Учёный исследует сотни подводных пещер в поисках новых форм жизни

Моя работа — это кейв-дайвинг. Чтобы изучать биологию и экологию прибрежных солёных пещер и их морскую фауну, мы с напарниками отправляемся под землю и под воду. Часто мы бываем в местах, где не ступала нога человека. В то время как вершины гор можно увидеть с самолёта, а глубины океана — картографировать с помощью сонара, пещеры можно исследовать только лично.

За последние 40 лет я исследовал более 1500 подводных пещер по всему миру: от Австралии и Средиземноморья до Гавайев, Багам и всего Карибского бассейна. Опустившись на глубину 18–30 метров в пещеру без единого луча света и длиной 32 км, никогда не знаешь, что увидишь за следующим поворотом.

Научные исследования как экстремальный спорт

Список того, что может пойти не так во время погружения, огромен. Отказ оборудования или освещения, протекающие баллоны, обрыв направляющего линя, потеря ориентации, обвал, взмучивание ила, ведущее к нулевой видимости, ядовитые газовые смеси — это полевая работа, которая может стать вопросом жизни и смерти. За годы у меня было несколько опасных ситуаций, и, к сожалению, я потерял нескольких друзей и коллег в пещерных происшествиях.

Подводные пещеры могут быть очень враждебными. Одна такая пещера — система Дэвилс в северо-центральной Флориде — унесла жизни как минимум 14 человек за последние 30 лет.

Моя семья смирилась с тем, что моё занятие — не прогулка в парке. В свои 69 лет я делаю акцент на безопасности, физической и психической готовности и неукоснительно следую главному правилу кейв-дайвинга — никогда не нырять в одиночку. Мы с коллегами погружаемся командами по 2–3 дайвера, постоянно следя друг за другом. Наши погружения обычно длятся около 90 минут, но могут достигать трех часов и более.

Открытия, оправдывающие смертельный риск

Мы находим не только новые виды, но и более высокие таксономические группы, включая новый класс, отряды, семейства и роды, ранее неизвестные ни в одной другой среде обитания на планете. Некоторые из найденных нами животных имеют близких родственников в аналогичных пещерах на противоположных окраинах Атлантического океана или даже на другом конце Земли (например, Багамы vs Западная Австралия).

Хотя большинство этих пещер образованы в известняке, они также включают затопленные морской водой лавовые трубки вулканического происхождения. Удивительно, но в них обитают схожие типы животных.

В пустынях Западного Техаса наша команда обнаружила и исследовала самую глубокую подводную пещеру в США, достигнув глубины 141 метр (462 фута).

Аспиранты в моей лаборатории работают над разнообразными вопросами:

• Изучают природу хемосинтетических процессов в пещерах — как микроорганизмы используют энергию химических связей, а не световую (как при фотосинтезе), для производства органического вещества — и их значение для пищевой сети пещеры.
• Исследуют записи истории уровня моря во времена ледникового периода, сохранившиеся в пещерных отложениях.
• Анализируют проникновение корней деревьев в подводные пещеры и их важность для вышележащего тропического леса.

Мы находим свидетельства того, что виды-сестры пещерных животных на противоположных берегах Атлантики разделились около 110 миллионов лет назад, когда движения тектонических плит инициировали раскрытие океана. Также мы определяем, как экологические факторы влияют на численность и разнообразие животных в солёных пещерах.

Наши исследования имеют серьёзные последствия, особенно для охраны исчезающих видов и окружающей среды. Поскольку многие пещерные животные встречаются только в одной конкретной пещере, загрязнение или разрушение пещер может привести к вымиранию видов. К сожалению, при создании многих охраняемых территорий и заповедников виды пещер не учитывались.

Некоторые открытия могут быть совершенно неожиданными. Например, когда мы секвенировали ДНК различных членистоногих (ракообразных и насекомых), данные убедительно подтвердили родственные связи между шестиногими (насекомыми) и ремипедами — небольшой и загадочной группой морских ракообразных, встречающихся исключительно в подводных пещерах. Это ставит ремипед в ключевое положение для понимания эволюции ракообразных и насекомых.

Даже на этом этапе жизни я считаю, что риски, связанные с моими исследованиями, того стоят. Это как воплощение мантры из «Звёздного пути» — «смело идти туда, где не ступала нога человека». Шанс открыть новые формы морской жизни, увидеть никогда ранее не виданные подводные формации, обширные залы, бесконечные туннели и глубокие пропасти, плыть в самой голубой и чистой воде на Земле — я каждый день готов к таким исследованиям и их вызовам.