Какие монстры могут скрываться в бескислородных глубинах морей?

Первый вопрос очевиден сразу. О каких морях-то ведётся речь? Если о Чёрном, то там при наличии бескислородных глубин наблюдается полное отсутствие животных заслуживающих именоваться «монстрами». Другой дело, если речь о внеземных морях. Допустим, океанах Европы или Энцелада.

...А почему «другое»? И вот этот вопрос уже правильный. Нет тут никакого «другого дела». Есть только условия: вода, в которой отсутствует кислород.

То же самое касается и, допустим, жизни на основе кремния. Если бы она была возможна, почему её нет на Земле? Или она возможна только в условиях на Земле отсутствующих… но каких это условий, таких, какие где-то быть могут, у нас не найти в принципе?.. Однако, в случае кремниевой жизни с данными доводами многие спорят. В случае же анаэробной – не поспоришь. Белковые организмы могут и часто имеют, – а 2.5 миллиарда лет назад повально имели, – анаэробный метаболизм. И анаэробные среды населяют. Так что, если бы «монстры» без кислорода существовать могли, то и на Земле существовали бы.

Однако, все анаэробные организмы примитивны. Хотя, среди них есть и многоклеточные. Но – самое днище. Максимум, круглые черви и один (один!) вид стрекающих.

Впрочем, тут даже и о «днище» речи нет. Все многоклеточные животные анаэробы – паразиты. Из свободноживущих к анаэробной среде приспособились только одноклеточные… Хотя, тут ничего слишком сложного технически нет. Эукариотические клетки, – даже человеческие, – могут иметь метаболизм отчасти анаэробный. То есть, использовать в дополнение к окислительным иные химические реакции для получения энергии. Выстроить метаболизм только на последних вполне реально, раз уж это при необходимости делается.

...И теперь уже можно задать правильный вопрос: почему нет животных (паразиты в зачёт не идут) с анаэробным метаболизмом, хотя среда для их обитания наличествует. То же Чёрное море глубже 300 метров. Кислорода там нет (он реагирует с сероводородом), но пища-то есть. И её там побольше, чем в Марианской впадине. Или даже просто на ложе океана с глубинами свыше 3000 метров. Всюду, где хоть сколько-то кислорода есть, – даже вблизи извергающих сероводород «чёрных курильщиков» – дно населено, как минимум, полихетами, членистоногими и моллюсками. Да и среди хордовых находятся желающие там поселиться.

...То есть, коль скоро упомянуты глубинные оазисы, первое: хемосинтез и анаэробное дыхание – это о разном. Организмы населяющие оазисы – аэробы. Несмотря на то, что кислорода там мало. Но он есть. Работа гейзеров создаёт циркуляцию воды, и растворённый в ней кислород не успевает полностью прореагировать с сероводородом. Следовательно, можно использовать растворённые реагенты вместо света для осуществления реакций синтеза, а «дышать», всё-таки, кислородом. Дышат же кислородом растения, осуществляющие фотосинтез.

Дышат, потому что это большое преимущество. Свободный кислород лучший (из доступных, редкий во вселенной фтор к таковым не относится) окислитель. Так что, использование именно окислительных реакций позволяет резко повысить эффективность и скорость метаболизма в клетке. В своё время «кислородная революция» стала вехой в развитии биосферы. Кислород, даже когда в атмосфере его был всего 1% позволил на порядок увеличить интенсивность синтеза… Фотосинтеза.

О хемосинтезе нет речи, так как это вообще неблагодарная стезя. Данный способ требует постоянного поступления в среду расходуемых реагентов. Что, собственно, и порождает эффект «оазисов». Есть подача сероводорода из недр, будет синтез. Нет, после израсходования запасов признаки жизни исчезнут.

...Вот. А дно Чёрного моря зоной интенсивного хемосинтеза не является. Обитающие там анаэробные микроорганизмы не поглощают сероводород, а выделяют его, занимаясь разложением опускающейся из зоны фотосинтеза органики. Хемосинтезирующих бактерий там не то чтобы вообще нет, – без кислорода они не справляются. Ибо разлагать занятие менее энергозатратное, нежели синтезировать. Постоянная подача в отравленную зону органики, при том, что сероводород только биогенный, а кислорода вообще нет, создаёт дисбаланс.

...Но – к сути. Как легко видеть, кислорододышаший организм может заниматься хемосинтезом, пусть и опосредовано, с помощью симбионтов, как краб-йети, или креветка тифлатия, имея при этом вполне приличную сложность. Однако, адаптироваться к бескислородной среде многоклеточное животное не способно… И, пять-таки, паразиты не идут в зачёт, поскольку речь об адаптации без потери жизнеспособности.

Почему не способно?.. Ну, допустим, механизмы выделения энергии в клетке станут менее эффективными, допустим, замедлятся все процессы, – они там основаны на тепловом движении в цитоплазме… Это плохо, но разве критично?

Критично, если клетка должна что-то делать. Если за ней никто не гонится… Но мы же о животных. Животные происходят от подвижных, амебоподобных клеток. Из-за накладываемых неэффективной биохимией ограничений, анаэробный организм способен только расти. Любая другая формы активности, – и это ещё внутри клетки, – потребуют более же высоких темпов выделения энергии для создания тепловых потоков.

Теоретически о разрешимости такого рода проблем можно спорить, но практика показывает, что препятствия на пути появления «самоходного» или даже сидячего многоклеточного (даже при неподвижности клеткам потребуется выполнять какую-то работу) анаэробного организма непреодолимы.

...С другой стороны, отнюдь не факт, что подлёдный океан Европы является бескислородным. В земном его аналоге – антарктическом озере Восток – кислорода (абиогенного) даже слишком много.




Актуально

Теги