Επιστήμονες ανακαλύπτουν ζωή στον «υπόκοσμο» του βυθού της θάλασσας

Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ομάδες ζώων, όπως σωληνοειδή σκουλήκια και σαλιγκάρια, που ζουν σε ηφαιστειακές σπηλιές κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας, αποκαλύπτοντας ένα άγνωστο μέχρι σήμερα αλλά ακμάζον οικοσύστημα.

Οι ερευνητές έκαναν την εκπληκτική ανακάλυψη κατά τη διάρκεια μιας 30ήμερης αποστολής στο ερευνητικό σκάφος «Falkor (too)» του Ινστιτούτου Ωκεανών Σμιντ με σκοπό να εξερευνήσουν ένα υποθαλάσσιο ηφαίστειο στα ανοικτά της Κεντρικής Αμερικής, το οποίο αποτελεί μέρος της ανόδου του Ανατολικού Ειρηνικού.

Η εκτεταμένη ανύψωση εμφανίζεται εκεί όπου συναντώνται δύο τεκτονικές πλάκες στον πυθμένα του Ειρηνικού Ωκεανού. Κατά μήκος της κορυφογραμμής βρίσκονται υδροθερμικές πηγές ή «ανοίγματα» στον πυθμένα όπου το θαλασσινό νερό και το καυτό μάγμα από το υπέδαφος του φλοιού της Γης ενώνονται και δημιουργούν ένα είδος υποβρύχιας θερμής πηγής.

Μια ποικιλία θαλάσσιων οργανισμών συγκεντρώνεται εκεί, γύρω από τις πηγές, οι οποίες εκλύουν στοιχεία που βοηθούν τα βακτήρια, τα μύδια, τα σωληνοειδή σκουλήκια και άλλα ζώα να επιβιώσουν σε εξαιρετικά μεγάλα βάθη του ωκεανού. Το οικοσύστημα των «αεραγωγών» έχει μελετηθεί σε βάθος, αλλά οι περιοχές κάτω από τους αεραγωγούς έχουν παραμείνει σε μεγάλο βαθμό εκτός εμβέλειας.

Χρησιμοποιώντας το τηλεχειριζόμενο όχημα SuBastian, οι ερευνητές αποκάλυψαν τμήματα του υποθαλάσσιου πυθμένα και ανακάλυψαν μια έκπληξη: σπήλαια που συνδέονται με τους αεραγωγούς και «ξεχειλίζουν» από γιγαντιαία σωληνοειδή σκουλήκια, μερικά από τα οποία φτάνουν σε μήκος έως και 0,5 μέτρα μαζί με άλλα ζώα. Η αποκάλυψη υποδηλώνει τη σύνδεση μεταξύ των οικοσυστημάτων του βυθού και του υποθαλάσσιου πυθμένα, επιτρέποντας στη ζωή να ευδοκιμεί σε απροσδόκητα μέρη πάνω και κάτω από τον ωκεάνιο πυθμένα.

Ενώ η ομάδα παρατήρησε για πρώτη φορά το οικοσύστημα του υποθαλάσσιου πυθμένα το καλοκαίρι του 2023, η έρευνα που περιγράφει το περιβάλλον και τα ζώα του δημοσιεύθηκε την Τρίτη στο περιοδικό Nature Communications.

«Θέλουμε να κατανοήσουμε πώς τα ζώα ταξιδεύουν και πώς διασκορπίζονται, γι' αυτό κοιτάξαμε για πρώτη φορά στο υπέδαφος», δήλωσε η συν-συγγραφέας της μελέτης Dr. Sabine Gollner, θαλάσσια βιολόγος και ανώτερη επιστήμονας στο Βασιλικό Ινστιτούτο Θαλάσσιων Ερευνών της Ολλανδίας, σε βίντεο που έδωσε στη δημοσιότητα το Ινστιτούτο Ωκεανών Schmidt. «Τα ζώα είναι σε θέση να ζουν κάτω από τις υδροθερμικές πηγές και αυτό, για μένα, είναι εντυπωσιακό».

Ο «υπόκοσμος» του βυθού

Οι επιστήμονες έχουν εδώ και πολύ καιρό γοητευτεί από τη ζωοπανίδα που συσσωρεύεται γύρω από τους υδροθερμικούς αεραγωγούς και μελετούν αυτά τα μοναδικά οικοσυστήματα τα τελευταία 50 χρόνια.

Η μετατόπιση των τεκτονικών πλακών της Γης δημιουργεί νέες υδροθερμικές πηγές με την πάροδο του χρόνου και είναι γνωστό ότι τα θεμελιώδη ζώα του βυθού, όπως τα σωληνοειδή σκουλήκια, εγκαθίστανται σε αυτές τις νέες πηγές μέσα σε λίγα χρόνια.

Υπάρχει μικροβιακή ζωή κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας με βάση δείγματα από το υγρό που απελευθερώνεται από τις υδροθερμικές πηγές, όπως έχουν επίσης υποδείξει ορισμένες έρευνες.

Παρατηρήθηκαν σωληνοσκώληκες να ζουν σε βάθος αρκετών εκατοστών μέσα στις ρωγμές του βυθού κοντά στους αεραγωγούς, αλλά η ομάδα μελέτης δεν ήταν σίγουρη για το πώς οι μικροσκοπικές προνύμφες σωληνοσκωλήκων, μήκους μικρότερου από 1 χιλιοστό, θα μπορούσαν να κολυμπήσουν ενάντια στο ρεύμα για να εγκατασταθούν και να αναπτυχθούν σε αυτούς τους χώρους, δήλωσε η Gollner. Τα σωληνοειδή σκουλήκια είναι ακίνητα πλάσματα που εγκαθίστανται και αναπτύσσονται σε ένα μέρος χωρίς να μετακινούνται, όπως οι πεταλίδες.

«Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο υποθέσαμε ότι οι προνύμφες των σωληνοσκωλήκων μπορούν να ταξιδεύουν σε ρωγμές κάτω από το έδαφος με το θερμό υγρό του αεραγωγού για να εγκαταστήσουν τους επιφανειακούς αεραγωγούς από κάτω», δήλωσε η Gollner σε ένα e-mail.

Η ερευνητική αποστολή, υπό την ηγεσία της επικεφαλής συγγραφέως της μελέτης Dr. Monika Bright, καθηγήτριας και επικεφαλής του τμήματος λιμνολογίας και βιο-ωκεανογραφίας του Πανεπιστημίου της Βιέννης, σχεδίασε ένα πείραμα που περιλάμβανε την τοποθέτηση δικτυωτών κουτιών στον πυθμένα 2.515 μέτρα κάτω από την επιφάνεια του ωκεανού για τη συλλογή δειγμάτων από τις ρωγμές του φλοιού της Γης.

Αλλά ήταν πιο δύσκολο από ό,τι αναμενόταν, δήλωσε η Gollner. Η άμεση απόδειξη της παρουσίας πανίδας κάτω από τον πυθμένα της θάλασσας θα απαιτούσε πιο βαριά μεταφορά - κυριολεκτικά.

«Έπρεπε κατά κάποιο τρόπο να είμαστε δημιουργικοί και να χρησιμοποιήσουμε ουσιαστικά μια νέα μέθοδο», δήλωσε η Gollner. «Το να αναποδογυρίσουμε τις πέτρες μας έδωσε τη δυνατότητα να δούμε τον υπόκοσμο των υδροθερμικών φρεατίων».

Η ομάδα χρησιμοποίησε τον ρομποτικό εξερευνητή SuBastian για να ανοίξει μικρές τρύπες σε βράχους στον πυθμένα και να τους σηκώσει. Ο βραχίονας του ROV αναποδογύρισε ένα μικρό κομμάτι του ηφαιστειακού φλοιού, αποκαλύπτοντας κοιλότητες κάτω από τις υδροθερμικές πηγές γεμάτες με νερό σε θερμοκρασία 24 βαθμών Κελσίου - καθώς και σωληνοειδή σκουλήκια μικρά και μεγάλα, κινούμενα ζώα όπως σαλιγκάρια και χημειοσυνθετικά βακτήρια.

Το φως του ήλιου δεν μπορεί να εισχωρήσει στα βάθη του ωκεάνιου πυθμένα για να βοηθήσει τους οργανισμούς να μετατρέψουν τα στοιχεία σε οξυγόνο και σάκχαρα μέσω της φωτοσύνθεσης. Αντί του ηλιακού φωτός, τα χημειοσυνθετικά βακτήρια χρησιμοποιούν χημικές αντιδράσεις για να παράγουν σάκχαρα που χρησιμοποιούν άλλα ζώα που βρίσκονται συγκεντρωμένα γύρω από τους αεραγωγούς για να ζήσουν.

«Η κατανόησή μας για τη ζωή των ζώων στις υδροθερμικές πηγές σε μεγάλα βάθη της θάλασσας έχει διευρυνθεί σημαντικά με αυτή την ανακάλυψη», δήλωσε η Bright σε ανακοίνωσή της. «Τα ζώα των αεραγωγών πάνω και κάτω από την επιφάνεια ευδοκιμούν μαζί σε αρμονία, ανάλογα με τις συνθήκες που επικρατούν στην περιοχή».

Η αποκάλυψη της ζωής σε αυτό το άγνωστο μέχρι σήμερα υποβιότοπο υποδηλώνει ότι μπορεί να υπάρχουν πολύ περισσότεροι οργανισμοί από όσους έχουν καταγράψει οι επιστήμονες στα βάθη του ωκεανού ή κατά μήκος του πυθμένα του, δήλωσε ο Alex Rogers, θαλάσσιος βιολόγος και επιστημονικός διευθυντής της Ocean Census. Ο Rogers δεν συμμετείχε στη νέα μελέτη.

Είναι επίσης πιθανό ότι αυτά τα υπόγεια οικοσυστήματα παραμένουν όταν οι αεραγωγοί «απενεργοποιηθούν» με την πάροδο του χρόνου, οπότε θα μπορούσαν να σχηματίσουν νέα περιβάλλοντα για άλλα είδη, είπε.

«Η δημοσίευση συμβάλλει στην κατανόησή μας για τα οικοσυστήματα των αεραγωγών, τον τρόπο με τον οποίο διατηρούνται οι πληθυσμοί των οργανισμών των αεραγωγών και το πόση ακριβώς ζωή υπάρχει σε αυτά τα συστήματα», δήλωσε ο Rogers.

Προστατεύοντας έναν υπόγειο κόσμο

Στη συνέχεια, η ομάδα θέλει να προσδιορίσει αν υπάρχει ζωή κάτω από όλες τις υδροθερμικές πηγές της βαθιάς θάλασσας, καθώς και πόσο μακριά εκτείνονται οι σπηλιές οριζόντια και κάθετα, δήλωσε η Gollner.

«Η ανακάλυψη της ζωής κάτω από την επιφάνεια του φλοιού της Γης εγείρει ερωτήματα σχετικά με την έκταση αυτών των οικοσυστημάτων, η οποία είναι μεγαλύτερη από αυτή που μπορεί να φανεί στην επιφάνεια του βυθού», έγραψαν οι συγγραφείς στην επιστημονική έκθεση. «Η μελέτη της βιόσφαιρας του υποθαλάσσιου πυθμένα για τη ζωή μόλις άρχισε».

Αλλά πρέπει να δίνεται εξαιρετική προσοχή κατά τη μελέτη αυτών των εύθραυστων οικοσυστημάτων.

Για τη μελέτη, οι ερευνητές σήκωσαν μόνο έξι μικρά τετράγωνα του βυθού με διαστάσεις περίπου 50 επί 50 εκατοστά για να προκαλέσουν όσο το δυνατόν λιγότερη διαταραχή.

Η ομάδα ανησυχεί ότι η ανύψωση μεγαλύτερων κομματιών ή οποιαδήποτε μορφή μεγάλης γεώτρησης, όπως η εξόρυξη σε βαθιά θαλάσσια ύδατα, θα μπορούσε να αλλάξει τη διαδρομή των υδροθερμικών φρεατίων και να τα ανακατευθύνει ώστε να εκτοξευθούν σε άλλα σημεία, προκαλώντας τον θάνατο της ζωής που συσσωρεύεται γύρω από τα ανοίγματα, δήλωσε η Gollner.

«Εχοντας αυτή τη γνώση, ξέρουμε επίσης ότι δεν πρέπει να προστατεύουμε μόνο αυτό που βλέπουμε στην επιφάνεια, αλλά και αυτό που ζει από κάτω, επειδή είναι ένα σημαντικό συστατικό αυτού του οικοσυστήματος», δήλωσε η Bright.

Πηγή: CNN