Чорні курці

Відео: Гідротерми (чорні курці)

чорні курці - гідротермальні джерела в рифтових зонах Світового океану.

Історія дослідження

Відкриття гідротермальних систем на океанічних хребтах стало можливим завдяки тому, що в 70 роках ХХ століття були побудовані батискафи, здатні занурюватися на глибини до 4 км. Під час занурення на батискафі "Елвін" (США) в східній частині Тихого океану (район Галапагоських островів) були вперше знайдені гідротермальні джерела, температура води в яких на виході досягала до 370 ° С, крім того вода в них мала високу мінералізацію сполуками металу і сірки. Внаслідок високої концентрації неорганічних сполук, вода, що витікає з джерел, має чорний колір, така особливість зумовила назву джерел - чорні курці. Після цього подібні освіти були знайдені у всіх океанах.

Будова і функціонування чорних курців

Всі чорні курці знаходяться в рифтових зонах океанів, які представляють собою глибокі ущелини, розташовані уздовж осі серединно-океанічних хребтів. Ці хребти утворилися на кордоні літосферних плит внаслідок їх відмінності. Діяльність гідротермальних джерел обумовлюється тим, що нагріта до 1200 ° С лава піднімається до поверхні і вступає в контакт з морською водою, нагріваючи її до 500-800 ° С. Вода просочується в океанічній кори через тріщини на глибину до декількох кілометрів. Гаряча вода вимиває з базальту океанічної кори мінеральні речовини, розширюється і починає рухатися до поверхні, в сторону меншого тиску. На поверхні вона вступає в контакт з дуже холодною (близько 4 ° С) морською водою, внаслідок чого мінеральні речовини (сульфіди Fe, Cu і Zn) починають випадати в осад і формують характерні конусоподібні освіти до декількох сотень метрів в діаметрі і кілька десятків метрів заввишки . Безпосередньо чорні курці являють собою нарости у вигляді труб, вони розташовані у верхній частині такого утворення.



Біоценоз чорних курців

Довгий час вважали, що все екосистеми на планеті залежить від сонячного світла, необхідного для фотосинтезу рослин - початкової ланки харчових ланцюгів. Вважалося що на дні океану живе дуже невелика кількість організмів, які залежать від екосистеми верхніх шарів океану, оскільки на глибину не потрапляє сонячне проміння, фотосинтез тут неможливий, і поживні речовини можуть потрапити сюди тільки з поверхні у вигляді відмерлих залишків організмів. Але відкриття чорних курців перевернуло уявлення про життя на землі. Тут виявили повноцінний біогеоценоз, повністю автономний і незалежний від організмів, що мешкають на поверхні. Це було досить дивно, адже умови життя тут вкрай несприятливі: з одного боку крижана вода (температура до 4 ° С), з іншого боку вода нагріта до температури понад 300 ° С, насичена отруйними сполуками сірки і важких металів і дуже великий тиск, в сотні разів вище, ніж на поверхні. Основу харчового ланцюга складають тут хемоавтотрофними бактерії, здатні окисляти сульфіди, що виділяються з чорного курця, енергія яка при цьому утворюється використовується для синтезу органічних речовин, необхідних для життєдіяльності цих організмів. Бактерії накопичують тут досить велику біомасу і утворюють так звані "мати". Всі інші тварини, що живуть в екосистемі гідротермальних джерел залежать від цих бактерій. Тут зустрічаються ракоподібні, черви, погонофори, молюски, всього на даний момент налічують до 500 видів тварин, але повністю видовий склад цих біоценозів ще не вивчений.

Типовими тваринами даної екосистеми є Вестиментифери - організми, що відносяться до погонофор. Перший представник вестиментифер Riftia pachyptila був описаний в 1981 році, зараз відомо 15 видів цих тварин. Вони мають довжину до 2,5 м і 5-7 см в діаметрі, тіло знаходиться в трубці, яка складається з білка і хітину, однією стороною вона прикріплена до субстрату, на іншому є отвір, з якого виходять щупальця тварини. Ці організми дуже зацікавили вчених, оскільки вони мають незвичайний для тварин спосіб харчування. Вони не мають рота та ануса, але містять спеціальний орган - трофосому, в якій живуть автотрофні бактерії. Вестиментифери забезпечують бактерій киснем і з`єднаннями сірки, які транспортуються кровоносною системою тварин, а бактерії окислюючи сполуки сірки, і синтезуючи органічні речовини, що живлять господаря.

Крім вестиментифер в симбіозі з бактеріями живуть двостулкові молюски пологів Calyptogena і Bathymodiolus. Вони отримують поживні речовини як від бактерій, що живуть на їх зябрах, так і з зовнішнього середовища.



Також характерним видом біоценозу чорних курців є помпейские черви Alvinella pompejana. Ці тварини належать до поліхети і отримали свою назву на честь засипаних вулканічним попелом Помпеї, тому що вони живуть в зоні гарячої води (40 - 50 ° С) і на них постійно падає попіл з частинок сірки.

Вестіментіферами і помпейским хробаками харчуються хижаки, такі як краби Bythograea і Cyanograea. Деякі організми, що живуть в цих екосистемах, можуть зустрічатися і за їх межами. До них відносяться деякі хижаки, наприклад риба із сімейства Thermarces, восьминіг Grimpotheutis, десятиногие раку Munidopsis т.д.

Серед фауни чорних курців були знайдені організми, які вважалися вимерлими багато мільйонів років тому. Серед них вусоногі ракоподібні роду Neolepas, черевоногих молюск Neomphalus, двостулковий молюск Bathypecten. Швидше за все ці організми не витримали конкуренції з більш молодими і прогресивними видами на мілководді і були витіснені в несприятливі умови глибоководних гідротермальних джерел.

Роль чорних курців у формуванні родовищ корисних копалин

Відкриття чорних курців, виносять велику кількість рудного речовини, що складається з сульфідів Fe, Cu і Zn, дозволила геологам прослідкувати процес формування рудних родовищ. Ці процеси відбуваються в наш час, але так само формували родовища колчеданових руд в тих місцевостях, які зараз знаходяться на суші.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!