היצורים שחיים באזור התהומות ללא אור שמש
דמיינו נקודה בכדור הארץ שבה הלחץ גדול פי 1000 מזה שאנו חווים על פני הקרקע. מקום שבו הטמפרטורה קרובה לקפיאה, והחושך מוחלט. זהו "אזור התהומות" האזור העמוק ביותר באוקיינוסים, המתחיל בעומק של כ-6,000 מטר מתחת לפני הים. עד לפני שנים מעטות האמינו מדענים שהחיים במקומות כאלה מוגבלים למספר קטן של יצורים פשוטים, המסתמכים על שרידי מזון השוקעים מהשכבות העליונות של האוקיינוס.
ב-2024 משלחת מחקר בינלאומית בהובלת המכון למדע והנדסה של ים עמוק של האקדמיה הסינית למדעים יצאה לחקור שתי תעלות אוקייניות עמוקות במיוחד, תעלת קוריל-קמצ'טקה ותעלת אלאוטיאן המערבית באוקיינוס השקט הצפוני. החוקרים השתמשו בצוללת מאוישת בשם "פנדוזה", אחד מכלי השיט המעטים בעולם המסוגלים להגיע לעומקים של כמעט 11,000 מטר. במהלך הצלילות הם תיעדו ממצאים מדהימים, התגלה מה שעשוי להיות אחת התגליות המשמעותיות ביותר בחקר האוקיינוסים.
בעומקים של 5,800 עד 9,533 מטר, העמוקים ביותר שנתגלו אי פעם, מצאו החוקרים "ערים" של יצורים חיים במעמקי הים, ששורדים בלי טיפה של אור שמש וחיות על "מרק כימי" שיוצא מהאדמה. אלה אינן קבוצות קטנות של יצורים בודדים, זה מערכות אקולוגיות שלמות משתרעות כאן על פני מרחק של 2,500 ק"מ. ד"ר מנגראן דו, הגיאוכימאית שהובילה את המחקר, תיארה את הרגע שבו הבחינה לראשונה ב"יצורים מדהימים", מינים שונים של צדפות ותולעי צינור שמעולם לא תועדו בעומק כה רב. הממצאים פורסמו בכתב העת המדעי היוקרתי "נייצ'ר", והם מציגים תמונה חדשה לחלוטין של החיים במעמקי האוקיינוס.
כימוסינתזה: חיים ללא אור שמש בתהום
כיצד יכולים יצורים לשרוד במקום שבו אין אפילו שמץ של אור שמש? התשובה טמונה בתהליך שנוצר במיוחד עבור סביבות קיצוניות אלה, כימוסינתזה. בניגוד לצמחים שמשתמשים באור השמש כדי לייצר מזון בתהליך הפוטוסינתזה, חיידקים מסוימים מסוגלים להמיר כימיקלים כמו מתאן ומימן גופרתי לאנרגיה. חיידקים אלה מהווים את הבסיס לכל שרשרת המזון בעומקי התהום.
בתעלת קוריל-קמצ'טקה ובתעלת אלאוטיאן המערבית, החוקרים גילו קהילות עשירות של יצורים כימוסינתטיים. בין הממצאים: תולעי צינור המתמחות בחיים סימביוטיים עם חיידקים כימוסינתטיים, וצדפות כימוסימביוטיות בגדלים משתנים. היצורים הללו יוצרים מערכות אקולוגיות צפופות ומשגשגות בעומקים קיצוניים, המשתרעות על פני מרחקים של קילומטרים רבים לאורך קרקעית האוקיינוס.
המדענים גילו גם ריכוזי מתאן גבוהים באופן חריג במשקעים, עולים באופן משמעותי על מסיסות המתאן הצפויה בעומקים אלה. ניתוח איזוטופי של פחמן ודאוטריום הראה שהחיידקים ממירים חומר אורגני במשקעים לפחמן דו-חמצני, ופחמן דו-חמצני למתאן. מחזור מקומי של ייצור מזון שלא היה ידוע קודם לכן בעומקים כאלה.
מהפכה בהבנת מחזור הפחמן האוקייני
הממצאים משנים באופן יסודי את ההבנה שלנו לגבי החיים בעומקי האוקיינוס. עד כה האמינו מדענים שהפאונה ההדאלית, בעלי החיים החיים באזור התהומות, מסתמכת בעיקר על "שלג ימי": חלקיקים אורגניים של צמחים מתים, בעלי חיים ופלנקטון ששוקעים מהחלקים העליונים של האוקיינוס אל קרקעית הים. אבל הגילוי של קהילות כימוסינתטיות נרחבות כל כך מצביע על מקור אנרגיה עצמאי לחלוטין, שאינו תלוי באור השמש או בחומר אורגני מפני השטח.
החוקרים מציעים מודל גיאולוגי להיווצרות דליפות קרות בתעלות: הטופוגרפיה בצורת V של התעלות משמשת כמלכודת טבעית, המאפשרת הצטברות מהירה של כמויות משמעותיות של חומר אורגני. בתנאים אנאירוביים השוררים בשכבות המשקע העמוקות, הפחתה מיקרוביאלית של פחמן דו-חמצני מחומר אורגני משקעי מקיימת מתנוגנזה, ייצור מתאן. לאורך זמן המתאן מצטבר מתחת לשכבות משקע אטומות. כוחות הדחיסה הקשורים לתת-דוקציה של הלוח הטקטוני הנכנס מקלים על נדידה רוחבית של נוזלי מתאן בשכבות המשקע העמוקות, ומכוונים אותם לכיוון הפריזמה האקרציונית. בסופו של דבר נוזלי המתאן נודדים כלפי מעלה דרך אזורי שבר גדולים, ובורחים כדליפה קרה הדאלית, התומכת במערכות אקולוגיות כימוסינתטיות.
ג'והנה ווסטון, אקולוגית ימית במכון האוקיינוגרפי בוודס הול, שלא הייתה מעורבת במחקר, אמרה שקהילות כימוסינתטיות עצמן אינן חדשות למדע, אך היא התרשמה מהיקף הגילוי האחרון. "מכיוון שיש לחץ כה גבוה בעומקים המדהימים האלה, לא בהכרח היית מצפה שהם יחיו במקומות אלה", היא אמרה. למרות שהיה מעט ספק שחיים יכולים להתקיים בעומקים אלה, מה שהפתיע את צוות המחקר היה השפע העצום של המערכת האקולוגית שמצאו.
תגובות (0)
אין עדיין תגובות. היו הראשונים להגיב!