На антарктическом шельфе Подо льдом процветает жизнь

В ходе экспедиции в антарктическом море Уэделла ученые исследовали морское дно под шельфовым ледником Фильхнера. К их удивлению, видеокамера, опущенная в пробуренную через толщу льда скважину на расстоянии 260 км от кромки ледника, засняла отдельно лежащий валун, покрытый биообрастаниями: на видео удалось разглядеть несколько видов губок (обычных и на длинных стебельках), а также другие стебельчатые и нитчатые организмы — как мелкие, так и крупные. Ученые подчеркивают, что на таком далеком расстоянии от кромки ледника прикрепленные донные формы жизни зарегистрированы впервые. Это означает, что здесь достаточно органики в том или ином виде для питания многоклеточных животных и поддержания комплекса обрастателей. Считалось, что на больших афотических глубинах подо льдом в условиях ничтожного привноса органики от ледовой кромки донная жизнь должна сходить на нет. Прежние исследования вкупе с исключительной скудостью данных подтверждали эту гипотезу. Однако дело, по-видимому, не столько в низком содержании органического вещества, сколько в отсутствии удобных мест для поселения.

Новая публикация в журнале Frontiers in Marine Science за авторством международной группы специалистов под руководством кембриджского полярного биолога Хью Гриффитса (Huw Griffiths) из Британской Антарктической службы знакомит читателей с неожиданной находкой антарктической экспедиции. Эта экспедиция исследовала подледный шельф моря Уэддела, в том числе были пробурены несколько скважин для различных подледных съемок и взятия проб грунта. Грунт подо льдом обычно представлен мягкими илами: это было известно ранее и лишний раз подтвердилось в ходе этой экспедиции. Но в одной из скважин камера опустилась прямо на крупный валун, лежащий посреди бескрайнего ила (см. видео из дополнительных материалов). Вся статья посвящена описанию этого валуна, на него же опираются и дальнейшие рассуждения специалистов.

Валун находится на расстоянии около 270 км от внешнего (океанического) края ледника. Чтобы до него добраться, нужно было пробурить 872 метров ледяной толщи и спуститься еще на 472 метров вниз ко дну моря Уэддела. Там царит полная темнота, а вода имеет соленость, близкую к средней для Мирового океана (34,61‰), и минусовую температуру (−2,2°C). Было зарегистрировано довольно сильное течение, направленное от материка к кромке ледового покрытия, а не наоборот. И в этих условиях, как видно на видео, на валуне процветает жизнь. Население камня насчитывает 38 относительно крупных животных и бессчетное количество сантиметровой мелочи. А вокруг на илистом дне пусто: ни червей, ни рачков, ни даже следов ползанья.

Среди населения валуна заметны, прежде всего, губки. Одна губка на стебельке, ее общая длина составляет около 40 см. Это, скорее всего, представитель хищных губок.

Еще на этом камне были отмечены 15 экземпляров бесспорных губок без стебелька, таксономическая принадлежность которых пока не ясна. Кроме них были зарегистрированы 22 стебельчатых организма неизвестной природы. Это могут быть и стебельчатые хищные губки, и полихеты, и гидроиды, и асцидии… (специалисты в этом месте приводят обширный список типов морских беспозвоночных, демонстрируя прекрасное зоологическое образование). Найдены еще какие-то непонятные прикрепленные тонкие нити, длина которых около 1 см. Кроме длины о них больше ничего определенного сказать нельзя.

Нужно отметить, что во второй точке бурения, на некотором расстоянии от места первого спуска, камера сняла небольшую каменную россыпь. На этих камнях тоже были какие-то прикрепленные организмы, но их не удалось толком рассмотреть.

Авторам обсуждаемой статьи повезло впервые описать донных прикрепленных животных подледного мира глубоких вод Антарктики. До этого подо льдом на дальних расстояниях от ледовой кромки (дальше 200 км) фиксировали различный нектон: в основном рыб и ракообразных, но также встречались медузы, гребневики и щетинкочелюстные. Не так давно на подледном шельфе моря Росса в 300 км от кромки льда нашли фауну в мягких илах: там были офиуры и какие-то роющие животные (мне, к сожалению, не удалось найти в литературе никаких уточнений; см. C. Stevens et al., 2020. Ocean mixing and heat transport processes observed under the Ross Ice Shelf control its basal melting). И вот теперь мы видим сидячую фауну. Она включает хищных животных, таких, как губки Cladorhizidae, а также, возможно, сестонофагов и фильтраторов.

Теперь о колоссальных подледных площадях морского дна нельзя сказать, что они безжизненные. «Макрожизнь» в глубине подо льдом присутствует, где только для нее найдется подходящее место для поселения и источник питания. На этих пространствах валуны и камни, попавшие на дно из подтаявших плавучих льдов (так называемые дропстоуны), оказываются прекрасным субстратом для образования локальных биоценозов.

Что же касается источников питания, то этот вопрос пока остается открытым. Однако нужно понимать, что если подо льдом, далеко от светлой границы ледовой кромки живут рыбы, ракообразные и другие животные, то какую-то пищу они себе находят, иначе незачем им было бы заплывать так далеко. То же можно сказать и о других поселенцах этих мест. В теории, чем дальше от кромки льда, тем беднее жизнь. Действительно, если нет первичной продукции фотосинтетиков и сходит на нет привнос органики от края ледника, то консументы любого порядка оказываются без пищи. Но, по-видимому, какой-то источник органического вещества все же остается, так что дело лишь за удобным местом для жизни.

В заключении приведу краткий комментарий Вадима Мокиевского, д. б. н., сотрудника Института океанологии им. П. П. Ширшова: «Если отодвинуть в сторону чудесное цыганское счастье исследователей — это надо же было так удачно просверлить дыру во льду, чтобы попасть на валун среди бескрайних илистых пространств! — то остается сам факт наличия подледных донных обрастаний. Здесь нет ничего сверхъестественного. Океаническая вода — это суп из органики, а антарктические воды содержат органики даже больше, чем в других местах. Хорошо бы измерить характеристики органического вещества в районе скважины (в статье почему-то нет этого важного показателя). Тогда можно было бы сказать что-то более определенное об источнике пищи тех прикрепленных животных. А твердый субстрат, где бы он ни находился, является концентратором жизни. На твердых грунтах жизнь всегда обильна, там и конкуренция выше, чем на мягком грунте. Так что если каким-то экспедициям повезет найти твердый грунт, то с огромной вероятностью там найдется и макрожизнь в той или иной форме. Нужно учитывать, что мы практически не имеем данных об обитателях подледного антарктического шельфа, — уж очень непросто туда добраться со своими камерами и приборами. Да и вообще мы не слишком избалованы глубоководными съемками: они в общей сложности охватывают территорию морского дна размером примерно с футбольное поле. Естественно, что каждая такая съемка очень важна и приносит неожиданные открытия.»

Источник: Huw J. Griffiths, Paul Anker, Katrin Linse, Jamie Maxwell, Alexandra L. Post, Craig Stevens, Slawek Tulaczyk and James A. Smith. Breaking All the Rules: The First Recorded Hard Substrate Sessile Benthic Community Far Beneath an Antarctic Ice Shelf // Frontiers in Marine Science. 2021. DOI: 10.3389/fmars.2021.642040.

Елена Наймарк