• РЕГИСТРАЦИЯ
Коронавирус. Последние новости

Экстремальный мир экосистем "Черных курильщиков". Разнообразие земной жизни. Видео

6 12474


Удивительный мир «чёрных курильщиков»

В науке долгое время считалось, что живые организмы могут существовать только от энергии Солнца. Жюль Верн в своем романе «Путешествие к центру Земли» описал подземный мир с динозаврами и древними растениями. Однако это художественная литература. Но, кто бы мог подумать, что найдется обособленный от энергии Солнца мир с абсолютно не похожими живыми организмами. И найден он был на дне Тихого океана.

Черные курильщики

Еще в пятидесятых годах двадцатого века считалось, что на океанских глубинах жизни быть не может. Изобретение Огюстом Пикаром батискафа развеяло эти сомнения. Его сын, Жак Пикар вместе с Доном Уолшем спустился в батискафе «Триест» в Марианскую впадину на глубину свыше десяти тысяч метров. На самом дне участники погружения увидели живую рыбу. После этого океанографические экспедиции многих стран начали прочесывать глубоководными сетями океанскую бездну и открывать новые виды животных, семейства, отряды и даже классы!

Черные курильщики

Погружения в батискафах совершенствовались. Жак-Ив Кусто и ученые многих стран совершали дорогостоящие погружения на дно океанов. В 70-х годах было совершено открытие, которое перевернуло многие представления ученых. Возле Галапагосских островов на глубине от двух до четырех тысяч метров были обнаружены разломы. И на дне были обнаружены маленькие вулканы - гидротермы. Морская вода, попадая в разломы земной коры, испарялась вместе с различными полезными ископаемыми через небольшие вулканы высотой до 40 метров. Эти вулканы назвали «черными курильщиками» из-за того, что вода выходила из них черного цвета.

Схема строения чёрного курильщика.

Черные курильщики

Однако самое невероятное, что в такой воде, наполненной сероводородом, тяжелыми металлами и различными ядовитыми веществами, процветает бурная жизнь. Температура воды, выходящей из черных курильщиков, достигает 300° С. На глубину четыре тысячи метров не проникают солнечные лучи, и, следовательно, тут не может быть богатой жизни. Даже в более мелких глубинах очень редко встречаются донные организмы, не говоря уже о глубоких безднах. Там животные питаются органическими остатками, которые падают сверху. И чем больше глубины, тем меньше беднее донная жизнь. На поверхностях черных курильщиков были найдены хемоавтотрофные бактерии, которые расщепляют соединения серы, извергаемые из недр планеты. Бактерии покрывают сплошным слоем поверхность дна и живут в агрессивных условиях. Они стали пищей для многих других видов животных. Всего было описано около 500 видов животных, обитающих в экстремальных условиях «черных курильщиков».

Глубоководный Краб

Еще одним открытием стали вестиментиферы, которые относятся к классу причудливых животных - погонофор. В связи с их необычностью, опишем подробно.

ВЕСТИМЕНТИФЕРЫ - АВТОТРОФНЫЕ ЖИВОТНЫЕ

Вестиментиферы - крупные организмы, длина которых варьирует от 5-7 см до 2,5 м. Тело вестиментифер заключено в трубку, материал которой (состоящий из белка и хитина) выделяется специальными кожными железами. Трубка открыта только с одного конца, а другим прикрепляется к субстрату. Обычно трубки вестиментифер образуют сплетения, состоящие из многих сотен или даже тысяч особей, в которых находят приют множество других представителей фауны гидротермальных оазисов (см. рис. 2). Из переднего конца трубки торчит ярко-красный щупальцевый отдел, который при малейшем беспокойстве стремительно втягивается внутрь. Щупальца расположены в несколько десятков ярусов и поддерживаются двумя опорными лопастями, несущими на переднем конце хитиновые крышечки, которыми вестиментиферы могут плотно затыкать вход в трубку

Следующий отдел тела имеет боковые выросты - так называемые вестиментальные крылья, загибающиеся на спинную сторону. Название этих органов (от лат. vestimentum - одежда) было положено в основу названия класса Vestimentifera. В вестиментальном отделе располагаются сердце, почки и мозг, от которого вперед отходят нервы к щупальцам, а назад - парные брюшные нервные стволы, окаймляющие брюшное ресничное поле, хорошо заметное с поверхности . На заднем конце вестиментального отдела два брюшных нервных ствола объединяются в один. У вестиментифер имеются гигантские аксоны, диаметр которых достигает 60-100 мкм. Два таких аксона выходят из мозга, огибают брюшное ресничное поле и сливаются в один, идущий до заднего конца тела. Гигантские аксоны служат для быстрого проведения нервного импульса от мозга к продольной мускулатуре, за счет сокращения которой животное втягивается в трубку. Они характерны для многих беспозвоночных, обитающих в трубках и нуждающихся в специальном механизме, обеспечивающем быстрое втягивание в трубку при опасности (гигантские аксоны есть также у кальмаров, где они проводят нервный импульс к мускулатуре, обеспечивающей реакцию бегства за счет резкого выталкивания воды из мантийной полости).

Самый длинный отдел тела - туловище. Он содержит массивный орган - трофосому, состоящую из крупных клеток и богато снабженную кровеносными сосудами . В этом отделе у вестиментифер располагаются половые железы. Задний конец тела вестиментифер состоит из множества коротких сегментов с поясками щетинок на каждом из них. За счет этих щетинок вестиментиферы заякориваются в трубке.

У вестиментифер (так же как у погонофор) во взрослом состоянии нет рта и кишечника. Электронно-микроскопические исследования показали, что крупные клетки трофосомы содержат множество вакуолей с бактериями .. Бактерии вестиментифер, обитающих в районах горячих источников, принадлежат к группе сероводородокисляющих бактерий. Они окисляют сероводород до серы и полученную при этом энергию используют для фиксации углекислоты и синтеза органических веществ. Этот процесс носит название хемосинтеза и характерен для многих видов свободноживущих бактерий, обитающих там, где в окружающей среде много сероводорода и достаточно кислорода.

В гидротермальных оазисах сероводород поступает из черных курильщиков, а кислород - за счет подсоса холодной и богатой кислородом глубинной воды, окружающей зоны гидротермальных источников. Как же сероводород и кислород достигают бактерий, обитающих в трофосоме в глубине тела? Как оказалось, оба вещества транспортируются кровеносной системой вестиментифер. Сложная кровеносная система вестиментифер содержит две системы капилляров: одну в щупальцах, а другую в трофосоме . Сеть капилляров кровеносной системы проникает непосредственно внутрь клеток трофосомы и при этом так густа, что любую бактерию от ближайшего капилляра отделяет не более двух других бактерий . Гемоглобин вестиментифер соединяется и с кислородом и с сероводородом, при этом сероводород обратимо связывается с белковой частью молекулы, а кислород - с гемом.

Бактерии, защищенные внутри организма хозяина от неблагоприятных воздействий, получают от него сероводород и кислород. За счет переваривания части бактерий хозяин получает органические вещества, которые служат единственным источником питания вестиментифер. Таким образом, сожительство хемосинтезирующих бактерий и вестиментифер является взаимовыгодным симбиозом.

Открытие симбиотрофного (обеспечиваемого симбионтами) питания у вестиментифер натолкнуло исследователей на мысль, что таким же способом могут питаться и типичные погонофоры, известные задолго до открытия гидротермальных оазисов. В их организме имеется загадочный орган - замкнутый с обоих концов срединный канал. В клетках этого органа были найдены бактерии, что позволило считать срединный канал гомологом трофосомы. Правда, бактерии, найденные у погонофор, принадлежат к другой группе прокариотных организмов - это метанокисляющие бактерии. Они окисляют метан и за счет полученной энергии синтезируют органические вещества.

Вестментиферы

Препарированный вестментифер

молюски

Кроме того, рядом были найдены двустворчатые моллюски родов Calyptogena и Bathymodiolus, которые также вступили в симбиоз с бактериями и перестали зависеть от поисков пищи.

Одни из самых необычных созданий глубоководного мирка гидротерм - это помпейные черви Alvinella. Названы они из-за аналогии с извержением вулкана Помпеи - живут эти существа в зоне горячей воды, достигающей 50°С, и на них постоянно падает пепел из частиц серы.

Черви вместе с вестиментиферами образуют настоящие «сады», дающие пищу и приют многим организмам. Среди колоний вестиментифер и помпейных червей живут крабы и десятиногие раки, которые питаются ими. Также среди этих «садов» встречаются осьминоги и рыбы из семейства бельдюговых.

Мир черных курильщиков приютил и давно уже вымерших животных, которые были вытеснены из других частей океана, таких как усоногих рачков Neolepas. Эти животные были широко распространены 250 миллионов лет назад, однако затем вымерли. Здесь же представители усоногих ракообразных чувствуют себя спокойно.

Помпейский червь

На вершине экологической пирамиды курильщиков находятся хищники — глубоководные осминоги и хищные рыбы термарцесы (адские церберы). Медленно и уверенно плавают они вокруг в поисках крабов или креветок на обед.

Рис. 5. Термарцес Цербер (адский цербер) - Thermarces cerberus.

Красота и богатство сообществ черных курильщиков, резко контрастирующие с бедным и однообразным населением ложа океана, так поразили исследователей, что некоторые из гидротермальных оазисов называются в научной литературе весьма поэтично: «Райский сад», «Розовый сад» и т. п. Но возникает вопрос: каким образом поддерживается жизнь в этих райских садах, куда не проникает солнечный свет и которые полны ядовитых с нашей точки зрения веществ? Это сероводород, сульфиды тяжёлых металлов, углекислый газ и т. д. Их концентрация в водах курильщика превышает концентрацию в обычной морской воде в сотни миллионов раз. Для наземных организмов и тех, что живут в океане в поверхностном слое, это было бы смертельно. А животные курильщиков спокойно выживают в такой среде. Добавим к этому высокие температуры и сверхвысокие давления, царящие на глубине океана. Сейчас учёные уже знают ответ на этот вопрос.

Оказалось, что основой жизни в курильщиках являются бактерии. Эти бактерии не совсем обычные. Сами они живут за счёт того, что поглощают из воды сероводород и перерабатывают его химическим путём. Эти химические реакции идут с выделением энергии подобно тому, как при горении топлива выделяется тепло. Дальше с помощью этой энергии бактерии синтезируют из углекислого газа и воды питательные органические вещества, подобно тому, как это делают растения в наземных сообществах. Только растения используют для этого не химическую энергию, а лучистую энергию солнца. Процесс образования питательных органических веществ в зелёных частях растений из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии называется фотосинтезом. В отличие от этого, способ синтеза питательных органических веществ бактериями за счёт энергии химических реакций получил название хемосинтез. Эти питательные вещества в первую очередь поддерживают жизнь самих бактерий. Затем бактериями питаются другие, более крупные и высокоорганизованные члены сообщества.

Конечно, не все обитатели гидротерм питаются бактериями напрямую. Система устроена сложнее: имеется лишь несколько таких видов. В Тихом океане это вестиментиферы и различные виды двустворчатых моллюсков. В Атлантике распространены креветки римикарисы. Они лишены обычных глаз, зато у них развился специальный орган — термоглаза, — работающий в инфракрасном диапазоне и позволяющий видеть струи кипятка.

Открытие экосистем «черных курильщиков» стало самым значимым событием в биологии. Такие экосистемы были обнаружены в разных частях Мирового Океана и даже на дне озера Байкал.


http://greenword.ru/2010/07/bl...

http://www.pereplet.ru/obrazov...

http://www.oceanographers.ru/i...

Цикл Разнообразие земной жизни.

Животное с железным панцирем. Гигантские одноклеточные. Разнообразие земной жизни. https://cont.ws/post/366521 08/09/16

5 существ, которые выглядят так, словно они сделаны из стекла. Разнообразие земной жизни. https://cont.ws/post/362888 03.09.16.

Необычные обитатели Белого моря. https://cont.ws/post/334866 2.08.16.

Panopea generosa, или гигантский моллюск гуидак. Разнообразие земной жизни.https://cont.ws/post/332285 30.07.16.

10 невероятных доисторических членистоногих. Разнообразие земной жизни https://cont.ws/post/331520 29.07.16.

Глубокое дыхание. Опыты показали: под водой можно дышать водой.https://cont.ws/post/324807 22.07.16 .

Спелеологи нашли четыре новых вида животных в самой глубокой пещере за Уралом https://cont.ws/post/322783 19/07/16 .

Новые загадочные существа со дна Марианской впадины. Видео. Фантастический мир медуз. Неизвестная земная жизнь https://cont.ws/post/321162 17/07/16.

Альтернативные формы жизни на Земле? https://cont.ws/post/258787.

ОКЕАНОЛОГИ ВЕДУТ ТРАНСЛЯЦИЮ ПОГРУЖЕНИЯ ИЗ МАРИАНСКОЙ ВПАДИНЫ. Удивительный глубоководный мир в прямом эфире!https://cont.ws/post/264489&am... .





Род наш древний, как человечество, которому много миллионов лет

    Удар Путина по оффшорным жуликам. Кипр пошел, остальным приготовится

    Ну, как у вас там, на Кипре: на хамон да пар­ме­зан гроши есть? Что же это творится?Раньше джентльмены меняли правила, а теперь - Россия?***РФ направила Кипру письмо об изменении согл...

    О чём рассказал Путин 2 апреля

    Мир будет меняться. Об этом мы давно предупреждаем. Причём меняться он будет жёстко и через колено. Поэтому, все орущие про «тиранию» и «режим», молитесь на Путина, который оче...

    ООН хочет разобраться в природе украинского достоинства

    Майданные герои за 6 лет уже расслабились, но жизнь приготовила им новый сюрприз, зраду - на их языке. Звоночек, как положено, пришёл оттуда, откуда его не ждали, - из сердца мировой демократии, уютно...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Дмитрий Савицкий 19 февраля 09:54

      Роскачество забраковало ВСЮ проверенную говяжью тушенку. ЧТО НАДО ДЕЛАТЬ?

      Роскачество проверило 23 торговые марки тушенки из говядины, которую продают в российских магазинах. Исследовался товар исключительно российских и белорусских производителей. Результаты исследований оказались плачевными.Проверяли тушенку и с низкой ценой, и с высокой - изучали во всех товарах качество мяса, соотношение начинки и бульона, вкус, цвет, зап...
      2753
      Дмитрий Савицкий 17 февраля 20:43

      Что такое оккупация? Смоленск, 1941-1943г.г.

      2020г – год 75-летия Победы. Гордясь и восхищаясь ветеранами, хочу отдать дань памяти простому народу, оказавшемуся на оккупированных территориях.Моя бабушка Марченко Ольга Михайловна (ур. Богатикова) за месяц до начала Войны родила в Риге моего отца. Когда война обрушилась, она вместе с тремя детьми эвакуировалась в Смоленскую область – в родную дер...
      1724
      Дмитрий Савицкий 22 июня 2019 г. 09:12

      Жил-был Мэр... Обычный такой Мэр, как тысячи других в нашей стране.

      Два с лишним года назад я разместил на своей странице притчу о Балашихинском мэре Евгении Жиркове: "Рядовой факт коррупции, который "не замечают"? Или Как мэр под камерой делит откаты..." https://cont.ws/@dmitri1967/588603 Заканчивалась притча  вопросом: Продолжение последует? Оно последовало. Не так быстро, как должно было быть.... Но как говоритс...
      3291
      Дмитрий Савицкий 12 октября 2018 г. 10:24

      О, времена! О, нравы! Как их выправить? Пародия на героев дня...

      Из каждого утюга в последние дни, в любом новостном выпуске звучат сообщения  о "героях нашего времени", шерочке с машерочкой - Мамаевом Кокорище. Смотреть с одной стороны интересно (чем же все-таки закончится?), с другой - противно. В прошлые времена в нашем обществе на слуху были другие герои - настоящие. Хотя и сейчас они еще не перевелись, но о них так громко...
      1007
      Дмитрий Савицкий 27 сентября 2018 г. 11:24

      Анонс будущих постов о красотах Кавказских Минеральных Вод

      Приветствую всех!С большими и наилучшими впечатлениями вернулись из путешествия на Кавказские Минеральные Воды. Ездили туда на машине из Подмосковья. Были в: Пятигорске, Кисловодске, Есентуках, Минводах, Железноводске, Лермонтове, Иноземцеве. Заехали по соседству на Медовые водопады в Карачаево-Черкесии. Посетили 2 десятка православных храмов и церквей....
      9165
      Дмитрий Савицкий 22 августа 2018 г. 11:17

      На нашей улице заменили асфальт. Только от этого стало обидно и грустно...

      Сначала парадное сообщение на сайте Администрации Балашихи, что в Московской области: Работы по замене асфальта начались на улице Михайленко в Балашихе   21.08.2018  "Подрядчики приступили к замене асфальта на участке дороги на улице Михайленко в микрорайоне Дзержинского в Балашихе. Об этом сообщил заместитель начальника управления транспорта, доро...
      1151
      Дмитрий Савицкий 8 июля 2018 г. 04:42

      Этим летом посеяны семена будущих побед русского футбола!

      Хочется верить, что праздник футбола в России был организован ради нашего футбольного будущего! Самоотверженная  игра  российских футболистов дает мощный импульс в популяризации футбола среди детей в нашей стране. Всех поздравляю с великолепной игрой! Спасибо футболистам и "просто Космосу"! И горячие пожелания - закрепить труды через 2 года - завоевать кубок...
      1857
      Дмитрий Савицкий 11 июня 2018 г. 12:37

      Дураки и дороги - они везде? или Самые безумные способы перевозки.

      Многие пытаются перевезти различные грузы своими силами, чтобы не тратиться на специальный транспорт. Ради этого они идут на все!  В связи с этим, вопросы: как они ухитряются загружаться и как далеко уедут с такой поклажей? ...
      5323
      Дмитрий Савицкий 8 июня 2018 г. 11:00

      НОВАЯ КАСТА НЕПРИКАСАЕМЫХ РОССИИ. О самом гуманном и справедливом правосудии

      ВступлениеИ смешно и грешно. У меня и еще многих других автовладельцев за последний год  "предприниматели" из местного комиссионного автосалона (ООО "Автотег"в Балашихе) украли автомашину. Продали, на правах комиссионки, деньги получили и скрылись с ними. Когда я это осознал, возмущению не было предела. Я наивно полагал, что период наглого предпринимательского во...
      1948
      Дмитрий Савицкий 24 мая 2018 г. 23:54

      "Изнуренная санкциями" Россия. Новости об экономике через призму развития железных дорог и грузоперевозок

      Шел 4-й год многочисленных санкций необъявленной экономической войны против России. "Экономика России разорвана в клочья?"... На Западе никак не могли понять почему этот "колос на глиняных ногах", эта злосчастная "страна-бензоколонка" до сих пор не на коленях. Что бы раскрыть секрет, в столицы мрачной страны толпой ломанулись лидеры ведущих и рядовых стран мира: Нар...
      4564

      Российские ученые при тестировании уникального генератора Т-лучей разрушили металл неизвестным науке способом

      Что бы мы ни делали, получается автомат Калашникова – из анекдота.Если честно, не очень понял, что наши ученые открыли, но очень смахивает на то, что в итоге из этого получится вариант оружия из будущего - типа пучкового. Странно, что инфа прошла в СМИ.Российские физики создали генератор Т-лучей, разрушающий металлические конструкции неизвестным науке способом. В наст...
      10598
      Дмитрий Савицкий 18 марта 2018 г. 19:21

      Тягчайшее преступление против народа и государства - фальсификации на выборах

      Посмотрите как тетеньки из избирательных комиссий, которых определили блюсти законность на всенародных выборах осуществляют преступление под видеокамеры. Воровато, но не особенно боясь видеозаписи. Омерзительно ... Неужели они не понимают, что это Статья 142 УК РФ  "Фальсификация избирательных документов, документов референдума"? Нет, они не могут это не знать......
      1943
      Дмитрий Савицкий 26 февраля 2018 г. 03:36

      Ксюша - девочка из плюша. Светская львица о детях. Паноптикум кандидатов в президенты.

      Смотрю на кандидатов в президенты и горько, горько становится за Россию. Зачем этот цирк? К чему нужна массовка? Что представляют собой эти кандидаты, как личности? Как лидеры? Как представители партий или части народа?Господа и дама, вы себя со стороны видите? А когда в кандидаты шли не задумывались, что вас и вашу предыдущую жизнь в лупу рассматривать будут? И что п...
      1557
      Дмитрий Савицкий 9 февраля 2018 г. 14:08

      Изнуренные санкциями: Россия предпочитает "Сапсан". Новости об экономике через призму развития железных дорог и грузоперевозок

      Изнуренные санкциями: Россия предпочитает "Сапсан" Как сообщил президент Siemens в России Дитрих Меллер, в этом году германский концерн планирует получить от ОАО «Российские железные дороги» (РЖД) заказ на увеличение своего парка подвижного состава на 11 высокоскоростных поездов «Сапсан» и 27 новых вагонов.По словам Меллера, ожидается, что весь объем бу...
      1517
      Дмитрий Савицкий 9 февраля 2018 г. 11:29

      Зачем СМИ тиражируют сообщения о зверствах, убийствах и мерзостях?

      Открыл бегущую строку информационного ресурса mediametrics.ru и резануло глаз - сплошные сообщения о зверствах, убийствах, мерзости... Господа в СМИ, имейте хоть грамм благоразумия ( про совесть я молчу - это не про вас). Чернуха, описанная вами, а часто и сопровождаемая видеорядом от обывателей, ставшими свидетелями преступлений, катастроф или съемками самих ублюдков...
      1392
      Дмитрий Савицкий 1 февраля 2018 г. 10:19

      ГЕОГЛИФ «ЛОСЬ» ОКАЗАЛСЯ ФАЛЬШИВКОЙ! Цикл "Природные и рукотворные загадки"

      ГЕОГЛИФ «ЛОСЬ» ОКАЗАЛСЯ ФАЛЬШИВКОЙ!В 2012 году СМИ сообщили об открытии в Челябинской области уникального для России археологического объекта. На территории национального парка «Зюраткуль» был обнаружен гигантский рисунок – геоглиф. В очертаниях линий специалисты распознали изображение лося, почитаемого в древности в качестве священного животного. По предварительным о...
      3343
      Дмитрий Савицкий 7 декабря 2017 г. 05:54

      О наших врагах на фоне решения МОК. Моя Родина больна

      Вступление автора блога Травля нашей страны со стороны наших геополитических противников-патнеров по разным направлениям длится уже не один год. Это в современном периоде. Вообще же война "Запада" против России идет много столетий. То затухая, то обостряясь. Периодически переходит в горячие фазы, то бишь официальные войны. Поэтому заявление МОК 5 декабря было предсказ...
      3339
      Дмитрий Савицкий 2 декабря 2017 г. 03:04

      Гранаты у него не той системы...

      Где-то на просторах Родины...Этими фотографиями поделился один грибник, сделавший необычную находку в лесу. Вместо грибов он обнаружил целую гору... гранат. А это Челябинск. Город, где из одного крана течет холодная вода, а из другого — ледяная, а это их кедровые шишки...Это если с юмором. А серьезно...  честно говоря, ...
      6056
      Дмитрий Савицкий 1 декабря 2017 г. 22:48

      Мы Москали, как пройти на гиляку? Песня "Нам всем нужна победа."

      Политическое нагнетание нарастает с каждым днем. Россию все глубже пытаются загнать в медвежий угол. Обвинения в различных "грехах" и требования признаться в них, покаяться нарастают. Наши многочисленные "партнеры" не решаются на военное решение "проблемы России" - дрыщут. Все-таки история не в пользу супостатов в России. Да и не слабы мы уже, хоть ракеты еще и падают...
      3413
      Дмитрий Савицкий 1 декабря 2017 г. 12:24

      Мастерская по производству моделей кораблей из ценных пород дерева на Мадагаскаре. Гимн ручному труду.

      Пиццавера Деницова разместила пост с огромным количеством фото судомоделей и диарам южно-корейского моделиста "Лучше на столе, чем в море (1)" https://cont.ws/@sicomoro/782934.Решил поддержать тему с другого направления - как модели кораблей делаются. Хотел российские, но не попались. Поэтому предлагаю вам пост про ручной труд на Мадагаскаре.  Остр...
      5613
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика