Бездна, полная жизни.

В океанских впадинах обитает невероятное разнообразие существ.

На дне Марианской впадины, среди вечного холода и невообразимого давления, жизнь — крошечная, неведомая, упорная — всё же продолжает свой путь.

Вечером началось их путешествие в бездну. Когда китайский батискаф Fendouzhe — «Стремящийся к цели» — уходил всё глубже в черноту океана, микробиолог Вэйшу Чжао из Шанхайского университета Цзяотун заметила, как во мраке вспыхивают призрачные огни: зеленые, жёлтые, оранжевые — мерцающие тела глубоководных созданий. На дне, на глубине более десяти тысяч метров, учёные включили прожекторы, и перед ними открылось «таинственное и глубокое синее пространство», где вился крошечный планктон.

«В тот момент, — вспоминает Чжао, — я поняла, что глубины океана куда богаче жизнью, чем мы когда-либо осмеливались думать».

Марианская впадина в Тихом океане — глубочайшая из всех океанических впадин Земли — уже давно притягивает исследователей и мечтателей. Одним из последних, кто отважился спуститься туда, был кинорежиссёр Джеймс Кэмерон: в 2012 году он в одиночку погрузился на дно узкого ущелья, известного как «Бездна Челленджера», почти на 11 тысяч метров ниже уровня моря — в самую нижнюю точку планеты. С тех пор экспедиции картировали причудливый рельеф впадины, а теперь, благодаря трём свежим исследованиям, опубликованным в Cell, на свет выходят её удивительные обитатели — существа, которые населяют эту загадочную среду.

«Эти работы — значительный шаг вперёд в изучении биологии глубин», — говорит молекулярный эколог Сантьяго Эррера из Университета Лихай, не участвовавший в исследованиях. Все три статьи — часть проекта по изучению экологии Марианской впадины — посвящены так называемой гадальной зоне (от греческого Hades, подземный мир) — области океана между 6000 и 11 000 метрами глубины. Здесь царят чудовищное давление, мрак и ледяной холод — условия, при которых жизнь кажется невозможной, а большинство экспедиций обречено на провал.

Чтобы достичь этих глубин, исследователи использовали батискаф Fendouzhe, который морской микробиолог Дуглас Бартлетт из Калифорнийского университета в Сан-Диего назвал «инженерным чудом». (Американский аппарат Alvin, для сравнения, погружается лишь до 6500 метров.) Батискаф способен взять на борт трёх человек и оснащён двумя манипуляторами и корзиной для образцов, что позволяет собирать сотни проб за один спуск. Между августом и ноябрём 2021 года Fendouzhe совершил десятки погружений в Марианской впадине и соседних районах, возвращая на поверхность осадочные породы, кишащие микробами, а также глубоководных рыб и крошечных ракообразных — амфипод.

«Мы обнаружили невероятное разнообразие жизни», — говорит Бартлетт, имея в виду исследование, в котором было выявлено более семи тысяч видов микробов, из которых восемьдесят девять процентов оказались новыми для науки. Биолог Мо Хань из исследовательского института BGI поясняет, что эти микробы выработали уникальные стратегии выживания в темноте и при дефиците питательных веществ. У одних — маленькие, но предельно эффективные геномы, заточенные под несколько важнейших функций; у других — обширные и гибкие, позволяющие приспосабливаться к изменениям среды. Некоторые даже умеют питаться трудноразлагаемыми веществами вроде окиси углерода. «Жизнь всегда находит выход», — говорит Хань.

Во втором исследовании учёные выяснили, что амфиподы — одни из самых многочисленных обитателей гадальной зоны — возможно, выживают благодаря симбиозу с глубоководными бактериями. Анализ содержимого их кишечников показал обилие бактерий рода Psychromonas, которые, как предполагают исследователи, помогают вырабатывать соединение под названием триметиламин-N-оксид. Это вещество, встречающееся у многих глубоководных организмов, поддерживает баланс жидкостей в теле и защищает клетки от разрушительного воздействия чудовищного давления.

Третье исследование показало, что у всех рыб, живущих на глубине более трёх километров, есть общая генетическая мутация, помогающая клеткам эффективнее превращать гены в белки, необходимые для быстрой реакции на стресс — давление, холод и тьму. Сравнив геномы одиннадцати видов, учёные смогли определить, когда те или иные линии впервые «освоили» глубины. Так, угри, возможно, спустились в бездну около ста миллионов лет назад — задолго до катастрофы, уничтожившей динозавров и множество морских организмов мелководий. Рыбы-липарисы, напротив, вероятно, отправились в глубины примерно двадцать миллионов лет назад — в эпоху тектонических потрясений. Как предполагает соавтор исследования Юэ Сун из BGI, глубины могли стать «экологическим убежищем» во времена, когда резкие колебания температуры и содержания кислорода делали жизнь в верхних слоях океана невыносимой.

Но среди чудес жизни исследователи столкнулись и с признаками человеческого присутствия. На дне, рассказывает Чжао, они видели пластиковые пакеты, пивные бутылки, банки из-под газировки — и даже почти целую корзину для белья на дне соседней Япской впадины (жёлоб Яп). «Это было для нас настоящим шоком», — признаётся она. Однако среди этого мусора учёные нашли и обнадёживающее открытие: некоторые микробы, по-видимому, научились разлагать загрязняющие вещества и использовать их как источник энергии. Возможно, именно они, говорит Чжао, «могут однажды помочь человечеству справиться с загрязнением окружающей среды».

В будущем команда планирует исследовать и другие океанские впадины планеты — возможно, открывая следы самой древней жизни на Земле.

«Восемьдесят процентов гадальной зоны мира всё ещё остаются загадкой, — говорит Лян Мэн из BGI. — И кто знает, какие ещё удивительные формы жизни скрываются в этой неизведанной биосфере».

Источник: журнал Science # 387, 2025. By Phie Jacobs With reporting by Elizabeth Pennisi.

Предыдущая статья:
Она устроила себе пузырь!