Scientists are obsessed with this lake - Nicola Storelli and Daniele Zanzi

Переводчик: Natalia Savvidi Редактор: Rostislav Golod

Roughly 3 billion years ago,

Примерно три миллиарда лет назад

a single-celled photosynthetic bacterium began burping a new chemical

одноклеточная фотосинтезирующая бактерия начала выделять новое химическое вещество,

that was poisonous to nearly every species on Earth.

смертельное почти для всех биологических видов на Земле.

Over the following hundreds of millions of years,

В последующие сотни миллионов лет

more microorganisms began producing this toxic gas,

всё бóльшее число микроорганизмов начали вырабатывать этот токсичный газ,

first saturating Earth's oceans and eventually its atmosphere.

который сначала заполнил океаны Земли, а затем и атмосферу.

Up here, this chemical changed the composition of pre-existing gases

Здесь наверху это химическое вещество

настолько сильно изменило состав первичный состав атмосферы,

so drastically that it caused a global ice age.

что это привело к ледниковому периоду.

And the name of this powerful, poisonous, world-changing gas? Oxygen.

А как называется этот мощный токсичный газ, меняющий мир?

Кислород.

In the millions of years since the Great Oxygen Catastrophe,

За миллионы лет, прошедших после кислородной катастрофы,

most life, including all multicellular organisms,

большинство живых существ, включая все многоклеточные организмы,

have evolved to rely on this gas.

эволюционировали и перешли на дыхание этим газом.

However, there are some places where oxygen-averse microorganisms,

Однако кое-где вновь появились микроорганизмы,

не переносящие кислород,

like those from Earth's earliest days, have re-emerged.

подобные тем, что существовали на Земле в самом начале её формирования.

Many of these places are in the ocean depths,

Многие из этих мест находятся в глубинах океанов

beyond the reach of researchers.

и недоступны для исследователей.

But there are other bodies of water completely devoid of oxygen,

Но есть и другие водоёмы, совершенно не содержащие кислорода,

но расположенные достаточно близко к поверхности,

yet close enough to the surface to explore.

что позволяет их исследовать.

And one such lake is hidden high in the Swiss Alps’ Piora Valley.

Одно из таких озёр спрятано на большой высоте

в долине Пиора в Швейцарских Альпах.

Formed over 10,000 years ago,

Озеро Каданьо, образовавшееся более 10 000 лет назад,

Lake Cadagno is one of roughly 200 known meromictic lakes,

является одним из около 200 известных сегодня меромиктических озёр.

meaning it's actually two distinct bodies of water stacked on top of each other.

На самом деле это две разные массы воды, расположенные одна над другой.

The top layer functions like a standard body of freshwater.

Верхний слой представляет собой обычный водоём с пресной водой.

It’s safe for swimming and known mostly for a plump and plentiful fish population

Это место безопасно для купания

и известно, прежде всего, благодаря большому количеству рыбы,

that’s been the subject of local fishing legends for centuries.

о которой на протяжении веков рассказывают легенды местные рыбаки.

But just 13 meters beneath that bounty is a dense, sulfurous, oxygen-free pool

Но всего в 13 метрах под этим изобилием рыбы

находится густая сернистая бескислородная водная масса,

lethal to any multicellular life forms, fish included.

и она губительна для каких бы то ни было многоклеточных форм жизни, включая рыб.

In a typical lake, the entire body of water would gradually mix,

В обычном озере вся водная масса постепенно перемешивается,

diffusing oxygen from the surface throughout.

рассеивая кислород с поверхности по всему объёму водной массы.

But these two layers never mix, as is the case with any meromictic lake.

Но в этом озере оба слоя никогда не смешиваются,

как и в других меромиктических озёрах.

And the reason for this divide in Cadagno

Причиной этого феномена в Каданьо

is the waters’ unique chemical compositions.

является уникальный химический состав воды.

Both layers are fed by rainwater flowing down the mountains,

Оба слоя питаются дождевой водой, стекающей с гор,

however, this water can take two paths.

однако эта вода попадает в озеро двумя путями.

The first is to trickle down the granitic mountain directly into the top layer.

Во-первых, стекая вниз по гранитной горе прямо в верхний слой.

The second is to seep into the Piora Valley’s vein of dolomite—

Во-вторых, просачиваясь сквозь доломит — пористую породу в долине Пиора,

a porous rock full of salts such as sulfate.

содержащую соли, например, сульфаты.

Rainwater that sinks into the dolomite will slowly inch towards the lake,

Дождевая вода, попадающая в доломит, медленно стекает в озеро,

all the while shedding its oxygen and picking up salts.

при этом выделяя кислород и накапливая соли.

Finally, this heavier water will cascade from sublacustrine springs

Наконец более тяжёлая вода

будет вытекать из внутриозёрных источников

below the lake’s surface,

forming the dense, salt-rich bottom layer.

и образовывать плотный, богатый солями донный слой.

This lower layer is anoxic, meaning oxygen free,

Этот нижний слой не содержит кислорода

and will suffocate any oxygen-dependent life.

и может погубить организмы, дышащие кислородом.

But it’s ideal for the kind of anaerobic bacteria that died off

Но он идеально подходит для анаэробных бактерий,

вымерших во время кислородной катастрофы.

in the Great Oxygen Catastrophe.

The flow from the sublacustrine springs creates microenvironments

Поток из внутриозёрных источников создаёт микросреду,

which feed large aggregates of microorganisms

питающую большие скопления микроорганизмов со дна озера,

that emerge from the lakebed in strange and otherworldly shapes.

имеющих необычную и странную форму.

Various anaerobic microorganisms take in the water's sulfate

Различные анаэробные микроорганизмы поглощают из воды сульфат

and emit toxic sulfide.

и выделяют токсичный сульфид.

And at the border of these layers,

А на границе этих слоёв есть тонкий слой,

there’s a thin blanket mainly composed of pink-bodied Chromatium okenii:

состоящий в основном из розовых бактерий Chromatium okenii, —

a photosynthesizing bacterium that relies on this sulfur

это фотосинтезирующие бактерии, питающиеся этой серой так же,

the way most plants rely on oxygen.

как и большинство растений поглощает кислород.

However, while neither water nor organisms move between the layers,

Однако, несмотря на то,

что ни вода, ни организмы не перемещаются между слоями,

these ecosystems aren’t completely out of touch.

какая-то связь между этими экосистемами всё же существует.

Chromatium okenii live at the top of the bottom layer

Бактерии Chromatium okenii обитают в верхней части нижнего слоя,

because they need to be as close to the sun as possible.

потому что им необходимо находиться как можно ближе к солнечному свету.

But while they never cross into the deadly oxygenated waters,

Но хотя они никогда не попадают

в смертельные для них воды, насыщенные кислородом,

they’re close enough that organisms like zooplankton can dive down,

они находятся достаточно близко, чтобы такие организмы, как зоопланктон,

могли опускаться, поедать их и снова подниматься на поверхность.

eat them, and get back up.

In fact, this relationship forms the bottom of the upper layer’s

Фактически, в результате этой взаимосвязи образуется нижнее звено

устойчивой пищевой цепи верхнего слоя,

robust food chain

supporting the lake’s legendary fish population.

поддерживающей в озере популяцию рыб, о которой слагают легенды .

This unique ecology is more than just a boon for Cadagno’s fishermen.

Уникальная экосистема озера — не просто подарок для рыбаков Каданьо.

Having access to an isolated anaerobic ecosystem

Имея доступ к изолированной анаэробной экосистеме,

allows scientists to model the world before the Great Oxygen Catastrophe.

учёные могут смоделировать мир до кислородной катастрофы.

For example, when Chromatium okenii form their blanket,

Например, когда образуется слой бактерий Chromatium okenii,

they increase the density of that thin layer of water.

увеличивается плотность этого тонкого слоя воды.

As the water sinks, these microorganisms are forced to swim back up,

Когда вода опускается вниз,

эти микроорганизмы вынуждены возвращаться наверх,

creating a minute mixing of water called bioconvection.

и в результате вода мгновенно перемешивается,

это называется биоконвекцией.

This billions of years old phenomenon might be a clue

Это явление, которому миллиарды лет, может быть ключом к пониманию того,

to how early life evolved the ability to swim.

как у ранних форм жизни появилась способность плавать.

And it’s just one of the many insights that await researchers

Это лишь одно из многочисленных открытий,

которые предстоит сделать учёным, изучающим таинственные глубины Каданьо.

studying Cadagno’s mysterious depths.