КУРИЛЬЩИКИ чёрные и белые (английский black and white smokers), гидротермальные постройки на дне океана, из жерла которых изливаются горячие водные растворы (гидротермы), содержащие взвешенные минеральные частицы. Из чёрных курильщиков гидротермальные растворы (температура 350-360°С) выносят в виде чёрной густой взвеси преимущественно сульфиды металлов. Во флюиде белых курильщиков (температура 150-280°С) в составе взвеси преобладают нерудные минералы - барит, ангидрит, минералы кремнезёма. Из жерл курильщиков истекает до десятков дм 3 /с гидротермальных растворов. Курильщики открыты в 1977 году на Восточно-Тихоокеанском поднятии исследователями из Института океанографии Скрипса (США) при погружении на глубоководном обитаемом аппарате «Алвин».

Известно свыше 100 курильщиков. Они приурочены к активным рифтовым системам осевых зон срединно-океанических хребтов, к зонам их пересечения с трансформными разломами, к областям спрединга в тылу островных дуг и районам внутриокеанического вулканизма над горячими точками. На пространственную локализацию курильщиков, тепловую мощность, количество поступающего эндогенного вещества и др. влияют скорость спрединга и интенсивность магматического процесса. Большая часть известных активных курильщиков обнаружена в пределах Восточно-Тихоокеанского поднятия с высокой (около 10 см в год и более) скоростью спрединга и интенсивным магматизмом. Размеры и морфология курильщиков зависят от длительности их активности и дебита источников. Высота наиболее крупных длительно функционирующих чёрных курильщиков с большим дебитом источников может достигать 70-100 м; диаметр основания около 200 м. Из низкотемпературных гидротермальных растворов из источников с малым дебитом формируются небольшие постройки высотой от нескольких сантиметров до нескольких метров. Встречаются курильщики в виде столбов, башен, холмов, труб. Курильщики сложены полиметаллическими рудами с преобладанием минералов железа, меди или цинка. В рудах чёрных курильщиков обнаружены элементы с малыми ионными радиусами (Со, Ni и др.), редкоземельные элементы, благородные металлы (Ag, Au, Pt). Вокруг активных курильщиков обитает специфическое сообщество глубоководных организмов (гидротермальная фауна; обнаружена в 1977 в районе островов Галапагос), создание первичной продукции в котором обеспечивается главным образом путём хемосинтеза, осуществляемого бактериями за счёт энергии восстановленных химических соединений (сероводорода, тиосульфата, метана и др.).

Курильщики генетически в основном связаны с подводным базальтовым вулканизмом и представляют собой продукты сложного взаимодействия гидротермальных растворов, морской воды и вмещающих пород океанической коры. В 1990-х годах российскими учёными предприятия «Севморгеология» на Срединно-Атлантическом хребте открыт новый тип курильщиков, образующихся при экзотермическом процессе серпентинизации ультраосновных пород океанической коры. Древними аналогами курильщиков являются серно-колчеданные, медно-колчеданные и медно-цинково-колчеданные руды в складчатых поясах (смотри кипрский и уральский подклассы в статье Гидротермальные месторождения).

Обнаружение курильщиков имеет огромное значение для изучения потока тепловой эндогенной энергии - в геофизике, состава морской воды - в химии, исследования подповерхностной биосферы, условий зарождения жизни на Земле и процессов хемосинтеза - в биологии, анализа металлогенических особенностей океана - в геологии. Широкое распространение курильщиков на дне океана и высокое содержание в них рудных компонентов позволяют относить их к колчеданным месторождениям будущего.

Лит.: Hydrothermal vents and processes. L., 1995; Van Dover С. L. The ecology of deep-sea hydrothermal vents. Princeton, 2000; Гидротермальный рудогенез океанского дна. М., 2006.

Состав океанской воды на больших глубинах исключительно устойчив и меняется от района к району очень незначительно. Поэтому, когда в пробах воды, взятых придонными батометрами, выявлялись резкие аномалии в содержании кислорода или других элементов и соединений, специалисты оценивали такие результаты как явно ошибочные, объясняя этой плохой подготовкой батометров или другими причинами. Подобные случаи не учитывались при составлении карт и редко попадали в отчеты. В последние годы, однако, удалось установить, что аномалии в глубинных водах не только возможны, но и зачастую свидетельствуют об интереснейшем классе явлений, обусловленных гидротермальной деятельностью. На дне океана были обнаружены мощные подводные гейзеры, выбрасывавшие горячую воду на высоту в десятки и сотни метров. В 1977 г. их впервые наблюдали гидронавты с подводного аппарата «Алвин», выполнившего серию погружений в районе Галапагосского рифта на глубину 2—2,5 км.

Собственно говоря, все началось с необычных результатов глубоководного траления в одной из впадин этого рифта, когда с глубины 2400 м был поднят необычный улов: большое количество желтых медуз, моллюсков в толстостенных раковинах, креветок и рыб нескольких видов. Удивительным был сам факт существования в полной темноте при огромных давлениях и, как выяснилось позже, при сероводородном заражении сообщества морских организмов, обычно питающихся фито- и зоопланктоном. Но как раз планктон на этих глубинах отсутствовал. Пожалуй, самым неожиданным было то, что глубоководный трал захватил гигантских существ, напоминающих червей. Они находились в блестящих белых трубках длиной 1—2 м и диаметром 2—3 см, напоминавших обрезки огородного шланга. Из трубок торчали красные щупальца. Эти ранее неизвестные науке организмы были названы вестиментиферами. В район, где были обнаружены столь необычные скопления живых существ, в 1977 г. отправилась новая экспедиция. Опустившись на дно на подводном обитаемом аппарате «Алвин», геологи.впервые смогли наблюдать пойманных в предыдущем рейсе животных в естественных условиях. Оказалось, что удивительные сообщества обитают вокруг горячих гейзеров, выбрасывающих из трещин в молодых базальтах не только горячую воду, но и большое количество темного взвешенного вещества, концентрации которого, до данным советских исследователей, могут достигать 200 мг/л. У выходов на дне мощных гидротерм сформировались подводные курганы разнообразной высоты и формы. Они сложены веществом, выносимым на поверхность гидротермами, в основном сульфидами— продуктами выщелачивания базальтов горячей морской водой. Черные фонтаны, насыщенные тончайшими коллоидными веществами, как огромные султаны, воздымаются над подводными холмами. На контакте с холодной морской водой из горячих гидрртерм, а их температура может достигать 350° С, выделяется масса тончайших частиц, главным образом сульфидов металлов. Они оседают вниз, словно пеплом покрывая окрестности подводного гейзера и наращивая холмы, курящиеся, как печные трубы. Такие гейзеры, постоянно выбрасывающие на дно большое количество рудного и другого вещества, получили название черных «курильщиков».

Существуют и так называемые белые «курильщики» — фонтаны осветленных гидротермальных вод, не насыщенных рудными компонентами. Температура их значительно ниже, поэтому они не так агрессивны по отношению к породам океанической коры, как горячие гидротермы. Белые «курильщики» создают трубовидные постройки, сложенные рыхлым, пористым материалом. Вокруг них обитают червеподобные существа, близкие по строению к полихетам. Эти животные могут вылезать и возвращаться в трубки, в которых они обитают.

В конце 1986 г. советские и мексиканские ученые на судне «Академик Мстислав Келдыш» провели тщательное обследование рифтовой зоны в Калифорнийском заливе, а затем на подводном хребте Хуан-де-Фука. Благодаря использованию аппаратов «Пайсис» в этих районах было изучено большое количество подводных насыпных построек, отобрано значительное количество образцов сульфидных руд и других осадков, собрана богатая коллекция уникальной фауны гидротерм. В Калифорнийском рифте, по свидетельству А. П. Лисицына , находятся сульфидные постройки, напоминающие причудливые башни. Самая крупная из обследованных с помощью «Пайсисов» возвышалась над дном на 55 м. Локаторы бокового обзора зафиксировали башни высотой до 100 м. Рудоносный дым поднимается над башнями на 100—150 м. Основания построек засыпаны рыхлым осадком, поэтому общая их высота, по-видимому, составляет несколько сот метров. Склоны этих подводных курганов, вода над которыми прогрета от 20 до 40° С, кишат в основном вестиментиферами. Обитающие здесь двустворчатые моллюски достигают величины обеденного блюда, Причем вырастают до таких размеров всего за два-три года.

Присутствие на дне рифтовых долин черных «курильщиков» определяется по аномалиям газов в пробах воды из придонной толщи. Наиболее важным признаком считается появление изотопа гелия. Не, поступающего из недр океанической коры. В окрестностях гидротермы аномалии прослеживаются уже в составе самой воды. Для оконтуривания гидротерм используются буксируемые над дном аппараты.

Обычно сульфидные башни встречаются группами. Так, в Калифорнийском заливе на площади 14 км2 советские геологи обнаружили более 70 построек различной величины и формы. Тщательное изучение рудного вещества, которым они сложены, дало поразительные результаты: на 50—60% оно состояло из цинка. В примеси к нему находились медь (иногда в довольно большом количестве), свинец, сурьма и мышьяк. В отличие от железомарганцевых конкреций сульфидные руды рифтовых зон почти лишены никеля и кобальта. Это свидетельствует об ином источнике вещества, участвующего в формировании глубоководных конкреций.

Калифорнийский залив — область с высокой биологической продуктивностью поверхностных вод. Рифтовая зона находится в непосредственной близости от континента, откуда выносится большое количество терригенного материала. Поэтому даже в рифтовой зоне, к которой приурочены сульфидные постройки, велики скорости накопления осадков. Как правило, они представлены тонкозернистыми глинистыми алевритами, обогащенными органическим веществом. Интересно, что под воздействием горячих гидротерм в осадках резко ускоряются процессы нефте- и газообразования. Обычно они реализуются в глубоких слоях осадочной толщи, там, где господствуют температуры порядка 80—120° С. В Калифорнийском заливе в районе действия гидротерм генезис нефтяных и газообразных углеводородов протекает в поверхностных горизонтах плаща осадков. По существу, под влиянием горячих растворов здесь происходит термолиз рассеянного органического вещества. По свидетельству А. П. Лисицына, куски сульфидной руды, отломанные от выступов подводных башен, часто пропитаны нефтеподобными субстанциями. Они загораются от спички и горят дымным пламенем. На дне же рифтовой долины гидронавты наблюдали мощные газовые факелы. Таким образом, наряду с рудообразованием здесь активно протекают и процессы нефтегазообразования.

Одна из загадок гидротерм — связанная с ними жизнь. Это подводное царство совершенно уникально. Действительно, в основе всего живого на Земле вот уже многие сотни миллионов лет лежит фотосинтез, т. е. преобразование солнечной энергии. Сохранились, конечно, бактерии, живущие за счет хемосинтеза. Их много в озерах, болотах, почве. Есть они в морских и океанических осадках. Однако нигде на этой основе не возникал столь сложно построенный и замкнутый органический мир, какой характерен для подводных гидротерм. Животные, встречающиеся здесь в изобилии, существуют за счет уникальных сульфатредуцирующих бактерий, способных окислять сероводород до сульфатов, и метановых бактерий. Они обитают непосредственно в горячей воде подводных гейзеров при температуре 100—120° С, что представляет абсолютный рекорд для существ, живущих на нашей планете. Условия симбиоза этих бактерий и вестиментифер, не имеющих кишечного тракта, еще не выяснены.

Состав океанской воды на больших глубинах исключительно устойчив и меняется от района к району очень незначительно. Поэтому, когда в пробах воды, взятых придонными батометрами, выявлялись резкие аномалии в содержании кислорода или других элементов и соединений, специалисты оценивали такие результаты как явно ошибочные, объясняя этой плохой подготовкой батометров или другими причинами. Подобные случаи не учитывались при составлении карт и редко попадали в отчеты. В последние годы, однако, удалось установить, что аномалии в глубинных водах не только возможны, но и зачастую свидетельствуют об интереснейшем классе явлений, обусловленных гидротермальной деятельностью. На дне океана были обнаружены мощные подводные гейзеры, выбрасывавшие горячую воду на высоту в десятки и сотни метров. В 1977 г. их впервые наблюдали гидронавты с подводного аппарата «Алвин», выполнившего серию погружений в районе Галапагосского рифта на глубину 2-2,5 км.

Собственно говоря, все началось с необычных результатов глубоководного траления в одной из впадин этого рифта, когда с глубины 2400 м был поднят необычный улов: большое количество желтых медуз, моллюсков в толстостенных раковинах, креветок и рыб нескольких видов. Удивительным был сам факт существования в полной темноте при огромных давлениях и, как выяснилось позже, при сероводородном заражении сообщества морских организмов, обычно питающихся фито- и зоопланктоном. Но как раз планктон на этих глубинах отсутствовал. Пожалуй, самым неожиданным было то, что глубоководный трал захватил гигантских существ, напоминающих червей. Они находились в блестящих белых трубках длиной 1-2 м и диаметром 2-3 см, напоминавших обрезки огородного шланга. Из трубок торчали красные щупальца. Эти ранее неизвестные науке организмы были названы вестиментиферами. В район, где были обнаружены столь необычные скопления живых существ, в 1977 г. отправилась новая экспедиция. Опустившись на дно на подводном обитаемом аппарате «Алвин», геологи впервые смогли наблюдать пойманных в предыдущем рейсе животных в естественных условиях. Оказалось, что удивительные сообщества обитают вокруг горячих гейзеров, выбрасывающих из трещин в молодых базальтах но только горячую воду, но и большое количество темного взвешенного вещества, концентрации которого, до данным советских исследователей, могут достигать 200 мг/л. У выходов на дне мощных гидротерм сформировались подводные курганы разнообразной высоты и формы. Они сложены веществом, выносимым на поверхность гидротермами, в основном сульфидами - продуктами выщелачивания базальтов горячей морской водой. Черные фонтаны, насыщенные тончайшими коллоидными веществами, как огромные султаны, воздымаются над подводными холмами. На контакте с холодной морской водой из горячих гидротерм, а их температура может достигать 350° С, выделяется масса тончайших частиц, главным образом сульфидов металлов. Они оседают вниз, словно пеплом покрывая окрестности подводного гейзера и наращивая холмы, курящиеся, как печные трубы. Такие гейзеры, постоянно выбрасывающие на дно большое количество рудного и другого вещества, получили название черных «курильщиков».

Существуют и так называемые белые «курильщики» - фонтаны осветленных гидротермальных вод, не насыщенных рудными компонентами. Температура их значительно ниже, поэтому они не так агрессивны по отношению к породам океанической коры, как горячие гидротермы. Белые «курильщики» создают трубовидные постройки, сложенные рыхлым, пористым материалом. Вокруг них обитают червеподобные существа, близкие по строению к полихетам. Эти животные могут вылезать и возвращаться в трубки, в которых они обитают.

В конце 1986 г. советские и мексиканские ученые на судне «Академик Мстислав Келдыш» провели тщательное обследование рифтовой зоны в Калифорнийском заливе, а затем на подводном хребте Хуан-де-Фука. Благодаря использованию аппаратов «Пайсис» в этих районах было изучено большое количество подводных насыпных построек, отобрано значительное количество образцов сульфидных руд и других осадков, собрана богатая коллекция уникальной фауны гидротерм. В Калифорнийском рифте, по свидетельству А. П. Лисицына , находятся сульфидные постройки, напоминающие причудливые башни. Самая крупная из обследованных с помощью «Пайсисов» возвышалась над дном на 55 м. Локаторы бокового обзора зафиксировали башни высотой до 100 м. Рудоносный дым поднимается над башнями на 100-150 м. Основания построек засыпаны рыхлым осадком, поэтому общая их высота, по-видимому, составляет несколько сот метров. Склоны этих подводных курганов, вода над которыми прогрета от 20 до 40° С, кишат в основном вестиментиферами. Обитающие здесь двустворчатые моллюски достигают величины обеденного блюда, причем вырастают до таких размеров всего за два-три года.

Присутствие на дне рифтовых долин черных «курильщиков» определяется по аномалиям газов в пробах воды из придонной толщи. Наиболее важным признаком считается появление изотопа гелия 3 He, поступающего из недр океанической коры. В окрестностях гидротермы аномалии прослеживаются уже в составе самой воды. Для оконтуривания гидротерм используются буксируемые над дном аппараты.

Обычно сульфидные башни встречаются группами. Так, в Калифорнийском заливе на площади 14 км 2 советские геологи обнаружили более 70 построек различной величины и формы. Тщательное изучение рудного вещества, которым они сложены, дало поразительные результаты: на 50-60% оно состояло из цинка. В примеси к нему находились медь (иногда в довольно большом количестве), свинец, сурьма и мышьяк. В отличие от железомарганцевых конкреций сульфидные руды рифтовых зон почти лишены никеля и кобальта. Это свидетельствует об ином источнике вещества, участвующего в формировании глубоководных конкреций.

Калифорнийский залив - область с высокой биологической продуктивностью поверхностных вод. Рифтовая зона находится в непосредственной близости от континента, откуда выносится большое количество терригенного материала. Поэтому даже в рифтовой зоне, к которой приурочены сульфидные постройки, велики скорости накопления осадков. Как правило, они представлены тонкозернистыми глинистыми алевритами, обогащенными органическим веществом. Интересно, что под воздействием горячих гидротерм в осадках резко ускоряются процессы нефте- и газообразования. Обычно они реализуются в глубоких слоях осадочной толщи, там, где господствуют температуры порядка 80-120° С. В Калифорнийском заливе в районе действия гидротерм генезис нефтяных и газообразных углеводородов протекает в поверхностных горизонтах плаща осадков. По существу, под влиянием горячих растворов здесь происходит термолиз рассеянного органического вещества. По свидетельству А. П. Лисицына, куски сульфидной руды, отломанные от выступов подводных башен, часто пропитаны нефтеподобными субстанциями. Они загораются от спички и горят дымным пламенем. На дне же рифтовой долины гидронавты наблюдали мощные газовые факелы. Таким образом, наряду с рудообразованием здесь активно протекают и процессы нефтегазообразования.

Одна из загадок гидротерм - связанная с ними жизнь. Это подводное царство совершенно уникально. Действительно, в основе всего живого на Земле вот уже многие сотни миллионов лет лежит фотосинтез, т. е. преобразование солнечной энергии. Сохранились, конечно, бактерии, живущие за счет хемосинтеза. Их много в озерах, болотах, почве. Есть они в морских и океанических осадках. Однако нигде на этой основе не возникал столь сложно построенный и замкнутый органический мир, какой характерен для подводных гидротерм. Животные, встречающиеся здесь в изобилии, существуют за счет уникальных сульфатредуцирующих бактерий, способных окислять сероводород до сульфатов, и метановых бактерий. Они обитают непосредственно в горячей воде подводных гейзеров при температуре 100-120° С, что представляет абсолютный рекорд для существ, живущих на нашей планете. Условия симбиоза этих бактерий и вестиментифер, не имеющих кишечного тракта, еще не выяснены.

| |

В науке долгое время считалось, что живые организмы могут существовать только от энергии Солнца. Жюль Верн в своем романе «Путешествие к центру Земли» описал подземный мир с динозаврами и древними растениями. Однако это художественная литература. Но, кто бы мог подумать, что найдется обособленный от энергии Солнца мир с абсолютно не похожими живыми организмами. И найден он был на дне Тихого океана.

В 70-х годах было совершено открытие, которое перевернуло многие представления ученых. Возле Галапагосских островов на глубине от двух до четырех тысяч метров были обнаружены разломы. И на дне были обнаружены маленькие вулканы - гидротермы. Морская вода, попадая в разломы земной коры, испарялась вместе с различными полезными ископаемыми через небольшие вулканы высотой до 40 метров. Эти вулканы назвали «черными курильщиками» из-за того, что вода выходила из них черного цвета.

Гидротермальные источники срединно-океанических хребтов (также известные как «чёрные курильщики», black smoker ) — действующие на дне океанов многочисленные источники, приуроченные к осевым частям срединно-океанических хребтов . Из них в океаны поступает высокоминерализованная горячая вода под давлением в сотни атмосфер. Представляют собой трубообразные образования, достигающие высоты в десятки метров, устойчивость которых обеспечивается сниженным действием силы тяжести под водой.

Общие сведения

Гидротермальные океанические источники выносят растворённые элементы из океанической коры в океаны, изменяя кору и внося весьма значительный вклад в химический состав океанов. Совместно с циклом генерации океанической коры в океанических хребтах и её рециклирования в мантию гидротермальное изменение представляет двухэтапную систему переноса элементов между мантией и океанами. Рециклированная в мантию океаническая кора, видимо, ответственна за часть мантийных неоднородностей.

Оазисы жизни

Гидротермальные источники являются своеобразными «оазисами жизни» в глубинной афотической зоне океана, существующих не на основе фотосинтеза, а хемосинтеза хемосинтезирующих бактерий. Это среда обитания необычных биологических сообществ, обеспечивающих формирование независимых экосистем. Таким образом, к ним приурочены самые глубокие части биосферы, достигающие глубины 2500 метров и более .

Вклад в тепловой баланс Земли

Гидротермальные источники вносят значительный вклад в тепловой баланс Земли . Под срединными хребтами мантия подходит наиболее близко к поверхности. Морская вода по трещинам проникает в океаническую кору на значительную глубину, вследствие теплопроводности нагревается мантийным теплом и концентрируется в магматических камерах . Далее внутреннее давление перегретой воды в камерах приводит к выбросу высокоминерализованных струй из источников на дне.

Их суммарный вклад в тепловой баланс Земли составляет около 20 % от всего выделяемого геотермального тепла — ежегодно чёрные курильщики извергают порядка 3·10 9 тонн высокоминерализованной разогретой до 350 °C воды, и порядка 6·10 11 тонн — низкотемпературные источники (выше 20 °C).

Примечания

1. Наряду с «чёрными курильщиками» ещё различают «белых курильщиков», которые извергают более светло-окрашенные растворы и взвеси минералов, содержащие в большом количестве барий , кремний и кальций . А ещё - «серые курильщики». Они отличаются химическим составом и температурой «дыма»: самые холодные – белые курильщики (до +200°С), температура серых – до +300°С. Курильщики на дне океанов и морей создают уникальные условия для уникальной жизни, «оазисы» которой встречаются в самом сердце океанов – буквально в морской бездне.
2. Наиболее глубокие курильщики из обнаруженных располагаются на глубине 5000 м в Каймановой впадине

Жизнь в чёрных курильщиках

Мы уже знаем, что представляет из себя чёрный курильщик. На дне океана в рифтовых долинах срединных океанических хребтов сквозь толщу коры вырываются под давлением струи очень горячей воды. Это та вода, которая по трещинам проникла в океаническую литосферу и там разогрелась за счёт вулканического тепла до 300–400 градусов. По пути в ней растворилось много сероводорода, сульфидов и оксидов металлов, твёрдые частицы которых, выпадая при охлаждении воды, придают ей черную окраску. Поэтому вырывающиеся из литосферы струи воды напоминают клубы чёрного дыма, за что они и получили своё название. Постепенно в процессе охлаждения твёрдые частицы оседают и формируют вокруг водяных фонтанов конические трубы. Их высота достигает нескольких десятков метров. Пейзаж напоминает огромную фабрику на дне океана, из многочисленных труб которой валит чёрный дым.

Сверху из трубы чёрного курильщика вырываются струи чёрной воды, чья температура достигает 350 ℃. Ниже на рудной сульфидной постройке находятся бактериальные маты, а ближе к основанию трубы — колония вестиментифер. У подножья трубы живут крупные двустворчатые моллюски.

Серьезные исследования чёрных курильщиков стали возможны только после создания специальных глубоководных управляемых аппаратов. Миниатюрные подводные лодки позволили исследователям погружаться на глубины в несколько тысяч метров, своими глазами видеть дно и собирать образцы грунта с помощью механических манипуляторов. И тут океанологов ждал сюрприз — в рифтовых зонах на огромной глубине были найдены настоящие оазисы с богатой фауной. Обычно на больших океанских глубинах, куда никогда не проникает солнечный свет, численность и биомасса животных очень малы. А рифтовые зоны с их горячими вулканическими газами и высокими концентрациями ядовитых химических соединений тем более, как казалось, должны быть долинами смерти среди и так не слишком богатых жизнью морских глубин. Однако первые же фотографии, сделанные исследователями через иллюминаторы подводных аппаратов, показали колоссальное обилие живых существ вокруг курильщиков. Все вместе они образуют вокруг курильщика целостную иерархическую экосистему, в которой различные виды животных связаны между собой питательной цепочкой. В самой верхней части дымохода курильщика температура равна примерно 350–200 градусов. Там практически никто не живёт.

Пониже, где стенки трубы имеют толщину 4–6 см, а температура равна 100–120 градусам, живут бактерии. Сплетения миллиардов бактериальных клеток, способных, как ни странно, выживать при столь высоких температурах, образуют так называемые маты или подушки площадью до нескольких квадратных метров и толщиной в несколько сантиметров.

Ниже, при температуре 50–80 градусов, бактерии вытесняются помпейскими червями. Это единственные животные на Земле, способные выживать при таких высоких температурах. Тело червя находится в трубке и имеет длину около 12 сантиметров. Они окрашены в ярко-красный цвет, что обусловлено чрезмерно высоким содержанием гемоглобина в их крови. Ученые назвали их помпейскими червями потому, что они, как и жители древних Помпеев в Италии, живут на краю вулкана, который может в любое мгновение погубить их. Сверху на них постоянно сыпется «пепел» курильщика. А между помпейскими червями ползают мелкие кольчатые черви, которые выискивают покинутые хозяевами пустые трубки, чтобы поселиться в них.

Рис. 2. Помпейский червь.

Помпейский червь, живущий на стенке чёрного курильщика, – весьма совершенное и высоко организованное существо. Фото с сайта: http://ru.abfs.lv/tm/black-smokers

Ещё ниже, в отдалении от устья курильщика, там, где температура опускается ниже 40 градусов, видны сплетения белых трубок гигантских (до 2,5 м) червей с ярко-алыми щупальцами. Эти черви живут в хитиновых или белковых трубках, которые нижней частью прикреплены к поверхности трубы курильщика. Их алые щупальца, наполненные кровью, висят сверху наподобие бороды. Отсюда и название такого типа червей: погонофоры — несущие бороду. А открытую на чёрных курильщиках разновидность погонофор назвали вестиментиферами.

Рис. 3. Вестиментиферы.

Вестиментиферы – автотрофные животные – недавно открытый класс типа погонофор.

Далее пространство вокруг трубы курильщика на несколько десятков метров заселено огромными двустворчатыми моллюсками длиной 30–40 сантиметров. Между моллюсками и в зарослях трубок ползают тысячи белых крабов и слепых раков, миллионы креветок и т. д. Всего открыто около 500 различных видов животных, и для 80 % из них нет аналогов на поверхности океана.

Рис. 4. Гигантские двустворчатые моллюски.

На вершине экологической пирамиды курильщиков находятся хищники — глубоководные осминоги и хищные рыбы термарцесы (адские церберы). Медленно и уверенно плавают они вокруг в поисках крабов или креветок на обед.

Рис. 5. Термарцес Цербер (адский цербер) - Thermarces cerberus.

Красота и богатство сообществ черных курильщиков, резко контрастирующие с бедным и однообразным населением ложа океана, так поразили исследователей, что некоторые из гидротермальных оазисов называются в научной литературе весьма поэтично: «Райский сад», «Розовый сад» и т. п. Но возникает вопрос: каким образом поддерживается жизнь в этих райских садах, куда не проникает солнечный свет и которые полны ядовитых с нашей точки зрения веществ? Это сероводород, сульфиды тяжёлых металлов, углекислый газ и т. д. Их концентрация в водах курильщика превышает концентрацию в обычной морской воде в сотни миллионов раз. Для наземных организмов и тех, что живут в океане в поверхностном слое, это было бы смертельно. А животные курильщиков спокойно выживают в такой среде. Добавим к этому высокие температуры и сверхвысокие давления, царящие на глубине океана. Сейчас учёные уже знают ответ на этот вопрос.

Оказалось, что основой жизни в курильщиках являются бактерии. Эти бактерии не совсем обычные. Сами они живут за счёт того, что поглощают из воды сероводород и перерабатывают его химическим путём. Эти химические реакции идут с выделением энергии подобно тому, как при горении топлива выделяется тепло. Дальше с помощью этой энергии бактерии синтезируют из углекислого газа и воды питательные органические вещества, подобно тому, как это делают растения в наземных сообществах. Только растения используют для этого не химическую энергию, а лучистую энергию солнца. Процесс образования питательных органических веществ в зелёных частях растений из углекислого газа и воды с помощью солнечной энергии называется фотосинтезом. В отличие от этого, способ синтеза питательных органических веществ бактериями за счёт энергии химических реакций получил название хемосинтез. Эти питательные вещества в первую очередь поддерживают жизнь самих бактерий. Затем бактериями питаются другие, более крупные и высокоорганизованные члены сообщества.

Конечно, не все обитатели гидротерм питаются бактериями напрямую. Система устроена сложнее: имеется лишь несколько таких видов. В Тихом океане это вестиментиферы и различные виды двустворчатых моллюсков. В Атлантике распространены креветки римикарисы. Они лишены обычных глаз, зато у них развился специальный орган — термоглаза, — работающий в инфракрасном диапазоне и позволяющий видеть струи кипятка.

Рис. 6. Скопление креветок. При увеличении видны белые термоглаза.

Что творится в Индийском океане — ещё не совсем понятно, потому что первые гидротермальные поля найдены там буквально только что, но римикарисы на них тоже есть.

Конечно, просто собирать бактерий всем эти видам неудобно, потому что бактерий на гидротермах хотя и много, но не всегда и не везде. Поэтому надёжнее самим культивировать их где-то под рукой. А именно — на или в собственном теле. Двустворчатые моллюски разводят бактерий в жабрах. Креветки римикарисы растят бактериальные огороды прямо на собственных ротовых конечностях и по мере надобности счищают их в рот. Дело это тяжёлое: бактериям нужна максимальная концентрация всякой химии, а она там, где струи гидротермального флюида ещё не разбавлены придонной водой. И поэтому очень, очень горячие. Креветки лезут пасти своих бактерий в самые чёрные дымы, балансируя на тонкой грани: пролез слишком близко — сварился, не достаточно близко — сидишь голодный. Поэтому среди римикарисов то и дело попадаются особи с обожжёнными ногами и антеннами. Тут и важно, насколько хорошо «видят» термоглаза этих животных.

Но хитрее всех устроились вестиментиферы. При их изучении было обнаружено, что во взрослом состоянии у них нет ни рта, ни кишечника. Как же они питаются? Оказалось, что в туловище у вестиментифер есть особый орган — «трофосома».

Рис. 7. Препарированная вестиментифера.

Электронно-микроскопические исследования показали, что крупные клетки трофосомы содержат миллиарды бактерий. Получается, что вестиментиферы выращивают бактерии прямо внутри своего тела.

Как же сероводород и углекислый газ, необходимые для питания бактерий, попадают в глубину тела вестиментифер? Оказалось, что оба вещества транспортируются кровеносной системой вестиментиферы, которая содержит две системы капилляров: одну в щупальцах, а другую в трофосоме. С помощью кровеносных сосудов организм-хозяин поглощает из воды и доставляет бактериям сероводород и углекислый газ, а также необходимый для дыхания кислород. Бактерии, защищенные внутри организма хозяина от неблагоприятных воздействий, получают от него сероводород и кислород. Хозяин время от времени поедает часть непрерывно размножающихся бактерий. С бактериями он получает органические вещества, которые и служат единственным источником питания вестиментифер. Таким образом, сожительство бактерий и вестиментифер является взаимовыгодным симбиозом.

Но вестиментиферы не рождаются сразу такими. Исследование яйцеклеток вестиментифер показало, что бактерий в них нет и, следовательно, бактерии от матери к потомству не передаются. Откуда же берутся бактерии, живущие в клетках трофосомы вестиментифер? Ответ на этот вопрос удалось получить в результате изучения личиночного развития вестиментифер. Оказалось, что их личинки имеют нормально развитый рот и кишечник. В течение нескольких суток они плавают в толще воды с помощью венчика ресничек, затем опускаются на субстрат и ползают по поверхности грунта. Личинки заглатывают хемосинтезирующие бактерии из внешней среды, заражаются ими, после чего пищеварительные органы у молодых вестиментифер отмирают, а кишечник превращается в орган бактериального питания — трофосому.

Вот и получается, что главными действующими лицами, за счёт которых поддерживается жизнь в чёрных курильщиках, являются именно крохотные бактерии-труженики.

Рассказ доктора Susan Humphris о гидротермах на дне океана, о том как они образуются и зачем их изучать.

Машина анти-табачной пропаганды набирает обороты, что указывает на полное невежество по отношению к преимуществам никотина: «С 1 июня антитабачный закон начнет работать в полной мере. С этого момента сигареты можно будет купить только по прейскуранту и только в объектах с торговым залом - павильонах и магазинах. Теперь курение будет запрещено в поездах дальнего следования, на перронах пригородных железнодорожных станций и в гостиницах, но главное - в местах общественного питания.»

В честь этого закона, и так как у людей отсутствуют минимальные знания о преимуществе курения, к вашему сведенью приводятся некоторые переведенные статьи на эту тему.

Из книги Smoke Screens: The Truth About Tobacco Paperback by Richard White :

Общая идея,как среди курящих и некурящих людей в том, что курение приводит к оседанию смолы в легких.Считается, что эти оседающие смолы приводят к почернению легких и вызывают рак.Cancer Research UK говорят что смола-это » липкий черный осадок, который состоит из тысячи химических веществ, которые остаются в легких курильщика и вызывают рак». Однако, это не требует многого логического мышления и науки, что бы понять,что это не только неправда, но и НЕ МОЖЕТ БЫТЬ ПРАВДОЙ.Идея о том, что курение приводит к почернению легких не больше чем миф, и доказательств для этого предостаточно.

Возможно первая вещь, о которой люди скажут на эту тему -что они видели много картинок с черными легкими курильщика и розовыми легкими некурящего человека.Хотя это может быть и верно, что почерневшие легкие были легкими курильщика, а розовые легкие- легкие некурящего, но это не конец истории;эти фотографии, непременно раковых легких курильщика и здоровых легких некурящего, и мы знаем, что органы, пораженные раком часто чернеют.Отчет в MNDaily на выставке «Рак и человеческое тело» пояснил, что в рамках мероприятия черные, увеличенные легкие были показаны рядом с нормальными, здоровыми легким, чтобы показать наглядно последствия рака легких.Это показывает нам, что пораженные легкие обычно приобретают черный цвет.

Несколько лет назад канал Four провел серию передач, демонстрирующих вскрытие в прямом эфире с доктором фон Хагенсом(Dr Von Hagens), и один эпизод был с раком.Женщина, которой произвели вскрытие, была поражена раком, и было очевидно, какие органы больны, поскольку они были черными.Конечно, не все пораженные раком органы черные, и фактически некоторые окрашивают, в образовательных целях, и с целью «нагнать страху».
Вернемся к изображению с двумя легкими,тот факт, что легкие курильщика всегда раковые, и что легкие некурящего всегда здоровые говорит о том, что они несравнимы.Если сравнивали легкие курящего и некурящего, и оба не имели рака- они выглядели ОДИНКОВО, и то же самое верно для легких курящего и не курящего, пораженных раком.Кроме того, на фотографиях неизменно показана внешняя часть легких, но не внутренняя. Сигаретный дым никогда не достигает внешней стороны легких, и, впоследствии, не будет иметь никаких шансов, чтобы превратить их в черные.

Оригинальное значение этих фотографий, как было открыто впоследствии, показало, что легкие, представленные как легкие курильщика в действительности были легкими угольщиков,которые приобрели такой цвет из-за многолетнего воздействия сажи и угольной пыли. Если курение действительно приводит к почернению легких, -зачем прибегать к таким трюкам и хитростям?

В 1964 году U.S. Tobacco Research Council провели исследование 3000 легких, принятых на вскрытие для атипичной метаплазии.

Исследователи не нашли разницы между курящими и некурящими.Так же, в 1964 году, в Германии исследование, состоящие из записей 26000 вскрытий, показало что НЕТ никакого существенного отношения между курением и раком легких.

Сегодня, те, кто производят вскрытие, признают, что глядя на легкие невозможно определить курильщика.Рей Кефарт(Wray Kephart)- человек, который работает в больницах патологоанатомом, обычно от имени страховых компаний.Кефарт утверждает, что провел около 1560 вскрытий, и говорит что это «нормально невозможно» определить по вскрытию, являлся ли умерший курильщиком или нет. Это было подтверждено доктором Яном Зелденрустом (Dr Jan Zeldenrust) , Голландским патологоанатомом, при правительстве Голландии в 1951-1984 г.В телевизионном интервью в 1980-х он заявил:
«Я никогда не мог определить по паре легких принадлежали ли они курильщику, или некурящему человеку.Я мог лишь ясно видеть разницу между больными и здоровыми легким.Единственные черные легки, которые я видел-у торфяных рабочих и угольщиков, никогда у курильщиков.»

Дальнейшее подтверждение пришло недавно, когда я говорил с Canadian Licensed Practical Nurse (LPN) , Адамом Гибером (Адамом Гибером).Дискуссия была, в основном о раковых заболеваниях полости рта, но так же он кратко сказал о легких курильщиков:

«Я видел больные легкие прежде,иногда курильщиков, но не всегда.Они (больные легие) обычно встречаются у людей которые живут и работают длительные периоды времени в нездоровой окружающей среде.Вы знаете, те ребята что работают на заводах производства стекла, которые никогда не одевают маску.Вследствие этого было бы почти невозможно сказать, что черные легкие исключительно легкие курильщиков, я думаю, что это больше проблема окружающей среды.»

Легкие умершего всегда чисты, если тот не имел рака легких, или тяжелого воздействия загрязнения от жизни в большом городе или рода занятий, таких как добыча угля.Жизь в городе, или другой местности со значительным уровнем загрязнения, является одним из факторов, который люди игнорируют или не знают, когда дело доходит до состояния легких.Любому, кто живет или посещает такие места будет известно о черноте в их легких, вследствие кашля и «продувания через нос» и обнаружения там тех самых продуктов, которые можно увидеть на рентгеновских снимках легких.Вопрос стоит об элементарном углероде, который ДЕЙСТВИТЕЛЬНО будет задерживаться в легких у людей, живущих долгое время в застраиваемых районах, что впоследствии может привести к почерневшим легких.

Еще одно распространенное заблуждение, что сигареты содержат смолы-это не так.По крайней мереЮ, не тот тип смолы, которая используется на дорогах, как многие люди теперь считают. Как я заявил в начале этой статьи, общее мнение состоит в том, что сигареты содержат смолы, которые оседают в легких, и вызывают рак.Это просто не тот случай.Если, действительно, сигареты приводят к оседанию смол на легких курильщиков, то любой и каждый умрет от асфиксии задолго до того, как «получит рак легких».Исследователи имеют возможность просто поместить смолы в легкие животных и ждать, пока рак разовьется.Но этого никогда не произойдет.Смола является очень толстым веществом, и это может убить человека очень и очень легко.

В дни, когда христианство было незаконным одним из методом убийства мучеников было обмазывание их тел смолой.Смола блокировала их поры и лишала их кожи способности дышать, и это их убивало.
Очевидно, что нет способа, которым кто то мог бы жить с большим количеством смол в легких.Кроме того, если бы в сигаретах были те самые смолы-они были бы не только в легких, но так же и во рту и горле, на зубах и пальцах, и курильщики бы кашляли, выплевывая смолу.Этого НИКОГДА не случалось.А теперь посмотрим на факты:

В Америке, самые крепкие сигареты содержат 20 мг «смолы».Вместимость легких среднего взрослого человека составляет 6 литров, или 6000 кубических сантиметров.При комнатной температуре один кубический сантиметр(1 мл) воды весит 1 грамм.Однако, смола-маслянистое вещество, которое плавает на воде, следовательно, 1 мл. смолы весит менеьше, чем 1 грамм.Точная плотность смолы зависит от ее состава, но обычно смола-смесь многих различных химических масел, и ее плотность 1 грамма занимает около 1,25 мл объема.При 20 мг(0,025 мл.) «смолы» в каждой сигарете потребуется 50 сигарет, или две с половиной пачки, чтобы получить 1 грамм «смолы».
Это означает, что после одной с четвертью пачки (25) самых крепких выкуренных сигарет курильщик получит 0,5 мл. смолы в свои легкие.Как было сказано выше, вместимость легких 6000 мл. воздуха, таким образом, потребуется 12000 пачек сигарет, чтобы полностью заполнить легкие «смолой».Выкуривая по пачке в день у вас на этой уйдет 33 года.Это означает,тот, кто начал курить в 15 лет не имел бы ничего, кроме как сочащейся смолы из его носа и рта к 48 годам.В их легких не было бы воздуха, лишь одна «смола».Это, однако, не конец истории. Очевидно, если бы легкие были полностью заполнены смолой, удушье и смерть были бы неминуемы.Но не обязательно легкие должны быть полностью заполнены для удушья и смерти, для этого было бы достаточно 500 мл, то есть 1000 крепких сигарет.Это могло бы занять чуть менее трех лет курения, по пачке в день.

ЕСЛИ популярный миф о смоле в сигаретах верен, то каждый-курящий-по-пачке-в-день был бы мертв в течение трех лет.Это не так.каждый знает или видел пожилого курильщика, или знает людей, которые курят более трех лет.

Даже до того, как курильщик достигнет отметки в «500мл» заполненности их легких «смолой», чтобы умереть от удушья, они будут иметь минимальный объем легких, и постоянно будут запыхавшимися, где любое физическое упражнение, включая прогулку будут крайне опасными, потому как их легкие будут не в стостоянии снабдить их организм необходимым количеством кислорода.Представьте себе губку:когда она смочена водой, она поглащает жидкость.Представьте себе, что та же самая губка смочена в смоле, и затем в воде- смола предотвратит возможность поглащения губкой воды.То же самое верно и для легких и кислорода:смола будет препятствовать попаданию кислородв в потоки кров.Смерть прийдет мгновенно.Все курильщики задохнулись бы.

Некоторые люди пытаются спорить с этим, утверждая что тело может избавлять от токсинов и отходов.Любой человек с минимальным знанием о смоле понял бы, что организм просто не может извлечь ее-смола остается в организме.Тело может, и делает это-извлекаются частички через мокроту и реснички, например, вышеупомянутые «черные» продукты путем «продувки через нос» после проведенного времени в месте с повышенным уровнем загрязнения.
Однако, твердые смолы, осаедающие в легких курильщика, как нас заставили поверить, не так то просто изъять.Если было бы так легко избавиться от них-это не убивало бы многих мучеников, чья кожа была смазана смолой.

Так, мы остались с вопросом «чем же является смола в сигаретах?». По данным Федеральной торговой комисси США (U.S. Federal Trade Commission), смола это «все твердые частицы, меньше никотина и воды» .Другими словами, сигаретная смола -твердые остатки от использования никотина и воды(посредством курения, или горения табака)
Там так же говорится, что смола это «комплекс твердых частиц в дыме, который остается на фильтре после «вычитания» никтина и влаги». Интересно, что ни одно из этих определений не поддерживает антитабачну мантру, что «смола» такая же, как смолы на дороге, и что они собираются в легких.

Важно помнить, что в 1950х и 1960х годах слово «смолы», использованное в отношении сигарет было заключено в кавычки, как и в этой книге.Это должно было значить, что это просто термин, и не было фактически теми смолами, которые используются в промышленности и строительстве.Сейчас слово было употреблено без кавычек, мы
говорим именно о смоле;когда я учился в школе, наш учитель сказал нам, что в сигареты добавляют смолу, чтобы они горели лучше…заявление, которое является чистой ложью.
О том, что от курения чернеют легкие можно проследить от Эрнста Уиндера(Ernst Wynder M.D), 1948

Уиндер, первокурсник медицинского университета в Сент-Луисе был свидетелм вскрытия человека, который умер от рака легких, и он отметил факт, что его легкие были черными.Зрелище разбудило его любопытство, и он посмотрел историю пациента, и обнаружил, что там не было серьезного загрязнения воздуха, но что умерший выкуривал по две пачки сигарет в день на протяжении тридцати лет.Он провел свою карьеру, пытаясь доказать, что курение вызывает рак.Однако, как мы уже знаем, через достижения в области науки и понимания рака, это была вина болезни в почернеении легких, но не курение.Из этого ясно, что в предпосылке к черным-легким-курильщика и возникновению рака,как следствие, были допущены нарушения и неточности с самого начала.

Таким образом очевидно, что курение не может и не оставляет смолы в легких, а так же не «окрашивает» их в черный цвет.Черные легкие являются результатом одной или обоих из двух вещей: пребывание в течение долгих лет в районе с высоким уровнем загрязнения, или работа в качестве шахтера; или рак. На снимках, сравнивающих легкие некурящего с легкими курящего изображены раковые и не-раковые легкие и никаких сравнений или утверждений делать нельзя.