Страница 5 из 7
За последние два десятка лет «Аквариус» принял более 115 миссий. Погиб только один человек, но это произошло в результате поломки ребризера[5] и никак не было связано с лабораторией как таковой.
Однако члены команды «Аквариуса» порой бывали на волосок от гибели. В 1994 г. во время урагана загорелся генератор, и им пришлось немедленно (после процедуры декомпрессии) эвакуироваться со станции. Поднявшись на поверхность, они очутились среди волн высотой в 4,5 метра. Четыре года спустя, во время другого шторма, скорость ветра превысила 110 километров в час и «Аквариус» сорвало с фундамента. Он едва не был разрушен. В 2005 г. море настолько разбушевалось, что «Аквариус», который весит более 270 тонн, протащило по дну добрых три-четыре метра.
Но подстерегающие опасности, тесные помещения, сон на узеньких койках, питание сплющенными картофельными чипсами, компания мокрых и полуголых соратников – все это кажется акванавтам невысокой ценой за неограниченный доступ к первым шести этажам океана – так называют фотическую зону исследователи глубин.
Фауна и флора на глубине нескольких десятков метров очень похожи на наземные, только разнообразие видов тут, конечно, куда больше. Океан занимает 71 % поверхности Земли и служит домом примерно для половины ее обитателей, известных науке; это самая большая населенная зона во вселенной, известная на настоящий момент. Глубина фотической (световой) зоны разнится: в мутных водах или заливах вблизи устьев рек она составляет лишь 12 метров или около того, тогда как в прозрачных тропических водах она может достигать 180 метров.
Где свет, там и жизнь. Только в фотической зоне океана достаточно света для фотосинтеза. И хотя она занимает всего 2 % от всего объема океана, в ней обитают около 90 % морских существ, известных науке. Для рыб, тюленей, ракообразных и многих других фотическая зона – родной дом. Морские водоросли, составляющие 98 % биомассы океана, не могут расти нигде, кроме световой зоны; они крайне важны для жизни и на земле, и в океане, так как производят 70 % кислорода на Земле. Без них мы не смогли бы дышать.
Как именно водорослям удается производить столько кислорода и как на этом процессе могут сказаться изменения климата, никому не известно. Это один из вопросов, который пытаются прояснить исследователи «Аквариуса». Также они пытаются разгадать и более удивительные загадки моря вроде таинственного «телепатического» общения кораллов.
Каждый год, в один и тот же день, в один и тот же час, обычно даже в пределах одной минуты, кораллы одного и того же вида, несмотря на разделяющее их расстояние в тысячи километров, внезапно начинают поразительно синхронно выбрасывать сперматозоиды и яйцеклетки. Даты и время меняются от года к году по причинам, известным одним кораллам. Еще поразительнее то, что весь тот час, в течение которого нерестится один вид кораллов, другой вид, живущий по соседству, выжидает. И лишь когда наступит другой час, или другой день, или другая неделя, он начинает выбрасывать гаметы – синхронно с остальными представителями своего вида. Судя по всему, расстояние не играет никакой роли – если отломить веточку коралла и поместить в ведро под раковиной где-нибудь в Лондоне, этот кусочек в большинстве случаев начинает нереститься в то же время, что и другие кораллы его вида по всему миру.
Синхронный нерест имеет колоссальное значение для выживания популяции кораллов. Чтобы получить здоровое и сильное потомство, ее кораллам нужно скрещиваться с представителями колоний-соседей, имеющими другой набор генов. Когда сперма и икра кораллов оказываются на поверхности, у них есть всего около получаса на то, чтобы соединиться друг с другом. Стоит промедлить – и они рассеются или погибнут. Исследователи обнаружили, что, если синхронность нереста нарушается всего на 15 минут, шансы на размножение коралловой колонии значительно снижаются.
Кораллы являются крупнейшей биологической системой на Земле; они покрывают около 195 000 квадратных километров морского дна и умеют общаться гораздо более замысловатым способом, чем кто-либо мог вообразить. Но при этом коралл – одно из наиболее примитивных животных на планете. У него нет глаз, нет ушей, нет мозга[6].
Скоро от кораллов почти ничего не останется. Коралловые колонии во всем мире вымирают с огромной скоростью. Половина кораллов Большого барьерного рифа в Австралии уже погибла. В некоторых областях Карибского моря, например на Ямайке, популяции кораллов сократились на 95 %. За последние десять лет вымерло 90 % колоний у побережья Флориды. Причины не до конца ясны, но ученые считают, что винить нужно загрязнение окружающей среды и глобальное потепление. Через пятьдесят лет кораллы могут вообще исчезнуть, а вместе с ними исчезнет и одна из тайн природы.
Для исследователей «Аквариуса», которые занимаются изучением кораллов, работа стала бегом наперегонки со временем – одной из многих гонок, которые мне предстоят в ближайшие месяцы.
С тех пор как Аристотель предложил перевернуть гигантский сосуд вверх дном, посадить в него человека и опустить под воду, люди изобрели огромное количество замечательных конструкций для исследования мелководья фотической зоны. Большинство из них либо погубило, либо покалечило тех, кто находился внутри. История подводных открытий стоит на костях людей, пытавшихся проникнуть в глубину.
В 1500-х Леонардо да Винчи набросал эскиз костюма для подводного плавания. Этот костюм предполагалось сшить из свиной кожи, снабдить карманом для воздуха на груди и бутылкой для мочи на талии (замысел так и привели в исполнение). Несколько лет спустя другой итальянец задумал надеть себе на голову ведро с врезками из стекла и опуститься на глубину 6 метров (затея провалилась на стадии испытаний). В 1690-е гг. английский астроном Эдмонд Галлей, в честь которого потом назовут комету, предложил опустить под воду человека внутри огромного деревянного колокола, а воздух ему доставлять в винных бочонках (Галлей так и не опробовал этот способ).
Первый водолазный аппарат, позволяющий добраться до глубин, на которых располагается «Аквариус», был изобретен примерно в 1715 г. торговцем шерстью Джоном Летбриджем, который жил в английском Девоне со своими семнадцатью детьми. Аппарат представлял собой двухметровый дубовый цилиндр с застекленным окном для обзора и отверстиями для рук с кожаными рукавами. Воздух подавался сверху через шланг. Конструкция была крайне примитивной и ненадежной, но Летбридж умудрялся спускать ее на глубину около 21 метра на полчаса за раз, хотя и писал, что делать это было «чрезвычайно сложно».
Полвека спустя бруклинский механик по имени Чарльз Кондерт разработал более удобную и «безопасную» систему для исследования морского дна – первый в мире автономный подводный дыхательный аппарат, или акваланг. Устройство состояло из 1,2 метра медной трубы, закрепленной у Кондерта на спине, и насоса, сделанного из ружейного ствола, который закачивал воздух в резиновую маску, закрывавшую лицо. Всякий раз, когда Кондерту надо было подышать, он подкачивал насос и обеспечивал себе приток свежего воздуха. В 1832 г. Кондерт протестировал устройство в канале Ист-Ривер в Нью-Йорке и стал первым в мире успешным ныряльщиком с аквалангом. Однако несколько позднее в тот же день Кондерт погиб в результате поломки медной трубки на шестиметровой глубине, став и первой жертвой погружений с аквалангом.
Вскоре появились и другие изобретения. Англичанин Джон Дин создал первую в мире патентованную модель водолазной экипировки, соединив шлем пожарного с резиновым костюмом. Насос, расположенный на палубе, подавал воздух с помощью шланга, который крепился к задней стороне шлема; это позволило водолазу в первое же погружение оставаться на глубине около 25 метров в течение примерно часа. Шлем Дина имел огромный успех, но был отнюдь не безопасен. Из-за того что в костюм подавался сжатый воздух, во время погружений возникали внезапные и резкие перепады давления. Если нарушалась целостность шлема или трубки с воздухом, падение давления создавало в костюме вакуум, который как бы «выдавливал» тело ныряльщика наружу, отчего у него начиналось кровотечение из носа, глаз и ушей. Такие инциденты стали чуть ли не регулярными. Некоторые перепады давления были настолько сильны, что у водолазов отрывало куски плоти. Однажды тело водолаза разорвало так, что хоронить пришлось лишь шлем, полный окровавленных останков.
5
Ребризер – дыхательный аппарат, в котором выделяющийся в процессе дыхания углекислый газ поглощается химическим составом. Затем смесь обогащается кислородом и подается на вдох. – Прим. ред.
6
Ежегодный массовый нерест кораллов озадачивает ученых с тех пор, как он был открыт в 1981 г.
Кораллы – примитивные создания, не обладающие зрением и слухом, однако они коммуницируют удивительно сложным образом. В 2007 г. группа австралийских и израильских ученых попыталась выяснить, как им это удается. Было установлено, что у кораллов имеется ген CRY2, который кодирует светочувствительный белок, позволяющий улавливать малейшие изменения в освещении. Ген CRY2 имеют также многие растения и животные, в том числе человек. У человека белок, кодирующий ген CRY2, помогает задавать циркадные (суточные) ритмы сна и, кажется, имеет отношение к депрессии и расстройствам настроения. А кораллы используют его в качестве крохотных и крайне примитивных глаз.
Именно CRY2 позволяет кораллу воспринимать синий свет и определять, в какой фазе находится луна, поясняет Билл Леггат, соавтор исследования, в номере журнала Science от 22 октября 2007 г. По мнению Леггата и его коллег, ген CRY2, возможно, делает кораллы способными ощущать смену времен года и приурочивать массовый нерест к конкретному уровню освещенности в некий конкретный день. Кораллы оказались вовсе не телепатами – они просто улавливают небесные сигналы.
Хотя некоторые восприняли предположение Леггата с большим энтузиазмом, оно противоречило ряду полевых наблюдений.
Например, в работе игнорировался тот факт, что кораллы нерестятся синхронно, даже когда света нет вообще: группа кораллов, полностью изолированная от естественного освещения, продолжает нереститься в то же самое время, что и другие кораллы этого вида, находящиеся на глубине десятков метров и на расстоянии сотен километров друг от друга. Владельцы аквариумов по всему миру часто наблюдают это явление.
Но в 2007 г. сам факт, что у кораллов имеется ген CRY2, заслуживал освещения в прессе. Для Леггата и других ученых это было еще одно доказательство того, насколько тесно люди связаны с океаном и даже с наиболее примитивными его обитателями.
Ген CRY2 существовал сотни миллионов лет, прежде чем был унаследован кораллами, а они появились около 240 миллионов лет назад! И этот ген по сей день встречается у современных животных и у людей, говорит Леггат. Уве Хёг-Гульдберг, руководитель морских исследований в Квинслендском университете, сказал по поводу открытия гена CRY2: «Люди и кораллы, в сущности, дальние родственники, у которых когда-то давно существовал общий предок».