Происходят катастрофы. Вымирают тысячи видов, целые сообщества. Но освободившееся место тут же заселяют новые формы жизни. Разнообразие – залог устойчивости биосферы. Есть масса видов и даже целые типы, через которые идет ничтожный поток биомассы. Убери их – ничего не изменится. Вот я занимаюсь киноринхами. Крохотные создания, не делающие никакой погоды. Основной поток биомассы идет через моллюсков, аннелид, хордовых. А через киноринхов – доля процента. Никто не заметит их исчезновения! Но случись что-нибудь – и незаметные существа, выйдя из своих убежиш, могут превратиться в господствующие группы.

Рифтии прячутся в трубках из хитина и белка, оставив снаружи только жабры, напоминающие бороду. Отсюда и название погонофоры – «несущие бороду».

Гидротермальные оазисы – явление очень древнее. Скорее всего, они появились уже с самого начала существования биосферы. Может быть, в них даже кроется решение одной из главных загадок биологии – возникновения жизни.

Ведь, по современным данным, получается, что промежуток времени между формированием Земли и появлением жизни – меньше полумилямарда лет, а между первыми прокариотами и человеком – где-то в шесть раз больше. Это при том, что бактериальная клетка отделена от неживой органики такой пропастью, по сравнению с которой расстояние между любыми формами жизни кажется одним шагом. Очень уж маловероятным кажется появление за такой срок бактерий на поверхности океана. Существует гипотеза, что гидротермальные условия больше способствовали этому[• Возможность возникновения жизни в гидротермальных источниках обсуждается в статье А. Журавлева в № 10 «Знание – сила» за 1997 год.].

Наличие глубоководных «параллельных миров» на Земле заставляет задуматься: нет ли аналогичных возможностей на других планетах? Ведь если бы можно было взглянуть из космоса на безжизненный «снежный шар», в который Земля превратилась во время протерозойского похолодания, ничто бы не указало на то, что под слоем льда кипит жизнь. А в Солнечной системе чем-то похожим мосут оказаться спутники планет-гигантов, например И о или Европа. Это огромные планеты, обладающие тектонической активностью: там есть вулканы, там есть движение коры, активное истечение газов. Очевидно, что фотоавтотрофной жизни на них быть не может – солнечного света слишком мало. А вот «глубоководные сады» подо льдами теоретически возможны.

Но вернемся к нашим «животным-автотрофам, которых не бывает». Погонофоры и вестиментиферы – это сестринские классы. Анатомически они имеют общий план строения. Но симбиотические бактерии у них абсолютно не родственны. Внутри погонофор живут метанокисляющие архебактерии (из обособленного царства!), а внутри вестиментифер – бактерии, окисляющие сероводород. Находятся они в особом органе – трофосоме («питающее тело»), к которому через кровь переносится сероводород, соединение токсичное, поэтому оно тщательно «упаковывается» внутрь белковой части молекулы гемоглобина. А другая часть гемоглобина – гем – в это же время переносит кислород. Почему же сестринские ветви погонофор и вестиментифер «пускают внутрь» только определенные разновидности бактерий? Это связано со специфичностью молекул клеточной адгезии, благодаря которым бактериальная клетка «прилипает» к мембране и проникает в цитоплазму. Интересно, что в клетки вестиментифер проникает единственная из двухсот разновидностей сульфид- окисляюших бактерий «черных курильщиков».

Симбионты появляются в организме вестиментифер не сразу: личинка их не имеет. Она, подобно далеким предкам этих животных, питается грунтом, обогащенным бактериями. Постепенно бактерии внедряются в стенки кишечника, прямо в цитоплазму клеток. Фактически это заражение организма. Точно так же в клетку проникают болезнетворные бактерии. Можно было бы даже усмотреть здесь патологический процесс. Ведь инфекционная патология – это приспособительное изменение организма, идущее под воздействием микробов. Личинка вестиментифер не без влияния бактерий претерпевает метаморфоз, в том числе теряет пищеварительный тракт. Но на данном этапе эволюции это уже никакая не «болезнь», а союз, являющийся средством выживания. В цитоплазме бактерии делятся и передаются от одной клетки к другой. Постепенно стареющие клетки вытесняются на периферию трофосомы и разрушаются (вместе с бактериями), а их содержимое разносится кровью и усваивается.

Перед нами «живое ископаемое» – такие формы жили больше 130 миллионов лет назад. Этот рачок фильтрует бактерий, как и его родственники – морские желуди.

Свое название «неолепас зевинус» он получил в честь известного российского зоолога Г. В. Зевиной

Гидротермальные оазисы дают приют многим животным. Трещины, откуда струится «флюид», облепляют крупные двустворчатые моллюски. На трубках вестиментифер буквально пасутся крабы битогрэи. Но в отличие от флегматичных коров, им приходится соревноваться в проворности с «травой»: краб должен ухватить щупальца, пока они не втянулись в трубку. Откушенные щупальца быстро восстанавливаются. Здесь нашли приют многие виды, не выдержавшие конкуренции и давно исчезнувшие в «верхнем мире». Таким «живым ископаемым» оказался, например, моллюск неомфалюс – раньше считалось, что подобные ему формы вымерли около 200 миллионов лет назад.

Большинство здешних обитателей зависят от хемосинтезирующих бактерий – либо питаются ими, либо вступают в симбиоз (а часто и то, и другое). V креветок бактерии живут на жабрах, у моллюсков – в кишечнике. А кольчатый червь альвинелла покрыт слоем бактерий снаружи и всасывает их выделения через покровы. Но все эти существа – единичные представители своих классов. А вот классы погонофор и вестиментифер на сто процентов состоят из «животных-автотрофов». Вообще для этих животных напрашивается сравнение с растениями. У растений есть орган фотосинтеза – лист и «химический насос» – корень. А у погонофор есть орган хемосинтеза – трофосома, а в качестве корня – «борода». Только это «растение наоборот» – родом из биосферного Зазеркалья.

Записал Кирилл Ефремов.

Устройство, созданное на основе принципа нейронной сети, понимает человеческую речь даже лучше, чем сами люди.

В американском университете на юге Калифорнии, в лаборатории биомедицинской инженерии разработана первая в мире автоматическая система распознавания речи, которая делает это лучше, чем человек. Добиться столь выдающихся результатов удалось благодаря кардинальному переосмысливанию структуры компьютера, занимающегося распознаванием речи. Прежде ни одному компьютерному устройству этого сделать не удавалось, хотя попытки предпринимались многократно. Систему создали профессора университета Теодор Бергер и Джим Ши Ли.

Полученный результат может довольно скоро привести к совершенно новому способу общения с компьютером, существенно помочь в таких областях человеческой деятельности, где требуется понимать сказанное на фоне мешающего шума, например, авиадиспетчерам. Не менее заинтересованы в использовании новой технологии и моряки-подводники, которые прилагают большие усилия, чтобы отличать под водой шум вражеской лодки от посторонних шумов. При определенном развитии метод может с успехом использоваться для автоматического прослушивания и контроля состояния сердца человека. Все перечисленные заинтересованные организации активно финансируют исследования, и они продолжаются все интенсивнее.