Могут жить до 500 лет: исследование гренландских акул шокировало ученых

На дне Марианской впадины на глубине около 11 километров кипит жизнь. Один из ее самых удивительных обитателей – морские огурцы. Эти беспозвоночные иглокожие животные прекрасно приспособились к вечной темноте и чудовищному давлению.

Но их главная суперсила – невероятная регенерация: они могут восстановить до трех четвертей своего тела, потеряв практически любую его часть.

Кто еще живет на дне Марианской впадины? Как микробы выживают в экстремальных условиях? И какими суперспособностями обладают тихоходки? Подробнее рассказали в программе "Тайны Чапман" с ведущей Анной Чапман на РЕН ТВ.

Экстремофилы: как микробы выживают в жутких условиях

Мы привыкли считать экстремальные условия чем-то редким и далеким, но на самом деле это не так. 90% биосферы заселены экстремофилами – организмами, которым там комфортно. Это и глубины океанов, и вулканы, и болота, и подземелья, и горные вершины.

"Экстремофилы обитают на планете с тех пор, как только появилась возможность рождения жизни – примерно 4,5 миллиарда лет, как сейчас считается. Тогда были экстремальные условия, поэтому только экстремофилы и могли существовать. Если мы возьмем весь период существования жизни на Земле как 24 часа, то человек появился в последнюю секунду", – рассказал ведущий научный сотрудник Института биологии южных морей им. А. О. Ковалевского РАН, кандидат биологических наук Николай Шадрин.

Есть бактерии, которые живут в растворах с повышенным содержанием соли. Другие – любители высокого давления – обитают глубоко в почве или ближе ко дну океана. Еще одни живут в обезвоженных районах, например в пустыне Атакама.

"Есть микробы, которые обитают в воде ядерного реактора. Есть микробы, которые размножаются в температурах, близких к кипению, – в гейзерах, вулканах. Они переносят чудовищное давление, замораживание, высушивание", – отметил биолог Николай Шадрин.

Могут ли микробы выжить в вулканических кратерах

Серый песок и безжизненные берега – туристам запрещено купаться в озере Моно в Калифорнии. Во-первых, там высокий уровень солености и много щелочи. А еще можно отравиться – нахлебаться воды с мышьяком.

"В озере Моно и некоторых других озерах концентрация мышьяка превышает в 5 тысяч раз предельно допустимую для человека. Там могут существовать не только какие-то бактерии, но и микроводоросли, и даже разные животные, в частности двукрылые насекомые и некоторые ракообразные", – указал биолог Шадрин.

Вся жизнь на Земле строится на шести элементах – кислороде, водороде, углероде, азоте, сере и фосфоре. Биологам удалось изучить бактерии из озера Моно.

Ученые предположили, что микробы каким-то невероятным образом смогли заменить фосфор в своих клетках на мышьяк. То есть для бактерий он стал не ядом, а полезным веществом.

А вот в вулканических очагах и кратерах жизни нет – и не потому, что горячо, а потому, что отсутствует вода. В расплавленных породах не выживают даже термофилы, зато они могут обитать во влажных расселинах и теплых вулканических водах.

"Возле вулканов повышенная температура и часто идут выбросы вулканических газов, они токсичные. Часто они содержат серу и метан и прочие токсичные для людей и животных соединения. В основном там выживают естественные термофильные бактерии, археи, ракообразные, креветки-феи. Веслоногие рачки также встречаются в воде, которая находится вблизи кратеров", – рассказал академик РАЕН, кандидат биологических наук Алексей Одинец.

Веслоногие рачки – это разновидность планктона. Их конечности напоминают весла, за что они и получили такое название. Еще у этих удивительных ракообразных всего один глаз на голове, поэтому их причисляют к семейству циклопов.

Некоторые виды при неблагоприятных условиях могут сворачиваться в кокон и в таком состоянии вмораживаться в лед или оставаться на дне пересохших водоемов. Как говорится, до лучших времен. Другие рачки способны выживать при полном отсутствии кислорода и поглощать сероводород. Возможно, именно поэтому их и привлекают вулканы.

"Там жестокий отбор: тот, кто не смог выжить, погибает, а те, которые выживают, обильно размножаются, поскольку нет конкурентов. Ракообразным помогает выживать толстый хитиновый панцирь, который защищает их от воздействия кислот и соединений серы", – пояснил биолог Одинец.

Какими суперспособностями обладают тихоходки

Одними из самых живучих организмов на планете ученые считают тихоходок. Это микроскопические, меньше миллиметра, беспозвоночные. За медленную походку вразвалку их также называют водяными медведями.

Эти организмы обитают буквально везде: от Гималаев до льдов на Шпицбергене, в лесах, болотах, гейзерах. В одном грамме высушенного мха ученые обнаружили сотни тихоходок.

"Особенность их в том, что они выдерживают абсолютно экстремальные условия, в которых другой организм бы не выжил. Их замораживали на 30 лет, и после размораживания они оживали. Выдерживали в отсутствии кислорода длительное время, их подвергали радиации, держали в открытом космосе", – поделилась подробностями биолог Анастасия Чепарнова.

Тихоходок охлаждали в жидком кислороде при температуре минус 193 градуса, нагревали до 100 градусов, помещали в атмосферу из сероводорода и углекислого газа, воздействовали на них давлением в 600 мегапаскалей.

Во время этих экспериментов тихоходки впадали в состояние криптобиоза и сжимались в капсулу. Как только организмы возвращали в привычные условия, они оживали и начинали размножаться как ни в чем не бывало.

"Известно, что тихоходки выживают после 10-летнего анабиоза, в который они впадают при отсутствии влаги. Они высыхают на 97–98%, при этом распадается их ДНК, по некоторым версиям, и в дальнейшем она каким-то чудесным образом восстанавливается", – отметила биолог Чепарнова.

Способности тихоходки использует карась. Он обитает в пресноводных водоемах, любит стоячую воду и мягкое дно с большим количеством ила. Казалось бы, ну чем тут удивить?

"При возникновении неблагоприятных условий карась может зарываться в ил на глубину от 1 до 10 метров и замедлять свою жизнедеятельность таким образом, что впадает в состояние, похожее на анабиоз. Снижается частота сердцебиения, дыхания, общий метаболизм, обмен веществ. Например, такая ситуация может сложиться при пересыхании водоема. Также эти приспособления карась использует при промерзании водоема и может пережить зиму", – указала Анастасия Чепарнова.

Кто живет в самой глубокой точке Марианской впадины

Многие животные обитают в экстремальных условиях в озерах, морях и океанах. Им приходится подстраиваться под особое давление, температуру, химический состав, наличие или отсутствие кислорода в воде.

"Максимальная глубина Черного моря – более 1400 метров. Но кислород есть только в поверхностном слое 100–150 метров. То есть основная толщина Черного моря – это экстремальный водоем. Самое глубокое пресноводное озеро мира Байкал тоже экстремальный водоем, потому что там низкие температуры", – рассказал биолог Шадрин.

Чтобы снять документальный фильм "Вызов бездне", знаменитый режиссер Джеймс Кэмерон в 2012 году спустился на дно Марианской впадины. Перед этим он сделал несколько пробных погружений на относительно небольшие глубины – 937 метров, а затем на 3700 метров.

Батискафом Кэмерона заинтересовался осьминог. У него нет ни позвоночника, ни другого внутреннего скелета. Вместо костей животное использует хорошо развитую мускулатуру – за счет этого крупный осьминог может без труда "просочиться" в любую щель.

"На такой глубине не смогут обитать рыбы, которые имеют плавательный пузырь. Он исчезает довольно быстро. Конечно, им там не особенно нужны кости. Они состоят в основном из жировых веществ. Если их поднять на поверхность, то они могут растекаться, как такая лужица, желе", – объяснил Николай Шадрин.

Приближение к бездне Челленджера – самой глубокой точке Марианской впадины – Кэмерон прокомментировал так: "Спокойно, тихо и одиноко. Чувствуешь, как отдаляешься от своего мира".

Также режиссер рассказал: "Дно плоское и однообразное. Никаких признаков животных. Нет следов. Все как на Луне! Возможно, в этой породе есть новые виды бактерий. Давайте возьмем образцы".

Уже на суше ученые исследовали грунт со дна Марианской впадины и обнаружили в нем большое скопление бактерий Oceanospirillales. Они питаются за счет разложения углеводородов, то есть могут перерабатывать нефть.

На дне океана обитают разные виды бактерий. Причем чем глубже, тем их больше. Колонии часто селятся возле "черных курильщиков" – это геотермальные источники. Они образуются в зонах раздвижения литосферных плит под водой.

"В таких очагах жизни на дне, которые вообще не зависят от солнечной энергии, как ни странно, обитает огромное количество самых разных животных. Это и черви, и ракообразные, и моллюски. Но основу всего этого сообщества составляют бактерии", – указал биолог Шадрин.

Могут ли акулы выжить в горячей и кислой среде

Несколько лет назад исследователи обнаружили бронзовую и шелковую акул в жерле подводного вулкана Кавачи в Тихом океане. Неужели такие крупные рыбы способны обитать в горячей и кислой среде?

"Почему акулы туда приплыли? Если вулкан эпизодически действует, значит он выделяет питательные вещества, которые могут использоваться как и в "черных курильщиках", и там создается своеобразный оазис жизни. И для того чтобы питаться, акулы туда приплывают. Они явно там не живут", – обратил внимание ученый РАН Шадрин.

А вот гренландские акулы действительно удивляют. Они обитают на глубине в холодных арктических водах. Их мясо токсично и непригодно для питания человека. Все потому, что у этого вида акул нет почек, а отработанную жидкость они выводят через кожу. Причем выбрасывают ее в небольших количествах – экономят пресную воду внутри.

Благодаря низким температурам у гренландских акул замедлены все физиологические процессы в организме, в том числе и старение. Они способны жить до 500 лет, уверены биологи. То есть где-то в океане может плавать рыба, которая появилась на свет еще во времена императора Петра I.

Еще больше интересного от РЕН ТВ – в канале "Рен. Важное" мессенджера "МАКС"