Какие организмы живут в глубинах марианской впадины?

Что находится на дне Марианской впадины?

Когда в далеком 1875 году британская экспедиция впервые смогла обнаружить гигантскую траншею, воспользовавшись зондирующей веревкой, исследовательская группа смогла определить, что найденная ими впадина была около 5 миль глубиной. Спустя почти 100 лет, другая британская экспедиция использовала технологию эхолота, обновив данные о глубине до отметки в 7 миль. С тех пор как были предприняты первые исследовательские надводные попытки составить карту Марианской впадины, лишь немногие предпринимали попытки физически посетить гигантскую траншею и исследовать ее глубины. Только в 1960-х годах исследователи смогли впервые достичь глубин лично. В 2012 году режиссер «Титаника» и “Аватара” Джеймс Кэмерон посетил Бездну Челленджера, поставив мировой рекорд по одиночному погружению на 10 908 метров. Спустя 7 лет, рекорд был побит уже упомянутым выше бизнесменом Виктором Весково, спустившимся на глубину 10 928 метров.

Виктор Весково — американский бизнесмен, поставивший мировой рекорд по погружению на 10928 метров

Погружение исследователя унесло его на 10 928 метров вглубь самой глубокой траншеи на Земле. Каждое путешествие на его подводном аппарате ограничивалось примерно 12 часами, что вызвало необходимость совершения серии погружений в Марианскую впадину, с целью детального изучения океанического дна. Несмотря на то, что основная цель погружений Виктора Весково считается научной, сам исследователь утверждает, что именно на глубине он хотел отыскать предел творческого любопытства, заложенный человеку природой. Что же, звучит поэтично.

Находясь в самом низу траншеи, Весково обнаружил по меньшей мере три новых вида морских обитателей, но что было более поразительным, так это наличие пластикового пакета и фантиков от конфет, плавающих в глубине. Столь необычная находка может свидетельствовать о масштабах экологического загрязнения, которое вот-вот примет всемирный размах.

Помимо мусора, на дне Марианской впадины можно обнаружить и по-настоящему уникальных живых существ. Так, открытые несколько лет назад ксенофиофоры произвели настоящий фурор в научном сообществе ввиду того, что эти живые организмы представляют из себя одну большую 10-сантиметровую клетку, развившую в себе невероятную устойчивость к высокому давлению и полнейшей темноте, которая царствует на 10-километровой глубине.

Ксенофиофора, обитающая на океаническом дне

Помимо одноклеточных организмов, на дне Марианской впадины обитает и огромное количество разнообразных моллюсков, которым каким-то неведомым образом удалось сохранить свою раковину даже при давлении в тысячу атмосфер. Помимо наличия этого уникального свойства, глубоководные обитатели могут похвастать способностью преобразовывать смертельный для них сероводород в абсолютно безопасный белок, который позволяет моллюскам выжить в самых экстремальных условиях.

На дне Марианской впадины обитают привычные глазу моллюски, чью раковину не способно уничтожить даже давление в 1000 атмосфер

Общеизвестно, что загрязнение океана влияет не только на жизнь морских обитателей и коралловых рифов, ставя под сомнение выживание даже устойчивых к изменениям экосистем, оно влияет на всех. Так, загрязнение океанических вод может спровоцировать проникновение токсинов в морепродукты, значительно снизить экономическую прибыль от пляжного отдыха и туристического бизнеса, а также негативно повлиять на развитие прибрежных стран. Находка Виктора Весково в данном случае только подтверждает наличие проблемы, повсеместно становящейся глобальной.

Самая глубокая впадина

Марианская впадина (Марианский жёлоб) — океаническая впадина, самая глубокая в Мировом океане. Согласно измерениям 2011 г., дно желоба опускается до максимальной отметки 10920 м. Это данные организаций, связанных с ЮНЕСКО, и они примерно соответствуют замерам, произведенным спускаемыми аппаратами, показавшими максимальную глубину 10916 м. Это место именуется Бездной Челленджера — в честь английского судна, обнаружившего впадину в XIX в.
Свое название желоб получил по имени Марианских островов, вдоль которых он протянулся на сотни и сотни километров.
Впадина представляет собой тектонический разлом.
В 2012 г. американская океанографическая экспедиция обнаружила на дне Марианской впадины четыре хребта высотой до 2,5 км. По данным Университета Нью-Гемпшира, они сформировались около 180 млн лет назад в процессе постоянного движения литосферных плит. Краевая часть Тихоокеанской плиты постепенно «уходит» под Филиппинскую. И тогда образуется складчатость в виде гор поблизости от границы литосферных плит.
В разрезе Марианская впадина имеет характерный V-образный профиль с очень крутыми склонами. Дно — плоское, шириной в несколько десятков километров, разделенное хребтами на несколько почти замкнутых участков. Давление на дне Марианской впадины более чем в 1100 раз превышает показатель обычного атмосферного давления, достигая 3150 кг/см2.
Температура на дне Марианской впадины (Марианского жёлоба) на удивление высокая благодаря гидротермальным источникам, прозванным «черными курильщиками». Они постоянно нагревают воду и поддерживают общую температуру во впадине на уровне около 3°С.
Первую попытку измерить глубину Марианской впадины (Марианского жёлоба) предприняла в 1875 г. команда английского океанографического судна «Челленджер» в ходе научной экспедиции по Мировому океану. Англичане обнаружили Марианскую впадину совершенно случайно, во время дежурного промера дна с помощью лота (итальянская пеньковая веревка и свинцовый груз). При всей неточности подобного замера результат был поразителен: 8367 м. В 1877 г. в Германии была издана карта, на которой это место было отмечено как Бездна Челленджера.
Замер, произведенный в 1899 г. с борта американского угольщика «Неро», показал уже большую глубину: 9636 м.
В 1951 г. дно впадины замеряло английское гидрографическое судно «Челленджер», названное в честь своего предшественника, неофициально именуемое «Челленджер II». Теперь уже с помощью эхолота была зарегистрирована глубина 10899 м.
Максимальный показатель глубины получен в 1957 г. советским научно-исследовательским судном «Витязь»: 11 034±50 м. Однако при снятии показаний не была учтена смена условий среды на разных глубинах. Эта ошибочная цифра до сих пор присутствует на многих физико-географических картах, изданных в СССР и России.
В 1959 г. американское исследовательское судно «Стрейнджер» измерило глубину желоба довольно необычным для науки способом — с помощью глубинных бомб. Результат: 10915 м.
Последние известные замеры произведены в 2010 г. американским судном «Самнер», они показали глубину 10994±40 м.
Получить абсолютно точные показания даже с помощью самой современной аппаратуры пока еще не удается. Работе эхолота мешает то, что скорость звука в воде зависит от ее свойств, которые по-разному проявляются в зависимости от глубины.

Топориковые рыбыОбладают светящимся камуфляжем

Топориковые рыбы — весьма удачное название. Они действительно похожи на топорище по форме, да еще и очень тощие и обладают блестящими чешуйками, из-за которых их поверхность кажется металлической. Но самое крутое в них — это их мастерский камуфляж.

Топориковые обладают светящимися участками, фотофорами, что, казалось бы, не самая удачная стратегия для тех, кто прячется от хищников. Хитрость заключается в том, что фотофоры у топориковых направлены вниз, они зеленоватые и светятся так, что сбивают противника с толку. Если смотреть на этих рыб снизу вверх, они будут сливаться с поверхностью воды, поскольку оттуда тоже поступает небольшое количество света. Чертовски хитро.

Погружение в мир безмолвия и мрака

В 1960 году на дне впадины впервые побывали люди. Насколько сложным и опасным являлось такое погружение, можно судить по колоссальному давлению воды, которое в самой низкой точке впадины в 1072 раза превышает среднее атмосферное давление. Погружение на дно впадины с помощью батискафа «Триест» совершили лейтенант ВМС США Дон Уолш и исследователь Жак Пикар. Батискаф «Триест» со стенками толщиной в 13 см был создан в одноименном итальянском городе и представлял собой довольно массивную конструкцию.

Опускали батискаф на дно пять долгих часов; несмотря на столь длительный спуск, у дна на глубине 10 911 метров исследователи пробыли всего 20 минут, на подъем у них ушло около 3 часов. За считаные минуты пребывания в бездне Уолш и Пикар смогли сделать весьма впечатляющее открытие: они увидели двух 30-сантиметровых плоских рыб, похожих на камбалу, которые проплыли мимо их иллюминатора. Наличие их на такой глубине стало настоящей научной сенсацией!

Кроме открытия наличия жизни на такой умопомрачительной глубине Жаку Пикару удалось экспериментально опровергнуть бытовавшее тогда мнение, что на глубинах более 6 000 м отсутствует восходящее перемещение водных масс. В плане экологии это было важнейшим открытием, ведь некоторые ядерные державы собирались проводить в Марианской впадине захоронение радиоактивных отходов. Получается, что Пикар предотвратил масштабное радиоактивное заражение Тихого океана!

После погружения Уолша и Пикара длительный период в Марианскую впадину спускались только беспилотные батискафы-автоматы, да и их были считаные единицы, ведь они стоили очень дорого. Например, 31 мая 2009 года дна Марианской впадины достиг американский глубоководный аппарат Nereus. Он не только провел на невероятной глубине подводную фото- и видеосъемку, но и взял пробы грунта. Приборы глубоководного аппарата зафиксировали достигнутую им глубину в 10 902 метра.

26 марта 2012 года на дне Марианской впадины опять оказался человек, это был знаменитый режиссер, создатель легендарного фильма «Титаник» Джеймс Кэмерон.

Свое решение совершить столь опасное путешествие на «дно Земли» он объяснил так: «На земной суше исследовано практически все. В космос начальники предпочитают посылать людей кружиться вокруг Земли, а к другим планетам направлять автоматы. Для радостей открытия неизведанного остается одно поле деятельности — океан. Исследовано всего около 3% его водного объема, а что там дальше — неизвестно», Кэмерон совершил погружение на батискафе DeepSea Challenge, оно было не очень комфортным, исследователь длительное время находился в полусогнутом состоянии, так как диаметр внутреннего помещения аппарата составлял всего около 109 см. Батискаф, оснащенный мощнейшими камерами и уникальным оборудованием, позволил популярному режиссеру снять фантастические пейзажи самого глубокого места на планете. Позже совместно с The National Geographic Джеймс Кэмерон создал захватывающий документальный фильм «Вызов бездне».

Стоит отметить, что во время пребывания на дне глубочайшей впадины мира Кэмерон не увидел ни чудовищ, ни представителей подводной цивилизации, ни базы пришельцев. Однако он буквально заглянул в глаза «Бездне Челленджера». По его словам, во время своего короткого путешествия он испытал непередаваемые словами ощущения. Океанское дно показалось ему не только пустынным, но каким-то «лунным… одиноким». Он пережил настоящий шок от ощущения «полной изоляции от всего человечества». Правда, возникшие неполадки с оборудованием батискафа, возможно, вовремя прервали «гипнотическое» воздействие бездны на знаменитого режиссера, и он поднялся на поверхность к людям.

Погружения

«Триест» перед погружением
23 января 1960 года

• Первое погружение человека на дно Марианского жёлоба было совершено 23 января 1960 года лейтенантом ВМС США Доном Уолшем и исследователем Жаком Пикаром в батискафе «Триест», спроектированном отцом Жака Огюстом Пикаром. Приборы зафиксировали рекордную глубину — 11 521 метр (скорректированная величина — 10 918 м). На дне исследователи неожиданно встретили плоских рыб размером до 30 см, похожих на камбалу.
• Японский зонд «Кайко» (яп. 海溝), который был спущен в район максимальной глубины впадины 24 марта 1995 года, зафиксировал глубину 10 911,4 метра. Во взятых зондом пробах ила были найдены живые организмы — фораминиферы.
• 31 мая 2009 года на дно Марианской впадины погрузился автоматический подводный аппарат «Нерей» (лат. Nereus) (см. Нерей, древнегреческая мифология). Аппарат опустился на глубину 10 902 метра, где снимал видео, сделал несколько фотографий, а также собрал образцы отложений на дне.
• 26 марта 2012 года кинорежиссёр Джеймс Кэмерон стал третьим человеком в истории, достигшим самой глубокой точки Мирового океана, и первым, сделавшим это в одиночку. Кэмерон погружался на одноместном аппарате «Дипси челленджер», оборудованном всем необходимым для съёмки. Киносъёмка велась в формате 3D, для этого батискаф был оснащён специальным световым оборудованием. Кэмерон добрался до «Бездны Челленджера» — участка впадины на глубине 10 898 метров (точные вычисления показывают, что батискаф достиг глубины 10 908 метров, а не 10 898 — глубины, зафиксированной прибором во время погружения). Он взял образцы пород, живых организмов и провёл киносъёмку, используя 3D-камеры. Отснятые режиссёром кадры легли в основу научно-документального фильма канала «National Geographic Channel» Джеймс Кэмерон: Путешествие к центру Земли (2012).
• 28 апреля 2019 года Виктор Весково установил рекорд глубины погружения человека — 10928 м и стал первым человеком, покорившим высочайшую вершину мира-Эверест и глубочайшую впадину.
• 8 мая 2020 года на дно Марианской впадины впервые погрузился российский автономный необитаемый подводный аппарат «Витязь-Д». Датчики зафиксировали глубину 10 028 метров. «Продолжительность миссии без учёта погружения и всплытия на поверхность составила более трех часов», — сообщили в Фонде перспективных исследований (ФПИ). На дно Марианской впадины доставили вымпел, посвященный 75-летию Победы в Великой Отечественной войне. Аппарат провел картографирование, фото- и видеосъемку морского дна, ученые изучили параметры морской среды. В состав комплекса «Витязь-Д» входят автономный необитаемый аппарат, глубоководная донная станция и аппаратура пункта управления. Корабельное оборудование комплекса обеспечивает информационный обмен судна-носителя с подводным аппаратом и донной станцией в режиме реального времени по гидроакустическому каналу. «В отличие от работавших ранее в этом районе аппаратов Kaiko (Япония) и Nereus (США), аппарат „Витязь“ функционирует полностью автономно. Благодаря использованию в системе управления аппарата элементов искусственного интеллекта, он может самостоятельно обходить препятствия по курсу, находить выход из ограниченного пространства и решать другие интеллектуальные задачи», — сказали в ФПИ.
• 7 июня 2020 года на дно Марианской впадины погрузилась первая женщина, ею стала Кэтрин Салливан. Пилотом был Виктор Весково.
• 12 июня 2020 года, на дне Марианской впадины побывала вторая женщина — Ванесса О Брайен, альпинистка, покорившая Эверест.
• 20 июня 2020 года, Келли Уолш, сын знаменитого Дона Уолша, достиг дна Бездны Челленджера, доведя тем самым число людей, побывавших в Марианской впадине до двенадцати. Пилотом был Виктор Весково.
• 25 июня 2020 года Ин-Цонг «YT» Лин, ученый из Лаборатории океанической акустики, стал тринадцатым человеком, посетившим Марианскую впадину. И первым человеком азиатского происхождения. Пилотом был Виктор Весково.
• 15 ноября 2020 года в Бездну Челленджера на глубину 10’909 метров опустился китайский глубоководный автономный аппарат «Фэньдоучже» («Борец») с 3 людьми на борту.

Плащеносная акулаРеликт, напоминающий угря

Плащеносная акула — реликтовое животное, живое ископаемое, сохранившееся почти неизменным на протяжении 80 миллионов лет. Ее тело напоминает тело угря — вытянутое и невероятно гибкое. Что еще страннее, охотится она во многом как сухопутная змея: подкараулив жертву эта акула «выстреливает» своим телом словно какая-нибудь гадюка, хватая жертву. У плащеносной акулы большой рот, в котором находится 300 зубов, напоминающих якоря по форме. 

Еще удивительнее гибкость этой акулы выглядит, если посмотреть на ее внутренние органы. Ее печень просто огромна (благодаря ей рыба балансирует в толще воды) и, казалось бы, должна сильно мешать во время движения. Но, судя по всему, плащеносная акула стремительна вопреки своей анатомии.

Что находится в Марианской впадине?

Доподлинно известно, что там есть жизнь. Даже на самом дне. Исследователи обнаружили в составе грунта множество микроорганизмов. Однако обитают в Марианской впадине и крупные акулы, и жутковатого вида рыбы, и морские огурцы, и огромные (ядовитые!) амебы, и моллюски. Последние имеют раковины. Неизвестно, как они выживают в этих раковинах при столь высоком давлении. Если в Марианской впадине окажется черепаха, ее попросту раздавит ее же собственный панцирь.

Кроме этого, в желобе есть вулкан Дайкоку (на глубине 400 метров), который уникален тем, что имеет озеро расплавленной серы. Единственное подобное озеро есть на Ио, спутнике Юпитера. Температура черного озера достигает 187 градусов по Цельсию.

Дно Марианской впадины покрыто неприглядным вязким илом. Так как бездна имеет форму, напоминающую букву V, все, что находится в ней, постепенно стекает в самый низ. Останки живых существ постепенно преобразуются в почти шелковистый ил.

Интересен и гейзер Шампань, который расположен на территории впадины. Он является единственной областью на Земле, где существует жидкая кислота. Гейзер, обнаруженный там исследователями, на первый взгляд кажется безвредным, однако позже выяснилось, что он является источником углекислого газа.

10 интересных фактов о Марианской впадине

На протяжении очень длительного периода времени считалось, что в этой области нет никакой жизни, потому как давление не позволяет там выживать никому.

Жизнь в желобе и интересные факты:

1. Недавно появились факты о том, что в водах впадины находятся огромные амебы. Это одноклеточные существа диаметром 10 см, покрытые специальной пленкой, которая очень устойчива к давлению, и не разрушается. Питаются эти одноклеточные тем, что попало на дно Марианской впадины.
2. Считается, что это место содержит огромное количество обломков трупов морских существ и рыб.
3. Кроме того, неподалеку от впадины были найдены моллюски с очень необычным составом ракушки, которая не разрушаются под таким высоким давлением. До этого считалось, что моллюски в ракушках, в твердом панцире, там существовать не могут, из-за высокого давления.
4. Самое интересное, что организмы, которые обитают в желобе, инертные по отношению к тяжелым металлам и некоторым кислотам. Эти реактивы их попросту не берут, несмотря на то, что большинство живых организмов от воздействия этих веществ умирают.
5. Осьминоги и моллюски превращают сероводород, которые выделяется в желобе, в специальный белок. Это позволяет им не погибать в столь агрессивных условиях. При этом дерево и стекло разрушается при давлении в желобе.
6. Кроме того, на глубине 4000 м от поверхности моря, обитают самые древнейшие рыбы. Они практически все слепые, потому как на такую глубину не проникает солнечный свет и практически ничего не видно.
7. Живые организмы обладают очень толстыми кожными покровами, и покрыты своеобразной чешуей, которая существенно отличается от обычных морских рыб. Потому как поверхность кожи рыбы должна выдержать это сильное давление, которое находится внутри Марианской впадины.
8. Вокруг Марианского желоба существует масса рассказов, причем достаточно страшных. Одна из экспедиций, которая решила исследовать впадину, опускала на дно трос с оборудованием, услышала ужасный скрежет и побоявшись за оборудование, подняла его вверх. Обнаружила, что на тросе диаметром 20 см имеются существенные повреждения, он наполовину перерезан, будто бы пилой. Именно поэтому возникли разговоры о том, что там обитают существа, подобные мифическим чудовищам. На самом деле на данный момент больше нет никаких доказательств тому, что в Марианской впадине действительно обитают страшные чудовища, которые отличаются своим внешним видом и напоминают древних рыб и страшных существ.
9. Так глубоко не живут ни акулы, ни всем известные морские рыбы, из которых мы обычно готовим еду. Потому как все эти рыбы обладают зрением и обитают неглубоко в море. Даже самый огромный кит не заплывает глубже чем на 1000 м. Поэтому все остальные рыбы, живые существа, которые находятся вблизи впадины, существенно отличаются от стандартных рыб своим туловищем, а также некоторыми особенностями.
10. В этом месте обнаружены странные осьминоги, у которых нет щупальцев, все тело напоминает собой огромную юбку. Строение обусловлено тем, что в подобных условиях необходимо передвигаться и сопротивляться высокому давлению. Именно поэтому осьминог имеет такую своеобразную форму. Кроме этого, практически все обитатели желоба покрыты очень плотной кожей, которая сопротивляется настолько высокому давлению и не разрушается.

Обитатели Марианской впадины

На данный момент Марианская впадина является практически не изученным объектом, из-за того, что человечество пока не так далеко шагнуло в своем развитии, чтобы погружаться на такую глубину, изучать все живые организмы. Несмотря на то, что мы летаем в космос и исследуем другие планеты, на данный момент изучено только 5% Мирового океана. Самой загадочной его частью является Марианская впадина.

Рельеф, климат

Дно Марианской впадины постепенно раскрывает тайны своего рельефа, образованного миллионы лет назад. Ученые называют его “четвертым полюсом планеты” вместе с вершиной Эвереста, Южным и Северным полюсами земли. Современные технологии океанографии позволили сделать описание бездонного желоба с V-образным профилем и плоским дном шириной от 1 до 5 км, площадью 400 000 м2. Впадина имеет крутые отвесные склоны, среднее значение расстояния между стенками составляет 69 км (вверху 80 км).

Ученые разных стран, как информирует Википедия, относят к элементам рельефа Марианской природной достопримечательности следующие:

1. Горы. В 2019 году, применяя многолучевой эхолот, американские исследователи обнаружили на дне желоба 4 хребта (моста), расположенных в поперечном направлении трещины в пунктах соприкосновения плит. Их высота составляет 2,5 км.
2. Вулкан Дайкоку. Находится на уровне около 4000 м и извергает кипящую жидкую серу (ее температура составляет 187 °С). Такое же озеро найдено на спутнике Юпитера Ио.
3. “Черные курильщики”. Так называют источники геотермальной воды, содержащие большой процент серы и других веществ. При соприкосновении с холодной водой они образуют сульфиды черного цвета. В местах выброса на уровне 2000 м температура воды достигает 450 °С.
4. “Белые курильщики” или источники гейзеры. Они извергают углекислый газ на глубине около 1600 м, поддерживают температуру воды около 80 °С и находятся в северной части впадины.
5. Источник “Шампань”. Располагается на дне, из него бьет фонтан жидкого углекислого газа.

Действие источников высокой температуры формирует специфический климат впадины с температурой у поверхности дна около 3-4 °С, что создает условия для появления жизни в бездне. Большое количество солей, полезных минералов, редких химических элементов приводит к зарождению живых существ. Подтверждением факта их существования является илистое дно, состоящее из продуктов переработки костей и планктона.

Тайны, загадки и легенды

Марианская впадина таит в себе множество загадок и легенд: от пропавших без вести батискафов до древних чудовищ, таких как мегалодон. На карте мира желоб расположен возле берегов Китая и Японии. По рассказам местных жителей, они часто становятся свидетелями загадочных событий и наблюдают в здешних водах неизведанных существ.

Марианский желоб на карте мире находится на противоположной стороне от Бермудского треугольника. Некоторые ученые предполагают, что раньше эти точки могли быть полюсами Земли. Также оба этих места имеют практически одинаковую флору и фауну.

Легенды, связанные с Марианской впадиной:

Марианский желоб является одним из самых популярных объектов для исследований. На карте мира он расположен посреди 3 стран: Японии, Китая и Австралии

Ученые именно этих государств уделяют особое внимание изучению Марианского желоба

Оформление статьи: Мила Фридан