
У 1977 році група американських морських геологів на невеликому дослідницькому підводному човні спустилася на дно Тихого океану біля Галапагосів і несподівано виявила те, чого не передбачав жоден підручник з біології – цілу процвітаючу екосистему. Як пише spacedaily.com, на борту дослідницького судна навіть не було біологів, оскільки ніхто не очікував виявити там жодних біологічних організмів.
Експедиція мала геологічний характер і була організована для фотографування морського дна в районі, де вимірювання температури вказували на активність гідротермальних джерел. Однак коли дослідники проявили плівку, вони несподівано побачили зображення великих білих молюсків, що лежали на морському дні.
Згодом екіпаж із трьох осіб спустився приблизно на 2500 метрів і побачив щось неймовірне. Навколо тріщин у морському дні розташовувалися щільні скупчення великих білих молюсків завдовжки близько 30 сантиметрів, поля мідій, між якими снували сліпі білі краби, поодинокі актинії, риби та високі білі трубки, що містили черв’яків із яскраво-червоним пір’ястим оперенням.
Як це виявилося можливим
Згодом хімічний склад гідротермальних вод підтвердив, що тепла вода, яка піднімалася з дна моря, містила значні концентрації сірководню.
Пізніше дослідження показали, що хемосинтетичні бактерії змогли окислювати сірководень у рідині гідротермального джерела, використовуючи енергію, що виділяється в результаті цієї хімічної реакції, для перетворення вуглекислого газу та води на органічні вуглецеві сполуки. Вони фактично виконували ту саму роботу, що й фотосинтезуючі рослини на поверхні планети, але використовуючи зовсім інше джерело енергії.
Механізм, за допомогою якого більші тварини, що мешкають у гідротермальних джерелах, споживали хемосинтетичну продукцію бактерій, був встановлений у 1981 році аспіранткою Гарварду Коллін Кавана. Вона виявила, що трубчасті черв'яки (у яких не було рота, травного тракту та очевидного способу харчування) містили всередині своїх тіл спеціалізований орган, який називається трофосомою, що був заповнений симбіотичними хемосинтетичними бактеріями. Черв'яки, по суті, вирощували бактерії всередині себе: забезпечували їх сірководнем і киснем, що видобувалися з навколишньої морської води, і споживали органічні сполуки, які утворювалися та вироблялися бактеріями. Пізніше аналогічна загальна схема була задокументована у гігантських молюсків і мідій.
У результаті відкриття 1977 року на Галапагосах стало одним із найзначущіших відкриттів в історії біології кінця XX століття – не лише через те, що воно розкрило нові аспекти екосистем Землі, а й через його істотний вплив на ширше питання про те, де і за яких умов життя може існувати в будь-якій точці Всесвіту. Відкриття того, що біологічні спільноти можуть існувати нескінченно довго в повній темряві, підтримувані виключно хімічною енергією, що виходить із надр Землі, породило припущення про існування аналогічних екосистем на Європі (супутнику Юпітера), на Енцеладі (супутнику Сатурна) та, можливо, на кількох інших океанічних тілах у зовнішній частині Сонячної системи.
Раніше вчені у Тихому океані виявили геологічні структури, які перешкоджають посиленню землетрусів.