Пещерные строители

Некоторые выдающиеся по красоте пещеры обязаны своим теперешним обликом самым незаметным, невидимым невооружённому взгляду "трудягам" - бактериям.

Пещера это - естественная подземная полость в верхней толще земной коры, сообщающаяся с поверхностью земли одним или несколькими выходными отверстиями. Наиболее крупные пещеры - сложные системы проходов и залов, нередко суммарной протяженностью до нескольких десятков километров.

Формирование пещер может быть обусловлено целым рядом очевидных или неочевидных факторов:

1. Деятельностью подземной речной сети в известняках, доломитах, гипсах и других легкорастворимых породах. Вода, просачиваясь по порам и трещинам и растворяя породы, способствует их расширению и превращению в каверны и пещеры. Часто просочившаяся в пещеру и насыщенная минералами вода, испаряется. При этом образуются сталактиты (натечные образования, которые свисают с потолка пещеры) и сталагмиты (нарастают снизу вверх). Некоторые из таких образований весьма живописны.
2. Пещеры могут формироваться и в результате вулканической деятельности: при вытекании жидкой лавы из-под затвердевшего лавового потока (лавовые тоннели), наличии газовых карманов в лаве, протаивании льда под лавой и пр.
3. Иногда пещеры возникают в результате землетрясений.
4. Морские волны вымывают пещеры в береговых уступах, а реки - в склонах долины.
5. В пустынях переносимые ветром твердые песчинки могут "выдалбливать" пещеры в скалах.

Вероятно, это далеко не исчерпывающий перечень.

Пещеры с эпохи палеолита служили убежищем человеку и животным. В них сохранились костные остатки, орудия труда и быта, скульптурные и наскальные изображения, обнаруженные впоследствии в наши дни. Широко известны, например, позднепалеолитические пещеры Ласко (во Франции) и Капова (в Башкирии) с хорошо сохранившейся наскальной живописью. В некоторых пещерах обитает специфическая фауна, так называемая спелеофауна, в том числе слепые и слабо видящие животные (насекомые, рыбы, земноводные), сообщает энциклопедия "Кругосвет".

Пещеры - это уникальные природные образования со своим микроклиматом и особыми физико-химическими условиями. По мнению американских геологов, многие из редкостных по своей красоте пещер, обязаны своим существованием и "внешностью" бактериям.

В карстовых ландшафтах, в которых горная порода растворяется, образуются полости и каналы. Они могут стать либо системами пещер, либо заполниться водой или нефтью, образуя, соответственно, водоносные слои или нефтяные месторождения. Большинство карстовых систем формируются тогда, когда угольная кислота разъедает карбонатные отложения. Однако эту работу может выполнять и другая кислота, необычный источник которой ученые нашли совсем недавно.

Пещера содержит источник богатой сероводородом воды, но только очень малая часть этого вещества попадает в воздух пещеры. Зато сероводород используется микроорганизмами как источник энергии, сжигая который, они формируют серную кислоту. И здесь серная кислота - побочный продукт их метаболического процесса. Другими словами, известняк в гипс превращают именно эти самые микроорганизмы. И постепенно отходы бактериальной жизнедеятельности превращают крошечные трещины в большие и очень красивые пещеры, сообщает "Аккумулятор новостей".

Учеными установлено, что значительную роль в жизни пещерных обитателей играет субстрат. Я. А. Бирштейн показал, что грунт некоторых пещерных водоемов (пещеры Рион ГЭС) на 10-20% по весу состоит из бактерий. Образуется своеобразная цепочка: бактерии питаются минеральными солями и органическими соединениями; их поедают одноклеточные существа - протесты; протестов - глиноеды; глиноедов - хищники. Таким образом, в основе всего лежит глина, играющая роль своеобразного пастбища для пещерных животных, рассказывается в статье "Обитатели подземного мира".

Систематика пещерных бактерий находится в стадии разработки. Разделяют их по разным критериям:

1. Формы бактерий, жизнедеятельность которых происходит в присутствии кислорода и без него - аэробы и анаэробы.
2. Бактерии, которые образуют жизненно необходимые вещества из неорганических и органических соединений - автотрофы и гетеротрофы.
3. Бактерии, обитающие как в водах ледниковых пещер, так и в водах горячих источников.

И это далеко не полная систематика. Исследователи продолжают всесторонне изучать этот удивительный мир крошечных "строителей" пещер. Нужно это, в первую очередь, для реализации различных программ, к примеру, связанных с сельскохозяйственной деятельностью.

Чрезвычайно еще значима, хотя и до конца не выяснена, роль бактерий и грибов в образовании различных пещерных отложений. Железобактерии часто определяют окраску карбонатных натеков; гетеротрофные бактерии участвуют в образовании лунного молока и кальцитовых цветов; микрогрибки, попадая на потолок пещеры, прорастают в каплях воды и участвуют в образовании сталактитов; нитрифицирующие и серобактерии формируют азото- и серосодержащие минералы. Многие автотрофные и гетеротрофные бактерии вызывают микробиальную коррозию известняков и натеков, "выедая" в них углубления и даже сквозные отверстия.

Особенно активна биокоррозия на контакте натеков и гуано летучих мышей, отмечается в статье  "Обитатели подземного мира".

Ученые, анализируя данные по различным пещерам мира, свидетельствуют, что в составе пород пещер могут находиться до 50-80 видов бактерий. Большинство из них принимают активное участие в процессах разрушения известняков и в образовании различных вторичных минералов.

Пещеры, которые формируют бактерии, растут гораздо быстрее, нежели те, которые "создаются" различными естественными кислотами.

Тем не менее, по сравнению с "внешними" условиями бактерии в пещерах развиты мало и приспособлены к более-менее стабильному климатическому режиму в мало изменяющихся фоновых гидрологических и гидрохимических условиях. Исходя из этого, они не могут быстро приспосабливаться к различным изменениям условий окружающей среды, поэтому бактерии начинают постепенно вымирать при "вмешательстве" в их "жизнь" микроорганизмов, занесенных извне.

Значительное влияние на стабильность и благополучное существование стаций пещерных экосистем оказывают, в первую очередь, различные виды антропогенного пресса.

Это, в первую очередь, конечно же, связано с туристско-экскурсионной деятельностью человека, которая зачастую не продумана, хаотична и научно не обоснована, что может приводить, как к разрушению уникальных и малоизученных экологических систем, так и к накоплению болезнетворных для человека микроорганизмов.

Ученые продолжают изучать и анализировать сей уникальный феномен - "строительство" пещер бактериями. И если пока неясно, какие загадки и их разгадки, в перспективе, таит в себе эданное интереснейшее природное явление, то, возможно, в будущем пользу от "бактериальной стройки" будет трудно переоценить.