Всю жизнь — в тепле
В горячих источниках жизнь коротка, но открывает для организмов новые возможности. Исследователи из Санкт-Петербурга, Архангельска и Москвы выясняли, что происходит с обычными улитками, адаптирующимися к жизни в термальных источниках.
Некоторые любят погорячей
«Жизнь возникла в воде». Со школьных лет мы слышим это короткое утверждение, редко задумываясь о том, что за ним скрывается. Вода бывает разной. Это и глубины океана, холодные и мрачные, и кишащее жизнью теплое морское мелководье, и знакомые всем озера и реки. В свое время Чарльз Дарвин в частном письме обмолвился, что жизнь на Земле возникла, быть может, в «теплой маленькой луже» (warm little pool).
Некоторые современные биологи считают, что он был прав, и что колыбелью жизни стали горячие источники, образованные вытекающими из-под земли геотермальными водами, температура которых на выходе может приближаться к 100°С. Одним из свидетельств этого можно считать то, что в геноме LUCA (так сокращенно называют общего предка всех ныне живущих организмов, обитавшего на Земле около 3,8 млрд лет назад) имелись гены термоустойчивости, позволявшие ему существовать практически в крутом кипятке.
Если эти исследователи правы, то современные геотермальные водоемы, разбросанные по всему миру, от Патагонии до Камчатки, представляют собой древнейшие из известных нам экосистем. В самых горячих из них, где температура 40–45°C и выше, жизнь представлена почти исключительно микроорганизмами. Там, где вода прохладнее, колеблется круглый год в диапазоне от 20 до 40 градусов, все гораздо веселее. В таких водоемах можно встретить рачков, личинок стрекоз и мошек, моллюсков, рыб и даже некоторые виды водяных змей. Внешне большинство подобных местообитаний выглядят не очень эффектно: чаще всего это небольшие и неглубокие лужи или вытекающие из-под земли родники. Характерной особенностью термальных водоемов являются пышные пестроцветные ковры, образованные скоплениями бактерий и сине-зеленых водорослей (так называемые водорослево-бактериальные маты), питающие растительноядных животных (а те, в свою очередь, хищных).
Одними из самых обычных обитателей таких водоемов являются улитки. Они часто образуют плотные скопления на поверхности бактериального мата, причем на одном квадратном метре площади можно насчитать до 75 тыс. особей (это наблюдалось в одном из горячих источников Камчатки). Такая баснословная численность возможна потому, что в термальных источниках вдоволь пищи и мало хищников, а также практически нет конкурентов (обычно моллюски в них представлены всего одним или двумя видами). Еще один экологический «приз», достающийся тем, кто сумеет приспособиться к жизни в термах, обусловлен стабильностью условий существования.
Температура круглый год остается примерно постоянной, нет долгого зимнего периода, который моллюски из «обычных» озер и прудов вынуждены пережидать в почти анабиотическом, а порой и в буквально замороженном состоянии. Постоянство температурного режима выгодно в том отношении, что животным нет надобности вырабатывать особые адаптации для зимовки, а также дает им возможность размножаться круглый год. С экологической точки зрения это великолепные жизненные обстоятельства, щедро вознаграждающие тех, кто сумел к ним приспособиться.
История с географией
Мы уже довольно давно интересуемся «горячими» улитками и тем, что с ними происходит после вселения в термальные воды. Мы — это группа исследователей из Санкт-Петербурга, Архангельска и Москвы, занимающиеся изучением биологического разнообразия пресноводных экосистем. За десять последних лет нам удалось обследовать немало термальных источников, расположенных в Ненецком автономном округе, Прибайкалье, на Камчатке, на высокогорьях Памира и Рудного Алтая, в Исландии, а также на Аляске и в Британской Колумбии. Везде нас встречала примерно одинаковая картина — разноцветные ковры бактериальных матов, покрытые вяло копошащимся живым ковром из улиток. Большинство из них относятся к семейству прудовиков (Lymnaeidae) — широко распространенной почти по всему миру группе, представителей которой легко можно найти практически в каждом нашем озере и даже крупной луже.