Жизнь в Марианской впадине

Марианская впадина — место в океане, которое считается самым глубоким на Земле. Так называемая «Бездна Челленджера» имеет глубину 11 километров с погрешностью измерений около 40 метров. Давление воды на этой глубине составляет более 1000 атмосфер. Температура воды здесь около 3° C и полное отсутствие света. При этом, некоторые океанологи утверждают, что местами глубина Марианской впадины достигает 14 километров. Кажется, что колоссальное давление и кромешная тьма не позволяет здесь существовать жизни. Однако два погружения человека и еще два — глубоководных роботов показали, что живые организмы есть даже здесь.

Первое погружение на дно Марианской впадины совершили 23 января 1960 года известные океанологи Дон Уолш и Жак Пикар в батискафе «Триест». Жак Пикар позже описал эту «одиссею», длящуюся восемь с половиной часов (4,5 часа — спуск, 30 минут на дне, 3,5 часа — подъем), в книге «Глубина 11 тысяч метров». Исследователи сообщили, что на дне впадины они видели креветку и рыбу, похожую на камбалу. Однако следующие погружения рыб не обнаружили, да и Дон Уолш впоследствии рассказывал об этом не вполне уверенно. Есть ощущение, что некоторые подробности Пикар добавил «для красного словца».

Но как бы там ни было, а на дне Марианской впадины Пикар побывал. А в 1995 и в 2009 годах на дно Марианского желоба опускались исследовательские аппараты, которые брали пробы воды, ила и вели фото- и видеосъемку.

Второе погружение человека в батискафе «Дипси челленджер» состоялось 26 марта 2012 года. Человеком, спустившимся в океанскую бездну был Джеймс Кэмерон. Он также провел необходимые исследовательские работы: собрал образцы пород и живых организмов, снял дно с помощью 3D-камеры. Позже отснятые кадры легли в основу фильма «Джеймс Кэмерон: Путешествие к центру Земли».

В результате исследований выяснилось, что плоская рыба, увиденная на дне Жаком Пикаром, была скорее его фантазией или миражом, чем реальностью, но живые существа на этой глубине существуют. Прежде всего, это бактерии родов Oleibacter, Thalassolituus и Alcanivorax. Они живут колониями и питаются углеводородами. Это довольно распространённые в океане бактерии, однако в «Бездне Челленджера» их концентрация оказалась выше, чем где-либо еще на Земле.

Одним из самых удивительных существ на дне Марианской впадины оказались гигантские амебы из группы фораминифер — ксенофиофоры (Xenophyophoroidea). Эти одноклеточные организмы достигали здесь диаметра 10 сантиметров. Ксенофиофоры содержат огромные количества токсичных для клетки элементов — ртути, свинца и урана. Интересной особенностью этих огромных амеб является наличие нескольких клеточных ядер. Питаются они илом, обволакивая его ложноножками, как обычные амёбы. Как все фораминиферы, эти животные создают себе защитную, обычно известковую, но иногда хитиновую, раковину, удивительным образом сохраняющую целостность при давлении в 1000 атмосфер.

Гигантская амеба океанских глубин: ксенофиофора

Раковины имеют и обитающие здесь моллюски, устойчивые к содержанию в воде сероводорода, который выделяется гидротермальными источниками, расположенными чуть выше.

На глубине в 11 тысяч метров обнаружено ракообразное — бокоплав амфипода (Hirondellea gigas). Возможно именно его Жак Пикар назвал креветкой, которую разглядел возле «Триеста» после касания дна. Размер этого рачка достигает 5 сантиметров. Hirondellea gigasиспользует специальные виды целлюлозы в качестве пищеварительных ферментов, причем, в отличие от других организмов синтезирует их самостоятельно, а не использует ферменты, создаваемые симбиотической бактериальной флорой пищеварительной системы. В результате это ракообразное способно извлекать глюкозу прямо из древесины иди других видов целлюлозы. Другими словами, Hirondellea gigas может питаться затонувшими в результате кораблекрушений шхунами. В лабораторном эксперименте пищеварительный фермент, выделенный из организма Hirondellea gigas превратил в глюкозу обычный лист бумаги. Исследования показали, что эти существа способны переваривать даже пластик. Кроме того, Hirondellea gigas строит вокруг себя алюминиевый панцирь. Эта особенность нужна ему, чтобы противостоять огромным давлениям на дне впадины.

На этом изученная зоология океанского дна самого глубокого места Земли заканчивается. Однако если обратиться к меньшим глубинам, то там обитают организмы, привычные для соответствующих глубин в других частях океана: рыбы-удильщики, слепые рыбы, головоногие моллюски и т.д. Правда, были несколько загадочных происшествий, которые, впрочем, не имели последствий. В 1996 году аппарат, спускаемый с исследовательского судна «Гломар Челленджер» был сильно изуродован каким-то морским гигантом, а 20-сантиметровый трос, на котором он спускался, наполовину перепилен или перекушен чьими-то острыми зубами. А немецкий глубоководный зонд «Хайфиш» на глубине 7 километров подвергся нападению животного, которого члены команды, находящиеся наверху и рассмотревшие его в инфракрасных лучах, описали как доисторического ящера огромных размеров. Однако документальных свидетельств ни одному подобному случаю нет.

Вместе с образцами грунта исследователи получили в свое распоряжение несколько 10-сантиметровых зубов, которые, как предполагается, принадлежит какому-то крупному хищнику. Некоторые считают, что он принадлежит обитавшей в океане 2 миллиона лет назад 30-метровой акуле Carcharodon megalodon. Всё бы нечего, да возраст находок оценивается в 11 тысяч лет, а на островах Индонезийского архипелага из поколение в поколение передаются рассказы рыбаков, встречавших в этих местах огромных прозрачно-белых рыб «длиной в пароход».

Вообще океан изучен человечеством от силы на 5% и представляет собой неразгаданную загадку. Даже о Луне и Марсе мы знаем больше, чем об океанских глубинах. При встрече с их обитателями людей наверняка ждут неожиданности.

Самые крупные техногенные катастрофы в истории

Научно-технический прогресс имеет две стороны. Первая — рост стандартов жизни, повышение комфорта. Все мы ежедневно пользуемся плодами технологического роста — энергетикой, телекоммуникациями, новыми возможностями для отдыха. Но у этого благополучия и цивилизованности есть и вторая сторона, отражающая безответственность политиков и бизнесменов, чьими жертвами в погоне за какими-то сиюминутными выгодами становятся тысячи людей и наш дом в Солнечной системе в целом. Неожиданные поправки в наш комфорт вносят и стихийные бедствия. Результатом регулярно становятся техногенные катастрофы. О самых ужасных вы узнаете в этом материале.

Ядерный взрыв «Касл Браво»
Отравление залива Минамата (Япония)
Взрыв на Чернобыльской АЭС
Авария на атомной электростанции Фукусима-1 (Япония)
Взрыв нефтяной платформы Horizon Oil

Ядерный взрыв «Касл Браво»

Соединенные Штаты Америки 1 марта 1954 года провели испытание термоядерной бомбы в Тихом океане. Бомба длиной 4,5 метра, диаметром 1,35 и массой более 10 тонн была взорвана на атолле Бикини. Мощность взрыва составила 15 мегатонн (по расчетам, она не должна была превысить 6 мегатонн).

Через минуту после взрыва ядерный гриб достиг высоты 15 километров, а через 6 минут — 40 километров. «Шляпка» гриба разрослась до 100 километров в диаметре, у основания толщина облака составила 7 километров. Радиоактивный фон на атолле Бикини через 15 минут после взрыва составил 40 рентген в час (безопасным считается уровень 50 микрорентген в час).

Ветер быстро разнес радиоактивные вещества по акватории. На атолле Ронгерик, находящемся в 240 километрах от места взрыва, через 7 часов уровень радиации достиг такого уровня, что американских военных, находящихся там, срочно эвакуировали, однако они получили дозу облучения свыше 70 рентген. В 200 километрах от Бикини уровень радиации достигал 1000 рентген в час (смертельной является доза в 600 рентген). Жители атоллов Ронгелап и Аилингинаэ получили серьезные дозы облучения.

На японское рыболовное судно «Фукурю-Мару» выпал слой радиоактивной пыли толщиной 1 сантиметр. Все члены команды получили дозу радиации свыше 300 рентген. Радист судна умер через полгода, остальные члены экипажа остались инвалидами.

В 1800 километрах от взрыва радиоактивные осадки привели к потере слуха у служащих одного из японских маяков. В общей сложности 20 тысяч японцев на 850 судах подверглись разной степени облучения.

Отравление залива Минамата (Япония)

Нефтехимическая компания Chisso Corporation в течение 37 лет сбрасывала отходы в виде ртути в воды залива Минамата. В 1956 году произошло массовое заболевание местных жителей заболеванием, которое после первых случаев было диагностировано как нервное. Когда таких случаев стало слишком много, предположили инфекционную природу заболевания. Затем были обнаружены аномалии в поведении животных — судороги, за которыми часто следовала гибель. С неба падали птицы, в заливе рыба всплывала вверх брюхом. Среди людей смертность составила 35%.

К решению проблемы подключили ученых Университета Кумамото. Им удалось локализовать очаг заболевания: оказалось, что бóльшая часть пострадавших — рыбаки и члены их семей из деревень у залива Минамата. Проведя химический анализ воды залива, ученые обнаружили экстремальные концентрации ртути, свинца, мышьяка, селена, таллия, марганца. Главным виновником массовых отравлений оказалась ртуть.

Всего из-за сбросов ртути в воды залива пострадали 2265 человек, из которых 784 умерли.

Взрыв на Чернобыльской АЭС

26 апреля 1986 года из-за неполадок в системе охлаждения одного из реакторов произошел взрыв на атомной электростанции неподалеку от города Припять (Украинская ССР). В результате в окружающую среду было выброшено 10по разным оценкам от 10 до 60 тонн диоксида урана.

В 30 километрах от места взрыва было эвакуировано все население (115 тысяч человек). В ликвидации последствий аварии приняли участие 600 тысяч человек. Из-за получения больших доз облучения в течение 3 месяцев погиб 31 человек, ещё 19 умерли в течение 18 лет из-за последствий облучения. Площадь в 200 тысяч квадратных километров вокруг АЭС подверглась радиоактивному загрязнению. Последствия выброса радиоактивных веществ ощущались в нескольких сотнях километрах от Припяти — в Гомельской и Могилевской областях Белоруссии, Житомирской и Ровненской — на Украине, ряде областей РСФСР.

Авария на атомной электростанции Фукусима-1 (Япония)

11 марта 2011 года сильное землетрясение и цунами полностью обесточили электростанцию. Остановились все системы охлаждения. Это привело к взрывам водорода на трех энергоблоках и выбросу радиоактивных материалов в окружающую среду. Радиоактивные вещества, выброшенные в атмосферу, выпали на поверхность 15 марта с дождем. В течение первого месяца после аварии в океан было сброшено 20 петабеккерелей (пета — 1015) йода-131 и 6 петабеккерелей цезия-137.

Первыми пострадали тяжелобольные пациенты местных больниц, которых пришлось срочно эвакуировать из зоны радиоактивного загрязнения. %0 из них умерли во время эвакуации из-за недостаточного ухода. После эвакуации умерли еще более 1000 человек. Всего было эвакуировано 150 тысяч человек. 19 тысяч человек погибли во время аварии, прочем, большинство из них — из-за цунами.

Благодаря активности японских властей последствия аварии удалось минимизировать. Так, не было зафиксировано ни одного случая острой лучевой болезни. МАГАТЭ и ВОЗ в своих прогнозах оценили предполагаемый рост онкологических заболеваний как чрезвычайно малый. Однако оценки ущерба, нанесенного флоре и фауне были менее оптимистичными. Уже в 2011 году были обнаружены генетические отклонения у представителей местной фауны, в частности у бабочек Zizeeria maha.

Взрыв нефтяной платформы Horizon Oil

20 апреля 2010 года в Мексиканском заливе произошел взрыв нефтяной платформы. Из-за взрыва погибли 11 человек, еще двое при ликвидации его последствий. Почти 5 миллионов баррелей нефти и газа попали в воды залива.

Нефть в течение 152 суток вытекала из поврежденной трубы скважины на глубине 1500 метров. 5% площади Мексиканского залива было покрыто нефтяной пленкой. Произошла массовая гибель животных: было собрано более 6000 птиц, более 600 черепах, 100 дельфинов.

4 августа 2010 года течь в трубе была устранена закачиванием в нее цемента и специальных растворов.

Самые умные животные

Мы обычно со снисхождением относимся к «меньшим братьям». Человек — венец творения, существо, которое почти полностью подчинило себе окружающий мир, научившись приспосабливать среду под свои потребности. Животные живут с природой в гармонии, приспосабливаясь к ней, подчиняя свое поведение окружающим условиям. Но означает ли это, что они глупы и их способности к выживанию уступают нашим? Ни в коем случае. Наоборот, животные куда лучше нас приспособлены к выживанию в суровых условиях. И помогают им в этом не только сформированные тысячелетиями инстинкты, но и сообразительность. Разумеется, интеллект животных отличается от человеческого и от интеллекта других видов. Однако многолетние наблюдения показывают, что многие животные чрезвычайно умны, и в некоторых компонентах дадут человеку фору.

Дельфин
Шимпанзе
Крыса
Свинья
Ворона

Дельфин

Дельфины — самые умные животные на Земле. А их способности к социализации, по общему мнению, не уступают человеческим. Дельфины имеют собственный язык, который используют для коммуникации, они различают своих сородичей по тембру голоса. Мало того, ряд признаков указывает на то, что у каждого дельфина есть имя, и «одноплеменники», обращаясь друг к другу, используют эти имена.

Дельфины умеют приспосабливаться к опасности, используя подручные предметы. Так, самка, например, в поисках пищи использует морскую губку для защиты от ожогов ядовитых рыб. Она натягивает губку на нос, после чего безбоязненно обшаривает носом на ощупь закоулки, которые недоступны для визуального осмотра. Дельфинята, наблюдая за действиями матери, делают то же самое. Интересно, что дельфины способны к обучению, наблюдая не только за своими собратьями, но и за другими морскими организмами.

Давно установлено, что дельфины обладают не только сознанием, но и самосознанием. Они узнают свое изображение в зеркале, и это единственные животные на Земле, которые могут использовать зеркало для осмотра тех частей своего тела, которые находятся вне поля зрения.

Дрессировщики замечали, что дельфины при обучении часто демонстрируют не только запоминание предложенных трюков, но и способность к их творческому переосмыслению. Часто животные в ходе обучения предлагают дрессировщикам новые, неожиданные подходы к усвоенным упражнениям.

Шимпанзе

Человек часто относится к обезьянам как забавным кривляющимся животным, не находя, однако, в их поведении признаков разума. Однако шимпанзе не случайно периодически пытаются отнести к роду Homo — эти животные подчас демонстрируют поведение, невольно наводящее на мысли о наличии у них разумного начала.

Шимпанзе удивительно изобретательны в использовании подручных средств для своих нужд. Они быстро находят применение любым инструментам, которые им предлагают: молотком начинают колоть орехи, ножовкой отпиливать куски дерева нужной длины. Мало того, шимпанзе способны сами создавать орудия труда. В природе они часто изготавливают копья для охоты и самозащиты: отламывают нужной длины сучья, очищают их от листвы и мелких веток, а конец заостряют, используя для этого зубы, а иногда заостренные камни. в 2005 году антропологи наблюдали как с помощью таких оружий шимпанзе охотятся на млекопитающих.

Шимпанзе — единственная обезьяна, которая способна решать житейские задачи, решение которых состоит из нескольких этапов. Сто процентов из них, например, справляются с такой задачей. На поверхности закрепляют ставят цилиндры с орехом на дне. Рука шимпанзе в цилиндр не помещается, наклонить его не удается, но рядом есть источник воды. Шимпанзе очень быстро догадываются натаскать в цилиндр воды ртом, чтобы орех всплыл на поверхность. Интересно, что с решением такой задачи в эксперименте справились не все люди.

Крыса

Ум и способность координировать действия у этих животных часто заставляют ученых заподозрить у них наличие некоего коллективного разума. Как никакие другие животные, крысы способны решать задачи коллективно. Например, чтобы затащить в нору куриное яйцо, не разбив его, они прибегают к способу, который неоднократно наблюдался в разных странах. Одна крыса ложится на спину и мордой с лапами закатывает яйцо себе в ложбинку на груди, а вторая берет свою товарку зубами за хвост и затаскивает ее в норку вместе с яйцом.

Крысы очень быстро ориентируются в меняющейся ситуации и предпринимают коллективные действия для преодоления обстоятельств. Известно, например, что с тонущего корабля крысы убегают не по одной, а всей стаей сразу. При этом крысы — отличные пловцы, известны случаи, когда в поисках суши эти животные проплывали до 30 километров. А их способность ориентироваться в пространстве напоминает таковую и птиц во время сезонной миграции.

Крысиное общество имеет чёткую иерархию, где все особи разделены на профессии. Среди них есть воины, охотники, вожаки и даже… дегустаторы. Именно это помогает крысам избегать отравления ядами, которые человек милостливо подсовывает им в пищу. Встретившись с неизвестной пищей, крыса зовёт дегустатора, который пробует «угощение» и, если обнаруживает признаки отравы, ни одна крыса в стае к этой еде не притронется. А сам дегустатор отправляется в «больницу», где промывает желудок, избавляясь от яда.

Были случаи, когда крысы выручали своих соплеменников из капканов либо перегрызая части ловушки, либо отгрызая товарищу угодивший в капкан орган — хвост, лапку и т.д. При этом часть крыс обезвреживает попавшегося, чтобы он не нанес вреда своему освободителю.

Свинья

Интеллект свиньи соответствует таковому у трехлетнего ребенка, установили ученые. Свинья легко поддается обучению, привязывается к хозяину. Недаром свиней считают более умными животными, чем кошки и даже собаки.

Обучаемость свиней простирается так далеко, что они способны использовать современную технику. Однажды им предложили такую задачу: для открытия кормушки нужно было джойстиком передвинуть курсор монитора в специальную область и нажать на кнопку. После того, как свиньям несколько раз показали, как получить корм, все они научились пятачком передвигать курсор и нажимать на нужную кнопку. В подобном тесте с собаками экспериментаторы получили нулевой результат.

Физиологически к людям ближе свиней только обезьяны. Не случайно свиньи болеют человеческими болезнями, которые можно излечить человеческими лекарствами. А из секрета поджелудочной железы свиньи изготавливают необходимое средство для диабетиков — инсулин.

Ворона

Обычно птиц считают забавными, но, в общем-то, безмозглыми тварями, способными только к инстинктивному поведению. Однако многие из них отличаются высокой сообразительностью. Чемпионом по интеллекту заслуженно считают ворону — птицу, которая, как считается, способна даже к аналитическому мышлению.

Вороны поняли, что жить рядом с человеком сытнее, безопаснее и редко удаляются более, чем на 5 километров от человеческого жилья. Интеллект ворон легче всего продемонстрировать следующим поведением. Чтобы разбить орех и добыть от него ядрышко, они часто бросают орехи на проезжую часть, где их раздавливают проезжающие автомобили. Но получив необходимый результат, они не бросаются, очертя голову, под колёса следующего автомобиля, чтобы забрать добычу, а терпеливо ждут, когда на пешеходном светофоре зажжется зеленый свет. Только после этого они выходят на дорогу и с достоинством собирают ядрышки, а как только цвет светофора меняется на красный, немедленно улетают.

В одном из экспериментов, ворона изготовила из проволоки орудие труда, согнув ее конец в подобие крючка, и затем, с помощью этого приспособления достала угощение со дна узкой пробирки. Соседний ворон, увидев, как товарищ вышел из затруднения, тут же скопировал его действия, чтобы достать собственное поощрение. Ученым давно известно, что использование орудий труда — признак разумной деятельности, а изготовление их — тем паче.

При этом вороны обладают хорошей памятью и даже злопамятны. Как-то раз студенты биологического факультета поймали нескольких ворон, чтобы измерить их, и отпустили. После этого еще в течение нескольких месяцев беднягам приходилось не сладко при походе через университетский двор: пойманные вороны догоняли их, клевали, старались нагадить на голову или одежду и вообще всячески пытались отомстить за нанесенную им обиду. И когда студенты вернулись в вуз после летних каникул, они столкнулись с продолжением той же линии поведения со стороны ворон.