Живая планета

Крупнейший из недавних взрывов произошел по другую сторону Тихого океана, там, где Тихоокеанская плита трется о западное побережье Северной Америки. И там тоже континентальный покров кончается у линии разлома, а потому погребена она относительно неглубоко. Однако материки сложены из пород более легких, чем базальт, и наползают на наклоненную книзу океанскую плиту, так что цепь вулканов протянулась примерно в двухстах километрах от берега. И их лава тоже включает осадочные породы, из-за которых они становятся столь взрывоопасными.

До 1980 года гора Сент-Хеленс славилась симметричной красотой своего конуса. В высоту она поднималась почти на три километра и круглый год носила снежную шапку. В марте 1980 года вулкан грозно заворчал. Над ним встал столб дыма и пара, припорашивая серым пеплом белые снега вершины. На протяжении апреля столб дыма все рос и увеличивался. Но самым зловещим было другое: северный склон горы, примерно на километр ниже пика, начал вспучиваться — метра на два за сутки. Тысячи тонн скалистых пород отжимались вверх и вбок. А из кратера каждый день вылетали все новые и новые клубы дыма и пепла. И вот 18 мая в половине девятого утра гора взорвалась.

Около кубического километра северо-западного склона попросту вышибло наружу. Сосны, ели и хемлоки, которыми густо поросли нижние склоны, полегли, как спички, на площади в двести квадратных километров. Над горой на высоту в двадцать километров поднялось черное облако. Окрестности вулкана были малонаселенными, предупреждений, казалось бы, хватало, и тем не менее погибло шестьдесят человек. По оценке геологов, сила этого взрыва в две с половиной тысячи раз превосходила атомный взрыв, уничтоживший Хиросиму.

Сразу после извержения никакая жизнь на вулкане невозможна. Если произошел взрыв, пар, дым и ядовитые газы еще несколько недель продолжают подниматься над грудами обломков, загромождающих кратер. Ни один организм не способен выдержать и жар базальтовой лавы, льющейся из вулканов межокеанического хребта. Если на Земле есть места абсолютно бесплодные и безжизненные, то искать их следует именно там. Но стоит конвекционным течениям глубоко под поверхностью чуть-чуть сместиться, и ярость вулканических топок начинает стихать. На этих заключительных стадиях извержения умирающий вулкан часто выбрасывает вместо лавы кипящую воду и пар. Часть этой воды находилась в магме, а остальная берется из естественных резервуаров в земной коре. В ней растворены различные химические вещества — одни поступают из тех же глубин, что и лава, другие вода вымывает из верхних пород на пути к поверхности. Среди них имеются соединения азота и серы, причем в такой концентрации, что они могут служить пищей для простейших живых организмов. Вполне возможно даже, что самые первые формы жизни на Земле возникли три миллиарда лет назад именно в таких условиях.

В ту неизмеримо удаленную от нас эпоху Земля еще не обзавелась нынешней богатой кислородом атмосферой, а положение континентов не имело ничего общего с тем, которое существует сегодня. Вулканы были не только много выше современных, но и гораздо многочисленнее. Моря, сконденсировавшиеся из облаков пара, окутывавших новорожденную планету, были еще очень горячи, а вода огромными потоками вливалась в них прямо из вулканических источников в глубине коры. В этих химически богатых водах образовывались сложнейшие молекулы. В конце концов после неимоверно долгого срока появились микроскопические комочки живой материи. Внутренняя структура в них почти отсутствовала, но они обладали способностью претворять растворенные в воде химические вещества в собственные ткани, а также сами себя воспроизводили. Это были бактерии.

Современные бактерии отличаются удивительным разнообразием и свою жизнь поддерживают с помощью совершенно несхожих химических процессов. Найти их можно и на суше, и в воде, и в воздухе. Некоторые все еще безмятежно обитают в вулканической среде, вряд ли существенно отличающейся от той, в которой они первоначально возникли.

В 1977 году американское научное судно, предназначенное для глубоководных исследований, занялось подводными вулканами на хребте к югу от Галапагосских островов. На трехкилометровой глубине в морском дне были обнаружены скважины, выбрасывающие горячую, химически очень богатую воду. В этих струях и в трещинах камней вокруг ученые обнаружили огромные скопления бактерий, поглощавших химические вещества. Бактериями же в свою очередь питались колоссальные черви до трех с половиной метров длиной и до десяти сантиметров в обхвате. Ни на одних уже известных науке червей они не похожи: у них нет ни рта, ни кишечника, а бактерий они всасывают сквозь тонкую оболочку расположенных на переднем конце перистых щупальцев, богатых кровеносными сосудами. Обитая в черных океанских глубинах, эти своеобразные черви лишены прямого доступа к солнечной энергии, а отсутствие рта не позволяет им получать ее опосредствованно, заглатывая остатки мертвых животных, опускающиеся из верхних слоев воды. Иными словами, питаются они только бактериями, которые, в свою очередь, существуют тем, что извлекают из вулканических вод. Следовательно, эти черви, пожалуй, единственные в мире крупные живые организмы, получающие всю необходимую им энергию исключительно от вулканов.

Рядом с червями лежат крупные, до тридцати сантиметров в поперечнике, моллюски, также питающиеся бактериями. Бьющие со дна струи создают течения, параллельные ему и несущие органические остатки, которые поедают другие собирающиеся вокруг червей и моллюсков странные животные — рыбы, прежде науке неизвестные, и слепые белые крабы. Таким образом, эти подводные вулканические источники поддерживают жизнь целых колоний различных живых существ, прекрасно себя чувствующих в полном мраке.

Горячие источники бурлят и на суше. Выбрасывают они воду, отчасти поступающую из земных недр, а отчасти просачивающуюся в глубину с поверхности после дождей. Лавовая камера нагревает эту воду, и она поднимается вверх по трещинам в породе, точно кипяток, которым плюется чайник на плите. Иногда, в зависимости от конфигурации трещин, вода поднимается вверх толчками. Она накапливается в небольших подземных резервуарах, перенагревается под давлением и в конце концов из скважины взлетает столб пара и воды. Эти периодические фонтаны называются гейзерами. В других случаях нагретая вода поднимается вверх беспрепятственно и образует на поверхности озерцо, всегда полное до краев. Она может быть настолько горячей, что над озерцом всегда клубится пар, но и при таких температурах бактерии в нем процветают. Рядом с ними там обитают организмы чуть посложнее — сине-зеленые. Внутреннее строение этих последних, правда, лишь немногим сложнее, чем у бактерий, зато они содержат хлорофилл — замечательное вещество, позволяющее им использовать солнечную энергию для превращения химических соединений и элементов в живые ткани.

Такие организмы живут в горячих источниках Йеллоустона в Северной Америке. Там сине-зеленые и бактерии вместе образуют илисто-зеленые или бурые ковры, выстилающие дно озерка. Ничто другое не способно жить в таких горячих озерках, но там, где из них вытекают ручейки, вода несколько охлаждается и становится пригодной для обитания других существ. Ковры тут настолько толстые, что выступают на поверхность. Эти живые плотины отводят поток в сторону, где он не встречает такой преграды. Медленно просачивающаяся вода остывает еще быстрее, и над ней уже тучами толкутся береговушки. Если температура сине-зеленых понижается до 40°, эти мушки опускаются на них и принимаются за еду. Некоторые тут же откладывают яйца на «ковер», и вскоре его уже пожирают не только мухи, но и их личинки. Однако тем самым они обрекают на гибель себя и уж во всяком случае — своих потомков, ибо «ковер» мало-помалу истончается, затем рвется, открывая сток, из озерца выхлестывает вода погорячее, уносит обрывки и убивает всех личинок на них. Но за этот срок появилось достаточно молодых береговушек, и весь процесс повторяется заново в другом уголке озерка.