В Южно-Китайском море, неподалёку от Парасельских островов, бирюзовые воды обширной рифовой платформы внезапно обрываются в почти отвесную бездну — океанскую воронку, практически полностью лишённую кислорода и привычной морской жизни.

Драконий колодец: загадка глубин

Это место известно как Драконий колодец, или официально Голубая дыра Ёнле (Yongle Blue Hole, YBH), расположенная в районе города Санша. Её ширина достигает 162,3 метра, а глубина — 301 метр. Несмотря на богатое биоразнообразие окружающего рифа, о жизни внутри колодца известно крайне мало: ни водоросли, ни растения, ни рыбы не способны выжить глубже примерно 100 метров от поверхности.

Исторические корни и происхождение

Впервые измерения этой голубой бездны были проведены китайскими учёными лишь в 2016 году, хотя она известна уже веками. В одном из самых известных китайских романов, «Путешествие на Запад», описывается место, где Царь обезьян Сунь Укун нашёл свой золотой посох — именно в этом колодце. По мнению учёных, карстовая воронка образовалась, когда уровень моря был ниже: дождевая вода растворяла известняк, формируя вертикальные «ступени» на стенках колодца. Позже, с подъёмом уровня моря, впадина затопилась и превратилась в подводную голубую дыру.

Голубые дыры мира: уникальность Драконьего колодца

На момент картографирования в 2016 году Драконий колодец считался самой глубокой голубой дырой на планете, обогнав знаменитые голубые дыры на Багамах, в Египте, Белизе и на Мальте. Сейчас, по предварительным данным, первенство принадлежит Таам-Ха у побережья Юкатана в Мексике (глубина — 420 м), однако о жизни внутри этой воронки также известно немного.

Изолированная экосистема

Драконий колодец отличается от большинства подводных пещер и воронок тем, что расположен на оффшорной коралловой платформе, вдали от берега. Его уникальность не только в глубине, но и в том, что происходит внутри. Ниже поверхностного слоя, где обитают некоторые приспособленные морские организмы, вода становится застойной, лишённой кислорода и света.

В большинстве океанов ветры, волны и течения перемешивают поверхностные воды, доставляя кислород в глубины. Однако крутые стены и узкое отверстие Драконьего колодца препятствуют такому перемешиванию, поэтому вода внутри разделена на отдельные слои, которые практически не взаимодействуют с окружающим морем.

Микромир без кислорода

Измерения, проведённые китайскими морскими учёными, показали, что концентрация кислорода быстро падает с глубиной, достигая нуля задолго до середины колодца. Ниже этого порога вода становится постоянно аноксичной — неспособной поддерживать жизнь рыб, растений или водорослей. Тем не менее, здесь были обнаружены разнообразные микроскопические организмы, способные получать энергию без солнечного света.

Исследователи выявили микробные сообщества, обитающие в аноксичных глубинах, которые используют не солнечный свет, а химическую энергию. Эти микробы полагаются на хемосинтез — процесс, при котором организмы получают энергию из химических реакций с соединениями серы, а не посредством фотосинтеза, как микроорганизмы в серных пещерах.

Стратификация жизни: слои и их обитатели

В 2023 году учёные расширили знания о низкооксигенированных морских средах, исследуя Драконий колодец. Они обнаружили интересное сочетание видов, разделённых по вертикальным слоям. Жизнь исчезает по мере исчезновения кислорода: ниже поверхности (оксическая зона) и переходных уровней (субоксическая зона) на глубине 100–140 м начинается третий слой — аноксическая зона I, почти полностью заселённая сероокисляющими бактериями. В самой глубокой части этого слоя они составляют около 90% всех микробов. Вместо кислорода или солнечного света эти организмы используют соединения серы как источник энергии через хемосинтез. Здесь доминируют бесцветные серные бактерии и пурпурные несерные бактерии, особенно рода Thiomicrorhabdus и Sulfurimonas, специально приспособленные к бескислородным, химически агрессивным условиям.

Глубже 140 м среда переходит в аноксическую зону II — более глубокий и химически стабильный слой, простирающийся до самого дна. Здесь нитраты полностью исчезают, а скапливается сероводород, что свидетельствует о фундаментальном изменении путей поступления энергии. Окисление серы сменяется восстановлением сульфата, а микробы становятся более разнообразными и строго анаэробными. Desulfatiglan становится доминирующим, наряду с сульфатвосстанавливающими бактериями Desulfobacter, Desulfovibrio и Desulfobulbus, которые активно производят сероводород в процессе метаболизма. В этой зоне также встречается широкий спектр анаэробных специалистов, включая зелёные серные бактерии Prosthecochloris, а также группы Chloroflexi и Parcubacteria. Хотя метаболизм здесь медленнее, чем в вышележащем слое, биоразнообразие выше, и формируется замкнутый серный цикл, не связанный с кислородсодержащей водой у поверхности.

Экстремальные формы жизни и новые открытия

Вместе эти аноксичные слои превращают Драконий колодец в нечто большее, чем просто вертикальную морскую пещеру: здесь формируются стратифицированные микробные экосистемы, каждая из которых управляется собственной химией и энергетическими потребностями.

Чтобы глубже понять эту экосистему, исследователи взяли пробы и попытались вырастить микробы в лаборатории. Им удалось выделить 294 различных штамма бактерий при различных условиях выращивания. Примечательно, что среди анаэробных (бескислородных) бактерий 22,2% оказались ранее неизвестными науке видами, что говорит о возможности существования в Драконьем колодце совершенно новых форм жизни. Также было выявлено чёткое различие между свободноплавающими бактериями и прикреплёнными к частицам, что говорит о множестве стратегий выживания микробов в этой экстремальной среде.

Вирусный мир колодца

В сентябре учёные узнали ещё больше о жизни в колодце, исследовав его «вириом» (вирусное сообщество) по всем четырём слоям. Было выявлено 1 730 вирусных таксономических единиц (vOTUs), более 70% из которых отнесены к классам хвостатых фагов Caudoviricetes и Megaviricetes. Также были обнаружены представители семейств Kyanoviridae, Phycodnaviridae и Mimiviridae. Однако в нижних аноксичных слоях преобладали ранее неизвестные вирусы, что требует дальнейших исследований.

Изолированная лаборатория природы

На сегодняшний день это предел наших знаний о Драконьем колодце. Его уникальность заключается в глубине, изолированности и стабильности. Большинство голубых дыр испытывают определённый обмен водой с окружающим океаном, но здесь этого практически нет. Именно поэтому объект вызывает огромный интерес у учёных — он остаётся практически изолированным от внешних биологических влияний с момента заполнения водой и вряд ли изменится в ближайшее время, независимо от человеческого вмешательства.