Офела (биом)

Офела (Биом) — термин, которым обозначается существующий в теории глобальный в мировом масштабе подземный биом, имеющий большой и ранее непризнанный уровень биоразнообразия и основанный на вырабатываемой хемоавтотрофными бактериями энергии. Данная теория впервые была сформулирована израильским зоологом Francis Dov Por в 2007 году в связи с открытием пещеры Аялон в Израиле, где был найден ряд эндемичных и изолированных от внешнего мира видов изолированной экосистемы.

Изолированные экосистемы

Еще несколько лет назад распространенной точкой зрения было то, что подземные биосферы получают энергию от наземной фотосинтезирующей жизни, которая в виде вертикальных потоков органического вещества попадает в пещеры. Однако недавно в глубоком море, в непосредственной близости от черных курильщиков, холодных источников и на дне Черного моря были открыты экосистемы, которые по крайней мере частично основаны на хемоавтотрофных сообществах. Эти исследования были подытожены в пещерных системах, таких как пещера Мовиле.

Пещера Аялон

В 2006 году при открытии пещеры Аялон в Израиле в ней были обнаружены 8 видов живых существ. Три из четрых видов ракообразных были ранее неизвестны. Отсутствие несовершеннолетних образцов и самок с икрой привело к предположению, что Typhlocaris ayyaloni и Tethysbaena ophelicola заплывают в подземное озеро пещеры Аялон только для поиска пищи, а размножаются в окружающих пещеру грунтовых водах. Это в свою очередь означает, что существует перемещение биомассы из пещерного озера в окружающие подземные воды. Этот гипотетический горизонтальный перенос энергии и биомассы явился основой гипотезы о существовании всемирного и не зависящего от поступления энергии извне биома, который Francis Dov Por назвал Офела.

Офела

Название «Офела» переводится с древнееврейского как «тьма» или «преисподняя». В Офеле серные и другие хемоавтотрофные бактерии создают биомассу на основе серы с использованием энергии термальной воды, а высшие виды живых существ питаются в свою очередь бактериями.

Тезис о глобальном характере Офелы основан на мировом распределении ракообразных отряда Термосбеновые, которые представлены в пещере Аялон видом Tethysbaena ophelicola. Отряд Термосбеновых представлен 36 видами и распространён во всем мире, кроме Южной Америки. Эти ракообразные характеризуются хорошей приспособленностью к высоким температурам, низкому содержанию кислорода в воздухе и питании на основе хемоавтотрофных бактерий. Доминирование отряда Термосбеновых в таких экосистемах, как пещера Аялон, объясняется тем, что транспортировка кислорода в их крови идет за счет гемоцианинов, которые по своей эффективности превосходят гемоглобин при высокой температуре и нехватке кислорода. Их глобальное распространение указывает по мнению Francis Dov Por на столь же глобальное распространение биома Офела.

Офела по мнению Francis Dov Por связана с потоками подземных вод, которые с одной стороны могут быть заблокированы геологическими поднятиями (горами), а с другой стороны течь под озерами и мелководными морями, тем самым соединяя подземные фауны островом с биомом Офела. Пики биоразнообразия Офелы приходятся на точки с низким содержанием соли и местами смешения холодных потоков подземных вод с текущей горячей водой. Francis Dov Por особо отмечает, что Офела не является пережитком прошлых геологических эпох, а представляет собой отдельный независимый биом, который имеет такие же пределы, как и прежде и в котором по прежнему происходят эволюционные изменения. Francis Dov Por, частично основываясь на открытии пещеры Аялон, рисует диаграмму с тремя глобальными слоями земной биосферы: хемоавтотрофная Bakteriosphäre глубоко в земной коре, где нет ни света, ни кислорода, Deuterobiosphäre на основе бактериального хемосинтеза и низкого содержания кислорода в воздухе (которая включает в себя и Офелу), а также надземной Eubiosphäre на основе фотосинтеза.

Критика

Теория Francis Dov Por не получила всеобщего признания. Так румынский зоолог Ştefan Negrea заявил, что не может быть полностью изолированных экосистем в природе. В связи с пещерой Мовиле изначально предполагалось, что она полностью изолирована от внешнего мира. Однако вскоре было доказано, что проникновение живых существ в пещеру Мовиле сверху было возможно через трещины в 14-метровом слое песчаника, как это например сделали Губоногие членистоногие класса Cryptops anomalans. Francis Dov Por не согласен с данным мнением и указывает на то, что проникновение живых существ сверху в пещеру Аялон было невозможно из-за толстого (более 100 метров толщиной) слоя твердого известняка между поверхностью Земли и самой пещерой.

См. также

• Подземная биосфера

Литература

• Ştefan Negrea: A remarkable finding that suggests the existence of a new groundwater biome based on chemoautotrophic resources, named «Ophel» by F. D. Por. In: Travaux de l’Institut de Spéologie Émile Racovitza, Band 48, 2009, S. 83-91, ISSN 0301-9187, Online PDF, 400 kB (abgerufen am 13. März 2014).
• Francis Dov Por: Deuterobiosphere the Chemosynthetic Second Biosphere of the Globe. A First Review. In: Integrative Zoology, Band 3, 2008, S. 101—114, DOI:10.1111/j.1749-4877.2008.00083.x.
• Francis Dov Por: Groundwater life: some new biospeleological views resulting from the Ophel paradigm. In: Travaux de L`Institut de Spéologie Émile Racovitza, Band 50, 2011, S. 61-76, ISSN 0301-9187, Online PDF, 1,7 MB (abgerufen am 13. März 2014).
• Francis Dov Por: Ophel, the Newly Discovered Hypoxic Chemolithotrophic Groundwater Biome: A Window to Ancient Animal Life. In: Alexander V. Altenbach, Joan M. Bernhard, Joseph Seckbach (Hrsg.): Anoxia. Evidence for Eukaryote Survival and Paleontological Strategies (= Cellular Origin, Life in Extreme Habitats and Astrobiology Volume 21), Springer, Dordrecht u. a. 2012, S. 463—478, ISBN 978-94-007-1895-1.
• Francis Dov Por et al.: Ophel: A groundwater biome based on chemoautotrophic resources. The global significance of the Ayyalon cave finds, Israel. In: Hydrobiologia, Nummer 592, 2007, S. 1-10, DOI:10.1007/s10750-007-0795-2.
• Francis Dov Por et al.: Animal life in the chemoautotrophic ecosystem of the hypogenic groundwater cave of Ayyalon (Israel): A summing up. In: Natural Science, Band 5, Nummer 4A, 2013, S. 7-13, DOI:10.4236/ns.2013.54A002.