Обитатели земных глубин. О самых странных существах на планете - Карен Ллойд

я наконец научилась управлять снегоходом, мы на санях перевезли массивный бур, керноотборники и буровые штанги к месту бурения. Все вокруг было белым. Искрящийся белый снег шуршал под гусеницами наших машин, вдали сверкали ослепительно белые вершины, белоснежные ледники покрывали долины, а айсберги белыми пятнами рассыпались по темно-синему фьорду. Это было потрясающе. К счастью, поблизости не оказалось белых медведей – мы бы не заметили их на этом фоне.

Поначалу казалось, что все идет хорошо. Хотя камни иногда мешали, Андрей мастерски вытаскивал керн за керном, часто с бешеной силой пробиваясь прямо через крупные булыжники. Солнце светило, бур не испытывал избыточного давления, керны не примерзали к почве, и я в конце концов научилась использовать массивный ключ, чтобы откручивать головку бура и выдавливать каждую ценнейшую секцию керна. Идеальная сцена для театрального провала.

Колонковые трубы и буровые штанги, которые присоединяют по мере углубления скважины, заканчиваются металлическими винтами, вставляющимися в головку бура. В тот день мы радостно и беззаботно продолжали бурить, как вдруг винт развалился, штанга отсоединилась и половина винта застряла глубоко в головке бура.

К счастью, нам удалось извлечь обломок, выбив его замерзшей отверткой и замерзшим молотком. Остаток дня мы пытались понять, что произошло. Создавалось впечатление, что металл разрушился сам, даже без особенной нагрузки. Вероятно, мороз был слишком сильным – и металл не выдержал. Мы целыми днями находились на улице при температуре –28 °C, что могло ослабить металл. Обычно бурильные головки выдерживают экстремальный холод, но нам, похоже, достался не самый качественный сплав. Нам ничего не оставалось, как зажевать замороженные бутерброды и попробовать еще раз.

Мы взяли другую колонковую трубу. Она извлекла один керн и сломалась. Мы взяли третью. И она сломалась. Потом еще и еще. Трубы заканчивались. Мы подобрали одну буровую штангу, которая извлекла керн и не сломалась. Но нам все еще нужна была колонковая труба с функциональным винтом. И тогда моя аспирантка Кейти Сайпс связалась с нами по радио из лаборатории и сообщила: “Не знаю, поможет ли это, но я умею варить”. Сварка помогла решить проблему. Наша буровая установка снова работала.

Следующий день мы начали с надеждой на успех в новом месте – на красивом суровом полуострове Квадехукен, находящемся от Ню-Олесунна примерно в получасе езды на снегоходе. Здесь нам удалось пробурить коренную породу, пройдя злосчастную отметку в два метра, за которой начиналась вечная мерзлота. Успех! Когда мы прошли отметку в два метра, я заплясала от радости. В этом была цель нашей экспедиции, и мы ее достигли. Однако мы бурили в неглубоком соленом озере, и керны выходили сырые, что страшно разочаровывает, когда хочешь отобрать замороженный материал. Но мне сказали, что технически это все равно образцы вечной мерзлоты, поскольку они находятся при температуре ниже температуры замерзания воды. Ну, что поделать, не я устанавливаю правила.

Но для собственного удовлетворения нам хотелось получить образцы льда, твердые как камень, которые выглядели бы как вечная мерзлота нашей мечты. И поэтому мы вернулись поближе к башне Амундсена – Нобиле, где исследования климатических изменений проводятся под руководством Национального исследовательского совета Италии. Здесь колонковые трубы и буровые штанги не ломались достаточно долго, так что мы сумели получить желаемый результат – слой льда, сверкавшего как алмаз, с твердой замерзшей почвой под ним. Уровень льда находился точно на глубине двух метров, где и должен был находиться в соответствии с предыдущими данными. Невзирая на все трудности и благодаря находчивости и бодрости духа членов нашего коллектива, а также замечательной поддержке исследований в Ню-Олесунне, мы вернулись домой с морозильной камерой, полной образцов.

Существует ли жизнь в вечной мерзлоте? Когда вода превращается в лед, образуются крохотные кристаллы, которые убивают бактерий, проделывая в клетках дыры. Мы пользуемся этим антимикробным средством, когда замораживаем продукты в домашних морозилках. Но вдруг микробы из вечной мерзлоты немного отличаются от тех, что портят свиную рульку? Проблема еще серьезней, чем появление крохотных ледяных кинжалов, заключается в том, что для жизни нужна жидкая вода – всем без исключения, даже обитателям земных недр. Поэтому может показаться, что вечная мерзлота – смертельная ловушка для микробов. Однако важно понимать, что даже в замерзшей как камень почве вечной мерзлоты все еще есть очень небольшое количество жидкой воды. Соленая вода замерзает при гораздо более низкой температуре, чем пресная. Вот почему мы посыпаем тротуары солью перед снегопадом. Когда почва замерзает, чистая вода превращается в кристаллы льда, вытесняя всю соль. Но оставшаяся соленая вода может находиться в жидкой форме всю зиму или столько, сколько продержится вечная мерзлота. А там, где есть жидкая вода, в ней почти всегда кто-нибудь живет – по крайней мере, на Земле.

В настоящее время у нас уже есть доказательства присутствия микроорганизмов в вечной мерзлоте, даже в самых древних ее зонах, как в Сибири, где почва остается замерзшей уже как минимум 1,1 миллиона лет. И ДНК этих микробов остается в целости, а не разваливается на куски, как части разлагающегося тела. ДНК находится внутри клеток, значит, они тоже должны быть целыми, иначе бы все из них вытекло1. По-видимому, эти клетки даже обладают протон-движущей силой – важнейшей характеристикой жизни в нашем понимании, как я объясняла в предыдущих главах. Строение этих микробов не позволяет предположить, что они просто попали сюда и умерли, поскольку у них есть гены, обеспечивающие им выживание в тоненьких протоках рассола внутри вечной мерзлоты2. Меня восхищают организмы, способные жить в микроскопическом пространстве соленой воды от сотен до миллионов лет, – это еще одни кандидаты в члены клуба хронофилов.

Как и для многих обитателей нашей планеты, условия жизни этих микробов тоже быстро меняются. В 1998 году Юлия Бойке из Института Альфреда Вегенера в Германии организовала неподалеку от Ню-Олесунна станцию Байелва, благодаря которой у нас есть набор данных о высоте снежного покрова, температуре и влажности в зоне вечной мерзлоты за один из самых продолжительных сроков. Результаты Бойке и других ученых со всего мира показывают, что в условиях климатических изменений вечная мерзлота разогревается и тает. Изменения климата, вызванные накоплением парниковых газов в атмосфере, сказывались бы гораздо сильнее, если бы не океанический фитопланктон, который безостановочно впитывает все это наше безобразие[68]. В конечном итоге весь избыточный углерод просочится в подповерхностный слой, где в дело вступят хемолитоавтотрофы. Но это может произойти еще только через миллионы или сотни миллионов лет. А вечная мерзлота изменяется прямо на наших глазах.

Значительная часть углерода на планете удерживается в вечной