По планете может прокатиться вторая волна эволюции


Океанологи отмечают, что в бедных кислородом зонах Мирового океана меняются состояние и состав фауны. Снимки, сделанные с помощью спутников наса, подтверждают, что количество хлорофилла в морской воде сокращается

Международная группа ученых из Океанографического института Скриппса (США) и Института морских исследований имени Лейбница (Германия) выявила в Мировом океане признаки весьма странного процесса — увеличение числа «мертвых зон», то есть участков, отличающихся крайне низким уровнем содержания кислорода в воде. К такому выводу океанологи пришли, изучив данные исследований, проводившихся с 1960 года. Исследователи насчитали в общей сложности не менее 150 зон, в которых содержание живительного газа на 15 процентов ниже нормы. 

Не дышать!

Как рассказал «Итогам» руководитель проекта, немецкий океанограф Лотар Штрамма, подобные явления в последнее время отмечаются повсеместно: как в тропических, так и в холодных водах. Впрочем, говорить о каких-то далеко идущих последствиях омертвения океана пока рано. «Сейчас мы просто наблюдаем», — говорит калифорнийский ученый Джанет Спринталл. Участники исследовательской группы признаются, что им неизвестны точные причины подобного явления. Но единственное, в чем они уверены, что этот процесс едва ли связан с глобальным потеплением. Согласен с коллегами и заведующий лабораторией экологии планктонных организмов Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН Михаил Флинт. Он считает, что изменение климата мало влияет на процессы обмена кислородом в океане: «Такое явление, как глобальный кислородный минимум, существовало в океане всегда. Оно было описано учеными еще в 60-х годах ХХ века. «Мертвые зоны» — это зоны высокой биологической продуктивности. Те остатки продукции, которые не утилизируются в верхней, активной части океана, выпадают в глубинные слои в виде осадков — «морского снега». Они-то и потребляют кислород».

А вот член-корреспондент РАН доктор биологических наук Михаил Федонкин, наоборот, предполагает, что насыщенность воды кислородом напрямую зависит от температуры в биосфере. Ученый уверен, что именно из-за изменения климата нарушилась естественная циркуляция воды в Мировом океане. «В периоды холодной биосферы глобальная циркуляция намного активнее. При потеплении она замедляется, значит, и вентиляция океана снижается. Это напрямую влияет на уровень содержания кислорода в воде», — уверен ученый. На изменение глобальной циркуляции, по его словам, влияет и то, что вода из тающих ледников на полюсах, холодная, тяжелая и насыщенная кислородом, опускается в придонные слои океана и перемещается в сторону экватора. В тропических зонах она нагревается и под действием подводных течений поднимается выше, перемешивается с теплой водой, обогащая ее кислородом. Потом течения уносят ее обратно к полюсам Земли, и процесс повторяется. «В океане наблюдается и еще одно неприятное для биосферы явление — холодные и теплые воды в просторах Мирового океана располагаются слоями, как в пироге, — говорит Михаил Федонкин. — Это еще больше затрудняет и без того нарушенный процесс вентиляции океана».

Пока иностранные океанологи избегают делать какие-либо определенные выводы относительно возникновения бескислородных зон в океане. Но для некоторых российских ученых последствия очевидны уже сейчас. Так, Михаил Федонкин уверен, что «человечество очень долгое время не обращало внимания на процесс глобального потепления, поэтому сильно недооценило его. Своей деятельностью люди наносят непоправимый вред не только природе, но и себе самим». Этот вред уже ощущают жители прибрежных районов. Дело в том, что на небольших глубинах вода прогревается быстрее, а из-за нарушенной циркуляции она не получает кислородную подпитку извне. К тому же на уменьшение кислорода в воде влияет и человеческий фактор, проще говоря, смываемые в моря продукты жизнедеятельности. В итоге под угрозой оказалось большое количество представителей морской фауны. Животные, привыкшие существовать в определенных условиях, просто не могут далее жить в воде, в которой нечем дышать. Некоторые из них, конечно, приспосабливаются, но большинство покидает насиженные места или умирает. Так, кандидат биологических наук Владимир Воейков предупреждает, что «расширение зон глобального кислородного минимума приведет к перестроению биосферы, потому что от жизни в океане очень сильно зависит и то, что происходит на суше».

Параллельная жизнь

Зарегистрированное океанологами увеличение «мертвых зон» может нести серьезные экономические проблемы для населения регионов, живущих за счет морских ресурсов. Но не только. В конце концов, человечество уже давно практикует выращивание рыбы и морепродуктов в искусственных условиях. Куда страшнее и одновременно интереснее другое. «Омертвение» океана способно в корне поменять ход эволюции на Земле. Вообще, как бы странно это ни звучало, кислород, которого в Мировом океане становится все меньше, изначально не был нужен на Земле для зарождения жизни. Более того, он даже был врагом всего живого. «Бактерии, появившиеся миллиарды лет назад, прекрасно существовали в совершенно бескислородном океане, — говорит Михаил Федонкин. — Возникновение живительного газа, но по сути газа-убийцы, принудило одноклеточные организмы приспосабливаться». В процессе эволюции появились существа, способные обитать в кислородной среде. Получается, что вскоре мы можем стать свидетелями зарождения обратного эволюционного процесса, при котором привыкшие жить в кислородной среде организмы должны упрощаться, возвращаясь к своим корням. Ученые предполагают, что все это приведет к возникновению совершенно иной, параллельной жизни. Более того, на планете может начаться вторая волна эволюции.

Михаил Федонкин рассказал «Итогам» о существовании в глубинах океанского дна организмов, оставшихся там еще с незапамятных времен, когда жизнь на Земле только зарождалась. «В нескольких километрах ниже поверхности дна океана жизнь на самом деле существует, — утверждает ученый, — она называется подземной биосферой. Когда бурят скважины в дне океана, то находят бактерии, живущие без солнечного света, без кислорода. Это их исконное место обитания. Если их вытащить из скважины, они не выживут». Ученые предполагают, что эти бактерии — реликтовые сообщества, которые обитали на ранней Земле. Свидетельством их существования может служить выделяющийся из разломов океанического дна метан — органическое соединение, являющееся продуктом жизнедеятельности. Если кислород в какой-то зоне океана исчезнет совсем, ничто не помешает этим бактериям выйти наружу и начать эволюционировать так, как это сделали их собратья порядка четырех миллиардов лет назад. Но в каком направлении пойдет новая ветвь эволюции, исследователи предположить не берутся, по крайней мере пока. Ведь этот процесс может занимать миллиарды лет. Не исключено, что к тому моменту, когда новая жизнь даст о себе знать, человечества уже не будет на планете.

Теоретически ученые допускают возникновение совершенно новой ветви жизни на Земле. Но как это будет выглядеть практически, пока сказать затрудняются. Михаил Федонкин считает: «Система сама себя регулирует. Она реагирует на все новшества. В большинстве случаев реакция одна — уничтожить. Система терпит чужаков до той поры, пока они незаметны. Возникновение новой жизни возможно, только если уничтожить абсолютно все живое в мире, до единой бактерии». Дело в том, что существующие на дне океана бактерии живут в четкой связи друг с другом. Они постоянно обмениваются продуктами питания, водородом, одни существа поедают других, так же как и их едят более сложные организмы. «Если внезапно появится нечто такое, что абсолютно не согласуется с другой жизнью, то оно сразу вымрет», — утверждает Михаил Федонкин.

Но вероятен и другой вариант. «Может пойти не вторая, а, например, двадцать вторая волна эволюции, — считает Владимир Воейков. — То есть речь пойдет не о появлении абсолютно новой жизни, а о возникновении видов, которые приспособлены к жизни при более низком содержании кислорода. Эти виды появятся из существующих благодаря трансмутации, изменению характеристик некоторых свойств живущих организмов». Возможно, это будут и простейшие одноклеточные бактерии или, наоборот, огромные морские чудовища. Вероятность этого Владимир Воейков не отрицает: «Уже сейчас в глубинах океана, где практически отсутствует кислород, существуют животные с кровеносной системой, и это не какие-то маленькие моллюски или черви, а достаточно крупные существа». Весь вопрос в том, кого считать чудищами. Городскому жителю и обычная корова может показаться страшной. Впрочем, эволюция развивается без оглядки на такие вещи. И то, что сегодня нам представляется невероятным и фантастическим, через каких-нибудь 100 тысяч лет будет казаться обыденным.

ВРЕЗ: МНЕНИЯ

Море не волнуется…

Виктор Стрюк, заместитель директора по научной работе Музея Мирового океана:

— Честно говоря, не слышал о проблеме дефицита кислорода в океане. Мне кажется, эта проблема придумана околонаучными специалистами.

Сергей Мамонтов, заведующий лабораторией молекулярной и клеточной биологии Российского государственного медицинского университета, доктор медицинских наук, профессор:

— Существуют бескислородные формы жизни — так называемые анаэробные бактерии. В какой степени нехватка кислорода повлияет на дальнейшую эволюцию, сказать трудно. Потому что пока никто не проводил таких работ. В обозримом будущем количество кислорода в атмосфере не уменьшится настолько, чтобы это вызвало серьезные сдвиги в эволюционном плане. Конечно, у нас есть научные работы по влиянию гипоксии на организм животных. Однако в большинстве случаев они основаны на реакции одного или группы организмов. Хотя угроза нехватки кислорода существует. В океане на его содержание сильно влияет нефтяная пленка, уничтожающая зеленые одноклеточные растения, которые выделяют кислород. Но в какой степени все это сказывается на существующем природном балансе и может ли вызвать появление совершенно неизвестных нам организмов, сказать пока очень трудно.

Алла Леин, главный научный сотрудник Института океанологии имени П. П. Ширшова РАН доктор геолого-минералогических наук, профессор:

— Могу точно сказать, что в целом океан не испытывает дефицита кислорода. В отдельных районах, например на северо-западном шельфе Черного моря, были проблемы, вызванные бурной деятельностью промышленности в период Советского Союза. Еще в 80-х годах в этом районе сероводород выходил даже на мелководье. Сегодня район этой экосистемы возрождается. Конечно, и сейчас есть больные регионы, подверженные антропогенному стрессу. Их довольно много, но к океану они не имеют никакого отношения. Что касается зарождения новых организмов, то скажу следующее: есть организмы, связанные не с фотосинтезом, а основанные на хемосинтезе. Однако для их жизнедеятельности все равно нужен кислород. Прежде всего они существуют за счет энергии окисления восстановленных соединений, выделяемых на дне. И без кислорода процесс окисления невозможен, а соответственно, не может быть и никакой новой жизни.

http://www.itogi.ru/Paper2008.nsf/Article/Itogi_2008_05_25_01_5916.html

 

Be the first to comment on "По планете может прокатиться вторая волна эволюции"

Leave a comment

Your email address will not be published.


*