В точку! Это рифтии – гигантские трубчатые черви, обитающие вокруг гидротермальных источников, например, вблизи так называемых «чёрных курильщиков», на глубине более 2000 м.
Гидротермальный источник «чёрный курильщик» в окружении рифтий
И черви эти действительно гигантские, длина защитной трубчатой оболочки достигает 2,5 м, а длина тела самого червя около 1,5 м. Большую часть времени из трубки торчат налитые кровью красные щупальца, но если червь чувствует угрозу, то прячет свои щупальца назад в защитную трубку, построенную из хитина и белковых волокон. Столь яркий красный цвет щупалец объясняется высоченным количеством гемоглобина в крови рифтий.
Вы только посмотрите на длину этой трубки
Зачем так много гемоглобина червю? А дело вот в чём. Нам с вами гемоглобин необходим в первую очередь для переноса кислорода, а рифтии используют его ещё для одной цели – для поглощения сероводорода, вырывающегося в составе воды из жерла «чёрного курильщика» и необходимого рифтиям для питания. Питаться с использованием сероводорода? Да, рифтии способны на такое благодаря симбиозу с бактериями, которые перерабатывают токсичный газ и синтезируют для своих хозяев питательные вещества.
Выглядят рифтии жутковато, но при этом совершенно безобидны.
Рифтия не имеет ни рта, ни желудка, ни вообще чего-то похожего на пищеварительную систему – она им попросту не нужна, нужно только поглощать из воды сероводород и поставлять его хемосинтезирующим бактериям, делающим за рифтий всю работу. Бактерии эти живут в специальной трофосомной ткани, занимающей центральную часть тела червя.
Несмотря на отсутствие внешних различий, среди рифтий есть самцы и самки. У некоторых видов оплодотворение внешнее, а у некоторых внутреннее, но результат всегда один: из яйца развивается личинка, которая имеет пищеварительную систему и какое-то время ведёт подвижный образ жизни. Именно в этот момент она и собирает из окружающей среды своих бактерий-симбионтов. Ну а потом прикрепляется ко дну и растёт, секретируя клетками своего эпителия защитную трубку. Впрочем, некоторые везучие личинки селятся в пустых трубках, в которых уже нет червя.
Приглашаю вас также на свой канал Записки учителя биологии – там ещё больше интересного о живой природе.
Привет, мои дорогие любители всего самого необычного в мире дикой природы. Сегодня у нас рубрика "дикие технологии", и я представлю вам самого умелого кузнеца, который умеет обращаться с железом не хуже человека.
Познакомьтесь – золотоволос чешуеносный, именно так переводится с латыни его научное название Chrysomallon squamiferum. Этот моллюск научился создавать себе броню из железа. Единственный на земле организм, кроме человека, сумевший покорить металл.
Эти замечательные моллюски защищают себя не только раковиной, но и бронёй, которой покрывают свою ногу. Чешуйки состоят из грейгита (Fe₃S₄) или пирита (FeS₂), отчего моллюски могут иметь либо тёмную как грейгит чешую, либо золотистую, ведь известно, что пирит похож на золото, и его даже называют золотом дураков.
В природе такие соединения быстро окисляются, но только не в местах, где живут эти создания. А живут они возле чёрных курильщиков, горячих источников, которые бьют со дна океана на месте стыков и разломов тектонического движения плит. Вода там настолько насыщена минералами, что чешуеносцы решили, что грех будет не воспользоваться дармовым сырьём.
А ещё эти моллюски не умеют толком есть. У них крайне редуцирована пищеварительная система, всё содержимое которой – соединения железа. Ими питаются симбиотические бактерии, продукты жизнедеятельности которых и служат кормом улитке.
Примечательно, что Министерство Обороны США профинансировало грант на изучение брони чешуеносцев, так как не только их чешуйки содержат железо. Сама раковина представляет собой уникальный сплав органических веществ, минеральных соединений и металлов, представляя собой сложную слоистую структуру, в которой какой-то слой отвечает за прочность, какой-то за гибкость, а какой-то за поглощение энергии.
Есть мнение, что броня созданная по принципам чешуеносцев может быть весьма эффективна, в сравнении с обычными средствами защиты.
Как говорится, Матушка-Природа очередной раз доказала нам, что она первоклассный инженер, у которого нам ещё учиться и учиться.
Ну, а у меня всё. Надеюсь вас развлёк мой небольшой очерк. Он составлен по материалам моего телеграм-канала "Планетяне". Если вам интересно каждый день узнавать о необычной природе нашей планеты.
На суше биологи уже описали миллионы видов живых существ, но океан по-прежнему остаётся загадкой. По самым оптимистичным оценкам, человечество изучило лишь 10% морских обитателей, а значит, где-то в темноте скрываются сотни тысяч неизвестных науке существ. Каждый год исследователи обнаруживают удивительные формы жизни - от крошечных светящихся рыб до гигантских бактерий. И чем глубже мы ищем, тем больше неожиданностей находим.
Пилотируемый подводный аппарат DSV-2 Alvin.
Кто скрывается в глубинах?
В кромешной тьме, под чудовищным давлением, существуют настоящие «оазисы жизни».
"Чёрные курильщики" - это подводные гейзеры, бьющие из трещин в океанском дне. Температура здесь достигает 400°C, вода насыщена ядовитыми сульфидами металлов, а давление способно раздавить подводную лодку. Но именно здесь в 2001 году обнаружили чешуйчатую улитку Chrysomallon squamiferum - единственное живое существо, использующее сульфиды железа для создания раковины. Её нога покрыта слоем склеритов, которые содержат сульфиды железа и выглядят как металлические чешуйки. Питается этот моллюск благодаря симбиотическим бактериям в его пищеварительном тракте, перерабатывающим химические соединения гидротермальных источников. В конце 2024 года учёные, исследовавшие гидротермальные поля у побережья Коста-Рики на глубине около 2500 метров, обнаружили пока не описанных золотисто-чёрных моллюсков, возможно, родственников Chrysomallon squamiferum.
Гидротермальный источник "черный курильщик".
Чешуйчатая улитка Chrysomallon squamiferum.
Другая «точка притяжения» жизни на больших глубинах - области просачивания метана, или метановые сипы, участки морского дна, где метан и другие углеводороды просачиваются на поверхность. Здесь возникают уникальные экосистемы, основанные на хемосинтезе. Именно здесь обитают двустворчатые моллюски Bathymodiolus с редуцированной ногой, в жабрах которых живут бактерии, превращающие метан в энергию. Эти моллюски могут жить как у «чёрных курильщиков», так и у метановых сипов, поскольку их симбионты способны переключаться между окислением сульфидов и метана. Начиная с 2020 года, открыто три новых вида, включая Bathymodiolus hadalis, обнаруженного в Японском жёлобе на глубине более 6500 метров - рекорд для моллюсков.
Область просачивания метана - метановый сип.
Двустворчатые моллюски Bathymodiolus.
Но не только гидротермальные и метановые источники преподносят сюрпризы. В холодных водах у побережья Чили обнаружили новый вид рыб из семейства Chaunacops с ярко-красной кожей и видоизменёнными плавниками, похожими на крошечные ножки, которые позволяют рыбе буквально ползти по дну, экономя силы. Казалось бы, цвет рыбы несколько ярковат для хищника, охотящегося из засады, но на глубине обитания Chaunacops красный цвет становится невидим, рыба кажется черной и сливается с темным окружением. Chaunacops может неделями неподвижно ждать добычу — глубоководных креветок, головоногих моллюсков и полихет.
Новый вид рыб из семейства Chaunacops.
Креветки, а точнее ракообразные - ещё одни частые обитатели экстремальных глубин. В 2000 году в Индийском океане на глубине 3000 метров обнаружили креветку Rimicaris kairei, цвет панциря которой зависит от химического состава гидротермальных выбросов. Питаясь за счёт хемосинтезирующих бактерий, эти креветки достигают 4–5 см в длину. В 2024 году на гидротермальном поле в Арктике нашли креветку, точнее, мохнатое десятиногое ракообразное, волоски которого — это бактерии, преобразующие токсичный сероводород в питательные вещества.
Глубоководные кальмары не связаны напрямую с гидротермальными источниками, но могут использовать эти зоны как «кормовые станции». В 2022 году у Азорских островов на глубине 2500 метров впервые сняли на видео кальмара Magnapinna talismani с щупальцами длиной до 4 метров. Изучение глубоководных кальмаров осложняется тем, что многие виды часто описывают по единичным образцам, в том числе, обнаруженным в желудках китов. Например, гигантского кальмара впервые засняли живьём только в 2006 году.
Пока еще безымянная мохнатая креветка.
Кальмар Magnapinna.
Что ищут учёные сейчас?
В 2023 году стартовал международный проект Ocean Census («Перепись океана»), цель которого - открыть и описать 100 000 новых видов за 10 лет. Особое внимание уделяется труднодоступным экосистемам: гидротермальным источникам, метановым сипам и глубоководным желобам, а также глубоководным коралловым рифам, где уже найдены десятки неизвестных науке организмов, включая уникальных моллюсков и бактерий-экстремофилов. Помимо традиционных глубоководных аппаратов проект использует автономные подводные дроны (AUVs), технологию eDNA (анализ получаемого из образцов воды ДНК для обнаружения скрытых видов) и искусственный интеллект для обработки изображений.
Первые результаты Ocean Census:
• Новый вид глубоководных моллюсков Bathymodiolus в Японском желобе.
• Неизвестные науке виды червей, обитающих у метановых сипов.
• Глубоководные грибы с необычными метаболическими свойствами.
• Ранее не описанные виды шестилучевых губок.
В нашей стране также ведутся исследования глубоководных районов. В 2023 году российский аппарат «Витязь-Д» обнаружил в Курило-Камчатском желобе морских слизней Liparidae на глубине 6000–8000 метров. Эти существа выдерживают давление до 800 атмосфер благодаря осмолитам в клетках, стабилизирующим белки и мембраны. На склонах жёлоба нашли новый вид актиний с тёмно-красными «пушистыми» щупальцами, использующих хемосинтезирующих бактерий. Также аппарат зафиксировал странные борозды длиной до 10 метров, учёные предполагают, что их могли оставить глубоководные голотурии или даже неизученные виды ракообразных.
Рыба семейства Liparidae, родственник найденной.
Учёные предполагают, что в ближайшие годы нас ждут новые открытия:
- Глубоководные осьминоги, крайне редко попадающие в тралы.
- Неизвестные виды китовидковых рыб, на данный момент выловлено и описано всего несколько десятков таких рыб, обитающих на глубине 1500-2500 метров.
- Гигантские глубоководные черви, подобные тем, что живут у "чёрных курильщиков".
Наука знает очень много – однако не всё. Например, дно Мирового Океана изучено менее, чем на 5 процентов! О поверхности Луны мы знаем больше, чем о своём родном океане. И буквально каждый год совершаются удивительные научные открытия.
"Чёрный курильщик" – место обитания крабов-йети
Биологи были очень удивлены, когда в 2005 году обнаружили глубоко на дне Тихого Океана, вблизи подводных вулканов, которые называются «чёрными курильщиками», причудливое животное, которое стали называть «краб-пушистик», или «краб-йети». Новый вид краба прежде всего обращал на себя внимание тем, что клешни и ходильные ноги были покрыты густым слоем волосков, придающим животному необычный «пушистый» вид. Размер таких крабов – небольшой, с детскую ладошку.
Краб-йети, подводная съёмка
До сих пор учёные сумели выловить только одного такого краба, и пока мы знаем об этом животном очень мало. Оно живёт в кромешной тьме, и глаза у него развиты слабо – но есть ли у этого краба зрение или его нет вообще, пока неизвестно.
Непонятно, для чего пушистику густой «мех» на клешнях – ведь крабы животные хладнокровные, им «шуба» согреться не поможет. Но главное, что пока нам неизвестно, – это чем же питается этот краб на такой глубине.
Странно, среди вариантов названия животного нет "краба-черепа"…
Вообще, крабы – хищники, но учёным ни разу не довелось увидеть, как краб-йети охотится. Многие предполагают, что этот удивительный краб использует не менее удивительный способ питания – в его густых волосках оседает множество бактерий, которые превращают ядовитые химические вещества «чёрных курильщиков» во вполне себе годную в пищу органику. Именно этими бактериями и питается пушистый краб.
Однако достоверно учёные пока практически ничего не знают! Так что работа для исследователей на Земле ещё ой как далека от завершения.
Вроде бы в дикой природе и так жизнь не сахар, но животные все равно умудряются найти самое глухое, опасное, напрочь отбитое место и поселиться там. На дне моря, там, где магма сталкивается с морской водой, а из расщелин шпарит кипяток, обитает он — осьминог с непроизносимым названием — вулканоктопус гидротермальный!
Посмотрел бы я на твои глаза, если бы ты жил там же, где и я.
Животина выбрала домом, пожалуй, самое непригодное место на планете — геотермальные источники на дне океана. Располагаются они аккурат у подводных вулканов, на стыках литосферных плит. Нашего героя обнаружили в Тихом океане как раз по линии Восточно-Тихоокеанского подъема.
Бррр, это что +40? Холодно-то как!
Геотермальные источники — это места, где натуральная лава сталкивается с холодной морской водой и разогревает её выше точки кипения. Добавьте сюда тот факт, что от контакта с лавой в воде появляется куча веществ, для нормальных животных весьма токсичных, и получите чёрный курильщик — место, откуда перегретые потоки кипятка вырываются в море через сопла.
Когда перепутал дверь и нечаянно зашёл в кальянку. На дне океана.
Но махонькому осьминогу плевать на невозможное. Его беленькая полупрозрачная тушка оказалась на глубине 2,5 километров в настоящем кипятке. Правда, кое-чем животине пришлось пожертвовать. Под нож пошла активная маскировка, чернильный мешок и даже реактивное плавание. Правда все это было инструментами самозащиты, необходимость в которой отпала, когда моллюск начал жить в подводном аду!
Если у тебя нет пигментов для маскировки - притворись резиновой игрушкой!
Зато в отсутствие врагов осьминог на своей территории превратился в альфа-хищника. С таким статусом он выходит за провиантом в очень расслабленной манере — шастает по дну, вальяжно перебирая щупальцами. В тентакли моллюска попадают ровно такие же экстремалы, соседи по пеклу — рачки-бокоплавы, двустворчатые моллюски и крабы. Зато рядом с геотермальными источниками еда мгновенно становится приготовленной! Ведь моллюск способен находится там, где вода превращается почти в кипяток — его находили в местах, где температура доходит до 90 градусов!
Величественный хищник озирает свои владения. И плевать, что он ничего не видит.
А вот о романтических делах осьминогов практически ничего не известно. Их всего-то нашли 17 штук, и по странному стечению обстоятельств самка среди них была всего одна. Исследователи предположили, что это связано с осьминожьим гендерным неравенством, то бишь самки и самцы обитают на разных глубинах.
Мужчина, чего вы здесь уселись? Вам на километр повыше надо быть!
Не жили бы эти моллюски в самом труднодоступном и неисследованном месте планеты, они бы наверняка открыли нам еще парочку занимательных секретов. Например, вроде такого: зачем нужно было лезть в пекло поперек всех остальных родичей, ведь вулканоктопус — единственный среди своих восьминогих братьев, кто поселился в абсолютной темноте, среди трубок, изрыгающих токсичный кипяток!
Они живут на огромных глубинах, едят кости, а по строению напоминают растения. Красный мох, укрывающий позвоночник кита — те самые червозомби рода Osedax.
Любая экосистема нуждается в поставках энергии. Наземные организмы получают её от Солнца. Растения-автотрофы делают это напрямую. Гетеротрофы питаются тем же самым светом, но "консервированным" в форме органических молекул. Во внешних слоях океана дела обстоят схожим образом, но по мере погружения обстановка начинает меняться.
На сотне метров сгущаются сумерки. На двух — уже темно. Впрочем, кое-какие цианобактерии научились вытягивать фотоны из ближнего инфракрасного излучения, но их биомассы не так много, чтобы сформировать полноценную трофическую цепь. Следующие очаги автотрофии будут только на дне, причём в местах активности чёрных курильщиков.
Китовая туша — альтернативный кандидат на роль "оазиса жизни". Дело в том, что затопление мёртвого кита — дело небыстрое. Когда он врезается в дно, то на банкет приползает огромное множество животных. Крабы, изоподы, рыбы и прочие падальщики едят как в последний раз, стремясь заглотить побольше гнилого мяса. Когда они заканчивают, от кита остаётся обглоданный скелет. В костях спрятано много питательных веществ, но достать их — не самая простая задача.
Черви-костоеды — эксперты в её решении. Они относятся к кольчатым червям, и могут похвастаться двумя формами жизненного цикла: плавающей личинкой и сидящей взрослой особью.
Передний конец тела расширяется на четыре выроста. Задний — преобразуется в нечто, отдалённо похожее на корни. Взрослому костоеду не нужна пищеварительная система. Он спокойно обходится безо рта и анального отверстия.
Как это происходит? Следует начать с того, что костная ткань — это вовсе не монолитная структура. На микроскопическом уровне кость можно сравнить с губкой, только твёрдой. Эту самую твёрдость обеспечивает минерал гидроксиапатит. Если выдержать свежую кость в уксусной кислоте, то гидроксиапатит растворится, и кость можно будет связать узлом.
Червь-зомби делает то же самое. Мембраны клеток, расположенных на эпидермисе, секретируют кислоту. Кислоту в узком смысле, которая донор протонов водорода, а не наполнитель аккумулятора. Этот процесс обеспечивается ферментами по типу Н+ АТФазы. Твёрдые перегородки костей растворяются. Корни червя спокойно прорастают в полости, богатые жиром и костным мозгом.
Но как его усвоить, если нет пищеварительного тракта? Этим занимаются бактерии Oceanospirillales, беря скромный процент за свои услуги в виде пищи. Без них червь-зомби не живёт. Именно заражение этими симбионтами активизирует развитие "корней" и прикрепление Оседакса к субстрату.
То, с чем не справляются бактерии, червь поглощает напрямую через покровы тела. Его эпителий имеет множество выростов, а на клеточных мембранах встречаются белки-переносчики растворённых веществ. На похожем принципе работает кишечник высших животных.
Для самых экзотических белков червь-зомби приберёг матриксные металлопротеиназы. Эти ферменты эффективно режут многие белки, позволяя Оседаксам потихоньку захватывать новые экологические ниши.
Разводить глубоководных животных в неволе — трудная задача. Червей-зомби это не касается. Они прекрасно чувствуют себя в аквариумах, селясь на коровьих костях. Во вкусах им не откажешь, ведь кит — та же самая корова, только ушедшая в море.
Несложно догадаться о ком идёт речь, ведь вы наверняка прочитали заголовок статьи. Но на кой чёрт крабу понадобились... волосы? Зачем он кружит клешнями? Так много вопросов и так мало ответов...
Улыбочку!
Почему это членистоногое прозвали в честь гигантского волосатого человека догадаться несложно. Но краб-йети примечателен не только повышенной волосатостью. Животина знаменательная хотя бы по своему месту проживания.
Какая-то у вас экстремальная тусовка.
Краб обосновался на глубине более 2 километров, в непосредственной близости к термальным ключам. Зашкаливающее давление, температура местами подскакивает до 400 градусов, вода — котёл из химикатов. Не самые благоприятные условия для жизни, верно?
Элитная шубка и модный маникюр.
А крабу-йети ничего! Волосатик не только комфортно себя чувствует, но ещё и тусить умудряется! Время от времени животина активно махает лапками. Учитывая повышенную волосатость крабов, можно было бы подумать, что ребята отжигают на концерте любимой краб-метал группы.
Когда в гости неожиданно пришли, а ты голенький выходишь из ванны.
Увы, как следует потрясти волоснёй у краба не получится. Они у него острые и почти не шевелятся, как налакированные. Но зачем подводной животине вообще нужна шуба? Чтобы добывать еду! В щетинках благополучно растут нитчатые бактерии — источник пищи, который всегда под рукой. А ещё, махая лапками, краб фильтрует воду на наличие всяких органических вкусняшек. Они остаются прямо на волосах.
Ну где же ручки? Ну где же ваши ручки?
А вот самим крабом перекусить вряд ли получится. Из-за того, что морепродукт живёт в непосредственной близости от термальных ключей, он плотно пропитался серой. Как же сам краб выживает в таких условиях? Вновь благодаря растительности на теле!
На воздухе шёрстка сбивается в несимпатичные колтуны.
В щетинках на лапках живут бактерии. Они вылавливают токсичные вещества из воды и используют её в своём метаболизме. Ракообразному же достаётся чистая, насыщенная кислородом водичка. Лишь благодаря природному скафандру краб выжил в таких экстремальных условиях.
Нет ничего удивительного в том, что личная жизнь краба-йети скрыта от учёных за пеленой глубоководного мрака. Изучить особенности поведения животины невозможно даже с современными технологиями.
Краб-йети первый, но не последний представитель этого рода, обнаруженный людьми.
Нам остаётся только ждать, верить в научное сообщество и побаиваться глубоководных областей океанов. Ведь там скрывается пугающее число неизученных существ, о которых только предстоит узнать.
Кто проживает на дне океана? Я не слышу! Почувствовали прилив ностальгии? А теперь вернемся к скучным реальным вещам. Сегодня никаких Спанч Бобов, Патриков и даже Сквидвардов не появится. Только упоротые черви вестиментиферы из самых темных глубин океана!
Нет, это не миллион алых роз, это черви!
А ведь спуститься надо не просто на глубину, где темно как в незнакомом подъезде. Пункт назначения — рифтовый разлом в земной коре, 2,5 километра под уровнем моря. Сюда не подплыть ни на одной стандартной подлодке: тонны воды плющат не по-детски, а из недр земли шпарят струи горячих вод. Подводный филиал ада — ни дать ни взять! Только в местном котле кипят не души грешников, а жизнь!
Попал в ад, хотел посмотреть на чертей, а тут какие то червячки..
Гора ядовитых веществ, жуткое давление, высокие температуры — даже просто выживание в таких условиях уже подвиг. Но вестиментиферы живут в таких условиях вот уже 250 миллионов лет! Наших героев найти легко — они обосновались возле черных курильщиков. Нет, речь не о чернокожих любителях табачных изделий — это глубоководные трубы, что выплёвывает наружу черную смесь температурой под 400 градусов.
Подари своей любимый букет из таких цветов жизни, и она его точно не забудет!
Ядерный коктейль выбросов состоит из сероводорода, оксидов металлов и солей. Всё вышеперечисленное с жизнью мало сочетается, лишь местные создания способны выдержать сей лютый микс. Вот, например, вестиментиферам в горячей минералке вполне комфортно. Они даже собираются в целые леса у подножий курильщиков.
Типичные подростки с кальяном.
Леса? Да, леса! Эти черви не особо любят двигаться, потому у каждого из них есть свой домик, как у улитки. Материал для жилплощади им находить не приходится: хатка — результат отходов жизнедеятельности. Выделения вестиментифер состоят из хитина и белков — стоит чуть пошурудить туловищем и у червяка уже есть своя жилплощадь!
Как же я люблю вафельные трубочки!
Внутри домика обычно сидит хлыст до 2,5 метров в длину. Одну часть тела червь закапывает в пепел и песок, другую — высовывает наружу, развевая знаменем. Тела вестиментифер ярко-красные, но не от демонической сущности и не от стыда, а от обилия в «щупальцах» кровеносных сосудов.
Экосистема на глубине уникальна. Там нет растений, все пищевые цепи строятся исключительно на живых организмах!
Зачем? Это связано с их питанием. Чем можно перекусить на такой глубине? Очевидно — другими бедолагами, коим не повезло уродиться в этом адском местечке. Но наш герой не жаждет крови — взрослые черви не имеют органов пищеварения. Зато имеют штуку под названием трофосома — рыхлый орган, в котором обитают симбиотические бактерии. Они добывают пищу за двоих: перерабатывают серные соединения, а все остатки этой переработки достаются червю. А чтобы бактерии не загнулись от недостатка кислорода, трофосома пронизана кровеносными сосудами.
Трубки не всегда белые, их цвет зависит от состава выбросов курильщика.
Что до размножения, то тут вестиментиферы оригинальностью не блещут. Самки выбрасывают огромную тучу мелких яиц, пуская их в свободное плавание по придонным течениям. Личинусы после вылупления продолжают кушать то, что мама дала в дорогу, пока не найдут подходящее для остановки место.
Ваш торт из червей готов.
Удачный исход для червячков штука редкая — дно океана на сотни километров вокруг может быть абсолютно пустым. А потому только один червь из миллионов павших братьев и сестер может заделать новую колонию и создать глубоководные леса!
