверхности земли составляет 0,1 мПа.
- На глубине свыше 1,2 км царит абсолютная темнота, солнечный свет сюда не проникает. Фотосинтез отсутствует, следовательно, нет водорослей и фитопланктона, без которых, как считалось ранее, невозможно образование пищевых цепочек.
- Температура воды очень низкая. Теоретически она должна опускаться до минусовых значений, но держится на отметке 1 – 4ºС, благодаря гидротермальным источникам, известным как «чёрные курильщики». Расположенные на глубине 1,6 км гейзеры выбрасывают струи минерализированной воды, нагретой до 450ºС, но не закипающей из-за высокого давления. Она-то и повышает температуру прилегающих слоёв, параллельно обогащая их полезными веществами.
«Чёрные курильщики» опасны тем, что активно выделяют сероводород – очень токсичный для большинства организмов.
- Вода в глубинных слоях более солёная и насыщена двуокисью углерода, препятствующей дыханию. На дне впадины расположен уникальный гейзер Шампань, выделяющий жидкий углерод. Также в воде содержатся примеси ртути, урана и свинца, которые по предположению учёных, скапливаются на больших глубинах.
- Дно устлано вязкой слизью, представляющей собой органические останки, спустившееся из верхних слоёв.
Существование за гранью
Несмотря на полную уверенность в его отсутствии, животный мир Марианской впадины реален и разнообразен. Обитающие на глубине 6 000 м и более рыбы, а также другие представители морской фауны не ощущают давления, поскольку клетки их тела проницаемы и насыщены водой. То есть нагрузка извне и изнутри получается одинаковой.
Человек ведь тоже не ощущает давления «воздушного столба», благодаря растворённому в крови кислороду, хотя в среднем на каждого жителя планеты приходится нагрузка в 2 т.
Это интересно: при попытке подъёма на поверхность, животные, адаптированные к высокому давлению погибают. Пока не удалось невредимым доставить в наземные лаборатории хотя бы одного обитателя Марианского жёлоба.
Вместо плавательного пузыря некоторые глубоководные рыбы снабжены жировыми подушечками, способствующими перераспределению нагрузки в теле, их кости заменены легкими хрящами, а мускулы практически отсутствуют. Поэтому обитатели загадочной бездны двигаются своеобразно и непохоже на живущих ближе к поверхности моря сородичей.
В самом глубоком океаническом жёлобе сложилась своя, уникальная пищевая цепочка. Источником питания большинства местных обитателей служат хемосинтезирующие бактерии, образующие колонии вблизи «чёрных» и «белых курильщиков». Другие простейшие организмы – одноклеточные фораманиферы, обитающие на самом дне жёлоба, перерабатывают ил, создавая питательную среду для моллюсков и ракообразных.
Рыбы подхватывают кусочки пищи, которую словно в воронку затягивает из верхних слоёв. Для этого они снабжены огромной пастью, составляющей более половины тела, с шарниро сочленёнными челюстями и острыми загнутыми зубами. Более мелкие рыбы служат пищей для крупных хищников и так далее.
К полному отсутствию дневного света обитатели глубин приспосабливаются по-разному. Часть их снабжена фотофорами – особыми органами, испускающими свечение. Таким образом, можно защищаться от хищников, приманивать добычу и различать представителей своего вида в темноте.
Другие рыбы реагируют на давление, испускаемые другими организмами электрические импульсы, запахи. Их тело усеяно тонкими отростками с нервными окончаниями, которые фиксируют малейшие изменения в окружающей среде.
А теперь подробнее о глубоководных обитателях Марианской впадины.
Красавицы и чудовища
В 1960 году американский военный Дон Уолш и океанолог Жак Пиккар из Швейцарии стали первыми исследователями, достигшими «дна Земли». В бронированном батискафе «Триест» они пробыли в «Бездне Челленджера» не более 20 минут, но успели заметить стайку плоских рыб, длиной около 30 см. Находка «Триеста» стала важным научным подтверждением обитаемости больших глубин.
На сегодняшний день известно, что в придонной части живут:
- гигантские трубчатые черви, длиной до 1,5 м, не имеющие рта и ануса;
- подвергшиеся мутации морские звёзды, в том числе офиуры или змеехвостки;
- крабы;
- осьминоги;
- морские огурцы;
- гигантские ядовитые амёбы, размером около 10 см, в то время как обычно эти существа не превышают 5 мм;
- моллюски, сумевшие приспособиться к воде, насыщенной сероводородом и высокому давлению;
- медузы;
- рыбы, в том числе и акулы.
С некоторыми из этих невероятных существ стоит познакомиться ближе.
Эта красивейшая медуза класса Гидроидов (отряд Трахимедуз) обитает только на больших глубинах – не менее 700 м, и относится к нектонной морской фауне. Всю жизнь она проводит активном движении, преодолевая большие расстояния в поисках зоопланктона, которым в основном и питается.
Бентокодон невелик, примерно 2 – 3 см в диаметре, зато обладает рекордным количеством тончайших щупалец – до 1500, которые позволяют очень быстро перемещаться в толще воды. Его зонтик, в отличие от других видов медуз, непрозрачен и имеет красноватую окраску. Учёные предполагают, что, таким образом, бентокодон «прячет» биолюминисцентное свечение съеденных им планктонных рачков, чтобы не привлекать к себе внимание хищников.
Небольшой – всего 9 см в длину прозрачный осьминог, наминающий инопланетного ангела, обладает телескопическим зрением. Уникальная особенность позволяет ему видеть в почти непроницаемой тьме, вовремя замечая добычу и уходя от опасности.
Это интересно: телескопической формы глаз нет больше ни у одного вида осьминогов .
Из названия понятно, что амфитретус предпочитает пелагическую зону океана – то есть, в отличие от других видов осьминогов, редко заплывает на придонные территории. Однако он способен опускаться на глубину до 2000 м, передвигаясь не в горизонтальном, а вертикальном направлении.
Щупальца хрупкого красавца соединены не сплошной перепонкой, как у других моллюсков его отряда, а тонкими прозрачными нитями, напоминающими паутину.
Самый глубоководный осьминог – отдельные особи этого вида опускаются ниже отметки 7000 м. Мантия гримповтетиса украшена двумя отростками, напоминающими слоновьи уши, за что он получил прозвище Дамбо, по имени героя одноименного диснеевского мультфильма.
Средний размер моллюска составляет 20 – 30 см, однако известна особь, достигшая в длину 180 см и весившая около 6 кг.
Несмотря на обширный ареал обитания, гримпотевтис считается одной из наиболее редких и малоизученных разновидностей осьминогов. Наблюдать за ним в естественных условиях не приходилось. Известно лишь, что этот малыш заглатывает добычу целиком, тогда как другие головоногие моллюски предварительно разрывают её клювом.
Выглядит гримпотевтис очень необычно, особенно, когда, расставив «уши» парит в океанических глубинах, высматривая улиток, червей и мелких ракообразных. Несмотря на «космический» облик, осьминога Дамбо никак не назовёшь ужасным монстром из Марианской впадины – он по-своему очарователен.
Глубоководный удильщик (морской дьявол)
Рыба, словно выплывшая из ночного кошмара, на самом деле просто хорошо приспособлена к жизни в 3-километровой толще воды с давлением до 30 мПа. «Морской дьявол» отличается выраженным половым диморфизмом. Самки – намного крупнее самцов: от 5 до 100 см против 4 см соответственно. Представители обоих полов окрашены в маскировочные тёмно-коричневые оттенки и покрыты не чешуей, а наростами в форме бляшек и шипов.
Напоминающая угря или морскую змею хищница относится к реликтовым породам. Её длина редко превышает 2 м, тело вытянуто, а движения извивающиеся, как у рептилий.
Питается акула кальмарами и рыбой, иногда «разбавляя» рацион скатами и более мелкими сородичам. Охотится круглые сутки, затаиваясь на дне и, подобно змее, карауля добычу. Благодаря тому, что «живое ископаемое» редко поднимается на поверхность, предпочитая оставаться на отметках в 1500 км, виду удалось сохраниться.
В своём секторе, куда редко заплывают другие акулы, «плащеносец» считается грозным хищником, однако, поднимаясь на поверхность, рыба ослабевает и часто гибнет от перепада давления.
Даже среди причудливых животных, обитающих в Марианской впадине, эта рыба отличается удивительным строением. Её голова совершенно прозрачна, а телескопические глаза видят сквозь кожу. Эластичная оболочка, покрывающая верхнюю часть туловища, заполнена жидкостью, в которой «плавают» органы зрения, а между ними находится костная перепонка, куда помещён мозг.
Небольшая – до 15 см в длину рыба питается в основном оседающим зоопланктоном. Вероятно поэтому, её зелёные, фосфоресцирующие глаза направлены вверх. Некоторая добыча, например, ядовитые стрекательные клетки медуз – книдоциты или сифонофоры могут лишить макропину зрения, неудивительно, что рыба в процессе эволюции выработала такой оригинальный способ защиты.
Рыба напоминает по форме простейший столярный инструмент, от которого и получила своё название. В отличие от других глубоководных обитателей, имеет красивый серебристо-синий окрас, позволяющий словно растворяться в свете, когда топорик поднимается ближе к поверхности океана.
В нижней части брюшка расположены фотофоры, дающие зеленоватое свечение. Однако самой примечательной частью животного являются огромные телескопические глаза, придающие ему устрашающий и «потусторонний» вид.
Невидимые гиганты
Кажется, что в таинственной 11-километровой бездне должны жить существа исполинских размеров, чтобы выдерживать невероятное давление извне. Отсюда и возникающая периодически информация о гигантских ящерах, якобы сохранившихся на дне Марианской впадины 20-метровых доисторических акулах мегалодонах, не менее ужасных спрутах и так далее.
Пока самая глубоководная (обитает на 8000 м под уровнем моря) рыба – бассогигас в длину не достигает и 1 м.
Ни одна из экспедиций, посетивших тихоокеанский жёлоб, не предъявила бесспорных доказательств того, что на его дне обитают неизвестные науке монстры. Хотя немецкие исследователи, запускавшие батискаф «Хайфиш», утверждают, что на аппарат напал огромных размеров ящер. А ещё раньше, в 1996 году американский глубоководный робот, принадлежавший судну «Гломар Челленджер», пытался исследовать впадину и был наполовину разрушен неизвестным существом. Монстр перегрыз стальные канаты и повредил прочные конструкции платформы, издавая при этом невообразимые звуки, зафиксированные приборами.
Какие тайны хранит Марианская впадина и кто там обитает можно увидеть на видео:
5 / 5 ( 2 votes )