Тайны глубин: важные вопросы об океане с ответами
Многие люди ошибочно считают, что глубины океанов Земли изучены хуже, чем окружающее нас космическое пространство. Это, конечно, не так.
Конечно, на протяжении большей части истории человечества мы действительно не знали, что “водится на дне океана”, но развитие технологий давно позволило нам разглядеть этот “последний рубеж” Земли.
Мы уже уверены, что мы не найдем в глубинах ни мегалодона, ни динозавров, ни других мифически доживших до наших дней древних морских монстров, но океаны таят в себе много всего другого, не менее интересного.
Вот некоторые из вопросов, на которые ищут ответы те ученые, которые занимаются изучением океанов...
Жизнь началась в глубинах?
По последним оценкам, жизнь на Земле зародилась вскоре после образования планеты, примерно 4 миллиарда лет назад. Мы пока что не знаем, где и как появились эти первые клетки, но наука накопила уже немало доказательств того, что жизнь могла зародиться в глубинах океанов.
В 2017 году палеоонтологи обнаружили в древних камнях (3,77–4,28 млрд лет) микроскопические трубочки и нити из богатого железом гематита. В те времена эти камни были частью древнего океанского дна, которым посчастливилось оказаться на суше (большая часть океанского дна “падает” в мантию, где плавится и становится материалом для новой земной коры).
Эти микроскопические трубочки и нити были очень похожи на следы жизни микробов, которые сегодня, в наше время, живут у глубоководных гидротермальных источников на границах тектонических плит.
Эти камни подтверждали предположение, которые выдвинул в 1990-е годы Майкл Расселл, доктор химических наук из НАСА. Его идея заключалась в том, что мелкие пористые породы камня, из которых состоят трубы гидротермальных источников, могли стать лекалами для первых живых клеток.
Для того, чтобы так произошло, должны были совпасть условия. Температура должна была быть достаточно высокой, но не слишком обжигающей. Жидкость, текущая по источникам, должна была быть щелочкой, чтобы могла образоваться энергия, за счет которой и существует жизнь, какой мы её знаем.
Большинство известных нам источников — черные курильщики. Они слишком горячие и кислотные. Но в центре Атлантического океана расположена формация белых курильщиков под названием “Потерянный город”, условия в которой “прям как доктор прописал” (доктор химических наук, смекаете?). Более того, считается, что на молодой Земле таких белых курильщиков было гораздо больше.
Сегодня подтверждения этой теории мы получаем уже не со дна океана, а из лабораторий. Так в Лаборатории реактивного движения НАСА астробиологи выращивают свои гидротермальные источники, и им уже удалось спровоцировать образование аминокислот — важных “кирпичиков” жизни.
А в Университетском колледже Лондона ученые построили реактор, имитирующий условия у щелочных гидротермальных источников. В этом реакторе им удалось спровоцировать спонтанное образование капелек жидкости, окруженных мембраной — простейшие протоклетки.
Теория об образовании жизни у гидротермальных источников наводит на мысль, что это могло произойти и на других космических телах в нашей Солнечной системе. Теоретически, такие гидротермальные источники должны быть на Энцеладе, спутнике Сатурна, и в гигантском соленом океане под ледяной оболочкой Европы, спутника Юпитера. Возможно, миссии Клиппер (Clipper, НАСА) удастся найти следы обитаемого океана во время своего полета к Юпитеру в 2030 году.
Сколько неизвестных существ обитает в глубине?
Много. Даже очень много. Недавно ученые провели трехлетнее исследование Тихого океана с помощью подводных аппаратов. Они сфотографировали почти 350 000 животных: рыб, осьминогов, кораллов, анемон, креветок, кальмаров, губок, “живых комков грязи”, называемых ксенофиофорами, и так далее. Лишь каждый пятый из них был известен науке!
К сожалению, не все фотографии были достаточно чёткими, чтобы точно описать новый вид, но большинство этих оргназимов никто раньше не видел.
Ученые говорят, что достаточно лишь вглядеться, и вы почти точно найдете какой-то новый вид.
Стандартный метод изучения глубоководных обитателей включает в себя сбор особей в качестве образцов, а также фотографии и видеозаписи. Сегодня набирает популярность анализ средовой ДНК (eDNA) — поиск разных ДНК в образцах воды. Этот более дешевый и быстрый метод позволяет оценить, какие животные встречаются в окрестностях места сбора конкретного образца.
Всё быстрее пополняются архивы генетических последовательностей глубоководных видов. Сегодня в Мировом регистре грубоководных видов уже 26 599 видов. И это не просто перечисление обитателей океана, но и информация о том, почему они живут в той или иной местности, как они живут и с кем взаимодействуют.
Когда-нибудь ученые смогут с легкостью определять, какие животные недавно проплывали в той или иной точке океана.
К счастью, исследования океана сегодня набирают популярность. Во многом благодаря высококачественным фотографиям и видеозаписям.
Мы когда-нибудь построим глубоководную базу?
Технически, на сегодняшний день мы, люди, можем лично побывать в любой точке океана. Спуститься — не проблема. Проблема там остаться на продолжительное время.
Сегодня продолжительное время на глубине проводят лишь водолазы, которые занимаются сборкой нефтегазовых подводных станций. Они неделями живут в помещениях под давлением и каждый день “ездят” на работу на глубине от 100 метров в специальных водолазных капсулах. Всё это время они дышат специальными дыхательными смесями газов. По завершении каждой такой миссии они проходят долгую декомпрессию.
Как и в случае с исследования космоса, пока что нам проще, дешевле и эффективнее исследовать глубины с помощью роботизированных аппаратов. Хотя, конечно, и тут есть предприниматели, которые мечтают построить аналог МКС на глубине.
Среди них Фабиен Кусто, правнук знаменитого Жак-Ива Кусто, построившего в 1960-х годах подводную базу Conshelf II в Красном море. Фабиен хочет построить целую сеть подводных станций нового поколения под назаванием Прометей.
Первую станцию планируется установить на глубине 18 метров на территории морской заповедной зоны у острова Кюрасао на юге Карибского моря. На ней смогут жить 12 акванавтов. Конечно, это не глубины Марианской впадины, но неплохое начало.Источник: "Наука от Фансаенс"
Жизнь началась в глубинах?
По последним оценкам, жизнь на Земле зародилась вскоре после образования планеты, примерно 4 миллиарда лет назад. Мы пока что не знаем, где и как появились эти первые клетки, но наука накопила уже немало доказательств того, что жизнь могла зародиться в глубинах океанов.
В 2017 году палеоонтологи обнаружили в древних камнях (3,77–4,28 млрд лет) микроскопические трубочки и нити из богатого железом гематита. В те времена эти камни были частью древнего океанского дна, которым посчастливилось оказаться на суше (большая часть океанского дна “падает” в мантию, где плавится и становится материалом для новой земной коры).
Эти микроскопические трубочки и нити были очень похожи на следы жизни микробов, которые сегодня, в наше время, живут у глубоководных гидротермальных источников на границах тектонических плит.
В отличие от других гидротермальных источников, в Потерянном городе, расположенном в середине Атлантического океана, источники щелочные. Именно у таких источников могла зародиться жизнь
Эти камни подтверждали предположение, которые выдвинул в 1990-е годы Майкл Расселл, доктор химических наук из НАСА. Его идея заключалась в том, что мелкие пористые породы камня, из которых состоят трубы гидротермальных источников, могли стать лекалами для первых живых клеток.
Для того, чтобы так произошло, должны были совпасть условия. Температура должна была быть достаточно высокой, но не слишком обжигающей. Жидкость, текущая по источникам, должна была быть щелочкой, чтобы могла образоваться энергия, за счет которой и существует жизнь, какой мы её знаем.
Большинство известных нам источников — черные курильщики. Они слишком горячие и кислотные. Но в центре Атлантического океана расположена формация белых курильщиков под названием “Потерянный город”, условия в которой “прям как доктор прописал” (доктор химических наук, смекаете?). Более того, считается, что на молодой Земле таких белых курильщиков было гораздо больше.
Сегодня подтверждения этой теории мы получаем уже не со дна океана, а из лабораторий. Так в Лаборатории реактивного движения НАСА астробиологи выращивают свои гидротермальные источники, и им уже удалось спровоцировать образование аминокислот — важных “кирпичиков” жизни.
А в Университетском колледже Лондона ученые построили реактор, имитирующий условия у щелочных гидротермальных источников. В этом реакторе им удалось спровоцировать спонтанное образование капелек жидкости, окруженных мембраной — простейшие протоклетки.
Теория об образовании жизни у гидротермальных источников наводит на мысль, что это могло произойти и на других космических телах в нашей Солнечной системе. Теоретически, такие гидротермальные источники должны быть на Энцеладе, спутнике Сатурна, и в гигантском соленом океане под ледяной оболочкой Европы, спутника Юпитера. Возможно, миссии Клиппер (Clipper, НАСА) удастся найти следы обитаемого океана во время своего полета к Юпитеру в 2030 году.
Сколько неизвестных существ обитает в глубине?
Много. Даже очень много. Недавно ученые провели трехлетнее исследование Тихого океана с помощью подводных аппаратов. Они сфотографировали почти 350 000 животных: рыб, осьминогов, кораллов, анемон, креветок, кальмаров, губок, “живых комков грязи”, называемых ксенофиофорами, и так далее. Лишь каждый пятый из них был известен науке!
К сожалению, не все фотографии были достаточно чёткими, чтобы точно описать новый вид, но большинство этих оргназимов никто раньше не видел.
Ученые говорят, что достаточно лишь вглядеться, и вы почти точно найдете какой-то новый вид.
Маленький лобстер (squat lobster) спрятался в золотом коралле
Стандартный метод изучения глубоководных обитателей включает в себя сбор особей в качестве образцов, а также фотографии и видеозаписи. Сегодня набирает популярность анализ средовой ДНК (eDNA) — поиск разных ДНК в образцах воды. Этот более дешевый и быстрый метод позволяет оценить, какие животные встречаются в окрестностях места сбора конкретного образца.
Всё быстрее пополняются архивы генетических последовательностей глубоководных видов. Сегодня в Мировом регистре грубоководных видов уже 26 599 видов. И это не просто перечисление обитателей океана, но и информация о том, почему они живут в той или иной местности, как они живут и с кем взаимодействуют.
Когда-нибудь ученые смогут с легкостью определять, какие животные недавно проплывали в той или иной точке океана.
К счастью, исследования океана сегодня набирают популярность. Во многом благодаря высококачественным фотографиям и видеозаписям.
Мы когда-нибудь построим глубоководную базу?
Технически, на сегодняшний день мы, люди, можем лично побывать в любой точке океана. Спуститься — не проблема. Проблема там остаться на продолжительное время.
Сегодня продолжительное время на глубине проводят лишь водолазы, которые занимаются сборкой нефтегазовых подводных станций. Они неделями живут в помещениях под давлением и каждый день “ездят” на работу на глубине от 100 метров в специальных водолазных капсулах. Всё это время они дышат специальными дыхательными смесями газов. По завершении каждой такой миссии они проходят долгую декомпрессию.
Рыбка заглядывает в иллюминатор Aquarius habitat, единственной подводной исследовательской станции на Земле
Как и в случае с исследования космоса, пока что нам проще, дешевле и эффективнее исследовать глубины с помощью роботизированных аппаратов. Хотя, конечно, и тут есть предприниматели, которые мечтают построить аналог МКС на глубине.
Среди них Фабиен Кусто, правнук знаменитого Жак-Ива Кусто, построившего в 1960-х годах подводную базу Conshelf II в Красном море. Фабиен хочет построить целую сеть подводных станций нового поколения под назаванием Прометей.
Первую станцию планируется установить на глубине 18 метров на территории морской заповедной зоны у острова Кюрасао на юге Карибского моря. На ней смогут жить 12 акванавтов. Конечно, это не глубины Марианской впадины, но неплохое начало.Источник: "Наука от Фансаенс"
Опубликовано 06 ноября 2021
Комментариев 0 | Прочтений 1159
Ещё по теме...
Добавить комментарий
Из новостей
Периодические издания
Информационная рассылка: