Голубые дыры на Багамских островах — настоящая находка для ученых. В них существует жизнь, какой она была миллиарды лет назад. Но исследовать их крайне опасно.
Текст: Эндрю Тодхантер Фотографии: Уэс Скайлз
18 января 2012
22598
Мы погружаемся в Звездные Врата, просвечивая пустоту подводными фонарями. На глубине 15 метров колеблется бледное облачко, похожее и на лоскут ткани, и на клубы дыма, — одна из опасных ловушек, подстерегающих дайверов в темноте. Это слой сероводорода — ядовитого газа, который выделяют колонии бактерий. У ныряльщиков, попавших в такое облако, могут начаться зуд и покалывание, головокружение, кто-то даже чувствует запах тухлых яиц, когда газ под давлением водной толщи проникает сквозь кожу. В Звездных Вратах плотность сероводорода довольно низкая, но при погружении на меня накатывает тошнота. Бросаю взгляд на своего проводника Брайана Кейкука, одного из лучших в мире пещерных дайверов. Он, похоже, ничего не чувствует. А у меня начинает трястись голова — очевидно, я слишком восприимчив к этому яду. Таинственная завеса в Звездных Вратах оберегает пещерные глубины.
Материковые голубые дыры не похожи ни на одно природное явление на Земле. В первую очередь из-за своей истории и химического состава воды. В таких затопленных карстовых пещерах — а к ним относятся и Звездные Врата на острове Андрос — под действием приливного течения произошло резкое расслоение воды: поверх более плотного соленого слоя образовалась тонкая линза пресной воды, которую пополняет дождь.
Для биологов голубые дыры — это то же, что гробница Тутанхамона для историков; для дайверов они все равно что Джомолунгма для альпинистов — голубые дыры не покорить без серьезной подготовки и надежного снаряжения.
Пресноводная линза служит крышкой: она не пропускает в соленую воду атмосферный кислород, а без него бактерии не способны разлагать органику. Бактерии живут чуть ниже границы водных слоев, потребляя сульфаты (растворы солей, содержащих серу) и выделяя сероводород. Большие дозы этого бесцветного вещества могут привести к смерти.
Материковые голубые дыры — это природные лаборатории. Для биологов они являются тем же, чем гробница Тутанхамона для историков; для дайверов они все равно что Джомолунгма для альпинистов — голубые дыры не покорить без серьезной подготовки, надежного снаряжения и богатого опыта. А фактор времени для пещерных дайверов даже важнее, чем для альпинистов: если что-то пойдет не так и они не успеют возвратиться к входу в пещеру, пока не кончился газ, им уже не вернуться.
До последнего времени лишь немногие ученые отваживались спускаться в голубые дыры. Но в течение двух месяцев лета и осени 2009 года целая междисциплинарная группа ученых и пещерных дайверов исследовали Андрос, Большой Абако и пять других Багамских островов. Организовать экспедицию «Багамские голубые дыры» предложил опытный исследователь пещер Кенни Броад, антрополог из Университета Майами. Возглавил ее Кейт Тинкер, а финансовую поддержку осуществляло Национальное географическое общество совместно с Национальным музеем Багамских островов. Экспедиция совершила около 150 погружений в десятки голубых дыр: острый на язык, фанатичный Броад командовал, Брайан Кейкук отвечал за безопасность, а Уэс Скайлз снимал все на видео- и фотокамеры.
В глубь пещер — к марсианской жизни. Время подгоняет исследователей. При нынешних темпах повышения уровня моря многие материковые пещеры могут погрузиться в океан в ближайшие десятилетия. Неустойчивый химический состав воды в голубых дырах нарушится, и условия, которые делают их столь ценными для науки, исчезнут. Между тем сегодня в голубых дырах устраивают свалки, загрязняя основной источник питьевой воды на островах. «Что там говорить, если мы уничтожаем самое красивое из всего, что есть в природе: тропические леса, китов, коралловые рифы», — сетует Броад. А подземный мир, при всей его значимости, скрыт от глаз. Так что цель экспедиции была еще и в том, чтобы привлечь внимание людей к голубым дырам и нависшей над ними угрозе.
Мы не можем представить себе жизнь без кислорода. Однако больше половины своей земной истории жизнь существовала в условиях, когда еще не было того единственного газа, без которого дайверы не могут обойтись и нескольких минут. По иронии судьбы кислородная революция свершилась благодаря развитию бактериальных сообществ, которые выделяли кислород как побочный продукт жизнедеятельности. Астробиолог Дженн Мэкалади с отделения геофизики Государственного университета Пенсильвании изучает состав воды в багамских голубых дырах, поскольку здесь создались условия, наиболее приближенные к тем, что были на Земле в начале развития жизни — примерно от четырех миллиардов лет назад до начала кислородной революции (около 2,5 миллиарда лет назад). Кроме того, исследование бактерий, населяющих голубые дыры, позволяет заглянуть в бескислородные миры далеких планет и их спутников. «Вселенная состоит из одних и тех же элементов, — говорит Мэкалади, — и на обитаемых планетах, возможно, сложились сходные условия, пригодные для существования воды и жизни». Некоторые астробиологи считают, что такие условия могут сохраниться под поверхностью Марса, в карманах, наполненных жидкой водой, или подо льдом в море на спутнике Юпитера Европе — не говоря уже о совсем далеких мирах, которые могут оказаться во многом похожими на наш.
Сама Мэкалади не заходит в воду: она изучает сухие пещеры, а здесь таскает на себе баллоны, сматывает веревки и обсуждает с юными островитянами пещерную слизь и особенности внеземной жизни. Дайверы по ее указанию берут пробы воды и образцы бактериальных сообществ с поверхности и на глубине до 80 метров. Почти все опыты — в том числе анализ ДНК, культивирование бактерий и поиск ископаемых молекул (то, что остается от древних бактерий) — она откладывает до возвращения в лабораторию, оснащенную всем необходимым. Но сероводород слишком неустойчив, и Мэкалади измеряет содержание этого газа в образцах на портативном спектрофотометре прямо в полевых условиях.
Сопоставляя данные по уровню сероводорода с глубиной воды, Мэкалади определяет, какие в данной голубой дыре существуют сообщества бактерий и как они выживают. Помогает ей аспирантка из Университета Майами, океанолог Никита Шилл-Ролл, дайвер с Багамских островов. Участок, на котором находится вход в Звездные Врата, много поколений принадлежал ее семье.
«К вопросу о том, насколько уникальна каждая из дыр, — продолжает Мэкалади: — мы проанализировали ДНК микробов из пяти голубых дыр и не нашли в разных пещерах ни одного общего вида». Многообразие способов, с помощью которых пещерные обитатели получают энергию, не перестает ее удивлять. «Некоторые организмы прибегают к уловкам, которые мы считали невозможными с позиций химии, — замечает Дженн. — Разобравшись в том, как именно эти микробы поддерживают свое существование, мы поймем, что искать в бескислородных мирах».
Как только мы с Кейкуком вплываем в черную воду под облаком сероводорода, тошнота и головная боль проходят. Я очень рад, что не пришлось применять на практике метод подводной рвоты — ведь неизвестно, как сказался бы мой завтрак на ранимой окружающей среде. Здесь он мог бы обернуться настоящим биологическим оружием! Мы медленно погружаемся вдоль стены пещеры, пока фонари не высвечивают треугольный проем. Это вход в 750-метровый тоннель — Южный коридор.
Пески Сахары на Багамах. Звездные Врата представляют собой шахту глубиной около 100 метров с коридорами, отходящими от нее на север и на юг. Кейкук прошел Северный коридор примерно на 400 метров; по Южному ответвлению он продвинулся еще дальше. Из тысячи с лишним голубых дыр, которые предположительно находятся на Багамах, исследованы пока немногие. Золотой век погружений в эти подводные пещеры еще впереди.
Вход в Южный коридор обрамляют живописные известковые наросты: тут есть и драпировки (они действительно напоминают шторы), и соломинки (очень тонкие каменные сосульки), и более привычные нам сталактиты и сталагмиты. Они образовались в ледниковые эпохи, когда уровень моря резко снижался и пещеры пересыхали. По мнению профессора морской геологии и геофизики Питера Суорта из Университета Майами, пещерные наросты служат своего рода компакт-дисками с записями климатических изменений — ведь они непрерывно утолщаются на один-пять сантиметров за каждую тысячу лет. Изучив в них каждый тонкий слоек, Суорт, Броад и Эйми Клемент, специалист по климатическому моделированию из Университета Майами, получат важные данные о переменах климата в прошлом, даже о продолжительных ураганах, которые тысячи лет назад принесли сюда пески Сахары. Потому в сталагмитах оказался избыток железа, а в стенах пещер — красные прожилки. «Чем лучше мы будем представлять себе, как работает климатическая система, тем скорее сможем понять природу и степень нашего влияния на климат», — считает Суорт.
По указанию Кейкука я прикрепляю катушку безопасности к направляющему тросу у входа в Южный коридор и следую за Брайаном. В свете фонарей коридор выглядит фантастично. Вверху теряется сводчатый треугольный потолок, внизу — непроницаемая тьма. Возникает жутковатое ощущение, будто сводчатый коридор был кем-то построен, а не появился сам по себе. Мне приходят на ум циклопические стены Микен и галерея пирамиды Хеопса. Я прикрываю свой фонарь ладонью и, покачиваясь, смотрю на плавно скользящий одинокий лучик света в руках Кейкука и высвечивающиеся впереди острые выступы стен. Я ожидал, что в чужеродной среде почувствую себя неуютно, но эта недвижимая чернота, при всей ее сюрреалистичности, оказывается на редкость умиротворяющей.
Риск существует, факт остается фактом: эти дайверы десятки раз извлекали тела погибших в подводных пещерах.
Проплыв 60 метров по Южному коридору, Кейкук набирает в пластиковую колбу пробу воды для Мэкалади. Он показывает мне рыбку с мерцающим полупрозрачным хвостом, дрожащим, как пламя свечи. Это люцифуга, слепая, как и большинство живых существ в этих лишенных света глубинах. Потом мы видим креветку Barbouria — небольшое красноватое ракообразное, с большими дуговидными усами-антеннами, с помощью которых оно выискивает добычу.
За Кейкуком закрепилась слава человека, способного разглядеть то, что другие дайверы и — даже опытные ученые — не видят. Исследуя голубые дыры 21 год, он обнаружил более десятка новых видов животных. Четыре из них участник экспедиции Том Айлиф — профессор морской биологии из Техасского университета A&M — назвал в его честь. За последние десятилетия Айлиф и другие ученые открыли в морских пещерах по всему миру множество ранее неизвестных организмов: более 300 видов, 75 родов, девять семейств, три отряда и целый класс ремипедии, впервые обнаруженный в 1979 году на Багамах.
Пережитки прошлого. Большинство пещерных обитателей — это членистоногие, многие из них, в том числе ремипедии, являются «живыми ископаемыми»: они очень похожи на те виды, которые очень давно населяли Землю. Ремипедии, например, появились в каменноугольном периоде, за десятки миллионов лет до динозавров. У них червеподобные членистые тельца не длиннее пяти сантиметров. Они, бесцветные и слепые, медленно плавают ножками вверх, но в глубине пещер играют роль свирепых хищников, убивая рачков с помощью полых зазубренных челюстей, через которые впрыскивают яд.
Мы продвигаемся в глубь Южного коридора. Кейкук то и дело рисует фонарем на стене большой круг, что означает: «Все ОК?» Я отвечаю утвердительно: повторяю тот же сигнал. Я знаю Брайана меньше двух месяцев, но моя жизнь зависит от его решений, а его в какой-то степени — от моих.
В пещерном дайвинге как нигде важны запчасти. Если выключится фонарь, я смогу воспользоваться одним из трех других. В дополнение к газу — кислородно-азотной смеси — у нас есть два автономных баллона и системы регулирования. Пока мы соблюдаем «правило третей» (треть газа используется для погружения, треть — для возвращения к месту всплытия, треть остается на случай непредвиденных обстоятельств), беспокоиться не о чем. Конечно, при условии, что мы не собьемся с пути. В лабиринте тоннелей отклонение от направляющего троса может стоить ныряльщику жизни. Когда я проходил тренировку, Кейкук раскрутил меня с завязанными глазами и оттащил от троса, чтобы запутать. И я 12 нескончаемых минут искал трос. А одного из студентов Кейкука эта тренировка так измучила, что он в кровь разодрал руки, пытаясь нащупать трос под сводом пещеры. Сам Кейкук совершил порядка трех тысяч погружений без серьезных травм. Но риск существует, и при всей беззаботности бригады Броада факт остается фактом: эти дайверы десятки раз извлекали тела погибших в подводных пещерах.
Когда мы проплываем по Южному коридору примерно 150 метров, направляющий трос заканчивается. Здесь тоннель сужается и резко уходит вниз. Проверяем кислород: первая треть почти израсходована — пора возвращаться. У входа, отделяющего коридор от центральной шахты Звездных Врат, Кейкук приглушает фонари и останавливается. Зеленоватый мутный свет очерчивает контур стен вокруг входа. Время замирает. Я бы часами болтался так в невесомости, зависнув в пустоте без единой мысли в голове.
Медленно поднявшись до глубины 18 метров, мы задерживаемся у выступа прямо под выходом из пещеры. В центре выступа имеется углубление, наполненное илом. Кейкук лезет в жижу. Тщательно пошарив там, он, словно волшебник, выуживает бедренную кость человека. Затем достает две других, коричневато-красного цвета. Потом запускает руку глубже в ил и извлекает куполообразный череп. У него отсутствует нижняя челюсть. Лоб сильно скошен назад — это признак того, что его владелец принадлежал к лукайянам — народу, населявшему Багамские острова в VI—XV вв.еках. Лукайяны привязывали своим детям дощечки на лоб, чтобы он становился покатым. По мнению одних археологов, это делалось для того, чтобы лучше переносить удары в бою, другие считают, что цель была сугубо эстетическая.
Кейкук передает череп мне. Я пытаюсь представить — лишь по надбровным дугам и глазницам, — как выглядел человек при жизни. Череп широкий и крепкий — это явно был мужчина. Может быть, воин? Или шаман? Потом возвращаю находку Кейкуку, и тот снова зарывает ее в ил — до дальнейшего исследования.
В 1991 году команда Роба Палмера (пионер пещерного дайвинга, давший название Звездным Вратам) обнаружила и раскопала на острове Андрос в пещере Святилище останки 11 мужчин, 5 женщин и ребенка. Во время экспедиции 2009 года археолог, пещерный дайвер Майкл Пейтман, сотрудничающий с Национальным музеем Багамских островов, отыскал там еще два остова. «Нам известно, что лукайяны были фантастическими подводными пловцами, — говорит мне Пейтман. — Испанцы ловили их, чтобы те ныряли за жемчугом. Изучение некоторых черепов показывает, что эти люди погружались на большую глубину: от сильного давления со временем утолщается кость за ушами». Как и все, что связано с исследованием голубых дыр, научная работа Пейтмана только начинается. Главный вопрос для него: почему останки лукайянов оказались в голубых дырах? Майкл предполагает, что пещеры были местами захоронения. Однако находка связанного тела лукайяна наводит на мысль о жертвах междоусобиц, войн или обрядов.
Кости лукайянов лишь часть декораций голубых дыр, говорит Нэнси Олбери, координатор проекта Национального музея Багамских островов. Ее в голубых пещерах привлекают в основном остатки животных, которые водились на Багамах, пока туда не пришли лукайяны. «В нескольких голубых дырах мы нашли целые скелеты черепах с мягкими тканями. У листьев даже сохраняется прежняя окраска, а у насекомых — радужные сине-зеленые крылышки», — говорит Нэнси. Участник экспедиции палеонтолог Дейв Стедман поясняет, что бескислородная среда голубых дыр — идеальное место для консервации органического вещества. «Я не знаю на Земле другого места, столь сложного для исследования, но так много дающего ученым», — вторит ему Броад.
Медленно всплывая, мы с Кейкуком снова минуем завесу сероводорода и оказываемся у емкостей с чистым кислородом, подвешенных на глубине шесть метров. Мы переключаемся и зависаем, глубоко дыша. Через 65 минут с начала погружения мы снова ощущаем теплый воздух Багам. Даже сейчас, когда я ложусь на спину, чтобы передохнуть на их влажной прозрачной крышке, Звездные Врата кажутся мне добрым волшебным миром.
Карта багамских голубых дыр, исследованных экспедицией «Багамские голубые дыры»
