Пещера Мовиле: Неземная жизнь на Земле

До недавнего времени казалось, что на Земле не осталось живых существ, которые были бы не известны ученым. Мы ищем что-то новое в космосе, но надо признать, что подземный и глубоководный мир нашей собственной планеты изучен довольно слабо. Именно там еще можно встретить невероятные чудеса.

 

Таким чудом для ученых стала пещера Мовиле в Румынии. Пять миллионов лет в ней существует жизнь в условиях, в которых она просто невозможна.

Неземная жизнь на Земле

Итак, в румынской пещере Мовиле в 1986 году была найдена замкнутая экосистема, никаким образом не связанная с земными условиями — ни с солнечным светом, ни с воздухом, ни с водой.

«Википедия» дает следующее определение замкнутым экосистемам: «Экосистема, не предполагающая какого-либо обмена веществом с внешней средой. В замкнутых экосистемах любые отходы жизнедеятельности одного биологического вида должны быть утилизированы как минимум другим видом».

Это чудо природы было обнаружено совершенно случайно, во время геологических исследований перед строительством электростанции рядом с городом Мангалия, расположенным в Трансильвании на побережье Черного моря. На глубине 18 м, в практически полностью затопленной пещере, геологи обнаружили целый мир, существующий в условиях, больше похожих на инопланетные, чем на земные.

В атмосфере пещеры почти полностью отсутствует кислород (7-10%), зато она насыщена сероводородом, содержащимся здесь в огромном количестве, углекислым газом, метаном и аммиаком.

Пять миллионов лет существует эта неземная земная жизнь, изолированная от внешнего мира. Биосистема удивительным образом приспособилась к необычным условиям. Вместо привычного нам фотосинтеза она использует хемосинтез — способ питания, при котором источником энергии для синтеза органических веществ из CO2 служат реакции окисления неорганических соединений.

В замкнутом каменном пространстве площадью примерно 1 200 м2, из которых на сегодняшний день исследовано всего 300 м2, ученые обнаружили около 50 видов живности (микроорганизмы, пиявки, пауки, скорпионы, насекомые). Чуть более 30 из них науке неизвестны.

Установлено, что жизнь в пещере зародилась в период раннего плиоцена, тогда же появились и вымерли родственные человеку австралопитеки, тогда же появились и первые люди.

По каким-то причинам пещера оказалась наглухо закрытой, возможно, поэтому ее обитатели не погибли во время ледниковых периодов. Им пришлось приспосабливаться к подземной жизни. Так и живут они уже 5 миллионов лет в темной известняковой пещере, с грязным озером, делящим надводную часть на три изолированные полости. Хорошо хоть вода в нем теплая (21 градус по Цельсию) благодаря термальным источникам.

Пещера слепцов

У всех живых существ, обитающих в пещере, есть два общих признака: у них отсутствует окраска (обесцвечивание), так как живут они в кромешной темноте, и они абсолютно слепые, ведь без света зрение им ни к чему. В пространстве подземные жители ориентируются на ощупь и по запаху.

Как известно, в темноте обостряется слух, поэтому обитатели Мовиле научились улавливать малейшие вибрации камня, воздуха и воды. В замкнутых системах свои жизненные законы, и здесь очень хорошо развит симбиоз. Каждое существо помогает существовать и развиваться другому.

Водные виды обитают примерно в 10 см под поверхностью земли: там немного больше кислорода, чем внизу. А ниже могут выжить только организмы с анаэробным дыханием, то есть те, у которых энергия в организме вырабатывается без участия кислорода, полученного извне.

Надо сказать, что те, кто получают больше кислорода, изменились, по сравнению с анаэробными, меньше. Среди них эндемиков всего 25%. Отсюда можно сделать вывод, что морская или речная вода поступала сюда какое-то время после того, как пещера была отрезана от мира.

Съесть и выжить

Как и во всей природе, в Мовиле имеется своя пищевая цепочка, внизу которой стоят автотрофные бактерии, которые синтезируют органические вещества из неорганических, иными словами, превращают минералы в органику. Если растения на поверхности используют для фотосинтеза солнечный свет, то подземные жители для хемосинтеза окисляют сероводород. В итоге сера выпадает в осадок, а микроорганизмы получают энергию для синтеза органики из углекислого газа и воды.

Этими бактериями питаются другие, гетеротрофные бактерии и грибы. Затем последние объединяются в бактериальные маты и пленки, покрывающие стены пещеры и поверхность воды. Эти маты служат своеобразным пастбищем для других, более развитых живых существ: изопод, мокриц, скорпионов, которых, в свою очередь, поедают многоножки и пауки.

Под водой, под бактериальной пленкой, выстроена своя пищевая цепочка — там живут черви, ракообразные, улитки, а над ними — пиявки и водяные скорпионы.Улитки здесь чрезвычайно устойчивы к сероводороду и поедают бактериальную пленку; водяной скорпион охотится на ракообразных; хищные пиявки уплетают улиток, червей и других беспозвоночных.

И, надо сказать, вся эта экосистема работает довольно продуктивно. На 1 м2 исследователи насчитали 1,5 тысячи коллембол, на которых охотились слепые пауки, очень напоминающие своих собратьев, живущих на Канарских островах, только зрячих. Значит ли это, что в плиоцене был примерно такой же климат?

Не влезай, убьет!

Долгое нахождение в пещере Мовиле представляет для человека смертельную опасность, это понятно, учитывая атмосферу в ней. Да и для жизни экосистемы такие гости вредны. Один только процесс дыхания спелеолога может вызвать дисбаланс газового состава атмосферы в пещере.

В целях сохранения этого чуда природы доступ в гроты разрешен только ученым-исследователям в специальных стерильных гидрокостюмах с аквалангами. Они могут посещать объект только два раза в месяц группой из трех человек. Пещера тщательно охраняется от людей и влияния внешней среды. Для этого на входе установлены два герметично закрывающихся люка.

Некоторые исследователи утверждают, что на сегодняшний день в мире известны только две замкнутые экосистемы: общепланетарная и пещера Мовиле. Но нет, все не так плохо. Ученые выделяют как минимум еще две экосистемы, существующие в похожих условиях.

Пещера освещенного дома

В штате Табаско на юге Мексики есть пещера Кислая, представляющая собой лабиринт протяженностью 2 км. Ее иногда называют Пещерой освещенного дома, так как кое-где в нее все же проникает дневной свет через расщелины.

Совершенно ужасная картина ожидает того, кто осмелится посетить это неприятное место: со стен и потолка сочится самая настоящая серная кислота, на стенах повсюду висит разноцветная слизь, кое-где образуя студенистые сталактиты.

Дополняет все это отвратительный запах сероводорода. Серная кислота здесь появляется в результате окисления сероводорода, выделяющегося из-под земли и вступающего в реакцию с водой. Именно эта кислота и проела в известняке такой огромный тоннель.

Однако жизнь существует и в этих нежилых условиях. Здесь, как и в Мовиле, живут бактерии, окисляя сероводород и получая при этом энергию. Слизь на стенах — это полчища самых разных бактерий, но в ней живут еще клещи и черви, поедающие бактерии. На стенах обитают личинки мошек, которых здесь так много, что слышно, как они гудят.

Но, в отличие от Мовиле, в Кислой пещере можно встретить более высокоразвитых животных. В ручье на дне пещеры плавают стайки рыб, питающихся бактериями и личинками мошек. Хотя сам факт существования рыбы в растворе серной кислоты кажется невероятным! В верхних отделах пещеры, куда поступает немного воздуха, обитает шесть видов летучих мышей.

Ученым пока не удалось выяснить, откуда здесь сероводород. Существуют две гипотезы либо он поступает из нефтяного месторождения, находящегося неподалеку, либо всему виной вулкан Эль-Чичон, тоже расположенный по соседству.

Пещера лечугилла

Еще одна похожая экосистема находится в пещере Лечугилла в США. Это одна из самых глубоких пещер, ее протяженность в глубину составляет 0,5 км Жизнь в ней также полностью изолирована от внешнего мира в ее атмосфере содержите! огромное количество сероводорода.

Только, в отличие от двух других пещер, в Лечугилле имеются озера с прозрачной водой Но эта чистота и прозрачность обманчивы: вода непригодна для жизни обычных обитателе! водной среды. Тем не менее водоемы вполне обжиты бактериями, питающимися… марганцем. Стены же пещеры объедает другой вид бактерий.

Ничего удивительного, что эта экосистема заинтересовал специалистов НАСА. Они надеются получить ответ на вопрос есть ли жизнь на других планетах, где нет кислорода и органической пищи. И пещеры, подобные Мовиле, пожалуй, способы склонить ученых к положительному ответу.

Автор: Галина Минникова