Русские "бородоносцы" - 3
Начало
Продолжение
Итак, оказалось (и это было одной из загадок вестиментифер), что у них яйцеклетки лишены бактерий. То есть от мамы к потомству бактерии не передаются. И вообще было непонятно, откуда они берутся. Это оставалось непонятным до тех пор, пока не было изучено личиночное развитие вестиментифер. У них личинки тоже довольно долго плавают в толще воды, но они при этом не питаются, высоко не поднимаются. А потом все-таки оседают на дно. У них есть рот, щупальца, анальное отверстие, внутри - нормальный кишечник. Ротиком они кушают грунт, и из грунта заражаются бактериями. Потому что в окружающей-то среде ведь очень много свободноживущих бактерий, которые занимаются тем же самым: окисляют сульфиды. И вот когда они уже заразятся, у них кишечник редуцируется. Каждое новое поколение заражается заново. Иногда даже удается поимать такую личинку, которая уже в трубке сидит. Вот ее вынешь из трубки, у нее уже щупальца есть, но ей еще не хватило бактерий. И рот у нее на таком длинном сифоне, она этим длинным сифоном, как шлангом, пространство облавливает, чтобы насосаться бактерий. Если она ими не заразится, она погибнет. Но то, что каждое новое поколение заново заражается бактериями, это очень важная вещь. Это показывает, как этот удивительный симбиоз мог появиться. Видимо, сначала предки вестиментифер просто ели бактерий. Просто ели слои грунта, которые были богаты бактериями. А уже потом они вступили в этот симбиоз. А в индивидуальном развитии по закону рекапитуляции как бы повторяется филогенетический, то есть исторический, путь формирования этого симбиоза.
Изучение этих червей вывело исследователей на понимание того, что на нашей планете действительно существуют такие сообщества, такие оазисы жизни, которые живут не за счет энергии Солнца, но за счет другого источника энергии. И это означает, в частности, что, скажем, какие-то катастрофы, которые периодически случаются на нашей планете, могут и не затрагивать эти гидротермальные сообщества. Например, оледенение.
Примерно раз в 200 миллионов лет наступает ледниковый период. Мы и сейчас, кстати, живем в ледниковый период. Это не совсем обычное состояние для нашей планеты. Обычно никаких ледяных шапок на полюсах планеты нет. А вот раз в 200 миллионов лет наступает такой период, когда лед то наступает, то отступает, то наступает, то отступает. И все это длится 10-15 миллионов лет. Потом лед тает, и планета живет почти 200 миллионов лет. И вот, иногда эти ледниковые периоды бывают такими, что лед спускается с полюсов очень низко, до 40-го градуса, поверхность океана замерзает на большом протяжении. Было, например, такое протерозойское оледенение, около 700 миллионов лет назад, когда океан покрывался льдом почти полностью.
И дальше, в будущем, такие вещи могут случаться. А когда замерзает поверхность океана, фотосинтез резко падает, идет массовое вымирание организмов: и фотосинтетиков, то есть растений, и тех, кто ими питается, то есть животных. Но на глубоководные гидротеральные сообщества эти катастрофы не окажут такого уж сильного влияния.
Тут, правда, необходимо сделать несколько оговорок. Во-первых, все животные, которые живут в нашем океане, на нашей планете, в том числе в гидротермальных сообществах, дышат кислородом. Значит, им нужен кислород, а кислород в биосфере образуется в результате фотосинтеза. Можно, правда, представить себе ситуацию, что кислород поступает в систему не за счет фотосинтеза, а каким-то другим путем, происходят какие-то другие химические реакции.
Во-вторых, гидротермальные сообщества действительно в большой степени независимы. Но эта независимость не абсолютная. Взрослые животные независимы, а что происходит с личинками? Ведь даже вестиментиферы приобретают своих симбионтов и становятся на путь существования, независимого от фотосинтеза, только в какой-то момент своего жизненного цикла. Личинки все-таки питаются той органикой, которая производится в верхних слоях воды за счет фотосинтеза. Но как бы там ни было, по крайней мере, бактериальная жизнь, безусловно, совершенно не зависит от энергии солнца, и она не зависит от кислорода. Там есть масса форм, просто анаэробных, им кислород не нужен и даже вреден. И это тоже очень интересная проблема.
Таким образом, мы плавно переходим к науке, которая называется "астробиология" - изучение жизни за пределами Земли. Она начиналась не с гидротерм, она начиналась с изучения метеоритов: в них искали органическое вещество. Но открытие гидротерм очень стимулировало развитие астробиологии. Стало понятно, что возможна жизнь без солнечной энергии и без кислорода. На целом ряде космических тел есть какие-то следы вулканической активности, пусть даже эти тела покрыты снаружи льдом.
Сейчас, например, очень большое внимание уделяют одному из спутников Юпитера - Европе. Это космическое тело покрыто льдом, но существуют свидетельства вулканической активности на этом спутнике, на этой планете. И значит, нельзя исключать возможность, что под толщей льда находится какая-то жидкая среда, назовем ее "океан". Это означает, что там есть источники тепла, значит, там теоретически возможен хемосинтез, там теоретически возможны те же самые проявления жизни, которые мы наблюдаем в гидротермальных системах на нашей планете. Может быть, там не будет вестиментифер или каких-то других привычных нам форм, но в принципе существование жизни там очень реально, и сейчас этим занимаются очень внимательно.
Спутники Юпитера - это большие планеты земного типа. Вулканическая активность там огромная, ее зафиксировали напрямую пролетающие космические аппараты. Это огромные вулканы, которые извергаются прямо в космос. И значит, там есть громадные зоны, где тепло. Солнце дает там очень мало энергии. Оно там видно просто как крупная звезда. А вот тектоническая активность большая.
Но вернемся к нашим погонофорам.
Окончание следует.
Продолжение
Итак, оказалось (и это было одной из загадок вестиментифер), что у них яйцеклетки лишены бактерий. То есть от мамы к потомству бактерии не передаются. И вообще было непонятно, откуда они берутся. Это оставалось непонятным до тех пор, пока не было изучено личиночное развитие вестиментифер. У них личинки тоже довольно долго плавают в толще воды, но они при этом не питаются, высоко не поднимаются. А потом все-таки оседают на дно. У них есть рот, щупальца, анальное отверстие, внутри - нормальный кишечник. Ротиком они кушают грунт, и из грунта заражаются бактериями. Потому что в окружающей-то среде ведь очень много свободноживущих бактерий, которые занимаются тем же самым: окисляют сульфиды. И вот когда они уже заразятся, у них кишечник редуцируется. Каждое новое поколение заражается заново. Иногда даже удается поимать такую личинку, которая уже в трубке сидит. Вот ее вынешь из трубки, у нее уже щупальца есть, но ей еще не хватило бактерий. И рот у нее на таком длинном сифоне, она этим длинным сифоном, как шлангом, пространство облавливает, чтобы насосаться бактерий. Если она ими не заразится, она погибнет. Но то, что каждое новое поколение заново заражается бактериями, это очень важная вещь. Это показывает, как этот удивительный симбиоз мог появиться. Видимо, сначала предки вестиментифер просто ели бактерий. Просто ели слои грунта, которые были богаты бактериями. А уже потом они вступили в этот симбиоз. А в индивидуальном развитии по закону рекапитуляции как бы повторяется филогенетический, то есть исторический, путь формирования этого симбиоза.
Изучение этих червей вывело исследователей на понимание того, что на нашей планете действительно существуют такие сообщества, такие оазисы жизни, которые живут не за счет энергии Солнца, но за счет другого источника энергии. И это означает, в частности, что, скажем, какие-то катастрофы, которые периодически случаются на нашей планете, могут и не затрагивать эти гидротермальные сообщества. Например, оледенение.
Примерно раз в 200 миллионов лет наступает ледниковый период. Мы и сейчас, кстати, живем в ледниковый период. Это не совсем обычное состояние для нашей планеты. Обычно никаких ледяных шапок на полюсах планеты нет. А вот раз в 200 миллионов лет наступает такой период, когда лед то наступает, то отступает, то наступает, то отступает. И все это длится 10-15 миллионов лет. Потом лед тает, и планета живет почти 200 миллионов лет. И вот, иногда эти ледниковые периоды бывают такими, что лед спускается с полюсов очень низко, до 40-го градуса, поверхность океана замерзает на большом протяжении. Было, например, такое протерозойское оледенение, около 700 миллионов лет назад, когда океан покрывался льдом почти полностью.
И дальше, в будущем, такие вещи могут случаться. А когда замерзает поверхность океана, фотосинтез резко падает, идет массовое вымирание организмов: и фотосинтетиков, то есть растений, и тех, кто ими питается, то есть животных. Но на глубоководные гидротеральные сообщества эти катастрофы не окажут такого уж сильного влияния.
Тут, правда, необходимо сделать несколько оговорок. Во-первых, все животные, которые живут в нашем океане, на нашей планете, в том числе в гидротермальных сообществах, дышат кислородом. Значит, им нужен кислород, а кислород в биосфере образуется в результате фотосинтеза. Можно, правда, представить себе ситуацию, что кислород поступает в систему не за счет фотосинтеза, а каким-то другим путем, происходят какие-то другие химические реакции.
Во-вторых, гидротермальные сообщества действительно в большой степени независимы. Но эта независимость не абсолютная. Взрослые животные независимы, а что происходит с личинками? Ведь даже вестиментиферы приобретают своих симбионтов и становятся на путь существования, независимого от фотосинтеза, только в какой-то момент своего жизненного цикла. Личинки все-таки питаются той органикой, которая производится в верхних слоях воды за счет фотосинтеза. Но как бы там ни было, по крайней мере, бактериальная жизнь, безусловно, совершенно не зависит от энергии солнца, и она не зависит от кислорода. Там есть масса форм, просто анаэробных, им кислород не нужен и даже вреден. И это тоже очень интересная проблема.
Таким образом, мы плавно переходим к науке, которая называется "астробиология" - изучение жизни за пределами Земли. Она начиналась не с гидротерм, она начиналась с изучения метеоритов: в них искали органическое вещество. Но открытие гидротерм очень стимулировало развитие астробиологии. Стало понятно, что возможна жизнь без солнечной энергии и без кислорода. На целом ряде космических тел есть какие-то следы вулканической активности, пусть даже эти тела покрыты снаружи льдом.
Сейчас, например, очень большое внимание уделяют одному из спутников Юпитера - Европе. Это космическое тело покрыто льдом, но существуют свидетельства вулканической активности на этом спутнике, на этой планете. И значит, нельзя исключать возможность, что под толщей льда находится какая-то жидкая среда, назовем ее "океан". Это означает, что там есть источники тепла, значит, там теоретически возможен хемосинтез, там теоретически возможны те же самые проявления жизни, которые мы наблюдаем в гидротермальных системах на нашей планете. Может быть, там не будет вестиментифер или каких-то других привычных нам форм, но в принципе существование жизни там очень реально, и сейчас этим занимаются очень внимательно.
Спутники Юпитера - это большие планеты земного типа. Вулканическая активность там огромная, ее зафиксировали напрямую пролетающие космические аппараты. Это огромные вулканы, которые извергаются прямо в космос. И значит, там есть громадные зоны, где тепло. Солнце дает там очень мало энергии. Оно там видно просто как крупная звезда. А вот тектоническая активность большая.
Но вернемся к нашим погонофорам.
Окончание следует.