Орехова А. В. Уральский государственный педагогический университет,
г. Екатеринбург.
«Черные курильщики» как колыбель земной жизни.
Научный руководитель А.Л. Анфимов.
В последние десятилетия в решении проблемы происхождения Солнечной системы и нашей Земли как ее составного элемента достигнуты весьма существенные успехи. Где может, а где не может существовать жизнь в Солнечной системе? Обычно мы ищем следы жизни на ближайших к Солнцу планетах, потому что дальние планеты получают от Солнца очень мало энергии. Существование на Земле органического мира – одно из главных отличий нашей планеты от остальных планет Солнечной, а возможно и не только Солнечной системы. Вместе с тем происхождение жизни – одна из величайших и далеких от своего решения загадок естествознания, по значимости сравнимая разве что с происхождением Вселенной.
С открытием в конце 70-х гг. уникальных экосистем «черных курильщиков», следы которых установлены теперь и в отложениях древнего возраста (не менее 400 млн лет), и богатой органической жизни в зоне их влияния, возникло направление, сторонники которого считают, что жизнь зародилась на Земле именно вокруг таких подводных гидротерм, претендующих на роль земной «колыбели жизни».
Гидротермальные сообщества – пример сообществ, почти изолированных от «верхнего мира», поскольку они не зависят от Солнца и используют в качестве источника жизни энергию земных недр, питающую гидротермальные оазисы, где «внезапно» и быстро развиваются скопления хемосинтезирующих бактерий, а также поедающие их креветки, крабы, моллюски, и главное, гигантские червеобразные организмы – вестиментиферы.
Открытие гидротермальных «оазисов», поддерживаемых энергией хемосинтеза и метанокисления, породило представление об энергетической «независимости» гидротермальных систем от продукции фотосинтеза и, следовательно, от солнечной энергии. Для биосферы Земли такая ситуация была бы уникальной.
Могла ли жизнь зародиться в гидротермальных сообществах? Гипертермофильные микроогранизмы – самые древние на Земле. В гидротермальных оазисах, ставших для них убежищами, были найдены представители некоторых групп животных, считавшихся вымершими более сотни миллионов лет назад. К их числу принадлежат сидячие усоногие ракообразные рода Neolepas, обитавшие на мелководьях морей 230–130 млн лет назад и считавшиеся вымершими, моллюск Неомфалюс, считавшийся вымершим около 200 млн лет назад.
Что касается вестиментифер, то после открытия их в гидротермальных оазисах, геологи нашли объяснения находкам окаменевших трубок, которые встречаются в полиметаллических рудах. Трубки вестиментифер известны в залежах цинковых, медных и серебряных руд, образовавшихся в раннем каменноугольном периоде, то есть около 350 млн лет назад. Таким образом, вестиментиферы также принадлежат к древнейшим представителям фауны гидротермальных оазисов. Гидротермальные оазисы – явление очень древнее. Скорее всего, они появились уже с самого начала существования биосферы. Может быть, в них даже кроется решение одной из главных загадок биологии – возникновения жизни.
Научное значение исследований гидротермальных источников еще предстоит оценить. Открытие биологических сообществ, обитающих в зонах гидротермальных источников, показало, что Солнце – не единственный источник энергии для жизни на Земле. Роль хемобиоса в жизни Мирового океана исследована еще недостаточно, но уже очевидно, что она весьма значительна. Наличие глубоководных «параллельных миров» на Земле заставляет задуматься: нет ли аналогичных возможностей на других планетах?
Главный тезис этой статьи – показать, что еще не полностью изученные древние формы жизни на Земле, возможно, могут являться земной «колыбелью жизни» и претендовать на роль кладовки с запасной биосферой. Вовлечение студентов, школьников, дошкольников в изучение таинственного мира земных процессов расширит их кругозор, повысит культуру общества и количество естествоиспытателей.