Глубина Челленджер, самая глубокая точка на всем морском дне, лежит в Марианской впадине у побережья Марианских островов в Тихом океане. Это почти 36 000 футов - 7, 8 миль - ниже поверхности океана. Если бы вы стояли на этой замечательной глубине, столб воды над вашей головой оказывал бы в 1000 раз больше давления, которое вы обычно испытываете на поверхности, мгновенно разрушая вас.
Даже в этой экстремальной среде организмы могут выжить. Один тип, оказывается, может даже процветать: бактерии. Новое исследование, опубликованное сегодня в журнале Nature Geoscience, обнаруживает, что в глубинах Марианского желоба растут неожиданно обильные бактериальные сообщества, причем организмы живут с плотностями в десять раз больше, чем на гораздо более мелком океаническом дне у края желоба.
Чтобы исследовать сверхглубокую экосистему, международная исследовательская группа во главе с Ронни Глудом из Университета Южной Дании в 2010 году отправила специально спроектированного робота весом 1300 фунтов на дно траншеи. датчики, которые могут врезаться в донные отложения, чтобы помочь измерить органическое потребление кислорода. Поскольку живые существа потребляют кислород во время дыхания, они подсчитывают, сколько атмосферного кислорода не хватает в отложениях. может быть использован в качестве прокси для количества микроорганизмов, живущих в этой области.
Специализированный робот исследовательской группы, предназначенный для отбора проб под чрезвычайно высоким давлением. (Фото Анни Глуд) Когда команда использовала устройство для отбора проб осадков на паре участков с глубиной 35 476 и 35 488 футов, они обнаружили удивительно высокое количество потребления кислорода - уровни, которые указывали на то, что в ультраглубоком месте было в десять раз больше бактерий, чем на другой, более неглубокий участок, отобранный для сравнения, на расстоянии около 37 миль, на глубине всего 19 626 футов.
Робот также собрал в общей сложности 21 осадочный керн с двух участков, и эти керны были отобраны и проанализированы в лаборатории. Хотя многие из микроорганизмов погибли, когда они были подняты на поверхность - в конце концов, существа адаптированы к высокому давлению и низкой температуре дна океана - это подтвердилось: ядра из Марианского желоба имели гораздо более высокую плотность бактерий ячеек, чем те, что из ссылочного сайта.
Команда также дистанционно записала видео дна океана, используя огни, чтобы осветить темно-черную среду, и обнаружила несколько форм жизни, намного больше, чем бактерии, снующие вокруг верхней части осадка. Когда они использовали ловушки с наживкой, чтобы извлечь несколько образцов и вынести их на поверхность, они определили, что это были Hirondellea gigas, вид амфипод - маленькие ракообразные, как правило, длиной менее дюйма.
На видео, снятом с морского дна, видно, как амфипод (слева) несется через заполненный бактериями осадок. (Изображение с помощью Nature Geoscience / Glud et al.) Открытие такой обильной бактериальной жизни особенно удивительно, потому что общепринятая мудрость предполагает, что на таких глубинах недостаточно питательных веществ для поддержания большого роста. Фотосинтетический планктон служит питательной базой практически для любой пищевой цепи в океане, но они не могут выжить на безветренном морском дне. Отходы (например, мертвые животные и микроорганизмы) экосистем, расположенных выше на мелководных, заполненных светом водах, фильтруют и питают более глубокие пищевые сети, но, как правило, все меньше и меньше органических веществ удаляет их по мере увеличения глубины.
В этом случае, тем не менее, ученые, похоже, нашли исключение из правила, поскольку в сверхглубокой траншеи было гораздо больше бактериальной активности, чем в близлежащем более мелком контрольном участке. Их объяснение состоит в том, что траншея действует как естественная ловушка отложений, постепенно собирая питательные вещества, которые фильтруются и приземляются в более мелких местах на дне океана поблизости, а затем выбрасываются в результате землетрясений или других возмущений.
За годы, прошедшие после разведки 2010 года, исследовательская группа отправила того же робота для отбора проб в Японскую впадину (глубиной около 29 500 футов) и планирует попробовать траншею Кермадек-Тонга (глубиной 35 430 футов) позднее в этом году. «Глубоководные траншеи являются одними из последних оставшихся« белых пятен »на карте мира», - заявил ведущий автор Глуд в заявлении для прессы. «Мы очень мало знаем о том, что там происходит».
