Оңтүстік Қытай теңізінде, Парасель аралдарының маңында, кең рифтік платформадағы мөлдір көгілдір сулар кенеттен дерлік тік тереңдікке — мұхиттың көк түсті шұңқырына құлайды. Бұл жерде оттегі мен әдеттегі теңіз тіршілігі мүлде жоқ.

Айдаһар құдығы: тереңдіктің құпиясы

Бұл орын Айдаһар құдығы немесе ресми атауы Йунле көк тесігі (Yongle Blue Hole, YBH) деп аталады, ол Санша қаласының маңында орналасқан. Оның ені 162,3 метрге, ал тереңдігі 301 метрге жетеді. Қоршаған рифтің бай биоалуантүрлілігіне қарамастан, құдықтың ішінде тіршілік өте аз: балдырлар, өсімдіктер мен балықтар шамамен 100 метрден төмен өмір сүре алмайды.

Тарихи тамыры мен пайда болуы

Бұл көк шұңқырдың алғашқы өлшемдерін қытайлық ғалымдар тек 2016 жылы жүргізген, дегенмен ол ғасырлар бойы белгілі болған. Қытайдың әйгілі романдарының бірі «Батысқа саяхатта» Маймыл патша Сунь Укун өзінің алтын таяғын дәл осы құдықтан тапқаны айтылады. Ғалымдардың пікірінше, карстық шұңқыр теңіз деңгейі төмен болған кезде пайда болған: жаңбыр суы әктасты ерітіп, құдық қабырғаларында тік «баспалдақтар» қалыптастырған. Кейін теңіз деңгейі көтерілгенде, шұңқыр су астында қалып, көк тесікке айналған.

Әлемдегі көк тесіктер: Айдаһар құдығының ерекшелігі

2016 жылғы картографиялау кезінде Айдаһар құдығы Жердегі ең терең көк тесік деп саналды, ол Багам аралдары, Египет, Белиз және Мальтадағы әйгілі көк тесіктерден асып түсті. Қазір алдын ала деректер бойынша, бірінші орын Мексикадағы Юкатан жағалауындағы Таам-Ха шұңқырына (тереңдігі — 420 м) тиесілі, бірақ оның ішінде де тіршілік туралы мәлімет аз.

Оқшауланған экожүйе

Айдаһар құдығы көптеген суасты үңгірлері мен шұңқырлардан ерекшеленеді, себебі ол жағадан алыс, оффшорлық маржан платформасында орналасқан. Оның ерекшелігі тек тереңдігінде емес, ішіндегі процестерде де. Беткі қабатта кейбір бейімделген теңіз организмдері өмір сүрсе, төменде су тоқырап, оттегі мен жарықтан айырылады.

Көптеген мұхиттарда жел, толқын және ағыс беткі суды араластырып, тереңге оттегі жеткізеді. Бірақ Айдаһар құдығының тік қабырғалары мен тар аузы мұндай араласуға кедергі келтіреді, сондықтан ішіндегі су қабаттарға бөлініп, сыртқы теңізбен іс жүзінде араласпайды.

Оттегісіз микродүние

Қытайлық теңіз ғалымдарының зерттеулері оттегі концентрациясы тереңдікке қарай тез азайып, құдықтың ортасына жетпей-ақ нөлге түсетінін көрсетті. Осы шектен төмен су үнемі аноксикалық — яғни балық, өсімдік немесе балдыр тіршілігіне жарамсыз. Дегенмен, мұнда күн сәулесінсіз энергия алатын әртүрлі микроскопиялық организмдер табылған.

Зерттеушілер аноксикалық тереңдіктерде күн сәулесін емес, химиялық энергияны пайдаланатын микробтық қауымдастықтарды анықтады. Бұл микробтар хемосинтезге сүйенеді — яғни энергияны күкірт қосылыстарымен химиялық реакциялар арқылы алады, фотосинтезге емес. Мұндай микроорганизмдер күкіртті үңгірлерде де кездеседі.

Тіршіліктің қабаттары: қабаттар мен олардың тұрғындары

2023 жылы ғалымдар Айдаһар құдығын зерттей отырып, оттегі аз теңіз орталарын тереңірек түсінді. Олар тік қабаттарға бөлінген ерекше түрлердің үйлесімін тапты. Тіршілік оттегі азайған сайын жоғалады: беткі (оксикалық аймақ) және өтпелі (субоксикалық аймақ) қабаттардан кейін, 100–140 м тереңдікте үшінші қабат — аноксикалық аймақ I басталады, мұнда күкірт тотықтырғыш бактериялар басым. Бұл қабаттың ең терең бөлігінде олар барлық микробтардың шамамен 90%-ын құрайды. Бұл организмдер оттегі мен жарықтың орнына энергияны күкірт қосылыстарынан хемосинтез арқылы алады. Мұнда түссіз күкірт бактериялары мен күлгін күкіртсіз бактериялар, әсіресе Thiomicrorhabdus және Sulfurimonas туыстары басым, олар оттегі жоқ, химиялық тұрғыдан агрессивті ортаға бейімделген.

140 м-ден төменде орта аноксикалық аймақ II-ге өтеді — бұл тереңірек және химиялық тұрақты қабат, ол түбіне дейін созылады. Мұнда нитраттар толық жойылып, күкіртсутек жиналады, бұл энергия айналымының түбегейлі өзгергенін көрсетеді. Күкірт тотығуы сульфаттың қалпына келуімен алмасады, ал микробтар анаэробты және әртүрлі бола түседі. Desulfatiglan басымдыққа ие болады, сондай-ақ Desulfobacter, Desulfovibrio және Desulfobulbus сульфат қалпына келтіретін бактериялары белсенді түрде күкіртсутек өндіреді. Бұл аймақта анаэробты мамандардың кең спектрі, соның ішінде Prosthecochloris жасыл күкірт бактериялары, сондай-ақ Chloroflexi және Parcubacteria топтары кездеседі. Мұнда метаболизм жоғары қабатқа қарағанда баяу, бірақ биоалуантүрлілік жоғары, әрі оттегі бар беткі сумен байланысы жоқ жабық күкірт циклі қалыптасады.

Экстремалды тіршілік формалары мен жаңа ашылулар

Бұл аноксикалық қабаттар Айдаһар құдығын жай ғана тік теңіз үңгірі емес, әрқайсысы өз химиясы мен энергетикалық қажеттіліктеріне ие қабатталған микробтық экожүйелер қалыптасатын ерекше орынға айналдырады.

Бұл экожүйені тереңірек түсіну үшін зерттеушілер сынамалар алып, микробтарды зертханалық жағдайда өсіруге тырысты. Олар өсірудің әртүрлі жағдайларында 294 түрлі бактерия штаммын бөліп алды. Айта кетерлігі, анаэробты (оттегісіз) бактериялардың 22,2%-ы ғылымға бұрын белгісіз түрлер болып шықты, бұл Айдаһар құдығында мүлде жаңа тіршілік формалары болуы мүмкін екенін көрсетеді. Сондай-ақ, еркін жүзетін және бөлшектерге бекітілген бактериялар арасында айқын айырмашылық анықталды, бұл осы экстремалды ортада микробтардың тіршілік ету стратегияларының көптігін көрсетеді.

Құдықтың вирустық әлемі

Қыркүйек айында ғалымдар құдықтағы тіршілікті одан әрі зерттеп, оның «вириомын» (вирустық қауымдастық) төрт қабат бойынша талдады. 1 730 вирустық таксономиялық бірлік (vOTUs) анықталды, олардың 70%-дан астамы Caudoviricetes және Megaviricetes класына жатқызылды. Сондай-ақ Kyanoviridae, Phycodnaviridae және Mimiviridae тұқымдастарының өкілдері табылды. Бірақ төменгі аноксикалық қабаттарда бұрын белгісіз вирустар басым болды, бұл әрі қарай зерттеуді қажет етеді.

Табиғаттың оқшауланған зертханасы

Бүгінгі таңда Айдаһар құдығы туралы біліміміз осымен шектеледі. Оның ерекшелігі — тереңдігі, оқшаулануы және тұрақтылығында. Көптеген көк тесіктерде қоршаған мұхитпен су алмасуы белгілі бір деңгейде жүреді, ал мұнда бұл іс жүзінде жоқ. Сондықтан бұл нысан ғалымдар үшін ерекше қызығушылық тудырады — ол су толған сәттен бастап сыртқы биологиялық әсерлерден дерлік оқшауланған және жақын арада, адам араласуына қарамастан, өзгеруі екіталай.