В 2021 году морские биологи, трудящиеся на благо науки у берегов Новой Зеландии, впервые смогли сфотографировать и изучить с близкого расстояния удивительное существо — биолюминесцентную кайтфиновую акулу.
Эти хищники обитают в так называемой сумеречной зоне океана — на глубине от 200 до 1 000 метров, куда солнечный свет практически не проникает. Кайтфиновые акулы могут вырастать до внушительных 180 сантиметров в длину, что делает их абсолютными рекордсменами — в плане размера — среди биолюминесцентных позвоночных.
До недавнего времени ученые лишь предполагали, что эти акулы способны к самосвечению. Первые подозрения появились еще в 1980-х годах, но документальных доказательств не было. И вот команда исследователей из Католического университета Лувена в Бельгии под руководством Жерома Маллефета изучила несколько экземпляров таинственных акул, выловленных* у берегов Новой Зеландии, и окончательно подтвердила их биолюминесцентные способности.
*Во время научной "рыбалки" морской обитатель остается в воде, но вокруг него устанавливается ограждение, что позволяет изучать его с относительно близкого расстояния без причинения вреда.
В отличие от большинства наземных существ, которые используют яркую окраску для привлечения внимания, кайтфиновые акулы применяют биолюминесценцию с противоположной целью — чтобы стать невидимыми. Их тело излучает мягкое голубовато-зеленое свечение, которое прекрасно имитирует слабый солнечный свет, которому все же удается пробиться сквозь водную толщу.
Глядя снизу вверх, потенциальная добыча не видит силуэт акулы на фоне верхней толщи воды — хищник просто растворяется в окружающем свечении. А потом... кусь! И все. Такая невидимость дает огромное преимущество при охоте в полумраке океанических глубин.
Но маскировка — не единственное применение биолюминесценции кайтфиновыми акулами. Исследователи наблюдали, как они используют свое свечение в качестве "фонарика", подсвечивая креветок и кальмаров на темном морском дне перед атакой. Кроме того, яркое свечение репродуктивных органов помогает этим хищникам-одиночкам находить партнеров в бескрайней темноте глубин.
Примечательно, что спинной плавник акулы светится наиболее ярко, но его функция пока остается загадкой для ученых.
Кайтфиновые акулы уникальны еще в одном отношении — они одни из немногих животных, у которых биолюминесценция полностью контролируется гормонами. За включение свечения отвечает мелатонин — тот самый "гормон сна", который участвует в регуляции циркадных ритмов и помогает нам засыпать.
У акул мелатонин активирует специальные светящиеся органы — фотофоры. Адренокортикотропные гормоны, наоборот, подавляют свечение, позволяя акуле регулировать яркость свечения в зависимости от обстоятельств.
Услышав слово акула, воображение большинства людей тут же рисует здоровенную рыбину — метры мышц, ряды острейших зубов-лезвий и узнаваемый спинной плавник над поверхностью воды, способный за считанные минуты расчистить пляж какого-нибудь курорта.
А теперь сбросьте кэш вашей фантазии и попытайтесь представить акулу, которая целиком умещается на человеческой ладони да еще и светится в темноте.
Нет, это не выдумка, а официально самая маленькая акула на планете — карликовая светящаяся акула (лат. Etmopterus perryi).
Максимальная зафиксированная длина этой акулы — около 21 сантиметра, а самые мелкие взрослые особи не превышают 16 сантиметров. Для сравнения: стандартная длина простого карандаша составляет примерно 18 сантиметров. Самки, как это часто бывает у акул, немного крупнее самцов.
Вид впервые научно описали в 1985 году Стюарт Спрингер и Джордж Бёрджесс, американские ученые-ихтиологи и одни из самых выдающихся мировых экспертов по акулам. Несмотря на то, что вид описан уже более 40 лет, об этих акулах-малютках известно поразительно мало — не потому, что акула неинтересна, а потому наблюдать ее в естественной среде обитания очень сложно.
Карликовая светящаяся акула обитает в водах Карибского моря, преимущественно у берегов Колумбии и Венесуэлы. Она держится на континентальном склоне, на глубинах от 280 до 450 метров.
Туда почти не проникает солнечный свет, давление колоссальное, но температура круглый год стабильно держится у отметки 12–15 градусов.
Это мир, куда человеку добраться сложнее, чем отправиться в космос — в прямом, а не переносном смысле: глубоководных аппаратов, способных картировать дно, построено меньше, чем марсоходов и межпланетных зондов.
Живой фонарик
Одна из самых удивительных особенностей этой акулы — биолюминесценция. На брюхе у нее расположены специальные светящиеся органы — фотофоры, генерирующие слабое голубоватое свечение.
Зачем акуле светиться в темноте? Разве она себя не выдает? Объясняю: даже на глубину 300-500 метров все еще просачиваются едва уловимые "остатки" солнечного света. Хищник, смотрящий снизу вверх, увидел бы темный силуэт акулы на фоне более светлой воды — идеальная добыча. Но свечение брюха компенсирует эту разницу, делая акулу практически невидимой снизу. Она в буквальном смысле сливается со светом сверху, становясь призраком для тех, кто не отказался бы ею полакомиться.
Ихтиологи считают, что у свечения есть и вторая роль — помогать крошечным акулам находить друг друга в кромешной темноте для размножения, хотя достоверных подтверждений этому пока нет.
Меню глубоководного карлика
Анализ содержимого желудков немногих пойманных экземпляров показал, что этот вид питается мелкими костистыми рыбами, кальмарами и ракообразными. Учитывая крошечные размеры самого хищника, добыча тоже должна быть соответствующей — никаких масштабных охот, только точечные атаки на существ размером с креветку.
Строение зубов карликовой светящейся акулы указывает на приспособленность именно к такой добыче — острые, но некрупные, идеальные для захвата небольших скользких организмов. В кромешной тьме, где зрение почти бесполезно, акула полагается на вибрации и электрические поля, которые улавливает с помощью ампул Лоренцини, отвечающих за электрорецепцию.
Как рождаются акулы-крошки
Карликовая светящаяся акула относится к яйцеживородящим видам. Это означает, что эмбрионы развиваются в яйцах внутри тела матери, но рождаются полностью сформированными мальками, минуя стадию откладывания яйца во внешнюю среду. Плацентарной связи с матерью, как у млекопитающих, при этом нет — детеныши питаются исключительно желтком яйца.
Пометы у этой акулы немногочисленны — всего несколько детенышей за раз. Это абсолютно логично для существа, проживающего в небогатой ресурсами глубоководной среде.
Человек-разрушитель
Может показаться, что существо, живущее на глубине почти полкилометра, надежно защищено от человеческого вмешательства. Но это не так. Донное траление, применяемое при промышленном лове креветок и других глубоководных обитателей, затрагивает именно те горизонты, где обитает карликовая акула. Так что она периодически попадает в сети как прилов — непреднамеренная добыча, не представляющая коммерческого интереса, но все равно погибающая.
Из-за скудности данных статус вида в природоохранных классификациях все еще остается неопределенным — ученым попросту не хватает информации, чтобы оценить реальную численность популяции. И это очень тревожный сигнал: человеческая деятельность может привести к уничтожению вида, о котором мы толком не успели ничего узнать.
Климатические изменения
Изменение климата не обходит стороной даже столь труднодоступные экосистемы. Потепление поверхностных вод постепенно меняет циркуляцию океанских течений, что влияет на распределение кислорода и питательных веществ на глубоководных склонах. Закисление океана, вызванное избыточным поглощением углекислого газа, тоже не останавливается на поверхности — оно постепенно проникает в более глубокие слои воды, оказывая разрушительное влияние на кальцифицирующиеся организмы, которые являются неотъемлемой частью пищевой цепи мелких глубоководных хищников.
Поскольку карликовая акула занимает крайне узкую экологическую нишу — конкретный диапазон глубин, конкретный температурный режим, — даже небольшие изменения в этой хрупкой системе способны нанести непоправимый урон ее популяции, которая и без того изучена из рук вон плохо.
Пелагическая
большеротая акула, или *Megachasma pelagios*, является одним из самых
загадочных и малоизученных животных мирового океана.
Легенды
и мифы многих прибрежных народов хранят рассказы о встречах людей с огромными
морскими чудовищами. Есть среди них и упоминания о большой рыбине:
полуките-полуакуле. 15 ноября 1976 года сказочное предание ожило: одно из
американских суден вытащило из морской пучины удивительную акулу с громадной
пастью.
Открытие произошло совершенно случайно,
когда гидрографический корабль ВМС США проводил свои исследования в районе
Гавайский островов. В тот день корабль находился над глубиной 4600 метров и
поэтому не мог выпустить обычный якорь. Решили опустить 2 якоря-парашюта. После
окончания исследований, когда их подняли, то обнаружили на одном из них запутавшуюся
необычную рыбу огромных размеров. Ею оказалась 446-сантиметровая
акула-большерот, вес которой достигал 750 килограммов. Эта гигантская рыба была
передана в музей Гонолулу.
После тщательного изучения животного
стало очевидно, что это неизвестный науке вид, которому дали название
пелагическая большеротая акула (лат. Megachasma pelagios). Почему «большеротая» понятно любому, кто видел ее на фотографиях: круглая голова с пастью невероятных
размеров сразу бросается в глаза. Голова по длине может быть сопоставима с
туловищем. А вот «пелагической» она стала благодаря месту своего обитания —
считается, что эти акулы живут в толще воды океана, далеко от берега, на
глубине от 150 до 1500 метров.
Тело акулы цилиндрическое, коренастое,
приплюснутое и немного дряблое. Окраска мало чем отличается от других видов
акул - темно-серая или темно-коричневая. Живот намного светлее, чем спинка.
Так как все акулы относятся к классу
хрящевых рыб, то и она не стала исключением. Скелет большерота состоит из
мягкого хряща, а ткани сильно насыщены водой. В результате этого развивать
приличные скорости при плавании акула не в состоянии, поэтому ее
примерная скорость составляет всего лишь около 2 км/час.
Основной пищей акулы-большерота является планктон (рачки, медузы и др.), из
которого особое предпочтение отдается красноватым рачкам эвфаузиидам, они же
криль, обитающим на небольшой глубине. Большеротая акула, наткнувшись на стаю
криля, раскрывает свою пасть и засасывает большой объем воды, а потом, прижимая к нёбу
язык, выдавливает воду наружу сквозь тесно сближенные жаберные щели и многочисленные мелкие зубы. Процедив воду,
акула заглатывает все, что осталось во рту. Пасть большеротых акул имеет яркую
серебристую окантовку, которая, вероятно, люминесцирует, являясь световой ловушкой для криля. Она
становится видна, когда акула выдвигает вперёд верхнюю челюсть.
Обитает акула во всех океанах, за
исключением Северного Ледовитого, и наиболее распространена в южном
полушарии земного шара. Частые встречи с рыбой происходили вблизи японских
островов и Тайваня, что заставило ученых предположить о склонности большерота к
теплым водам. Так же были пойманы экземпляры вблизи Гавайских островов, Эквадора,
Южной Африки и Австралии, что подтверждает гипотезу «теплолюбивости» животного.
На данный момент пелагические большеротые акулы относятся к практически неизученным животным - они проводят
большую часть времени в открытом океане, далеко от берега, что и делает их
такими трудноуловимыми для исследователей. Каждая встреча с пелагической
большеротой акулой приносит новые данные, однако многие аспекты ее жизни
остаются неизвестными. Исследования продолжаются, и ученые надеются узнать
больше о поведении, размножении и миграционных путях этих загадочных
глубоководных жителей.
История астрономии знает немало интригующих загадок, и одна из них связана с орбитальным движением Меркурия, привлекшим пристальное внимание ученых XIX века.
Расчеты показывали, что перигелий орбиты Меркурия (ближайшая к Солнцу точка орбиты) смещается на 526,7 угловых секунды за столетие из-за гравитационного влияния других планет. Однако наблюдаемое смещение было чуть больше предсказанного ньютоновской механикой (примерно 570 угловых секунд). Эта небольшая разница, всего около 43 угловых секунд за столетие, не могла быть объяснена в рамках классической физики. Такое несоответствие породило гипотезу о существовании неизвестной планеты между Солнцем и Меркурием, получившей название Вулкан.
Фантазия о планете Вулкан
Астрономы того времени разделились на два лагеря. Большинство считало, что аномалию в движении Меркурия можно объяснить только гравитационным влиянием дополнительной планеты, наблюдать которую напрямую мешают чрезмерная яркость Солнца и ограниченные возможности телескопов. Однако некоторые ученые проявили научную смелость, предположив, что дело не в скрытой планете, а в неполноте наших знаний физических законов Вселенной.
Спор разрешился с появлением общей теории относительности Эйнштейна, которая смогла точно описать орбитальное движение Меркурия без привлечения гипотетических планет. Это стало триумфом научного метода и важным уроком: иногда нужно пересматривать базовые представления, а не прибегать к "заплаткам" в виде новых небесных тел.
Современные исследования
Но что же сегодня мы знаем о пространстве между Солнцем и Меркурием? Современные исследования показывают, что там находится около 200 астероидов, пересекающих орбиту ближайшей к светилу планеты. При этом они настолько малы, что не влияют на статус Меркурия как полноценной планеты — для этого потребовалось бы наличие объектов сопоставимой массы, как в случае с Плутоном.
Особый интерес представляют гипотетические вулканоиды — астероиды, которые могли бы стабильно вращаться между Меркурием и Солнцем. Космический аппарат NASA "Мессенджер" и обсерватория NASA STEREO участвовали в масштабных поисках таких объектов, но безрезультатно.
Ученые пришли к выводу, что если вулканоиды и существуют, то их размер не превышает шести километров, а количество не достигает и десяти штук.
Таким образом, современная наука может уверенно утверждать: между Солнцем и Меркурием нет никакой планеты. Эта история показывает, как развитие теоретической физики и технологий помогает нам лучше понимать устройство Солнечной системы и Вселенной в целом.
Биолюминесцентный планктон, в частности динофлагелляты вида Ночесветка (лат. Noctiluca scintillans), создает одно из самых впечатляющих природных световых шоу на планете, заставляя океанские волны светиться голубым цветом ночью.
Это свечение – не просто красивое зрелище, а сложный защитный механизм. Когда хищник пытается съесть планктон, вспышка света привлекает более крупных хищников, которые могут атаковать первоначального агрессора.
Люминесценция производится благодаря химической реакции между белком люциферином и ферментом люциферазой в присутствии кислорода. При механическом воздействии ионы кальция запускают эту реакцию, что объясняет, почему планктон светится при движении волн или проплывающей лодки.
Интенсивность свечения служит индикатором здоровья морской экосистемы. Исследования показывают, что чрезмерное использование удобрений и изменение климата влияют на численность и биолюминесцентные способности планктона, делая это явление своеобразным биоиндикатором состояния океана.
На дне западной части Тихого океана, к юго-востоку от Марианских островов, находится впадина глубиной почти 11 километров. Это Марианский желоб — самое глубокое место на Земле. Если погрузить туда Эверест, то над вершиной останется еще более двух километров воды.
Давление на дне такое, что любая подводная лодка схлопнется, как консервная банка под прессом: металл согнется, швы разойдутся, вода ворвется внутрь за секунды.
Но как появилась эта бездна? Почему именно здесь, а не в Атлантике или Индийском океане?
Столкновение гигантов
Земная кора не монолитная структура. Она состоит из гигантских плит, которые плавают на раскаленной мантии, как куски льда на воде. В ходе неторопливого движения плиты время от времени сталкиваются, расходятся, налезают друг на друга. Там, где они встречаются лоб в лоб — вырастают горы. Там, где расходятся — появляются океаны. А там, где одна плита подныривает под другую — образуются глубоководные желоба.
Марианский желоб — результат именно такого процесса. Тяжелая Тихоокеанская плита столкнулась с более легкой Филиппинской и начала уходить под нее вглубь планеты. Этот механизм геологи называют субдукцией.
Почему одна плита ныряет?
Тихоокеанская плита — древняя. Ей около 170-180 миллионов лет. За это время она остыла, уплотнилась, стала тяжелой. Филиппинская плита намного моложе — ей около 40-50 миллионов лет. Она легче, теплее, более плавучая.
Когда эти две плиты встретились — старая, тяжелая Тихоокеанская плита не смогла удержаться на поверхности и начала погружаться под молодую Филиппинскую. Там, где плита изгибается, образовался Марианский желоб, глубина которого, между прочим, непрерывно увеличивается на 3-4 сантиметра в год.
Примечательно, что при этом сама плита погрузилась уже на сотни километров. Там, в раскаленной мантии, она постепенно плавится, перерабатывается и становится частью земных недр. Это один из механизмов непрерывного самообновления коры нашей планеты.
Побочные эффекты
Сильное трение, сопровождающее погружение одной плиты под другую, порождает мощнейшие землетрясения. По этой причине Марианская зона — одна из самых сейсмически активных на планете.
А еще погружающаяся плита захватывает с собой океанскую воду через трещины. Вода попадает в раскаленную мантию и химически изменяет окружающие породы, которые начинают плавиться при более низкой температуре*.
*Когда вода попадает в мантию под огромным давлением, она встраивается в кристаллическую решетку минералов. Это меняет их химический состав — породы становятся гидратированными (насыщенными водой). Такие породы плавятся при более низкой температуре, чем сухие.
Так образуется магма, которая поднимается, а после прорывается на поверхность в виде вулканов.
Именно поэтому рядом с желобом — цепочка Марианских островов, имеющих вулканическое происхождение. Каждый остров — это верхушка подводного вулкана, представляющего собой побочный продукт формирования Марианского желоба.
Анализ ДНК акул поставил под сомнение наше понимание этих зубастых хищников.
Это... не совсем акула!
Возможно, нам придется пересмотреть само понятие «акулы» — к такому выводу пришло новое исследование ученых из Йельского университета.
Эволюционные биологи сравнили ДНК разных видов акул между собой, а также с близкими, но не относящимися к акулам видами, такими как скаты, электрические скаты и химеры.
Оказалось, что акулы не обязательно являются ближайшими родственниками друг другу, что ставит под сомнение саму идею акул как единой биологической группы.
А что они такое?
По словам ведущего автора исследования Чейза Браунстайна, аспиранта Йеля, результаты можно трактовать двояко: либо акулы не представляют собой естественную группу, поскольку не имеют общего предка, отличного от скатов и родственных видов, либо сами скаты и подобные им существа на самом деле являются разновидностью акул.
Всего ученые проанализировали генетические данные 48 различных видов, изучив их полные геномы.
Геном — это полный набор генетической информации, содержащейся в клетках организма. Сравнивая именно полные геномы, а не отдельные гены, исследователи могут точнее определить родственные связи между видами.
Ученые изучали, как разные способы анализа участков ДНК влияют на понимание родства между акулами, скатами и другими хрящевыми рыбами.
Полученные данные оказались противоречивыми. При анализе одних участков ДНК (так называемых экзонов) появились доказательства того, что все акулы могут относиться к одной группе. Однако другие участки ДНК показали противоположное: некоторые виды акул (например, плащеносные и коровьи акулы) могут быть ближе к скатам, чем к другим акулам.
Это означает, что такие необычные акулы могут быть лишь дальними родственниками остальных, отделившимися от общего эволюционного древа гораздо раньше.
Если же акулы все-таки представляют собой отдельную группу, генетические данные позволяют оценить время их появления.
По расчетам ученых, эта группа возникла около 300 миллионов лет назад, примерно в то же время или немного позже, чем последний общий предок человека и современных амфибий.
Исследователи отмечают, что акулы, скаты и химеры относятся к одной из самых древних ветвей позвоночных животных, то есть животных с позвоночником.
Это одна из первых групп челюстных позвоночных, отделившихся в процессе эволюции. Поэтому они дают важную информацию о самых ранних животных с челюстями и костным скелетом.
Мы с таким рвением устремляем взгляды в космос, изучая далекие планеты, звезды, туманности и галактики, что порой забываем о существовании не менее загадочной вселенной рядом с нами. И имя у этой вселенной — Мировой океан.
Как и космические просторы, океанские глубины полны тайн, многие из которых человечество только начинает разгадывать. Здесь, в подводном мире, обитают создания не менее удивительные, чем жители далеких планет, описанные на страницах научной фантастики.
Подобно космическим зондам, современные глубоководные аппараты и смелые фотографы исследуют темные глубины морей и океанов, открывая новые виды, природные явления и аномалии. Мировой океан покрывает более 70% поверхности нашей прекрасной планеты, но изучен лишь на 5% — меньше, чем поверхность далекого и безжизненного (скорее всего) Марса.
Итак, я предлагаю вашему вниманию десять удивительных фотографий подводных обитателей, каждая из которых открывает окно в этот загадочный водный мир, демонстрируя многообразие жизни в океанских глубинах.
Лимонная акула в сумерках
Это любопытная лимонная (желтая) акула, поднявшаяся к водной глади у берегов Багамских островов. Разделенная композиция снимка — с морским хищником в нижней части кадра и закатным свечением в верхней — создает почти мистическую атмосферу.
Лимонные акулы, несмотря на внушительные размеры (взрослые особи вырастают до 3,5 метра), очень осторожные и пугливые создания, старающиеся избегать контакта с людьми. Данный кадр — большая удача.
Материнская забота осьминога
Это самка карибского рифового осьминога, охраняющая свои полупрозрачные яйца, в которых уже виднеется ее крошечное потомство. Она истощена и доживает последние дни своей жизни.
Связано это с тем, что самки осьминогов перестают питаться во время высиживания потомства из-за активации особых желез, которые подавляют аппетит и полностью перестраивают поведение будущей матери. Все силы направляются на постоянную охрану кладки и обеспечение яиц кислородом.
Это очень специфическое программируемое самопожертвование в животном мире, эволюционный смысл которого пока до конца не ясен.
Следы человеческого безумия
На морском дне в ледяных водах Гренландии покоятся китовые кости — безмолвные свидетели китобойного промысла. Белые кости резко контрастируют с темным дном, создавая мрачный визуальный эффект. Эти останки будут десятилетиями служить убежищем для множества морских обитателей.
Глядя на этот снимок, на ум приходит высказывание древнегреческого философа Аристотеля:
"Природа не терпит пустоты".
Живое произведение искусства
В теплых водах у берегов Австралии притаился большой брюшной морской конек (лат. Hippocampus abdominalis). Это один из крупнейших видов морских коньков в мире, длина тела которого может достигать 35 сантиметров.
Это загадочное создание обладает способностью крайне эффективно менять окраску под цвет окружающих кораллов. Любопытный факт: потомство у морских коньков вынашивают самцы, а не самки. Все это напоминает нам о том, что Земля населена существами не менее удивительными, чем обитатели далеких миров, придуманные фантастами.
Живой парус
Затонувшее судно у берегов бразильского города Ресифи стало домом для тысяч морских обитателей, включая этих рыб, которые в момент наблюдения сформировали геометрическую фигуру, напоминающую парус корабля.
Учитывая, что из-за климатических изменений коралловые рифы исчезают с катастрофической скоростью, искусственные рифы из затонувших кораблей становятся критически важными для сохранения морского биоразнообразия.
Взгляд древнего гиганта
В заливе Магдалена у берегов Мексики встречи человека и серых китов — обычное явление. Эти морские гиганты, вырастающие до 15 метров, порой сами приближаются к лодкам, словно изучая людей с тем же любопытством, с каким мы наблюдаем за ними.
Серые киты совершают одни из самых длинных миграций среди всех млекопитающих, преодолевая до 20 000 километров в год, чтобы размножаться в теплых тропических водах после нагула в полярных регионах.
Балет дельфинов
Это группа атлантических пятнистых дельфинов (возможно, семья), резвящаяся в кристально чистых водах Багам. Они с легкостью развивают скорость до 40 километров в час и ныряют на глубину более 100 метров!
Интеллект этих морских млекопитающих позволяет им узнавать себя в зеркале, возвращаться в родные места из любой точки океана и сохранять память о сородичах на протяжении всей жизни.
Подводный сад
Необычная экосистема в холодных британских водах у берегов Шотландии, представленная фиолетовым морским ежом и офиурами, которые внешне похожи на морских звезд.
Эта фотография доказывает, что даже в суровых северных водах Мирового океана процветает сложная жизнь — яркие краски, сложные взаимосвязи и удивительные формы.
Первые "шаги"
У гренландских тюленей один из самых коротких периодов детства в животном мире — всего 14 дней от рождения до полной самостоятельности. В кадр попал малыш, который родился чуть больше двух недель назад, и вот он уже учится плавать, чтобы вскоре стать покорителем арктических вод.
Гренландские тюлени могут погружаться на глубину до 200 метров, используя темноту как надежное укрытие от хищников, которые предпочитают охотиться у поверхности.
Странная акула-молот
Четырехметровый самец акулы-молота, патрулирующий свои владения в водах северных Багам. Эти странные создания остаются практически неизменными сотни миллионов лет — эволюция подарила им идеальную "конструкцию", которая до сих пор не требует доработок.
Несмотря на грозный вид, акулы-молоты совершенно не интересуются людьми, предпочитая элегантно скользить в толще воды в поисках мелкой рыбы, кальмаров, осьминогов, крабов и креветок.
Уникальная форма головы, известная как цефалофойл, используется хищником для оглушения и прижимания добычи ко дну. Кроме того, этот инструмент позволяет акуле находить жертв, скрывающихся в грунте, по их электромагнитным импульсам.
Мировой океан покрывает около 70% планеты, но остается одним из самых малоизученных мест на Земле. В его глубинах происходят вещи, которые могли бы показаться выдумкой фантастов — и некоторые из этих явлений таковыми считались долгое время. Но феномены, представленные в статье, реальны: их документируют и изучают ученые.
Брайниклы — ледяные "пальцы смерти"
Под морским льдом Антарктики растут ледяные сталактиты, смертельные для донных обитателей. Когда морская вода замерзает, соль выталкивается наружу, образуя супер-соленый и супер-холодный рассол. Он тяжелее обычной морской воды и опускается ко дну, при этом температура рассола настолько низка, что он замораживает окружающую жидкость при контакте.
Получается полая ледяная трубка, растущая со скоростью нескольких метров в день. Достигнув дна, брайникл образует "якорный лед", который запирает морских ежей и морские звезды в ледяную ловушку.
Примечательно, что об этом явлении известно еще с 1960-х годов, но впервые оно было запечатлено только в 2011 году.
Молочные моря
Моряки веками сообщали о светящихся молочно-белых водах, но ученые (на то они и ученые) относились к этому скептически вплоть до 2006 года, пока не появились убедительные доказательства в виде спутниковых снимков.
С орбиты Земли было зафиксировано аномальное свечение площадью в тысячи квадратных километров. Причина — биолюминесцентные бактерии, собирающиеся в огромных количествах.
В отличие от обычных биолюминесцентных вспышек планктона, "молочные моря" светятся непрерывно часами.
Считается, что так бактерии привлекают рыб, чтобы быть съеденными для дальнейшего проживания в их кишечнике.
Подводные соленые озера
На дне океана встречаются "озера", представляющие собой скопления сверхсоленой воды (в 4-5 раз более соленая, чем окружающая морская вода) с метаном и сероводородом. Высокая плотность этих образований не дает им смешаться с окружающей водой, что и формирует четкую границу.
Большинство живых организмов, случайно заплывших в такое озеро, погибают мгновенно. Однако эволюционно адаптированные трубчатые черви и простейшие селятся по краям и чувствуют себя прекрасно.
Дайверы, посещавшие такие озера, описывают опыт как "визит на другую планету".
Поророка — волна, идущая против течения
В устье Амазонки можно наблюдать поразительное явление: чрезвычайно мощный океанский прилив временно обращает течение реки вспять. За счет этого образуется приливная волна высотой до четырех метров, которая движется вглубь континента на расстояние до 800 километров.
Название "поророка" на языке народа тупинамба означает "великий рев" — звук волны, напоминающий хищный рев, появляется примерно за 30 минут до ее прихода. Явление происходит дважды в месяц во время полнолуния и новолуния.
Поророка — природный дар для серферов, которые катаются на этой волне до 40 минут без остановок, преодолевая десятки километров.
Подводные круги иглобрюхов
В 1995 году у берегов Японии дайверы обнаружили идеальные геометрические круги диаметром до двух метров. Объяснение их природы было получено лишь в 2011 году с развитием океанологии.
Оказалось, что круги — продукт "творчества" самцов иглобрюхих рыб, длина тела которых достигает всего 12 сантиметров. Рыбка несколько дней работает над созданием радиальных гребней, украшая их камнями и ракушками. Для чего? Чтобы привлечь самку.
Дело в том, что слабый, больной или зараженный паразитами самец не имеет запаса сил для создания подобной структуры. Поэтому самки выбирают исключительно сильных и здоровых производителей, способных дать наиболее живучее потомство. Донные круги — надежная подсказка в выборе партнера.
Все крупные космические тела во Вселенной, которые мы наблюдаем — от планет до звезд — имеют сферическую форму. И чем массивнее объект, тем более идеальной становится эта сфера. Почему же природа так настойчиво выбирает именно эту форму? Давайте разберемся на примере планеты.
Итак, все дело в гравитации. Когда планета формируется, она начинает притягивать к себе все больше материи — пыль, газ, астероиды. С ростом массы усиливается и гравитационное поле. Сила тяжести всегда направлена к центру тела, стремясь придать ему максимально компактную форму. А самая компактная форма в природе — это сфера.
Почему планета не может быть кубической?
У куба есть углы, которые находятся дальше от центра массы, чем остальные части. Гравитация не позволит этому существовать — она будет "стягивать" углы к центру, пока планета не примет форму шара — самую устойчивую форму для массивных космических объектов.
Кроме того, кубическая форма создала бы огромные перепады давления и температуры. Углы куба испытывали бы колоссальное напряжение, что привело бы к их разрушению. В итоге планета все равно бы "схлопнулась" в шар.
Малые космические тела, такие как кометы, астероиды и небольшие спутники, часто имеют неправильную форму, потому что их масса слишком мала, чтобы гравитация могла "вылепить" из них сферу. Для сравнения: астероид Психея с диаметром около 226 километров имеет неправильную форму, в то время как Земля с диаметром 12 756 километров стремится к идеальной сфере.
Впрочем, даже планеты не являются безупречными шарами. Из-за вращения вокруг своей оси они слегка сплющиваются на полюсах и расширяются на экваторе (звезды, между прочим, тоже). Это называется экваториальным утолщением. Например, полярный радиус Земли на 21,38 километра короче экваториального.
Интересный факт: Мимас, 396-километровый спутник Сатурна, является самым маленьким известным космическим телом, обладающим сферической формой из-за собственной гравитации.
На протяжении столетий антарктический гигантский кальмар был легендой морских глубин, этаким мифическим кракеном, о котором рассказывали бывалые моряки, но которого никто не видел живым. И вот весной 2025 года случилось это: титан океанских пучин был впервые в истории запечатлен в своей естественной среде обитания. Правда, в кадр попал лишь его детеныш, но от этого открытие не становится менее сенсационным.
В марте 2025 года научно-исследовательское судно Океанографического института имени Шмидта (США) бороздило воды вблизи Южных Сандвичевых островов. В рамках исследования Южной Атлантики в океан был погружен непилотируемый глубоководный аппарат с камерами на борту, которые транслировали видео в прямом эфире. На глубине 600 метров произошло невероятное — один из зрителей онлайн-трансляции написал в чате, чтобы ученые обратили внимание на существо, которое напоминает легендарного антарктического гигантского кальмара.
Исследователи немедленно отправили видеозапись высокого разрешения независимым экспертам по головоногим моллюскам. Вердикт был единогласным: характерные крючки вдоль присосок на восьми щупальцах не оставляли сомнений — это действительно был антарктический гигантский кальмар (лат. Mesonychoteuthis hamiltoni).
Антарктический гигантский кальмар — самое крупное из ныне живущих беспозвоночных животных на Земле. Взрослые особи вырастают до 12 метров (с щупальцами), а масса их тела может достигать 700 килограммов. Их массивные щупальца оснащены острыми крючками, способными впиваться в двухметровую добычу и удерживать ее мертвой хваткой.
Длина тела детеныша, попавшего в кадр, составляла всего 30 сантиметров, но даже эта малютка представляет собой научную сенсацию.
Несмотря на то, что о встречах с антарктическими гигантскими кальмарами моряки рассказывали веками, вид официально был описан зоологами лишь в 1925 году — исключительно по останкам из желудков китов.
В 1981 году южнополярные рыбаки случайно вытащили сетями мертвого антарктического гигантского кальмара. Это была неполовозрелая четырехметровая самка — первый целый экземпляр, попавший в руки ученых.
За следующие десятилетия в сети рыбаков лишь изредка попадались мертвые туши или фрагменты этих гигантов. Еще реже их останки выбрасывало на побережье. Казалось, что увидеть живого антарктического гигантского кальмара в его родной стихии просто невозможно. Но 2025 год все изменил.
«Удивительно, что каждый раз, когда мы погружаемся в морские глубины, мы находим что-то новое и захватывающее», — прокомментировала открытие доктор Джотика Вирмани из Океанографического института имени Шмидта.
Загадочные обитатели бездны
Стивен О'Ши, бывший сотрудник Оклендского технологического университета (Новая Зеландия), придумавший современное название "антарктический гигантский кальмар" в начале 2000-х, когда-то называл этих животных "грозными символами морских глубин". Однако теперь, после изучения новых кадров, он изменил свое мнение:
"Это скорее гигантские желеобразные существа, медленно дрейфующие в толще придонныхвод".
Жизнь антарктических гигантских кальмаров остается не менее гигантской загадкой. Ученые не знают, являются ли они социальными существами или одиночками, как охотятся и как долго могут обходиться без пищи. Совершенно неизвестно, как и когда они размножаются, как долго живут и насколько глубоко способны нырять.
Но человечество сделало первый серьезный шаг в изучении этих удивительных созданий природы. Каждое новое наблюдение антарктических гигантских кальмаров в естественной среде будет приближать нас к разгадке еще одной тайны нашей планеты.
На нашей удивительной планете проживает не менее удивительное создание, которое плавало в Мировом океане задолго до появления рыб, видело, как материки раскалывались и соединялись вновь, пережило все массовые вымирания и сохранилось до наших дней практически в неизменном виде.
Имя этого чуда — камерный наутилус, и оно представляет собой живое ископаемое возрастом 480 миллионов лет. Когда на суше начали доминировать динозавры, наутилусы уже миллионы лет бороздили океанские глубины. Когда на Землю упал огромный астероид, поставивший жирную точку в истории динозавров, наутилусы продолжили свое существование, словно ничего не произошло.
Сегодня этот головоногий моллюск, являющийся дальним родственником осьминогов и кальмаров, обитает в тропических водах Индийского и Тихого океанов.
Много щупалец не бывает!
У наутилуса более 90 щупалец — рекорд среди всех головоногих моллюсков. Для сравнения: у осьминога их всего восемь, у кальмара — десять. Однако щупальца наутилуса устроены иначе — они лишены присосок, но вместо этого покрыты бороздками и выступами, которые выделяют липкий секрет. Этим "клеем" наутилус захватывает и удерживает добычу, подтягивая ее ко рту.
Острый клювообразный рот легко разламывает панцири крабов и креветок, а радула — полоска ткани, усеянная крошечными зубами, — измельчает пищу до нужной консистенции. Излюбленное место охоты наутилусов — рифы. Там это головоногое творение природы ощупывает щупальцами каждую расщелину в поисках добычи.
Примитивные глаза и реактивный двигатель
Глаза наутилуса устроены примитивно — это простые камеры-обскуры без хрусталика, способные различать только свет и темноту. Зато у него невероятно развиты осязание и обоняние. Наутилус непрерывно "пробует на вкус" окружающий мир своими щупальцами, определяя химический состав воды и фиксируя любые в ней изменения, что позволяет находить пищу даже в кромешной тьме.
Для перемещения в водной толще наутилус использует реактивное движение — выталкивает поглощаемую воду из мантийной полости через специальную трубку-сифон. Меняя направление сифона, этот моллюск может двигаться вперед, назад и даже боком. Данный способ передвижения, появившийся сотни миллионов лет назад, очевидно, до сих пор остается очень эффективным.
Подводный дирижабль с 30 камерами
Раковина наутилуса — инженерное чудо природы диаметром 16-21 сантиметр со специфическими красными узорами на серо-белом или кремовом фоне. У взрослых особей она разделена на 30 изолированных камер, соединенных тонкой трубкой — сифункулом. Только в самой большой, последней камере живет сам моллюск. Остальные заполнены смесью газа и жидкости.
Если наутилус хочет всплыть, он откачивает жидкость из камер через сифункул, оставляя в них только газ. Если существо хочет погрузиться, оно поглощает воду и наполняет ею камеры. Умение пользоваться этим биологическим балластным механизмом, позволяющим точно контролировать глубину погружения, наутилус оттачивает годами. Только что вылупившийся наутилус носит раковину, разделенную на семь или восемь небольших камер. По мере роста наутилус расширяет свое жизненное пространство, строя новые камеры, соединенные со старыми.
Жизнь между мирами
Днем наутилусы отдыхают на глубине до 700 метров, прячась от хищников вдоль рифовых склонов. Заприметив опасность, наутилус максимально втягивается в раковину и "закупоривает" отверстие специальным кожным капюшоном, превращая свой "переносной дом" в неприступную крепость.
Но с наступлением темноты все меняется. Наутилусы поднимаются на глубину около 70 метров, чтобы осуществить две базовые задачи: удовлетворить голод и размножиться.
Эта ежедневная миграция между глубинами может превышать 600 метров в одну сторону — впечатляющее путешествие для существа размером с небольшую тарелку.
Долгожители океанов
В мире головоногих моллюсков наутилус — настоящий Мафусаил. Большинство осьминогов и кальмаров живут год-два, максимум пять лет. Наутилус может прожить более 20 лет!
Однако за долголетие приходится платить медленным размножением. Самка становится половозрелой только к 12-15 годам (если доживет) и откладывает всего 10-18 яиц в год. Яйца, размером и формой напоминающие головки чеснока, развиваются около 12 месяцев.
Угроза исчезновения
Красота погубила наутилусов. Внутренние стенки их раковин покрыты перламутром, что делает их желанным трофеем для коллекционеров. В прошлом пустые раковины собирали на берегу, а теперь же ведется целенаправленный глубоководный промысел живых наутилусов.
Медленное размножение делает популяцию крайне уязвимой. В 2017 году камерный наутилус пополнил список видов, находящихся под угрозой исчезновения. Существо, пережившее все катастрофы за 480 миллионов лет, может не пережить соседства с человеком.
Совершенство не требует изменений
Почему наутилус практически не изменился за полмиллиарда лет? Потому что его конструкция оказалась настолько удачным эволюционным решением, что по сей день не требует улучшений. Камерная раковина, реактивное движение, множество сверхчувствительных щупалец — все это работало идеально как в древних океанах, так и продолжает работать сегодня.
"Астрономы обнаружили "алмазную планету", которая в пять раз больше Земли", "В космосе обнаружен алмаз размером с Землю", "Планета-алмаз — одно из чудес космоса" — такие заголовки все еще появляются в СМИ, рисуя в воображении читателей фантастические миры с сияющими алмазными горами и кристальными морями.
Особенно часто в контексте этих публикаций фигурирует экзопланета 55 Cancri e (55 Рака e), которую окрестили "алмазной планетой". Но давайте разберемся, почему существование таких планет с точки зрения науки невозможно.
Фантазии об алмазных мирах
Итак, чтобы понять, почему концепция "алмазной планеты" — это красивый миф, нужно вспомнить базовые принципы образования алмазов.
Алмаз — это кристаллическая модификация углерода, возникающая при специфических условиях. Для превращения углерода в алмаз необходимо сочетание экстремального давления (более 50 000 атмосфер) и высокой температуры (свыше 1 000 градусов Цельсия). На Земле природные алмазы формируются на глубине более 150 километров.
Теперь представим гипотетическую планету с высоким содержанием углерода. В ее недрах, где давление достигает колоссальных значений, действительно могут формироваться алмазные структуры. Однако по мере приближения к поверхности давление неизбежно падает. А без необходимого давления углерод существует в различных формах — графит, фуллерены, карбин, графен, аморфный углерод — но не в форме алмаза.
Именно поэтому полностью "алмазная планета" физически невозможна. Даже если в ядре такой планеты образуются алмазы, то на ее поверхности углерод будет существовать в иных формах, преимущественно в виде графита.
Откуда же взялся миф о том, что 55 Рака e — алмазная планета? В 2012 году астрономы установили, что эта экзопланета может быть богата углеродом. Масс-медиа подхватили эту новость, превратив "планету с высоким содержанием углерода" в "алмазную планету". Однако дальнейшие исследования показали, что даже исходное предположение о высоком содержании углерода может быть ошибочным.
Это не значит, что углеродные планеты неинтересны науке. Напротив! Планеты с высоким содержанием углерода могут существовать, и их изучение крайне важно для понимания разнообразия планетных систем во Вселенной. Просто реальность, как всегда, оказывается сложнее и интереснее простой "алмазной" фантазии.
Это существо выглядит как порождение самых мрачных ночных кошмаров, вынуждающих просыпаться в холодном поту. Огромные глаза-трубки, светящиеся в темноте. Пасть, усеянная зубами-иглами. Способность заглатывать жертв крупнее себя. Нет, это не инопланетный монстр, а земная глубоководная рыба-телескоп (род гигантуры), один из самых жутких хищников океанских глубин.
У рыбы-телескопа длинное стройное тело с массивной головой и заостренным рылом. При общей длине 15-20 сантиметров на хвостовую часть может приходиться до половины тела, что придает обладателю еще более зловещий вид.
Массивная пасть, усеянная тонкими острыми зубами для захвата добычи, занимает большую часть головы. Тело покрыто гуанином вместо чешуи, что придает ему специфический серебристый блеск.
Пожалуй, самая поразительная особенность рыбы-телескопа — цилиндрические трубчатые глаза. Эти органы зрения настолько увеличивают светопропускание, что позволяют видеть биолюминесцентную добычу с большого расстояния на глубинах 500-3000 метров. Кроме того, этот хищник может обнаруживать добычу сверху на фоне крайне слабого света, который едва проникает в морские глубины.
Во тьме океана рыба-телескоп передвигается вертикально головой вверх, высматривая добычу, которая излучает свет. Благодаря эластичным челюстям этот монстр, догнав жертву, заглатывает ее целиком. Часто жертвами становятся хаулиоды, гоностомовые рыбы и другие глубоководные виды, некоторые из которых превышают его по размеру (обычное дело для глубоководных хищников).
Где обитает морской ужас?
Рыба-телескоп встречается в водах тропических и субтропических зон всех океанов. Эти существа предпочитают обитать на экстремальных глубинах, поэтому наблюдать их в естественной среде весьма проблематично.
К счастью, рыба-телескоп не находится под угрозой исчезновения, так что глубоководные исследовательские аппараты будущего позволят нам познакомиться поближе с этим жутким хищником, наводящим ужас в океанских глубинах вдали от человеческих глаз.
В 1913 году в журнале Chemische Berichte появилась статья ничем не примечательного немецкого химика Вальтера Лёба (7 мая 1872 года — 3 февраля 1916 года). Он работал при больнице имени Вирхова в Берлине, никогда не был знаменит и не претендовал на революционные открытия.
В рамках незамысловатого авторского эксперимента Лёб взял простые неорганические соединения — воду, аммиак и углекислый газ — и подверг их воздействию электрических разрядов. В результате химик получил глицин (простейшую аминокислоту), формальдегид и сахара.
Почему этот эксперимент так важен? Дело в том, что формальдегид и сахара — это "химические кирпичики", из которых строится все живое на Земле. Лёб доказал экспериментально, что для возникновения основы жизни не нужны магия или "Архитектор".
Почему эксперимент остался незамеченным?
Все проще простого: научное сообщество XX века не интересовал скромный химик из больничной лаборатории. Его работу просто проигнорировали.
Примечательно, что до Лёба, в 1897 году, подобный эксперимент пытались реализовать сербские химики С. М. Лозанич и М. Ц. Йовишич, но не располагали необходимым оборудованием. О теоретическом вкладе своих предшественников Лёб честно упомянул в своей статье.
1953 год: Миллер повторяет открытие
Спустя 40 лет молодой студент Чикагского университета Стэнли Миллер (7 марта 1930 года — 20 мая 2007 года) поставил похожий опыт под руководством нобелевского лауреата Гарольда Юри (29 апреля 1893 года — 5 января 1981 года).
Миллер создал в лаборатории "первичный бульон": смесь метана, аммиака, водорода и воды. Имитируя молнии электрическими разрядами, он инициировал химические реакции.
Через неделю в колбе было обнаружено пять аминокислот — "строительные блоки" белков, из которых состоит все живое.
Результаты эксперимента Миллера были опубликованы в журнале Science в 1953 году, и они тут же сделали его знаменитым. Этот эксперимент стал одним из самых цитируемых в истории биологии (когда я учился в школе, то мы его даже повторяли).
Повторный анализ
Миллер — настоящий ученый, который позаботился о том, чтобы будущие поколения имели доступ к его исходным материалам. В 2008 году исследователи проанализировали запечатанные пробирки из оригинальных экспериментов 1950-х годов, используя современные методы и инструменты.
Результат оказался еще более впечатляющим: вместо пяти аминокислот, которые идентифицировал Миллер, в пробирках нашли 22 аминокислоты! Просто в 1953 году в распоряжении ученых еще не было достаточно чувствительного оборудования, чтобы их все обнаружить.
Это означает, что "первичный бульон" молодой Земли, который воссоздал в лаборатории Миллер, был гораздо богаче органическими соединениями, чем считалось ранее.
Революционные эксперименты
Эксперименты Лёба и Миллера доказывают один фундаментальный факт: ключевые молекулы, необходимые для возникновения жизни, могли сформироваться естественным образом на молодой Земле.
Все необходимые для этого ингредиенты были в изобилии:
Вода — покрывала большую часть планеты;
Простые газы (метан, аммиак, водород) — присутствовали в атмосфере;
Вулканическая активность обеспечивала дополнительную энергию и доставляла новые химические элементы.
Ранняя Земля была гигантской естественной лабораторией, в которой на протяжении миллионов лет шли химические эксперименты. И в итоге эти эксперименты привели к появлению первых клеток, а затем — к невероятному разнообразию жизни, которое мы видим сегодня.
Современные исследования
Сегодня ученые пытаются разобраться с тем, как из простых аминокислот могли сформироваться первые самовоспроизводящиеся молекулы — предки ДНК и РНК.
Это все еще одна из величайших загадок науки. Но благодаря забытому эксперименту Вальтера Лёба и знаменитому опыту Стэнли Миллера мы знаем: для появления жизни не требуется магия. Нужны лишь правильные химические условия и время.
Понимание механизма зарождения жизни нисколько не умаляет того, что жизнь сама по себе — невероятное чудо. Напротив — это делает ее еще более удивительной. Подумайте: простые молекулы, столкнувшиеся в первичном океане миллиарды лет назад, породили невероятную цепочку событий. От первых аминокислот до человека, способного изучать собственное происхождение, задавать вопросы, искать ответы и восхищаться красотой Вселенной.
Это чудо не становится меньше оттого, что мы понимаем его химию. Оно становится глубже, масштабнее, величественнее. Мы — дети звездной пыли и электрических разрядов, случайной встречи молекул и миллиардов лет эволюции. И в этом — настоящее волшебство познания.
В 2019 году команда ученых из Университета Кагосимы в Японии, возглавляемая астрофизиком Кэйити Вада, представила революционную гипотезу: планеты могут формироваться и существовать не только вокруг звезд, но и вокруг сверхмассивных черных дыр.
Эти гипотетические объекты получили название "бланеты" — от английских слов "black hole" (черная дыра) и "planet" (планета). Возможность их существования бросает вызов традиционным представлениям о формировании планетных систем и открывает новые горизонты в понимании устройства Вселенной.
От гипотезы к реальности
Концепция планет, обращающихся вокруг черных дыр, может показаться фантастической, но она имеет серьезные научные основания. Современные исследования показывают, что вокруг сверхмассивных черных дыр существуют все необходимые условия для формирования планет: достаточное количество материала в аккреционных дисках и стабильные орбиты на безопасном расстоянии от горизонта событий.
Черная дыра, вопреки распространенному заблуждению, не представляет собой гигантский пылесос, засасывающий все вокруг. Любая черная дыра обладает конечной массой, а значит у ее "гравитационных полномочий" есть предел. По этой причине вокруг черных дыр могут вращаться (и вращаются!) космические тела. Более того, орбиты вокруг черной дыры могут быть даже более стабильными, чем вокруг звезд, поскольку черные дыры не испытывают таких драматических изменений как звезды.
Главное отличие бланет от обычных планет — это источник освещения. Вместо света родительской звезды такой мир освещало бы свечение аккреционного диска черной дыры. На стабильной орбите гравитация на поверхности бланеты могла бы быть вполне комфортной для жизни, однако близость черной дыры создавала бы уникальные условия. Из-за релятивистских эффектов наблюдатель на поверхности бланеты видел бы сильно искаженное звездное небо, а свет бы причудливо изгибался из-за искривления пространства-времени.
Основной вопрос — откуда бланеты могут получать энергию? Главным и наиболее мощным источником энергии для них мог бы служить аккреционный диск черной дыры, представляющий собой гигантскую структуру из раскаленных газа и пыли, вращающихся вокруг черной дыры на огромных скоростях. При движении вещества в аккреционном диске выделяется колоссальное количество энергии - до 40% массы вещества превращается в излучение. Для сравнения: термоядерные реакции в звездах переводят в энергию менее 1% массы.
Дополнительным источником тепла могла бы служить внутренняя энергия самой бланеты — геотермальная активность, подобная той, что мы наблюдаем на Земле. Особенно если учесть, что приливные силы со стороны черной дыры могли бы усиливать эти процессы.
Возможна ли жизнь?
Вопрос о возможности существования жизни на бланетах особенно интересен с научной точки зрения. Если такая жизнь существует, она должна обладать уникальными адаптациями к специфическим условиям своей среды.
Основные вызовы
Главным вызовом для жизни стало бы излучение от аккреционного диска черной дыры. На Земле от подобного — но несоизмеримо менее интенсивного — излучения нас защищают:
Магнитное поле планеты, отклоняющее заряженные частицы;
Атмосфера, поглощающая большую часть вредного излучения;
Бланетам понадобились бы схожие защитные механизмы, но более мощные. Мы знаем, что некоторые земные организмы, например, тихоходки или бактерии Deinococcus radiodurans, способны выживать при очень высоких дозах радиации. На бланетах могли бы появиться организмы с еще более эффективными механизмами защиты.
Использование доступной энергии
Земная жизнь научилась использовать солнечный свет через фотосинтез. Аналогично, организмы на бланетах теоретически могли бы развить механизмы улавливания и преобразования излучения аккреционного диска. Это могло бы быть что-то похожее на фотосинтез, но адаптированное к другому спектру излучения.
Суточные ритмы
Из-за особенностей орбитального движения вокруг черной дыры, смена дня и ночи на бланете могла бы существенно отличаться от земной. Это потребовало бы от живых организмов иных циклов активности и отдыха, возможно, более длительных или, наоборот, более коротких, чем у обитателей Земли.
Заключение
На сегодняшний день бланеты остаются гипотетическими объектами, но изучение этой возможности имеет важное научное значение. Исследование условий формирования и существования планет в экстремальных условиях помогает нам лучше понять фундаментальные принципы планетообразования и пределы условий, в которых возможно существование материи в планетарной форме. Эти знания могут быть применены не только к гипотетическим бланетам, но и к изучению экзопланет в необычных звездных системах. В будущем, с развитием наблюдательных технологий, астрономы смогут проверить эту гипотезу и, возможно, обнаружить первые свидетельства существования планет у сверхмассивных черных дыр.
Аппарат, срок активного существования которого был рассчитан всего на 90 солов (92,5 суток), проработал более 14 лет (с 25 января 2004 года по 12 июня 2018 года).
Вероятно, Opportunity работал бы по сей день, если бы не глобальная пылевая буря, которая изолировала планету от Солнца.
Ровер, оставшись без источника энергии, экстренно перешел в спящий режим, в котором провел несколько недель. "Проснуться" аппарат так и не смог. 13 февраля 2019 года NASA официально объявило о его утрате и завершении миссии.
За время работы Opportunity:
Преодолел 45,16 километра;
Передал на Землю свыше 217 000 снимков;
Обнаружил первые доказательства того, что на Красной планете когда-то были соленые моря.
"Молчание Opportunity — это конец целой эпохи в исследовании Марса", — прокомментировали завершение миссии в NASA.
Наследие Opportunity оказывает влияние на действующие миссии NASA Curiosity и Perseverance и, непременно, станет фундаментом будущих миссий по исследованию загадочной планеты, которая когда-то была очень похожа на Землю.
Ныне неподвижный Opportunity — памятник человеческому упорству, установленный на миллионы лет на поверхности четвертой от Солнца планеты.
Сегодня сутки на Земле, смена которых обеспечивается оборотом планеты вокруг своей оси, длятся 24 часа (23 часа 56 минут и 4 секунды, если быть точнее). Но так было не всегда. В ходе уникальных исследований ученые выяснили: в далеком прошлом продолжительность суток на нашей планете была короче современных почти на четверть.
Роль удивительных хранителей времени досталась... кораллам. При росте эти морские животные формируют известковый скелет, в котором образуются тончайшие годовые кольца, похожие на кольца деревьев. Но самое интересное, что в скелете кораллов образуются не только годовые, но и суточные кольца роста. В современных кораллах за год образуется 365 суточных колец, но когда ученые исследовали ископаемые кораллы возрастом около 400 миллионов лет, они обнаружили нечто поразительное — за один годовой цикл формировалось в среднем 390 суточных колец! Это открытие стало первым прямым доказательством того, что в древности сутки на Земле были короче. Но кораллы оказались не единственными свидетелями изменения скорости вращения нашей планеты.
Лунный дирижер времени
Ключевую роль в истории земных суток сыграла Луна. Гравитационное притяжение нашего спутника вызывает приливы и отливы на Земле. Это постоянное движение водных масс создает приливное трение, которое постепенно замедляет вращение планеты. В результате такого взаимодействия Луна получает дополнительный импульс и медленно удаляется от Земли примерно на 3,8 сантиметра в год.
И именно благодаря этому древнему танцу Земли и Луны ученые получили еще одно удивительное свидетельство изменения продолжительности земных суток. На дне древних морей* сохранились уникальные слоистые отложения. Ритмичное чередование приливов и отливов создавало в осадочных породах последовательные слои — своеобразные отметки времени в каменной летописи Земли. Изучая количество приливных слоев в годовых отложениях и зная законы небесной механики, ученые смогли определить, как менялась продолжительность суток на разных этапах истории нашей планеты.
*Речь идет о морях, существовавших на Земле сотни миллионов лет назад, когда материки имели совсем другие очертания, а в водах только начинала зарождаться сложная жизнь.
Молекулярные часы в горных породах
В 2019 году ученые обнаружили, что приливные силы вызывают тончайшие изменения в структуре некоторых минералов. Эти едва уловимые перестройки на молекулярном уровне сохраняются в кристаллах как своеобразные "отпечатки времени", которые можно расшифровать с помощью современных технологий. Такой метод не только подтвердил результаты предыдущих исследований, но и позволил получить более точные данные о продолжительности суток в различные геологические эпохи.
Благодаря этим разнообразным методам исследований ученые установили, что:
1,4 миллиарда лет назад земные сутки длились всего около 18 часов;
620 миллионов лет назад сутки длились примерно 21,9 часа;
400 миллионов лет назад сутки длились около 22,7 часа;
70 миллионов лет назад, во времена динозавров, продолжительность суток составляла уже примерно 23,5 часа.
Взгляд в прошлое и будущее
Анализ изменений продолжительности суток позволил ученым не только реконструировать историю Земли, но и лучше понять множество важных процессов: от эволюции климата до формирования магнитного поля. Эти исследования показывают, насколько тесно связаны все компоненты нашей планеты — от движения небесных тел до микроскопических изменений в кристаллах минералов.
Более того, даже сейчас, в наши дни, процесс замедления вращения Земли продолжается. Каждое столетие продолжительность суток увеличивается примерно на 1,8 миллисекунды. И хотя это изменение настолько мало, что мы его не замечаем в повседневной жизни, сверхточные атомные часы способны уловить этот неумолимый ритм трансформации нашей планеты.
Земля — это динамическая система, находящаяся в постоянном развитии. Каждое мгновение в недрах планеты, в океанах и атмосфере происходят сложнейшие процессы, меняющие облик нашего мира. И чем глубже мы погружаемся в изучение прошлого Земли, тем яснее осознаем, насколько удивителен и хрупок этот голубой шар, который мы называем своим домом.
Международная команда исследователей, опираясь на возможности искусственного интеллекта (нейросетей, обучаемых на гигантских массивах данных), смогла выявить структуру языка китов, которая оказалась очень похожей на человеческую речь.
Следовательно, общение с другим видом — не фантастика, а вопрос времени.
Мечта становится реальностью
В 2020 году стартовал амбициозный проект CETI (Cetacean Translation Initiative — Инициатива по переводу китообразных). Ключевая цель казалась невероятной: расшифровать язык кашалотов и научиться говорить с ними.
Четыре года спустя в журнале Nature Communications было опубликовано исследование, авторами которого выступили ученые из Массачусетского технологического института (MIT) и проекта CETI. Если очень кратко, то суть такова: исследователи обнаружили "фонетический алфавит" кашалотов — систему звуков, структурно похожую на человеческую речь.
"Коды" кашалотов
Кашалоты общаются друг с другом с помощью серий щелчков, которые ученые называют "кодами" (англ. codas). Громкость этих звуков может достигать 200 децибел — громче, чем взлетающая ракета.
Изначально считалось, что коды — это просто идентификационные сигналы, вроде позывных. Но исследования показали, что они на самом деле представляют собой полноценный язык с грамматикой, контекстом и смысловой нагрузкой.
Ученые выделили 156 различных кодов и их базовые компоненты — что-то вроде фонем в человеческой речи. Кроме того, обнаружились "гласные" и "дифтонги"* в китовых звуках.
*Дифтонги — это сложные гласные звуки, состоящие из двух разных гласных, произносимых как один слог без паузы. В латинском языке это, например, ae, oe и au.
Как ИИ помогает понять китов?
Основным инструментом исследователей стали технологии обработки естественного языка (NLP), которые являются фундаментом всем известного ChatGPT и других современных языковых моделей.
Было установлено, что структура китовой коммуникации меняется в зависимости от контекста разговора. Киты не просто повторяют одни и те же звуки (как кошки или собаки) — они выстраивают сложные комбинации, придавая им новые значения. Аналогичным образом мы складываем буквы в слова, а слова в словосочетания и предложения.
"Мы выявили структурированное информационное содержание, — заявила Даниэла Рус, директор Лаборатории компьютерных наук и искусственного интеллекта (CSAIL) MIT. — Это бросает вызов преобладающему среди многих лингвистов убеждению, что сложная коммуникация уникальна для людей".
Технологии будущего в действии
Для сбора данных о китах, в рамках проекта CETI был разработан целый арсенал "деликатной робототехники":
Беспилотные дроны отслеживают китов с воздуха;
Подводные глайдеры (аппараты, приводимые в движение гидродинамическими силами за счет изменения плавучести) с микрофонами, которые бесшумно следуют за китами на глубине до двух километров;
Биоинспирированные метки на присосках, прикрепляемые на тела китов, записывают звуки и отслеживают движения;
Алгоритмы машинного обучения, которые с поразительной точностью предсказывают, где кит всплывет.
Система AVATARS (Автономные средства для отслеживания и встречи с китами) отвечает за сбор данных в режиме реального времени, координируя все системы.
Сколько данных нужно для понимания?
Здесь начинается самое сложное. Для обучения языковой модели GPT-3 потребовалось около 175 миллиардов слов. Ученые CETI поставили перед собой цель собрать более миллиарда комбинаций кодов от кашалотов, включая полный контекст: кто с кем говорит, в какой ситуации развивается общение и какое действие следует за этим.
По состоянию на 2025 год собрано несколько миллионов записей (данные уточняются), но это огромный прогресс по сравнению со 100 000 в 2021 году. Уже сегодня создана уникальная база данных звуков и поведения кашалотов — единственная в истории.
Примечательно, что наибольшее количество данных обеспечивает одна группа кашалотов, проживающая у берегов острова Доминика в Карибском море. За ней наблюдают уже более 15 лет.
Почему именно кашалоты? Выбор неслучаен. У кашалотов:
Самый большой мозг среди всех животных на планете;
Сложная социальная структура — они живут тесными семейными группами, демонстрируя человекоподобную привязанность друг к другу;
Развитая коммуникация — они учат своих детенышей "говорить". А еще перенимают особенности общения у других групп.
Это перевернет наше сознание
В 1960-х годах Роджер Пейн (29 января 1935 года — 10 июня 2023 года), американский биолог, а после советник CETI, записал "Песни горбатых китов". Эти записи вдохновили людей на создание движения "Спасем китов", которое привело к принятию Закона о защите морских млекопитающих в 1972 году и спасло несколько видов китов от вымирания.
И это огромное достижение стало возможно потому, что люди просто услышали звуки китов. Представьте, что произойдет, когда мы сможем понимать китов и отвечать им.
Что дальше?
Прямо сейчас команда CETI работает над несколькими направлениями:
Расшифровка значений кодов. Ученые стремятся понять, есть ли у китов "слова" для конкретных объектов или действий (как они называют, например, море). Более того, исследователи хотят выяснить, как киты передают информацию между поколениями.
Создание языковой модели, которая не только будет понимать китов, но и сможет генерировать ответы. Проведение экспериментов по воспроизведению китовых звуков и наблюдению за реакцией животных в их естественной среде обитания.
Совместно с юридическим факультетом NYU разрабатываются этические принципы для коммуникации с другими видами. Как использовать эту технологию ответственно? Какие права появятся у китов, которые докажут свою разумность.
Демонстрация человечеству, что киты — это не просто "ресурс" или "красивые животные", а разумные существа с языком, культурой, семьями и обществом.
"Если мы обнаружим, что целая цивилизация, по сути, находится у нас под носом, возможно, это приведет к сдвигу в нашем отношении к окружающей среде", — говорит Майкл Бронштейн, руководитель направления машинного обучения в CETI.
Человечество стоит на пороге первого в истории осмысленного диалога с другим видом. И это не предположение со страниц научной фантастики, а реальность, к которой мы приближаемся, благодаря объединению биологии, лингвистики, робототехники и искусственного интеллекта.
В ближайшие годы мы услышим первый ответ от кашалотов. И что бы они ни сказали нам, это навсегда изменит наше понимание того, что значит быть разумным существом на этой планете.
За красивым названием "Восточная изумрудная элизия" (лат. Elysia chlorotica) скрывается морской слизень, обитающий у восточного побережья Северной Америки. Это создание выглядит скорее как плоский лист, чем как моллюск. А его необычный цвет является результатом одного из самых удивительных биологических "ограблений" в природе.
Elysia chlorotica питается нитчатыми желто-зелеными водорослями Vaucheria litorea. Но в отличие от обычных травоядных, слизень не просто переваривает пищу — он "ворует" у нее органеллы, отвечающие за фотосинтез. Хлоропласты из клеток водоросли встраиваются в клетки пищеварительной системы слизня и продолжают полноценно работать там месяцами.
Как работает биологическая кража
Хлоропласты не могут функционировать самостоятельно — им нужны сигналы от ядра клетки растения, которое содержит критически важные гены. Но эволюция вручила слизню решение этой проблемы: моллюск ворует не только хлоропласты, но и часть генетического кода водоросли.
Для успешного встраивания генов водоросли в геном Elysia chlorotica используется горизонтальный перенос генов. Это явление, когда генетический материал передается между организмами не через размножение, а напрямую — редкость для многоклеточных животных, но обычное дело для бактерий.
Благодаря этим украденным генам слизень начинает производить белки, необходимые для обеспечения работы хлоропластов. То есть животное научилось управлять растительной органеллой столь же качественно, как родительское растение.
Когда молодой слизень впервые съедает водоросль и "заражается" хлоропластами, он может обходиться без пищи до 10 месяцев — при условии доступа к солнечному свету. Хлоропласты используют энергию света для преобразования углекислого газа и воды в органические вещества, которые и идут на корм слизню.
Важно понимать, что это не симбиоз, когда два организма мирно сосуществуют на взаимовыгодных условиях. Это клептопластия — буквально "кража пластов" (в данном случае хлоропластов). Водоросль погибает, но ее органеллы продолжают какое-то время выполнять свои функции в теле нового хозяина.
Elysia chlorotica ставит под сомнение четкое разделение между животными и растениями. Да, перед нами, определенно, животное с пищеварительной и нервной системами, способное свободно передвигаться. Но при этом оно фотосинтезирует как растение и располагает растительными генами в своем геноме.
Эволюция — гораздо более творческая и гибкая штука, чем принято считать.
Представьте планету, которая примерно на четверть больше Юпитера, но при этом находится так же близко к своей звезде, как Меркурий к Солнцу. А теперь добавьте невероятную деталь — эта планета поглощает 99% падающего на нее света, что делает ее чернее любого известного природного материала на Земле.
Экзопланета TrES-2b, находящаяся на расстоянии около 750 световых лет от Земли, стала настоящей диковинкой для астрономов. Этот мир, классифицируемый как "горячий юпитер", примерно в 1,2 раза массивнее Юпитера. При этом экзопланета поглощает свет эффективнее, чем уголь (поглощает 96% света) или даже свежий асфальт (поглощает 97% света).
Причина такой необычной черноты кроется в экстремальных условиях на планете:
Средняя температура составляет 1 600 градусов, что переводит некоторые нетипичные компоненты атмосферы (натрий и калий) в газообразное состояние.
В атмосфере присутствуют испаренные натрий и калий, а также оксид титана, создающие уникальную химическую среду.
При такой высокой температуре эти вещества взаимодействуют особым образом, что приводит к исключительному поглощению света.
Кроме того, в атмосфере TrES-2b, скорее всего, отсутствуют отражающие облака, подобные тем, что делают Юпитер таким ярким, несмотря на его удаленность от Солнца.
Экзопланета TrES-2b была открыта 21 августа 2006 года транзитным методом* с помощью наземного телескопа TrES, но ее уникальные свойства были выявлены позже благодаря совместным наблюдениям нескольких инструментов. Космический телескоп NASA "Кеплер" измерил невероятно низкое альбедо (отражательная способность) планеты, а телескоп NASA "Спитцер" помог исследовать ее тепловое излучение, подтвердив экстремальные условия, царящие в атмосфере. На полный оборот вокруг родительской звезды, представленной красным карликом, TrES-2b нужно менее чем 2,5 земных дня. Для сравнения, Меркурий совершает оборот вокруг Солнца за 88 земных дней.
*Метод транзита — один из основных способов обнаружения экзопланет, который заключается в наблюдении за уменьшением яркости звезды, когда перед ней проходит планета.
Эта загадочная экзопланета не просто расширила наши представления о возможных свойствах небесных тел — она показала, что даже базовые характеристики планет, такие как отражательная способность, могут выходить за пределы всего, что мы знали ранее. В то время как Земля отражает около 30% падающего на нее солнечного света, а Луна — 12%, существование планеты, поглощающей 99% излучения, заставляет задуматься: какие еще удивительные объекты скрываются в глубинах Вселенной, терпеливо дожидаясь своего момента открытия?
Комментарии