Невиданное наследие китобойного промысла в морских глубинах

Сначала приплывают акулы-сонники, крысохвосты и миксины - алые падальщики моря, а также амфиподы и крабы, которые деликатно отщипывают кусочки плоти. Крошечные черви, моллюски и ракообразные прибывают десятками тысяч, чтобы просеять осадок на морском дне в поисках лакомых кусочков. Затем появляются леса ярко окрашенных трубчатых червей, способных выделять кислоту, растворяющую кости; улитки, пасущиеся на костной пыли, и мидии, хранящие в своем теле хемосинтезирующие бактерии, разбросанные по осадку, как монеты. Наконец, анемоны и трубчатые черви, питающиеся фильтрами, машут флагами с валов из грудных клеток и позвонков. Вся эта глубоководная жизнь поддерживается смертью одного кита.

Китовые водопады - экосистемы, которые образуются вокруг туш китообразных, когда они опускаются на морское дно, - стали объектом восхищения, даже почитания, как среди ученых, так и среди широкой публики: фрустрация memento mori пересекается с нашим обожанием и отождествлением с самыми большими животными, которых когда-либо знала Земля. "Идея жизни после смерти, я думаю, является чем-то обнадеживающим: мы все являемся частью чего-то большего", - говорит Крейг Смит, океанограф на пенсии и один из ученых, которые в 1987 году обнаружили первое известное падение кита - 20-метрового синего или финвала, покоящегося в мире на глубине более 4000 футов у побережья Южной Калифорнии.

С тех пор было задокументировано около 10 десятков китовых водопадов, которые обычно встречаются случайно во время погружений на дистанционно управляемых аппаратах. Они являются одной из самых биологически разнообразных сред обитания в морских глубинах. На китовых водопадах обнаружено около 500 видов, и по меньшей мере 100 из них считаются специалистами по китовым водопадам, то есть они встречаются только на затонувших тушах китов или в значительном количестве.

Работа Смита и других ученых позволяет предположить, что по мере того, как промышленный китобойный промысел удалял китов из океана, вместе с ними исчезало и какое-то неизвестное до сих пор количество китообразных. Возможно, еще больше таких видов держатся на плаву, которым суждено исчезнуть в ближайшие десятилетия, хотя некоторые из них еще можно спасти, если защитить китообразных, от которых они зависят. Вымирание китообразных, специализирующихся на падении китов, не было большой частью общественных разговоров о падении китов, но, возможно, так и должно быть. "Я думаю, что это очень хорошая история для нас, чтобы переварить ее, подумать и вспомнить, как мы вели себя в прошлом, - говорит Дива Амон, морской биолог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре.

Всевозможные формы жизни падают, умирая, на морское дно. Но киты - особенно большие киты, то есть 13 самых крупных видов китов, включая кашалотов, правых, синих, серых и горбатых китов, - особенные. 40-тонная туша серого кита - это примерно 2000 лет углерода, который в противном случае выпал бы в виде мелких частиц детрита, известных как морской снег и являющихся жизненно важной пищей для многих глубоководных существ, и остался бы в виде следа на морском дне. "Это огромное количество питательных веществ и энергии, поступающих за один импульс" в обычно бедной питательными веществами среде, - говорит Джо Роман, биолог по охране природы из Университета Вермонта.

Способ упаковки питательных веществ в теле больших китов также уникален. Их огромные кости наполнены жиром - приспособление, которое при жизни способствует плавучести и помогает животным выдерживать давление при глубоких погружениях. В костях взрослого кита может содержаться от 2,2 до 15,4 тонны липидов, запертых в костном матриксе, - труднодоступный ресурс, на переработку которого могут уйти десятилетия, что делает китовые водопады не только источником пищи для других видов, но и местом для их обитания.

В ископаемых останках эволюция китообразных и, в частности, появление крупных китов с богатым липидами скелетом сопровождается распространением таксонов, которые мы сегодня называем специалистами по китовому падению. Когда примерно 30 миллионов лет назад появились большие киты, они могли наполнить океаны не только своими песнями, но и новыми формами жизни.

Все это изменилось за последние несколько столетий. Коммерческий китобойный промысел сократил популяцию больших китов по меньшей мере на две трети, а возможно, и на 90 процентов. Поначалу этот процесс должен был привести к резкому падению китов, поскольку китобои очищали туши от ворвани, кита, спермацета и всего остального, что можно было продать, а затем выбрасывали остатки в море. Но это происходило не в тех местах, где происходят естественные китобойные палы, а вдали от портов, где жили китобои, а не вдоль традиционных путей миграции китов и в местах их нагула и отела. Затем, после появления в XX веке китобойных судов, которые перерабатывали и утилизировали целые туши, их тела исчезли вовсе.

Меньшее количество мест обитания поддерживает меньшее количество видов - хорошо известный экологический принцип, известный как соотношение "вид-площадь". "Обилие мест обитания китов сократилось", - говорит Смит. "И, конечно же, потеря среды обитания является основной причиной исчезновения видов в результате деятельности человека". К тому времени, когда мы столкнулись с экосистемами китового водопада, разрушение этих мест обитания происходило уже несколько столетий. Хотя прямых доказательств вымирания специалистов по падению китов пока не найдено, это может быть связано с тем, что базовая линия сместилась до того, как кто-то ее заметил.

Но у ученых есть некоторое представление о том, где, скорее всего, происходили такие вымирания. Промышленный китобойный промысел впервые стал мишенью для китов в Северной Атлантике, и спустя 150 лет общая численность крупных китов составляет менее четверти от уровня, существовавшего до начала китобойного промысла. Такая степень потери среды обитания привела бы к исчезновению от 30 до 50 процентов китов, обитающих в этом регионе, что, по мнению ученых, в том числе Смита и Амона, было, вероятно, самым ранним вымиранием в океанских глубинах, вызванным человеком.

Можно сделать предположение о том, какие виды были, скорее всего, потеряны. Так называемые мобильные падальщики - акулы, осьминоги и т. д., которые приплывают к месту падения кита, - могут питаться многими видами плоти и перемещаться на значительные расстояния в поисках пищи; поэтому, хотя их популяции могли сместиться или сократиться, эти виды, скорее всего, не исчезли бы совсем. Напротив, потери, вероятно, произошли бы в основном на более поздних стадиях смены китов.

Наиболее уязвимые животные были бы строго зависимы от китовых туш: такие существа, как улитки, питающиеся костной пылью, которые во взрослом состоянии неподвижны и поэтому не могут искать новые места обитания после того, как китовая падь истощается, и способны расселять свои личинки только на относительно небольшие расстояния. Все увеличивающиеся пустоты между падением китов привели бы к их гибели.

Они также должны были относиться к числу менее распространенных видов китов. Согласно вычислительной модели динамики падения китов, разработанной Смитом, Романом и математиком Дж. Б. Нейшеном, выживание видов, падающих на китов, зависит как от количества падений китов, так и, в еще большей степени, от размера кита. Они подсчитали, что до начала промышленного китобойного промысла вид должен был присутствовать примерно на 90 процентах туш глубоководных китов, чтобы сохраниться сегодня; сейчас, когда китов падает так мало, а их размеры меньше, чем раньше, из-за охотничьего прессинга, все, что меньше, чем почти повсеместное распространение, было бы рецептом изоляции и, в конечном счете, вымирания.

Падение китов позволяет по-другому понять динамику вымирания, утверждает Мишель Бастиан, историк окружающей среды из Эдинбургского университета. Ученые говорят нам, что многие виды исчезают незаметно для нас, и этот факт может быстро потерять свою эмоциональную значимость в абстракции. Размышления о потере китов придают конкретность этим неосознаваемым потерям. "Это не просто пожимание плечами, а некая неосознанность", - говорит она. "Я знаю, что стало причиной неизвестности. Я знаю, какую жизнь, вероятно, прожили неизвестные".

Существующие виды китов-падальщиков могут дать некоторые подсказки о том, какими могли быть эти исчезнувшие виды. Один из самых знаковых видов этих экосистем - Osedax rubiplumis, вид трубчатых червей без рта и кишечника, которые проделывают отверстия в костях китов и переваривают их липиды с помощью симбиотических бактерий, живущих в их корневидных нижних придатках. Роберт Вриенхук, биолог-эволюционист, ныне пенсионер из Научно-исследовательского института аквариума Монтерей-Бей, вспоминает, что черви выглядели "как красный ковер", когда он впервые заметил их в 2002 году на дне залива Монтерей (Калифорния), покрывая кости серого кита.

Красный цвет O. rubiplumis обусловлен железосодержащим пигментом, похожим на гемоглобин. Что, если когда-то существовал род костеядных червей, чья кровь, как и кровь осьминогов, использовала медь, а не железо для переноса кислорода, и образовывала ярко-синие покрывала на скелетах китов, как поля пролесков с многолетним цветением?

Человеческий разум представляет себе все это. Но что могло бы придумать тело кита, о чем мы никогда не узнаем?

В зависимости от размера кита, глубины, на которой он отдыхает, и таких условий, как температура, доступность кислорода и скорость осаждения, китовые экосистемы могут сохраняться в течение длительного времени. Мягкие ткани кита могут поддерживать подвижных падальщиков, таких как акулы и миксины, в течение десятилетия; твердые ткани могут поддерживать сообщество, включающее червей, питающихся костями, до 80 лет. В некоторых случаях продолжительность жизни кита-падальщика может быть даже больше, чем продолжительность жизни кита.

Это означает, что многие экосистемы китовых водопадов отражают океан не таким, каким он является сегодня, а таким, каким он был в прошлом. По словам Бастиана, китовый водопад "немного похож на свет звезд", которому требуется много лет, чтобы достичь Земли.

В некоторых частях океана могут сохраниться активные китовые водопады времен, предшествовавших промышленному китобойному промыслу. Но этот временной лаг также создает то, что ученые называют долгом вымирания: Как только нынешние китовые водопады будут исчерпаны, для следующего поколения организмов китового водопада не найдется нового места обитания.

Лучшим местом для наблюдения за этим угасающим светом биологических звезд может стать дно земного шара. Южный океан был домом для крупных китов на протяжении особенно долгого эволюционного периода, что заставляет ученых ожидать, что экосистемы, в которых обитают киты, должны быть исключительно богаты видами. Китобойный промысел в Южном океане был особенно интенсивным, но и относительно недавним - его пик пришелся на период между 1920 и 1960 годами.

Таким образом, актуальным местом для поиска китопадов могут стать окрестности старых китобойных станций в этом регионе. "Возможно, мы сможем обнаружить новые виды", - говорит Роман. "Каждый год мы теряем всю информацию, которую могли бы получить из этого района".

Можно ли списать эти долги за вымирание? Поскольку киты растут и размножаются медленно, между введением мер защиты китов и восстановлением их численности и размера могут пройти десятилетия. В Южном океане китобои уничтожили так много самых крупных китов, что их популяции, вероятно, останутся сокращенными еще более века - достаточно времени, чтобы многие виды, падающие на китов, завершили свое скольжение в небытие.

В других регионах, однако, надежды больше. В северной части Тихого океана давление китобойного промысла было относительно недавним и менее интенсивным, и численность некоторых китов значительно возросла. Восстановление численности серых и горбатых китов широко приветствуется как природоохранный успех; оба вида даже были исключены из списка видов, находящихся под угрозой исчезновения в Соединенных Штатах. Но эти киты нуждаются в постоянной защите от ударов судов, запутывания рыболовными снастями, шума океана, загрязнения и последствий изменения климата, чтобы они могли оставаться многочисленными, стареть, становиться огромными и, наконец, стать источником новой жизни на дне моря.