На бесплодном морском дне затонувший кит — это как шведский стол, внезапно появившийся на необитаемом острове. Всевозможные выносливые глубоководные твари собираются у туши, превращая биологический город-призрак в процветающую экосистему.
Эти часто изолированные оазисы называются китовыми падениями и состоят всего из одного упавшего кита и его глубоководных «фанатов». Однако исследователи, недавно исследовавшие глубины к западу от Австралии на подводном аппарате, обнаружили обширное кладбище китообразных, содержащее останки почти 500 отдельных китов. В статье, опубликованной 10 июня в журнале Nature, команда проанализировала кости из этого «китового некрополя» и выяснила, что эти скелеты откладывались на протяжении последних примерно пяти миллионов лет.
«Это самое большое скопление ископаемых останков китов в глубоком море, о котором я знаю», — говорит Крейг Смит, морской биолог из Гавайского университета, не участвовавший в новой статье. Ошеломляющие глубины этих мест также делают эти находки «поистине необычными», говорит он. Некоторые образцы находятся на глубине более четырех миль под поверхностью — почти вдвое глубже, чем любое другое известное китовое падение.
Это китовое кладбище кишит обитателями глубин, многие из которых новые для науки. Сами кости принадлежат как современным, так и древним китам, включая один новый вид. Несколько из них — клюворылые киты, неуловимая группа глубоководных морских млекопитающих. «Клюворылые киты редки при жизни, но они в изобилии представлены в смерти на этом участке», — говорит Стивен Годфри, палеонтолог из Морского музея Калверта в Мэриленде, который не участвовал в статье, но написал для Nature обзорную статью об этих находках.
(Что убило 40 доисторических китов в одном месте?)
Желоб из китовых костей
В период с февраля по март 2023 года команда под руководством Сяотуна Пэна, исследователя из Института глубоководных наук и инженерии Китайской академии наук, отправилась в зону разлома Диамантина, участок морского дна протяженностью почти 750 миль в юго-восточной части Индийского океана, изрезанный желобами и хребтами. Дно этой зоны находится почти на 4,5 мили ниже поверхности, открывая редкий вид на некоторые из самых глубоких океанских глубин.
Чтобы исследовать эту суровую бездну, члены команды поднялись на борт глубоководного обитаемого аппарата «Фэньдоучжэ», оснащенного видеокамерами, механическими манипуляторами и устройствами, похожими на пылесосы, для сбора образцов. На глубине около 4,35 миль под поверхностью подводный аппарат наткнулся на россыпь древних китовых скелетов, лежащих на морском дне.
«Мы не ожидали найти это огромное кладбище китов», — говорит Пэн, совершивший несколько погружений на «Фэньдоучжэ», чтобы увидеть останки китов вблизи. «Обнаружить изолированное китовое падение там или тут не было бы удивительно, но мы никогда раньше не видели ничего подобного в таких масштабах».
За время более чем 30 погружений команда задокументировала 485 отдельных участков, содержащих окаменевшие китовые кости. Чтобы определить, когда жили эти древние киты, команда изучила уровни определенных химических элементов, сохранившихся в некоторых костях, и самые старые образцы датировались почти 5,3 миллиона лет назад.
Команда также наблюдала несколько современных китовых скелетов, разбросанных среди древних костей, что делает этот район уникальным. Большинство плотных местонахождений окаменелостей «перестали расти миллионы лет назад, но китовые кости продолжают добавляться в этот глубокий желоб», — говорит Годфри.
Кладовая биоразнообразия
Все пять современных китовых падений кишели живностью. Одна туша покрывала площадь менее 11 квадратных футов и содержала 2840 отдельных глубоководных животных.
В общей сложности команда наблюдала 35 различных типов животных, пирующих на мертвых китах, включая медуз, тонконогих офиур и глубоководных моллюсков, содержащих симбиотические бактерии, которые преобразуют соединения серы из китовой туши в энергию. Костяные черви были еще одними распространенными обитателями. Черви производят кислоту, растворяющую китовую кость в органический материал, который их собственные симбиотические бактерии превращают в пищу.
Команда использовала устройство для отбора проб, похожее на пылесос, чтобы аккуратно собрать существ с китовых костей, которые были покрыты белыми микробными матами. Команда взяла образцы ДНК у 21 из этих животных и смогла однозначно связать только один с ранее описанным видом.
Высокое разнообразие существ не удивляет Смита, который опубликовал в 2015 году обзорную статью, документирующую, что как древние, так и современные места китовых падений стимулируют эволюцию в глубоком море. Но «эти сообщества на глубине желоба явно отличаются от тех, что встречаются на китовых падениях на меньших глубинах», — говорит он, показывая, что глубина влияет на то, какие виды появляются, чтобы полакомиться на китовом падении.
(Как переработать ихтиозавра)
Морг морских млекопитающих
Команда использовала манипуляторы подводного аппарата, чтобы подобрать кости с нескольких китовых падений. Некоторые из более крупных останков принадлежали усатым китам, включая сейвала и антарктического малого полосатика. Но большинство скелетов принадлежало клюворылым китам — малоизученному семейству китообразных, у которых есть похожий на дельфиний клюв, или рострум, наполненный плотными костями. Эти глубоководные киты, которые могут задерживать дыхание более чем на час, используют свои укрепленные рострумы и клыкоподобные зубы для расправы с соперниками.
(Самые глубоко ныряющие киты могут вдохновить на новые методы лечения инсульта.)
Плотность их морд означала, что несколько черепов были в замечательном состоянии, несмотря на их длительное пребывание на морском дне. За многие тысячелетия многие черепа также покрылись черными корками ферромарганца — минерального соединения, выпадающего в осадок из морской воды. Годфри сравнивает эту минеральную корку с защитным «саркофагом», который сохраняет череп.
Некоторые из черепов принадлежали двум видам современных клюворылых китов: клюворылу Эндрюса и ремнезубу. Среди вымерших образцов клюворылых китов ученые идентифицировали и назвали одного новичка: доисторического кита Pterocetus diamantinae, который жил еще 5,3 миллиона лет назад. В будущих исследованиях образцы клюворылых могли бы помочь исследователям выяснить, как эта неуловимая группа глубоководных морских млекопитающих развила свой экстремальный образ жизни, говорит Годфри.
Почему здесь погибло так много китов?
Ученые считают, что богатая летопись китовых падений в зоне Диамантина связана с ее расположением и глубиной. Эта часть Индийского океана находится вдоль миграционных путей нескольких видов усатых китов, а кальмары и рыба в ее глубоких водах также привлекают клюворылых китов. Некоторые из этих животных, вероятно, погибли во время охотничьих вылазок в желоба этого района, которые находятся ниже их максимальной глубины ныряния. Как только они поддались либо истощению, либо декомпрессионной болезни, их скелеты утонули и в течение миллионов лет ссыпались в V-образные желоба.
Команда подозревает, что подобные скопления древних костей, вероятно, существуют и в других районах, где собираются клюворылые киты, включая глубоководные среды у побережья Южной Африки и Пиренейского полуострова.
Годфри считает, что это открытие вдохновит других на поиски на этих глубинах других китовых некрополей. «Нет причин, по которым подобные китовые падения не могли бы существовать в других желобах», — говорит он. И кто знает, сколько новых видов могут таить в себе эти неоткрытые китовые склепы.