Заживо погребенные

Одна из многоножек, найденная в пещерах калифорнийских гор Сьерра-Невада, во враждебной для человека среде чувствует себя как дома.

Заживо погребенные

Троглобионты обитают в пещерах на протяжении нескольких тысячелетий. Они умеют ориентироваться, размножаться и охотиться в полной темноте. К ним относят многоножек, пауков, червей, слепых саламандр и безглазых рыб, населяющих бесконечные каменные лабиринты. Они постоянно голодают и дышат воздухом, отравленным вредными газами. Эти существа эволюционировали в условиях полной изоляции, лишенные возможности расселиться по всей Земле, поэтому популяция отдельно взятого вида может уместиться на ладони, а его ареал иногда ограничивается пещерой или одним ее залом.

Сам факт существования троглобионтов ставит перед учеными ряд вопросов. На данный момент открыто только десять процентов пещер на нашей планете, во все остальные еще ни разу не ступала нога человека. Но даже в тех из них, которые изучены достаточно хорошо, троглобионтов обнаружить чрезвычайно сложно — они являются чемпионами по игре в прятки. Около 7700 известных науке видов троглобионтов — всего лишь небольшая группа сообщества, живущего в темных недрах пещер.

Ученые установили, что процессы обмена веществ у них сильно замедлены. И благодаря такой «медлительности» они живут долго. Так, рак Orconectes australis из пещеры Шелта в штате Алабама способен размножаться в возрасте ста лет, а прожить — до 175. У многих троглобионтов необычайно длинные, заостренные конечности (и, как правило, их много), покрытые шипами, которые позволяют им лазать по крутым уступам и удерживать равновесие на скользких поверхностях. И пигменты, защищающие наземных животных от ультрафиолетового излучения, и глаза исчезли у них за ненадобностью, а у некоторых глазные впадины стали резервуарами для жира. Взамен природа наградила троглобионтов уникальной системой органов чувств и нервных центров, благодаря которым они способны улавливать малейшие изменения температуры, звуки и запахи.

Изучение пещерных экосистем началось в 1797 году, когда в гротах на территории современной Словении ученые обнаружили тридцатисантиметрового протея. Представители этого вида считаются самыми крупными троглобионтами — местные жители принимали их за детенышей дракона. С тех пор было открыто множество видов слепых саламандр и рыб, населяющих пещерные водоемы, в том числе и водоносный горизонт Эдвардс, который находится в штате Техас. Иногда эти животные попадают на поверхность через артезианские колодцы, берущие начало в невидимых подземных гротах, наполненных водой.

О поразительных находках сообщают ученые из национальных парков Секвойя и Кингс-каньон, расположенных в районе калифорнийских гор Сьерра-Невада. Недавно там обнаружили несколько новых видов этих беспозвоночных — и один из них пока не имеет названия. В этой экспедиции ученые также нашли несколько новых пещер, которых на данный момент открыто две с половиной сотни. Коренные жители Калифорнии, индейцы йокутс, совершали в пещерах гор Сьерра-Невада свои ритуалы, и, похоже, именно они первыми узнали о существовании здешних троглобионтов. Об этом свидетельствуют изображения скорпионов и пауков, оставленные у входов.

В 2002 году администрация местных национальных парков поручила биологу Джин Крейца из города Остин и своему научному сотруднику, спелеологу и геологу Джоэлю Деспейну исследовать пещеры и изучить их обитателей. В один из теплых дней прошлого лета ученые отправились к пещере Логово Урагана, расположенной на территории национального парка Секвойя. Пещеру назвали так неспроста — по ее тоннелям гуляет неистово ревущий ветер, возникающий от резких перепадов температур. Его порывы могут достигать 50 километров в час. Ученым пришлось пробираться к пещере сквозь труднопроходимые заросли ядовитого кустарника и карабкаться по грудам гигантских валунов.

Обладающий длинными лапами и волосками-радарами, пещерный паук способен улавливать малейшие вибрации и изменения температуры, и потому ему не нужны глаза и защитная окраска. Невидимые приспособления к жизни впроголодь – замедленный метаболизм и малочисленное потомство.

Их старания не пропали даром: в скале исследователи заметили обрамленное кустами дикой малины черное отверстие, напоминавшее по форме воронку. Когда они пришли сюда в следующий раз, погода была безветренная, но широкие листья кустарника слегка трепетали — верный признак того, что перед ними была «дверь», ведущая в совершенно иной мир с собственным микроклиматом. Крейца и Деспейн сделали глубокий вдох, вытянули руки вперед и поползли по очень тесному извилистому тоннелю. С трудом преодолев 20 метров (хорошо еще, что комплекция им это позволяла, иначе они бы застряли на полпути), отважные ученые очутились в прохладном коридоре с высоким потолком. Расстояние между стенами равнялось ширине плеч взрослого человека, а пол был усеян обломками камней.

Гонки на выживание

Лучи солнца никогда не попадают в пещеры, поэтому в этих уголках нашей планеты вечно царит голод. Впрочем, некоторым животным все же удается вкусить блага фотосинтеза. В пещеры сквозь трещины на поверхности проникают корни деревьев, обеспечивая едой насекомых. Иногда во время весеннего разлива близлежащих ручьев с потоками воды сюда попадают листья и ветки. Грызуны оставляют после себя семена и «стройматериалы» для гнезд. Под сводом пещеры гнездятся летучие мыши: их экскременты и трупы также не пропадают даром. Иногда сюда забредают животные покрупнее, например еноты. Некоторые из них находят здесь свою смерть и становятся основой пищевой цепочки, которая в течение несколько веков поддерживает жизнь неприхотливых в еде троглобионтов (в одной из пещер национального парка Секвойя ученые натолкнулись на тридцатиметровую груду костей и останков животных: бедолаги просто не заметили опасность и провалились на дно глубокого каменного колодца).

Как минимум дюжина известных пещер в Европе и Соединенных Штатах лишены выхода на поверхность, через который их обитатели получают все самое необходимое. Его функции здесь выполняют такие химические вещества, как метан, железо и водород и соединения серы. Их поедают особые виды микробов, которыми, в свою очередь, питаются более крупные организмы. Пещера Аялон, находящаяся в Израиле, была обнаружена в мае прошлого года во время разработки одной из каменоломен близ Тель-Авива. По мнению ученых, она оставалась герметично закрытой на протяжении нескольких миллионов лет. Теплые подземные воды, богатые серой, служили источником пищи для микробов и как минимум десяти ранее неизвестных видов ракообразных и других животных. Вполне вероятно, что таких пещер в мире существует много.

В пещере Логово Урагана ученые искали троглобионтов, заглядывая под каждый камень, до тех пор пока из впадины, образовавшейся под перевернутым валуном, не выползло странное на вид существо. Это была двухвостка, полупрозрачное, лишенное глаз насекомое с поразительно длинными придатками. С большой долей вероятности можно было предположить, что этот вид еще ни разу не попадался на глаза человеку. В течение нескольких часов Крейца и Деспейн, сами похожие на гигантских червей, исследовали пещеру. Но кроме двухвостки они не нашли ничего достойного внимания. Проблема заключается в том, что исследованию поддается лишь маленький отрезок пути длиной три километра, однако пещерные ходы с дном, выстланным несколькими слоями камней, уходят в глубину на необозримые расстояния. Попасть туда человек не может при всем своем желании — там слишком тесно.

Рожденные во мраке

Троглобионты демонстрируют повышенную готовность к действию. Однажды команда исследователей, изучавших Пещеру кристаллов, находящуюся по соседству, продвигалась ползком по дну узкого тоннеля. По дороге ученые обнаружили желудь, предположительно занесенный сюда древесной крысой, и кучку фекалий, скорее всего, этого же грызуна. Эти инородные объекты поддерживали жизнь целой экосистемы: ими питались клумбочки плесени, ногохвостки, жуки и шестимиллиметровые многоножки. Поблизости в засаде притаились крошечные хищники: пауки, плетущие тончайшую паутину, и редкие в здешних местах ядовитые сороконожки, оказавшиеся очень проворными существами.

Предки этого безглазого плоского червя обитали в многочисленных пещерных водоемах на протяжении тысячелетий. «Своим примером это слабое крошечное существо доказывает, что, несмотря на враждебную среду обитания, жить здесь можно», – говорит геолог и спелеолог Джоэль Деспейн.

На другой день, перейдя бурлящий ручей, ученые подошли к пещере Кави. Крейца скрылась в темном проходе и час спустя вернулась с удачной находкой — новым видом ложноскорпиона, которого она обнаружила под камнем в 60 метрах от входа. Серый и безглазый, он очень похож на обычного, только хвост его не опасен: это существо впрыскивает яд в жертву при помощи своих острых клешней. Когда Крейца нежно подула на него, ложноскорпион попятился назад и поднял свои ядовитые клешни, словно готовясь к нападению. К счастью, он размером не больше буквы на этой странице. Маленький размер становится преимуществом, если жить приходится в тесноте, и многие обитатели пещер пользуются этим.

Хотя есть и исключения. Венесуэльские ученые обнаружили сколопендру длиной около 30 сантиметров, питающуюся летучими мышами. Пещерные пауки рода Titiotus в два раза крупнее своих наземных собратьев, и, в отличие от них, не плетут паутину: догнав добычу, они хватают ее лапами, покрытыми шипами. Эти пауки чаще всего селятся недалеко от входа в пещеру, поэтому они сохранили и окрас, и способность видеть. Такие существа зовутся троглофилами и приходятся близкими родственниками троглобионтам, однако, чтобы выжить в земляных норах или под камнями, они не утратили черты, свойственные наземным жителям.

Ученые считают, что именно от троглофилов, приспособленных к жизни в холоде, сырости и тесноте, произошли почти все троглобионты. Вероятно, со временем они переместились в глубь пещер и остались там, спасаясь от изменения климата, или просто потому, что им там понравилось. Когда это произошло, сказать трудно, ведь наземные родственники большинства из них уже вымерли. А обитатели водоносного горизонта Эдвардс, по мнению ученых, произошли от морских существ, которые перебрались на сушу около 60 миллионов лет назад, когда мелкие моря высохли.

Пещера Палмер — самая старая на территории национальных парков Секвойя и Кингс-каньон: ее возраст не менее 4,7 миллиона лет, но ее обитатели, возможно, еще старше. Хребет Сьерра-Невада формировался на протяжении десятков миллионов лет, и горы, которых сейчас уже нет, скорее всего, были пронизаны пещерами. Позднее, по мере разрушения породы, обитатели пещер постепенно опускались все ниже и ниже. Эволюция таких видов троглобионтов, как двухвостка и сенокосец, живущих в высокогорной ледяной пещере Панорама, шла иначе. Местность вокруг пещеры покрылась льдом около 10 тысяч лет назад, и под километровым слоем льда и талой воды вряд ли смогли бы выжить существа, не приспособленные к таким суровым условиям. Эти виды должны были возникнуть здесь относительно недавно, в те времена, когда на Земле уже появились люди, — а никак не миллионы лет назад.

Уязвимое будщее

К сожалению, многим троглобионтам жить, похоже, осталось недолго. В списки животных, находящихся под угрозой или на грани вымирания, включен только 41 вид этих существ. Но у сотрудников природоохранной организации Nature Conservancy иное мнение на этот счет: они утверждают, что в настоящее время в опасности 95 процентов видов. Тоннели, пронизывающие пещеры, становятся природными канализационными трубами, через которые внутрь попадают пестициды и сточные воды из близлежащих городов и ферм, а троглобионты очень чувствительны к таким ядам. Водоносные горизонты стремительно осушаются, что приводит к исчезновению водной среды обитания и гибели живых существ.

Некоторые пещеры уничтожаются в ходе земляных работ, при строительстве дорог и зданий. Гавайский пещерный паук-волк с острова Кауаи столкнулся с другой проблемой: из родных мест его прогоняют конкуренты — бурые пауки-отшельники. Администрация национальных парков Секвойя и Кингс-каньон обеспокоена тем, что фермеры, живущие в долине Святого Хоакина, распыляют с самолетов удобрения и пестициды, чтобы повысить урожайность. Не стоит забывать и о правонарушителях, которые в укромных уголках парка тайком выращивают марихуану, используют аналогичные химикаты, смертельные для троглобионтов.

Надо признаться, что даже научные экспедиции наносят вред этим хрупким существам. Неосторожные движения ученых уже не раз приводили к гибели крошечных троглобионтов. А волосы, перхоть или частички одежды становятся источником пищи для их соперников — клещей, грибков и бактерий, которые тоже были принесены в пещеры человеком. Наконец, изменения климата — фактор, который подарил троглобионтам жизнь, — могут стать причиной их вымирания. Во многих пещерах поддерживается постоянная холодная температура, которая зависит от среднегодовой наружной. Жители пещер прекрасно приспособились к этим условиям. Если глобальное потепление будет идти с такой же скоростью, как и сейчас, некоторые троглобионты просто не успеют адаптироваться к этим изменениям.

Пока еще не все потеряно. В конце августа прошлого года четыре спелеолога-любителя, исследуя склоны одной из вершин в горах Сьерра-Невада, нашли отверстие диаметром с футбольный мяч. Они расширили его, забрались внутрь и обнаружили одну из самых живописных пещер в западной части Соединенных Штатов. Ее просторные залы шириной до 30 метров богато украшены сверкающими кристаллами и минеральными отложениями, переливающимися всеми цветами радуги. Пещеру назвали Малая Медведица, потому что около входа люди обнаружили скелет медведя. Войдя внутрь, первые посетители успели увидеть неизвестных науке красноватых червей, ползающих по стенам. А одному человеку показалось, будто кто-то или что-то промелькнуло в темноте и спряталось за камнями.

   
автор: Кевин Крайк