Китайские ученые обнаружили радиоактивный изотоп углерода в мышечных тканях рачков, населяющих глубоководные желоба, в том числе Марианскую впадину.
Фото: DeAgostini / Getty Images
С конца 1950-х годов организмы, обитавшие близко к поверхности океана, впитывали в себя молекулы радиоактивного углерода, а их тела, опускаясь со временем ко дну, составляли (и, по-видимому, до сих пор составляют) органическую массу, которой питаются обитатели океанских глубин. Эти рачки, как показало исследование, живут неожиданно долго благодаря чрезвычайно медленному метаболизму, который, видимо, стал способом адаптации к такой суровой среде.
«Циркулирующие в океане потоки воды могли бы спустить радиоактивный углерод в самые глубокие впадины, но на это потребовались бы сотни лет,— рассказывает Ван Нин, геохимик отделения Китайской академии наук в Гуанчжоу, руководительница исследования.— По пищевой цепочке, однако, получается гораздо быстрее».
После испытаний ядерного оружия 1950-х и 1960-х годов содержание углерода-14 в атмосфере увеличилось вдвое. Показатель был на пике в середине 1960-х и, конечно, стал падать, когда атмосферные испытания прекратились, а к 1990-м содержание углерода-14 от пикового снизилось на 20%. С первыми испытаниями выросла и доля углерода-14, обнаруживавшегося в морских организмах.
Радиоактивный углерод-14 — не только продукт ядерных испытаний, он образуется и органическим путем, когда космические лучи взаимодействуют в атмосфере с азотом. Но природного в сравнении с нерадиоактивным углеродом несоизмеримо меньше — ученые способны выявить углерод-14 почти в любом живом организме и использовать это, в частности, при датировании археологических и геологических образцов. Китайские ученые также использовали углерод-14 как маркер органического материала в глубоководных впадинах. Ван и ее коллеги изучали амфиподов (бокоплавов), собранных в 2017 году из Марианы, Муссау и впадин Соломонова моря на глубине примерно 11 км.
Как ни странно, уровень углерода-14 в мышечной ткани амфиподов был значительно выше, чем в той органической массе, что их окружает. Кроме того, содержание углерода-14 в кишечнике амфиподов было таким же, что и в органическом материале с поверхности океана. Таким образом, амфиподы, по всей видимости, питаются выборочно, отдавая предпочтения тому биоматериалу, что опускается с поверхности на дно. Занятно также, что образцы амфиподов, с которыми работали ученые, были намного крупнее, чем их сородичи с мелководья, которые обыкновенно живут не более двух лет и вырастают в среднем до 20 мм в длину. Некоторые из глубоководных образцов были старше десяти лет, а длина достигала 91 мм. Можно предположить, что углерод-14 питает жизнь в глубочайших впадинах.