БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2004, том 30, № 6, с. 486-488
— Рецензии —
О КНИГЕ "БИОЛОГИЯ ГИДРОТЕРМАЛЬНЫХ СИСТЕМ" (отв. ред. A.B. Гебрук. М.: КМК Press. 2002. 543 с.)
Открытие гидротермальных систем на дне океана - явление совершенно особенное. Заканчивался XX век, были в нем открытия, в том числе и крупнейшие, - и вдруг ЭТО. Оно коснулось всех людей, как-то связанных с исследованием океана: биологов, геологов, геохимиков, инженеров, представителей множества других профессий. Моментом данного открытия считается, в какой-то степени условно, 1977 г. До этого было выпущено множество статей и книг об океане -очень серьезных, иногда выдающихся, но ни в одной из них не было ни слова о существовании целого мира в его глубинах. Мира, перевернувшего наши представления об энергетической основе существования всего живого на Земле, мира, основанного не на привычном всем фото-, а на хемосинтезе. К настоящему времени об этом мире много написано, но преимущественно на иностранных языках. И вот передо мной огромная книга на русском языке - 540 крупномасштабных страниц.
В первом разделе книги (разделы пронумерованы только в Содержании) "Гидротермальный биотоп и гидротермальная фауна: общие положения" А.В. Гебрук и С.В. Галкин знакомят читателей с общими особенностями восстановительных биотопов, характеризуют два распространенных типа таких биотопов - гидротермальный и сиповый (холодные метановые высачивания), приводят основные характеристики среды обитания, описывают фауну этих биотопов, кратко рассматривают энергетическую "независимость" гидротермальных экосистем. Здесь же обсуждаются сходства и различия гидротермальных и сиповых биотопов.
Л.И. Москалев детально прослеживает этапы открытия и исследования гидротерм и холодных высачиваний сероводорода и метана на дне Мирового океана, перечисляя основные из них: 1977, 1979, 1981-1984 гг.; первые фундаментальные публикации (1980-1986); 1986 г. (включая первые российские экспедиции на НИС "Академик Мстислав Келдыш") и 1985-1996 гг. Затем жесткое хронологическое изложение несколько нарушается и автор описывает экспедиции на по-кмарки ("оспины") и газовые гидраты (1984-1995), фауну на останках кита у берегов Калифорнии (1987), гидротермальные поля вулкана Лоихи (1987), веерные долины каньонов в зал. Монтерей (1988-1990), турбидитные отложения в зал. Святого Лаврентия, биологические сообщества Байкала (1990-1991), обнаружение газофильной фауны в Арктике и Антарктике (1993, 1995), грязевой вулканизм в Средиземном море (1993-1998), а также экспедиции в Индийский и Тихий океаны (1996-2000), в Охотское море, на северный Сахалин (1998-1999), в Японский и Северо-Камчатский желоба (1998). В этом разделе рассмотрены фундаментальные публикации 1999-2000 гг. и российские экспедиции (1983-2000); заключает раздел информация о новейших исследованиях и обобщениях 1998-2001 гг.
... мы оказались в оазисе. Рифы из мидий и целые поля гигантских двустворок, крабы, актинии, крупные розовые рыбы, казалось, купались в мерцающей воде. Оставшиеся пять часов времени пребывания на дне мы провели в состоянии, близком к помешательству.
J. Corliss, J. Edmond - участники одного из первых погружений "Алвина" на гидротермальные источники в 1977 г.
О развитии строительства глубоководных обитаемых подводных аппаратов рассказывает А.М. Сагалевич. Приведены сведения об истории создания и о технических характеристиках гордости отечественной океанологии - аппаратов "Мир-1" и "Мир-2", с помощью которых изучались гидротермальные поля, а также об участии сотрудников Института океанологии РАН в этих исследованиях.
Ю.А. Богданов в главе "Подводные гидротермальные источники как среда обитания морских организмов" понятным для биологов языком (сам автор геолог) описывает условия существования гидротермальных систем и дает детальную характеристику гидротермальной деятельности активных спрединговых хребтов. Характеризуется морфология низко- и высокотемпературных построек, рассматриваются гидротермальные процессы в рифтах, заполненных рыхлыми осадками с высокоминерализованным придонным рассолом, связанные с глубинной гидротермальной системой. Анализируются гидротермальная деятельность спрединговых центров задуговых бассейнов, причины появления зон внутриплитового вулканизма и неоднородности состава и свойств гидротермальных отложений.
Два следующих раздела посвящены гидротермальной микробиологии. В.Ф. Гальченко рассказывает о свободножи-вущих и симбиотических микроорганизмах в гидротермальных сообществах. С этой стороны рассмотрены вестименти-феры, двустворчатые и брюхоногие моллюски. Приведены схемы биогеоценозов горячих и теплых гидротерм, углеводородных (метановых) сипов.
Раздел, написанный Е.А. Бонч-Осмоловской, посвящен одной из самых загадочных групп микроорганизмов гидротермальных систем, привлекающих в последние годы большое внимание, - термофилам. Рассмотрены филогенетическое и метаболическое разнообразие термофильных микроорганизмов в глубоководных гидротермах, влияние давления на метаболизм термофильных прокариот, приведены краткие сведения о распространении, происхождении и об уровне эн-демичности термофильных микробных сообществ морских гидротерм.
В самом большом по объему разделе книги (почти 100 с.) "Гидротермальная фауна: состав, биология, адаптации" 14 специалистов рассказывают об основных группах животных, населяющих гидротермы: многощетинковых червях (Н.Н. Детинова), веслоногих ракообразных (М.В. Гептнер и В.Н. Иваненко), усоногих раках (Л.И. Москалев), амфиподах (Г.М. Виноградов), креветках (А. Л. Верещака и А.В. Гебрук), морских пауках (Е.П. Турпаева), брюхоногих моллюсках (Л.И. Москалев), двустворчатых моллюсках (Е.М. Крылова), осьминогах (К.Н. Несис), плеченогих (О.Н. Зезина), вестиментиферах (С.В. Галкин и В.В. Малахов) и рыбах (Н.В. Парин). Все они описаны по-разному: либо чисто зооло-
ЛЕВИН
487
гически (например, морские пауки), либо более подробно -со сведениями об особенностях питания, распределения в районе выхода гидротерм, репродуктивной биологии и филогенеза (креветки), а иногда об образе жизни, симбиотиче-ских отношениях и морфолого-анатомических адаптациях (двустворчатые моллюски). Причем описания отдельных групп входят в один раздел, что можно узнать только по оглавлению, так как в тексте заголовки разных порядков набраны одним шрифтом.
В.О. Мокиевский и О.Е. Каменская анализируют мейо-бентос гидротермальных зон и других восстановительных биотопов. Мейобентос глубоководных гидротерм рассмотрен кратко, более детально - мейобентос мелководных гидротерм, холодных сипов и других восстановительных биотопов. Отмечено своеобразие фауны мейобентоса, подчеркнуты удивительные биологические особенности мейобентосных организмов из восстановительных биотопов.
Влияние гидротермальных полей на океанический планктон рассматривают Г.М. и М.Е. Виноградовы. Небольшой по объему, но интересный раздел, написанный этими авторами, посвящен описанию влияния гидротермальных излияний и холодных высачиваний на фоновый океанический планктон.
Морская среда и биота в зонах мелководных гидротерм западной Пацифики анализируются В.Г. Тарасовым. В этом разделе книги обсуждаются физико-химические условия морской среды в зонах мелководных гидротерм, структурно-функциональные особенности пелагических сообществ, донные сообщества, распределение и функционирование микробных сообществ, состав донных беспозвоночных и водорослей, а также прибрежные экосистемы в условиях воздействия газогидротерм. Мелководные газогидротермы охарактеризованы как высокопродуктивные районы океана, продукция которых обусловлена двумя источниками энергии (фото-и хемосинтезом) и внешним потоком минеральных веществ, а большинство видов организмов являются вселенцами из окружающих вод или видами-оппортунистами. Интересен заключительный вывод этого раздела: морские экосистемы в зонах мелководных газогидротерм могут рассматриваться как аналоги теплового и техногенного загрязнения прибрежных акваторий океана.
Раздел А.Ю. Леина и Н.В. Пименова посвящен роли бактериальной продукции на активных гидротермальных полях в общем балансе органического углерода в океане. Исследования проводились в экспедициях на НИС "Академик Мстислав Келдыш" в 14 активных гидротермальных районах в Тихом и Атлантическом океанах. Представлены радиоизотопные методы изучения скорости бактериальных процессов, геохимическая зональность гидротермальных полей, сведения о бактериальной продукции и об общем балансе органического углерода в океане.
Исследование изотопов углерода, серы и азота широко применяемым в гидротермальных системах методом стабильных изотопов рассматривается А.Ю. Леиным. Изучены 9 активных гидротермальных и 3 сиповых поля. Приведены результаты исследования основных газовых составляющих гидротермальных флюидов и их изотопный состав, изотопный состав углерода (фракционирование в системе организм-среда при фотосинтезе и метанокислении, изотопный состав хемо-автотрофных бактерий, животных активных гидротермальных полей, симбиотрофов и несимбиотрофных животных), азота и серы.
Данные о трофической структуре гидротермальных сообществ анализируют А.В. Гебрук, С.В. Галкин и А.Ю. Леин. Авторы рассматривают источники бактериальной органики в
гидротермальных сообществах: бактерии подповерхностные и в толще воды, бактериальные обрастания и маты, бактерии-симбионты, консументы первого трофического уровня - сим-био- и бактериотрофы, консументы второго трофического уровня, а также отмечают общие черты трофической структуры и ее особенности на разных глубинах.
С.В. Галкин исследует пространственно-экологическую структуру и географию гидротермальных сообществ. В разделе приведены описательные признаки абиотической среды и донного населения гидротермальных ландшафтов, рассмотрены формы реакции донного населения на гидротерму и типы гидротермальных ассоциаций и сообществ, пространственное распределение гидротермальных источников, основные доминирующие таксоны и ассоциации гидротермальной фауны, ассоциации с доминированием отдельных групп организмов - вестиментифер, двустворчатых моллюсков,
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.