Кто переживёт армагеддон?

Три года назад, а точнее - в октябре 2017 года, - в журнале «Plos One» появилась сенсационная статья группы исследователей из Великобритании, ФРГ и Нидерландов о зафиксированном исследователями в Германии сокращении на три четверти количества крылатых насекомых. «Это представляет серьезную угрозу для жизни на Земле, учитывая важную роль, которую эти существа играют в пищевой цепи и опылении растений, - сделали вывод ученые. - Нашей планете грозит экологический Армагеддон». Но при чем тут насекомые? Может ли вообще зависеть жизнь на Земле от этих маленьких существ? Без букашек – никуда? С 1989 года этимологи, собрав с помощью палаточных ловушек в 63 районах Германии более 1,5 тысяч проб насекомых, установили, что общий вес пойманных насекомых за 27 лет снизился на 76 процентов. Замеры производились в заповедниках Германии, но ученые утверждают, что эти данные справедливы для всех районов, где развито сельское хозяйство. Почему насекомые «похудели»? Почему их стало намного меньше? Исследователи винят в этом глобальное потепление и человека, уничтожившего естественную среду обитания насекомых и использующего пестициды при выращивании растений. - Насекомые составляют около двух третей всей жизни на Земле, и сейчас мы наблюдаем какой-то ужасающий спад, - сокрушается участвовавший в исследовании профессор университета Сассекса Дэйв Гулсон. - Человечество делает огромные участки земли непригодными для большинства форм жизни, и мы уже на пути к концу. Если мы потеряем насекомых, тогда все рухнет… Действительно ли все живущее на Земле обречено на исчезновение вместе с жучками и букашками? А может, кто-то из наших соседей по третьей от Солнца планете все-таки переживет возможную глобальную экологическую катастрофу? Ученые уверены – даже если исчезнут все виды, включая человека, кто-то все же останется. И этот кто-то – микроорганизмы, миллиарды лет назад заселившие всю земную поверхность, глубокие недра и атмосферу. Многие из них и сегодня предпочитают жить в условиях, похожих на те, что были в эпоху зарождения жизни на молодой Земле. Правда, и более крупные животные, чувствительные к окружающей среде, за это время развили механизмы, позволяющие балансировать на грани выживаемости, но переживут ли они экологический Армагеддон – это еще вопрос. Маленькие экстремалы А вот малютки-микроорганизмы – переживут. Собственно, многие из них и живут в адских условиях, и прекрасно себя при этом чувствуют. В этом смысле микроорганизмы – настоящие экстремалы, по живучести далеко превосходящие многоклеточных. Вот, к примеру, археи - одноклеточные существа, самостоятельный домен наряду с бактериями и эукариотами, к которым относятся животные и растения. Их остатки находят в породах старше двух миллиардов лет. Невероятно, но факт: комфортная температура размножения для архей Pyrolobus fumarii - от 90 до113 градусов Цельсия, а это практически кипяток. Не страшно им и давление толщи воды, - сверхвыносливых архей обнаружили на глубине более 3,5 километров в океанических горячих источниках, так называемых «черных курильщиках». А вот археи Geogemma barossii прятались на глубине более трехсот метров в гидротермальном источнике с температурой 121 градус Цельсия. Приспособились к высоким температурам и штаммы Methanopyrus kandleri, размножающиеся в лабораторных условиях при температуре в 122 градуса! Ко всему прочему, эти «карлики» - еще и прирожденные космонавты. Как показали эксперименты на МКС, зародыши архей, как и некоторых бактерий и лишайников, способны выжить в Космосе! Ученые размещали культуры микроорганизмов без питания на внешних элементах станции в открытом Космосе, где они в условиях сильного холода и вакуума подвергались жесткому облучению космическими лучами и ультрафиолетом. Выяснилось, что многие из них без всяких скафандров сохраняли жизнеспособность после более пятисот дней пребывания в космическом вакууме. Такая уникальная живучесть микроорганизмов чрезвычайно интересует астробиологов. Например, если ранняя история Марса весьма похожа на земную, то не исключено, что четыре миллиарда лет назад там тоже существовали условия для зарождения клеточных форм, а после того, как Красная планета почти лишилась атмосферы и замерзла, самые выносливые ее обитатели могли спрятаться глубоко в недрах, где и живут до сих пор. А значит, может быть положительным и ответ и сакраментальный вопрос «есть ли жизнь на Марсе?»… Есть еще одна не менее экзотическая гипотеза: учитывая сверхвыносливость некоторых микроорганизмов, можно предположить, что они могли попасть на Землю с каким-нибудь древним метеоритом. То есть, рядом с нами на Земле живут самые что ни на есть настоящие инопланетяне, но такие маленькие, что мы их просто не видим. Это, конечно, только предположение, но вполне серьезные ученые не исключают, что некоторые экстремофилы, питающиеся серой и выдерживающие большие дозы радиации, могут выжить даже в тучах ядовитой атмосферы Венеры. А органотрофы и литотрофы, не требующие для производства энергии солнечного света, могли бы весьма комфортно чувствовать себя в покрытом ледяным панцирем теплом соленом океане Энцелада - спутника Сатурна. Впрочем, выжить после Армагеддона могут и многие насекомые. На полярном архипелаге Шпицберген во мху на камнях и скалах обитает крошечное, похожее на креветку членистоногое — арктический коллембол или Onychiurus arcticus. Когда мох замерзает, это существо через проницаемые кутикулы своего панциря выжимает из тела почти всю воду. Одновременно организм этой крошки синтезирует и накапливает особые белки — криопротекторы, защищают мембраны клеток от повреждения. Таким образом обезвоженный на 90 процентов коллембол легко переживает 25-градусные морозы. Но как только наступает короткое арктическое лето и появляется первая талая вода, сухое тельце коллембола быстро насыщается влагой и расправляется. Еще выносливей его антарктический сородич Cryptopygus antarcticus, выдерживающий тридцатиградусные морозы, и использующий для выживания другой механизм адаптации. С наступлением холодов его организм вырабатывает белок-антифриз, не дающий образовываться кристаллам льда в клеточной жидкости. Такие криопротекторы есть и у наших старых знакомцев - тараканов. К примеру, альпийский горный таракан, обитающий в Новой Зеландии и Австралии, выживает при минус 11 градусах. Секрет выживания - в тараканьих клетках синтезируется углевод трегалоза, защищающий мембраны, при этом содержание воды в тельце таракана уменьшается. Чудеса выживания могут показывать и крупные животные. Символом приспособленности к экстремальным условиям ученые считают одногорбого верблюда — дромадера Camelus dromedaries, анатомия и физиология которого идеально подходят для долгого пребывания в дикой жаре, без еды, а главное – без воды. Верблюд и впрямь зверь удивительно неприхотливый, идеально «сконструированный» матерью-природой под выживание в условиях жаркой и сухой пустыни. Длинная шея позволяет ему не только срывать листву с высоких деревьев, но и выглядывать врагов вдалеке. Ротовой аппарат верблюда приспособлен к тому, чтобы избегать колючек, – здесь сгодилась очень чувствительная раздвоенная верхняя губа, которой животное ощупывает ветви, нижняя челюсть, счищающая с них иглы, и толстая кожистая поверхность языка. От песка верблюжьи уши предохраняет шерсть, при песчаных бурях ноздри корабля пустыни полностью перекрываются, а длинные ресницы защищают очень большие и круглые — для лучшего обзора – верблюжьи глаза. Добавим к этому толстую кожу, спасающую от солнца; редкую шерсть, позволяющую влаге легко испаряться, и выцветающую летом, чтобы отражать больше излучения; длинные ноги с плоскими ступнями, отлично приспособленные для передвижения в песках и удерживающие тело высоко над нагревающегося до семидесяти градусов песка. Наконец, в верблюжьем горбу есть белый жир, расходуемый на производство энергии в голодное время. Не забудем и того удивительного факта, что дромадер легко выдерживает и сорокапятиградусную жару, теряя при этом четверть с лишним веса за счет жидкости. Для примера, сравним верблюда с кошкой, у которой обезвоживание на десять процентов считается уже критическим. Секрет в том, что эволюция изменила метаболизм верблюда так, чтобы запасать и перерабатывать влагу в организме. Через две недели жажды в верблюжьем теле накапливаются гормоны, помогающие удерживать влагу, а почки меняют работу, вытягивая из мочи и кала максимум воды. Перерабатываются и законсервированные в желудке и кишечнике жидкость и мочевина. Он удивительно быстро восполняет недостаток жидкости, выпивая 200 литров в минуту, при этом вода почти мгновенно попадает в кровь. Все это позволяет верблюду не есть и не пить до пятидесяти дней и при этом не терять активности. А если уж совсем прижмет, - «корабль пустыни» сможет пить более концентрированные рассолы, чем морская вода!.. Такая супервыносливость дает надежду на то, что даже после экологического Армагеддона по Земле будут бегать не только микробы и тараканы, но и, на худой конец, верблюды. Ну, и мы, homo sapeiens,ы. Если, конечно, выживем без букашек…