Azərbaycanca
Беларускі
Dansk
Deutsch
Española
Français
Indonesia
Italiana
日本語
Қазақ
Lietuvos
Nederlands
Português
Русский
සිංහල
แบบไทย
Türkçe
Українська
中國人
United State
Afrikaans
Чорні курці — гідротермальні джерела в рифтових зонах світового океану, вода яких насичена сполуками металів та сірки, внаслідок чого має чорний колір. Навколо таких джерел утворюється унікальна екосистема.
Історія дослідження
Відкриття гідротермальних систем на океанічних хребтах стало можливим завдяки тому, що в 70 роках XX сторіччя було побудовано батискафи, здатні занурюватись на глибини до 4 км. Під час занурення на батискафі «Елвін» (США) у східній частині Тихого океану (район Галапагоських островів) було вперше знайдено гідротермальні джерела, температура води на виході яких досягала 370 °C, крім того, вода в них мала чорний колір завдяки високій концентрації сполук сірки; ця особливість обумовила назву джерел — чорні курці. Згодом подібні утворення було знайдено в усіх океанах. Відомі також білі курці, що утворюються за нижчих температур (200—300 °C).
Будова та функціонування чорних курців
Усі чорні курці перебувають у рифтових зонах океанів, які являють собою глибокі ущелини, розташовані вздовж осі серединно-океанічних хребтів. Ці хребти утворились на межі літосферних плит внаслідок їхнього розходження. Діяльність гідротермальних джерел обумовлюється тим, що нагріта до 1200 °C лава підіймається до поверхні та контактує з морською водою, нагріваючи її до 500—800 °C. Вода просочується до океанічної кори через тріщини на глибину до кількох кілометрів. Гаряча вода вимиває з базальту океанічної кори мінеральні речовини, розширюється та починає рухатись до поверхні, у бік меншого тиску. На поверхні вона вступає в контакт із холодною (до 4 °C) морською водою, внаслідок чого мінеральні речовини (сульфіди Fe, Cu та Zn) починають випадати в осад та формують характерні конусоподібні утворення кількадесят метрів заввишки та до кількох сотень метрів у діаметрі. Безпосередньо чорні курці являють собою нарости, що складаються здебільшого з ангідриту (сульфату кальцію), вони розташовані у верхній частині такого утворення.
Біоценоз чорних курців
Довгий час вважали, що всі екосистеми на планеті залежать від сонячного світла, яке необхідне для фотосинтезу рослин — початкової ланки харчових ланцюгів. Вважалося, що на дні океану живе дуже невелика кількість організмів, які залежать від екосистеми верхніх шарів океану, оскільки на глибину не потрапляють сонячні промені, фотосинтез тут неможливий і поживні речовини можуть потрапити сюди тільки з поверхні у вигляді відмерлих решток організмів. Але відкриття чорних курців змінило уявлення про життя на Землі. Тут виявили повноцінний біогеоценоз, повністю автономний і незалежний від організмів, що живуть на поверхні. Це було досить дивно, адже умови життя тут вкрай несприятливі: з одного боку, майже крижана вода (температура до 4 °C), з другого — вода, нагріта до температури понад 300 °C, насичена отруйними сполуками сірки та важких металів з кислотністю 2,2—2,8 та дуже високий тиск, у сотні разів вищий, ніж на поверхні.
Основу харчового ланцюга тут становлять археї (архебактерії), які в умовах чорних курців, поглинають сірководень і вуглекислий газ, перетворюючи їх на цукри. Енергія, яка при цьому утворюється, використовується для синтезу органічних речовин, необхідних для життєдіяльності цих організмів. Архебактерії накопичують тут досить велику біомасу й утворюють велетенські колонії розміром кілька метрів, так звані «мати». Решта тварин в екосистемі гідротермальних джерел залежить від цих архебактерій. Уся екосистема, в прямому розумінні слова, просякнута архебактеріями — вони повсюди: на голих скелях, у товщі донного мулу, на поверхні тварин і в їхніх тканинах. Більшість тварин вступає в симбіоз із цими мікроорганізмами, постачаючи їм сірководень та вуглекислий газ, а бактерії, своєю чергою, живлять господаря синтезованими цукрами. Тут трапляються ракоподібні, черви, погонофори, молюски, всього нараховують до 500 видів тварин, але повністю видовий склад цих біоценозів ще не вивчено. Середня біомаса (50—52 кг/м²) зіставна з середньою біомасою тропічних лісів чи коралових рифів.
Типовими тваринами таких екосистем є рифтії — організми, які належать до погонофор. Першого представника Riftia pachyptila було описано 1981 року, наразі відомо 15 видів цих тварин. Вони мають довжину до 2,5 м та 5-7 см у діаметрі, тіло перебуває в трубці, яка складається з білка та хітину, одним боком вона прикріплена до субстрату, на другому є отвір, з якого виходять щупальці тварини. Ці організми мають незвичний для тварин спосіб живлення. Вони не мають рота й ануса, але містять спеціальний орган – трофосому, в якій живуть автотрофні архебактерії. Рифтії забезпечують їх киснем, вуглекислим газом та сірководнем, які транспортуються кровоносною системою тварин, надають їм захист від поїдання, а бактерії, окислюючи сполуки сірки та синтезуючи органічні речовини, живлять хазяїна.
Крім рифтій, у симбіозі з бактеріями живуть двостулкові молюски (Calyptogena magnifica) та (Bathymodiolus thermophilus Kenk & Wilson, 1985). Вони отримують поживні речовини як від бактерій, що живуть на їхніх зябрах, так і з зовнішнього середовища.
Характерним видом біоценозу чорних курців є (Alvinella pompejana). Ці тварини належать до поліхет та отримали свою назву від засипаних вулканічним попелом Помпей, тому що вони живуть у зоні гарячої води (40 – 50 °C) та на них постійно падає «попіл» із частинок сірки.
Рифтіями та помпейськими червами живляться хижаки, такі як білі краби (Bythograea thermydron Williams, 1980) та . Деякі організми, що живуть в цих екосистемах, можуть траплятися й за їх межами. До них належать деякі хижаки, наприклад, риба з родини (Thermarces cerberus), восьминіг , десятиногі сліпі раки (Munidopsis Whiteaves, 1874) тощо.
У фауні чорних курців знайдено організми, які вважались вимерлими багато мільйонів років тому. Серед них вусоногі ракоподібні роду , черевоногий молюск , двостулковий молюск . Скоріше за все ці організми не витримали конкуренції з молодшими та прогресивними видами на мілководді та їх витіснили в несприятливі умови глибоководних гідротермальних джерел.
Роль чорних курців у формуванні родовищ корисних копалин
Відкриття чорних курців, що виносять велику кількість рудної речовини, яка складається з сульфідів заліза, міді та цинку, дозволила геологам відстежити процес формування рудних родовищ. Ці процеси відбуваються у наш час, але подібним чином формувалися родовища колчеданових руд у тих місцевостях, які зараз перебувають на суходолі.
Див. також
Джерела
- Андрій М. Заморока (1 вересня 2009). Чорні курці. Станіславівський Натураліст. Архів оригіналу за 2 липня 2013. Процитовано 2 квітня 2011.
- Мазарович А.О. Строение дна Мирового океана и окраинных морей России. — ГЕОС. — Москва, 2005.(рос.)
- Н. Ю. Феоктистова. . Архів оригіналу за 8 червня 2009. Процитовано 29 листопада 2009.(рос.)
- В.В. Малахов (1997). Вестиментиферы - автотрофные животные. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Архів оригіналу за 2 липня 2013. Процитовано 30 листопада 2009.(рос.)
- Н.В. Короновский (1999). Гидротермальные образования в океанах. Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. Архів оригіналу за 2 липня 2013. Процитовано 29 листопада 2009.(рос.)
Посилання
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Chorni kurci gidrotermalni dzherela v riftovih zonah svitovogo okeanu voda yakih nasichena spolukami metaliv ta sirki vnaslidok chogo maye chornij kolir Navkolo takih dzherel utvoryuyetsya unikalna ekosistema Chorni kurci v Atlantichnomu okeaniIstoriya doslidzhennyaVidkrittya gidrotermalnih sistem na okeanichnih hrebtah stalo mozhlivim zavdyaki tomu sho v 70 rokah XX storichchya bulo pobudovano batiskafi zdatni zanuryuvatis na glibini do 4 km Pid chas zanurennya na batiskafi Elvin SShA u shidnij chastini Tihogo okeanu rajon Galapagoskih ostroviv bulo vpershe znajdeno gidrotermalni dzherela temperatura vodi na vihodi yakih dosyagala 370 C krim togo voda v nih mala chornij kolir zavdyaki visokij koncentraciyi spoluk sirki cya osoblivist obumovila nazvu dzherel chorni kurci Zgodom podibni utvorennya bulo znajdeno v usih okeanah Vidomi takozh bili kurci sho utvoryuyutsya za nizhchih temperatur 200 300 C Budova ta funkcionuvannya chornih kurcivShema funkcionuvannya chornih kurciv Usi chorni kurci perebuvayut u riftovih zonah okeaniv yaki yavlyayut soboyu gliboki ushelini roztashovani vzdovzh osi seredinno okeanichnih hrebtiv Ci hrebti utvorilis na mezhi litosfernih plit vnaslidok yihnogo rozhodzhennya Diyalnist gidrotermalnih dzherel obumovlyuyetsya tim sho nagrita do 1200 C lava pidijmayetsya do poverhni ta kontaktuye z morskoyu vodoyu nagrivayuchi yiyi do 500 800 C Voda prosochuyetsya do okeanichnoyi kori cherez trishini na glibinu do kilkoh kilometriv Garyacha voda vimivaye z bazaltu okeanichnoyi kori mineralni rechovini rozshiryuyetsya ta pochinaye ruhatis do poverhni u bik menshogo tisku Na poverhni vona vstupaye v kontakt iz holodnoyu do 4 C morskoyu vodoyu vnaslidok chogo mineralni rechovini sulfidi Fe Cu ta Zn pochinayut vipadati v osad ta formuyut harakterni konusopodibni utvorennya kilkadesyat metriv zavvishki ta do kilkoh soten metriv u diametri Bezposeredno chorni kurci yavlyayut soboyu narosti sho skladayutsya zdebilshogo z angidritu sulfatu kalciyu voni roztashovani u verhnij chastini takogo utvorennya Biocenoz chornih kurcivKoloniya riftij na chornomu kurci Dovgij chas vvazhali sho vsi ekosistemi na planeti zalezhat vid sonyachnogo svitla yake neobhidne dlya fotosintezu roslin pochatkovoyi lanki harchovih lancyugiv Vvazhalosya sho na dni okeanu zhive duzhe nevelika kilkist organizmiv yaki zalezhat vid ekosistemi verhnih shariv okeanu oskilki na glibinu ne potraplyayut sonyachni promeni fotosintez tut nemozhlivij i pozhivni rechovini mozhut potrapiti syudi tilki z poverhni u viglyadi vidmerlih reshtok organizmiv Ale vidkrittya chornih kurciv zminilo uyavlennya pro zhittya na Zemli Tut viyavili povnocinnij biogeocenoz povnistyu avtonomnij i nezalezhnij vid organizmiv sho zhivut na poverhni Ce bulo dosit divno adzhe umovi zhittya tut vkraj nespriyatlivi z odnogo boku majzhe krizhana voda temperatura do 4 C z drugogo voda nagrita do temperaturi ponad 300 C nasichena otrujnimi spolukami sirki ta vazhkih metaliv z kislotnistyu 2 2 2 8 ta duzhe visokij tisk u sotni raziv vishij nizh na poverhni Osnovu harchovogo lancyuga tut stanovlyat arheyi arhebakteriyi yaki v umovah chornih kurciv poglinayut sirkovoden i vuglekislij gaz peretvoryuyuchi yih na cukri Energiya yaka pri comu utvoryuyetsya vikoristovuyetsya dlya sintezu organichnih rechovin neobhidnih dlya zhittyediyalnosti cih organizmiv Arhebakteriyi nakopichuyut tut dosit veliku biomasu j utvoryuyut veletenski koloniyi rozmirom kilka metriv tak zvani mati Reshta tvarin v ekosistemi gidrotermalnih dzherel zalezhit vid cih arhebakterij Usya ekosistema v pryamomu rozuminni slova prosyaknuta arhebakteriyami voni povsyudi na golih skelyah u tovshi donnogo mulu na poverhni tvarin i v yihnih tkaninah Bilshist tvarin vstupaye v simbioz iz cimi mikroorganizmami postachayuchi yim sirkovoden ta vuglekislij gaz a bakteriyi svoyeyu chergoyu zhivlyat gospodarya sintezovanimi cukrami Tut traplyayutsya rakopodibni chervi pogonofori molyuski vsogo narahovuyut do 500 vidiv tvarin ale povnistyu vidovij sklad cih biocenoziv she ne vivcheno Serednya biomasa 50 52 kg m zistavna z serednoyu biomasoyu tropichnih lisiv chi koralovih rifiv Tipovimi tvarinami takih ekosistem ye riftiyi organizmi yaki nalezhat do pogonofor Pershogo predstavnika Riftia pachyptila bulo opisano 1981 roku narazi vidomo 15 vidiv cih tvarin Voni mayut dovzhinu do 2 5 m ta 5 7 sm u diametri tilo perebuvaye v trubci yaka skladayetsya z bilka ta hitinu odnim bokom vona prikriplena do substratu na drugomu ye otvir z yakogo vihodyat shupalci tvarini Ci organizmi mayut nezvichnij dlya tvarin sposib zhivlennya Voni ne mayut rota j anusa ale mistyat specialnij organ trofosomu v yakij zhivut avtotrofni arhebakteriyi Riftiyi zabezpechuyut yih kisnem vuglekislim gazom ta sirkovodnem yaki transportuyutsya krovonosnoyu sistemoyu tvarin nadayut yim zahist vid poyidannya a bakteriyi okislyuyuchi spoluki sirki ta sintezuyuchi organichni rechovini zhivlyat hazyayina Krim riftij u simbiozi z bakteriyami zhivut dvostulkovi molyuski Calyptogena magnifica ta Bathymodiolus thermophilus Kenk amp Wilson 1985 Voni otrimuyut pozhivni rechovini yak vid bakterij sho zhivut na yihnih zyabrah tak i z zovnishnogo seredovisha Harakternim vidom biocenozu chornih kurciv ye Alvinella pompejana Ci tvarini nalezhat do polihet ta otrimali svoyu nazvu vid zasipanih vulkanichnim popelom Pompej tomu sho voni zhivut u zoni garyachoyi vodi 40 50 C ta na nih postijno padaye popil iz chastinok sirki Riftiyami ta pompejskimi chervami zhivlyatsya hizhaki taki yak bili krabi Bythograea thermydron Williams 1980 ta Deyaki organizmi sho zhivut v cih ekosistemah mozhut traplyatisya j za yih mezhami Do nih nalezhat deyaki hizhaki napriklad riba z rodini Thermarces cerberus vosminig desyatinogi slipi raki Munidopsis Whiteaves 1874 tosho U fauni chornih kurciv znajdeno organizmi yaki vvazhalis vimerlimi bagato miljoniv rokiv tomu Sered nih vusonogi rakopodibni rodu cherevonogij molyusk dvostulkovij molyusk Skorishe za vse ci organizmi ne vitrimali konkurenciyi z molodshimi ta progresivnimi vidami na milkovoddi ta yih vitisnili v nespriyatlivi umovi glibokovodnih gidrotermalnih dzherel Rol chornih kurciv u formuvanni rodovish korisnih kopalinVidkrittya chornih kurciv sho vinosyat veliku kilkist rudnoyi rechovini yaka skladayetsya z sulfidiv zaliza midi ta cinku dozvolila geologam vidstezhiti proces formuvannya rudnih rodovish Ci procesi vidbuvayutsya u nash chas ale podibnim chinom formuvalisya rodovisha kolchedanovih rud u tih miscevostyah yaki zaraz perebuvayut na suhodoli Div takozhBili kurciDzherelaAndrij M Zamoroka 1 veresnya 2009 Chorni kurci Stanislavivskij Naturalist Arhiv originalu za 2 lipnya 2013 Procitovano 2 kvitnya 2011 Mazarovich A O Stroenie dna Mirovogo okeana i okrainnyh morej Rossii GEOS Moskva 2005 ros N Yu Feoktistova Arhiv originalu za 8 chervnya 2009 Procitovano 29 listopada 2009 ros V V Malahov 1997 Vestimentifery avtotrofnye zhivotnye Moskovskij gosudarstvennyj universitet im M V Lomonosova Arhiv originalu za 2 lipnya 2013 Procitovano 30 listopada 2009 ros N V Koronovskij 1999 Gidrotermalnye obrazovaniya v okeanah Moskovskij gosudarstvennyj universitet im M V Lomonosova Arhiv originalu za 2 lipnya 2013 Procitovano 29 listopada 2009 ros Posilannya