Сверкающая бездна. Какие тайны скрывает океан и что угрожает его глубоководным обитателям - Хелен Скейлс Страница 25

Когда личинки краба Хоффа наконец вылупляются, им приходят на помощь ледяные воды Южного океана, причем довольно необычным образом. Как только они отдаляются от теплого источника, их развитие, судя по всему, резко тормозится. Такая картина наблюдалась у помпейских червей, хотя на личинках краба Хоффа этот факт не проверяли. В лаборатории при температуре около двух градусов Цельсия яйца помпейских червей переставали расти, но не погибали. Через несколько дней температуру снова повышали, и развитие яиц возобновлялось. В глубоком холодном море икринки краба Хоффа, находящиеся в состоянии анабиоза, могут дрейфовать, пока не достигнут другого гидротермального источника, где они согреются, проснутся и вновь начнут расти. В итоге эта своеобразная форма криоконсервации позволяет охлажденным яйцам и личинкам присоединиться к существующим популяциям или колонизировать новые, отдаленные жерла.

Такое случайное расселение на большие расстояния объясняет весьма загадочное распределение крабов Хоффа и других видов крабов-йети по всему миру.

Крабы Хоффа представляют собой некую географическую загадку: они изолированно проживают в атлантической части Южного океана, отрезанные от всех других известных видов крабов-йети, включая их ближайших родственников – четвертый вид, найденный за тысячи миль от первого, в Индийском океане[50].

Чтобы выяснить, как крабы Хоффа там оказались, Кристофер Николай Ротерман с коллегами проследили их эволюционную историю и меняющуюся среду обитания.

В настоящее время не существует срединно-океанических хребтов, соединяющих ареал крабов Хоффа с Тихим океаном. Однако историческое исследование тектонических структур показывает, что двадцать миллионов лет назад через пролив Дрейка, огибая мыс Горн, тянулась цепь зубчатых хребтов – предполагаемый маршрут предков краба Хоффа. Древняя тихоокеанская популяция могла распространиться в виде криоконсервированных личинок, дрейфующих от источника к источнику. Они скользили вдоль хребтов, словно нити бусинок, пока не добрались до Атлантики. Впоследствии, около двенадцати миллионов лет назад, с исчезновением соединительных хребтов этот путь закрылся, и крабы Хоффа остались изолированными от своих предков, из-за чего позже они стали развиваться как отдельный вид. Это время совпадает с оценками Ротермана о периоде, когда этот вид отделился от своих сородичей, основанными на различиях в ДНК.

Благодаря изучению наследственных признаков крабов-йети Ротерману удалось выстроить эволюционное генеалогическое древо, показывающее связь между их видами. Рассматривая четыре известных вида, ученый предположил, что их семейство впервые зародилось на холодных просачиваниях, а позже крабы-йети переселились на жерла горячих источников, при этом сохранив привычку питаться бактериями.

Подобно крабам-йети, другие виды, обитающие как на холодных просачиваниях, так и на горячих источниках, являются близкими родственниками, например гигантские трубчатые черви, принадлежащие к тому же семейству погонофоров, что и костоядные черви оседакс. Эксперты пока не определились до конца, но не исключено, что просачивания, жерла и китопады создают химические оазисы, разбросанные по морскому дну, между которыми перемещались предки глубоководных животных, словно прыгая с камня на камень.

* * *

История с крабами-йети опровергает старую теорию о гидротермальных источниках. Вскоре после открытия жерл в конце 1970-х годов у морских биологов возникла догадка, что экосистемы жерл могли служить надежным убежищем при глобальном массовом вымирании. В то время как другие экосистемы периодически уничтожались астероидами, мощными извержениями вулканов и резкими изменениями климата, гидротермальные виды были защищены от хаоса на поверхности и поддерживали свое существование геохимической энергией, бурлящей на морском дне.

Однако поздние исследования показали, что большинство групп гидротермальных животных появилось относительно недавно (с геологической точки зрения), возможно, только в последние несколько десятков миллионов лет. Это относится и к крабам-йети. Представление о том, как они выглядели раньше, дает ископаемый краб пристинаспина геласина (Pristinaspina gelasina) с ямочками на панцире и направленными вперед шипами. Найденный на Аляске, этот краб относится к середине мелового периода (около ста миллионов лет назад) и выглядит как протойети. Молекулярные часы живых видов позволяют предположить, что крабы-йети впервые появились на гидротермальных полях около тридцати-сорока миллионов лет назад, что, по мнению Ротермана, не случайно. Это произошло после окончания периода интенсивного глобального потепления, известного как палеоцен-эоценовый термический максимум, когда на Земле был парниковый эффект. В то время, около пятидесяти пяти миллионов лет назад, гидротермальные источники были непригодны для крабов: отчасти из-за жары, но, что более важно, из-за недостатка кислорода. (У крабов-йети относительно маленькие жабры, поэтому для выживания им необходим хороший запас растворенного в воде кислорода.) Резкое повышение температуры в верхних слоях океанов привело к тому, что богатая кислородом вода перестала поступать к морским глубинам, и они стали задыхаться, словно застойный пруд. В Тихом океане в течение всего этого периода в глубинных водах почти совсем не было кислорода. Климатический кризис длился около ста тысяч лет, но только через миллионы лет кислород снова стал поступать вниз и насыщать бездны Тихого океана, дав предкам крабов-йети возможность уйти на глубину и добраться до гидротермальных источников.

Некоторые хитросплетения в судьбе крабов-йети оказалось не так просто объяснить, особенно теперь, когда к семейству добавились еще два вида. В 2013 году корейские исследователи, находясь на ледоколе вблизи Антарктиды, в тысячах миль к югу от Новой Зеландии, подняли со дна раздавленные тела нескольких крабов палевого цвета. Ученые собрали кусочки воедино, коих оказалось достаточно, чтобы описать новый вид краба-йети – кива араонае (Kiwa araonae), названный в честь ледокола «Aрaoн». Шестой, пока еще безымянный вид краба-йети был открыт гораздо дальше к северу, в Тихом океане, как раз неподалеку от того места, где Чарльз Дарвин черпал вдохновение для теории естественного отбора. Когда в 1835 году Дарвин отплыл на борту «Бигля» от Галапагосских островов и направился в Австралию, он и не подозревал, что проплывает над «дымящимися» горными хребтами и что на их вершинах сидят белые крабы, выживающие благодаря микробам в их ворсе.

Спустя почти два столетия эти тихоокеанские йети, когда их подняли на поверхность, пролили свет на эволюцию своего семейства. Чтобы разместить их на генеалогическом древе, Ротерман добавил еще одну ветвь, которая изменила прежние представления, территориально сместив наиболее вероятное место зарождения крабов-йети. Теперь считается, что они могли сначала появиться в местах гидротермальных источников, а затем некоторые перебрались ближе к холодным просачиваниям, или, по меньшей мере, в одно такое место недалеко от Коста-Рики – единственное известное холодное просачивание, где живут эти крабы.

Два новейших вида крабов-йети вызвали еще больше вопросов. Последовательности нуклеотидов ДНК показывают, что они связаны друг с другом наиболее тесно, хотя в настоящее время живут за тысячи километров друг от друга – один у берегов Антарктиды, другой – у Галапагосских островов. Еще больше дело осложняет то, что место