باکتریها در ته گودال ماریانا (عمیقترین نقطه اقیانوس)، برخلاف فشار خردکنندهای که آنجا وجود دارد و با اینکه کاملاً در انزوا قرار دارند٬ به حیات خود ادامه میدهند.
در تاریکترین و عمیقترین محل اقیانوس٬ حیاتِ میکروسکوپیکی تحت فشارهای بینهایت زیاد و با وجود در انزوا قرارگرفتن از جهان بالای سر خود٬ در حال رشد است. چنانچه محققان در ۱۷ مارس در مجلهی Nature Geoscience گزارش دادهاند٬ باکتریها در کمال تعجب در چلنجر عمیق اقیانوس آرام غربی (West Pacific’s Challenger Deep) اکسیژن بیشتری را نسبت به حیات در نزدیکیِ منطقهی کمعمق جذب میکنند.
به گفتهی تیم شانک (Tim Shank) از موسسهی اقیانوسشناسیِ وودز هول (Woods Hole) که در این مطالعه دخیل نبوده است٬ این مطالعه توانایی حیات میکروبی برای سازگاری با یک محیط پیرامونی دشوار را نشان میدهد. به گفتهی شانک:«آنها برای رشدونمو جهت ادامهی حیات خود در آنجا مجبور بودهاند.» او نگران این است که آیا سازگاریِ اجباری برای زندگی در عمیقترین نقطهی اقیانوس بدواً در گودالها ظهور کرده است یا میکروبها این قابلیت زندگی در اعماق اقیانوس را به مرور زمان و با زندگی در آبهای کمعمقتر و پس از آن با فرودآمدن به عمقهای پائین تکامل دادهاند.
فشارهایی که در عمیقترین نقاط اقیانوس وجود دارد به اندازهی کافی زیاد هست- بیش از ۱۰۰۰ برابر آنچه در سطح دریا وجود دارد- تا بتواند موجب مسطح شدن بدن یک انسان شود. دانشمندان از اینکه چه نوعی از حیات قادر است در چنان شرایطی به بقای خود ادامه دهد و چگونه به لحاظ سوختوساز میتواند چنین فعال باشد٬ آگاهی ندارند. بازدید و مطالعهی بیواسطهی این مناطق عمیق نیز کاری بس دشوار است.
در سال ۲۰۱۰ محققانی به رهبری رنی گراد (Ronnie Glud) از دانشگاه دانمارک جنوبی٬ کاوشگر اعماق دریایی را٬ که بدون سرنشین بوده و قابلیت آن را دارد تا از راه دور کنترل شود٬ به اقیانوس آرام غربی فرستادند تا به کاوش اعماق چلنجر گودال ماریانا- درهای که ۱۱ کیلومتر پائینتر از عمیقترین قسمت بستر اقیانوس بر روی زمین قرار دارد را کاوش کند. این کاوشگر همچنین از محل نزدیکی در ۶ کیلومتر پائینتر بازدید کرد. محققان ابزار اصلی این کاوشگر را با استوانهای از جنس تیتانیوم که مقاوم در برابر فشار بوده روکشی کردند. به بیان گلاد٬ موتور و دیگر اجزای مکانیکی در یک سیال و توسط بالنی به حالت شناور قرار گرفتهاند تا فشار را به جهت انطباق با فشار مخرب پیرامونی تنظیم کند.
این کاوشکر به شکل غیرمستقیم فعالیت میکروبی در رسوبات را با مطالعهی میزان اکسیژنی که میکروبها برای هضم غذا استفاده میکنند٬ اندازهگیری کرده است. محققان دریافتند که آهنگ مصرف اکسیژن دوبرابر و چگالیِ باکتریها ۱۰ برابر آن چیزی بود که در مناطق کمعمق وجود دارد.
نکته شگفتآور دیگر اینکه ساکنان این گودال منبع غذای سالمی را دریافت میکردند. دانشمندان بر این باور بودند که در مقایسه با قسمتهای کمعمق اقیانوس٬ مناطق عمیقتر مواد آلی کمتری را دارا باشد. اما این کاوشکر در مقایسه با مناطق کمعمقتر ۲۵ درصد مواد آلی بیشتری را در رسوباتش داشته است. به گفتهی گلاد٬ مواد غنی از کربن٬ که به احتمال زیاد باعث مرگ ارگانیسمهایی همچون ماهی و جلبکها میشود٬ از بالا به پائین شناور بودهاند.
این مواد غنی از کرین میتوانند در نتیجهی فرآیندهای زمینشناختی همچون زمینلرزه به سمت گودالهای عمیق سُر بخورد. به بیان گلاد:« این همچون نوعی قیف عمل میکند.»
به گمان گلاد٬ دیگرِ گودالهای عمیق دریا ممکن است پناهگاهی برای اجتماعهای میکروبیِ فعال و بزرگ مشابهی باشد. به گفتهی شانک٬ همچنین محققان نیازمند دانستن این هستند که کدام گودالهای عمیقِ دریایی کربن زیادی را به خود میگیرند و این اتفاق چگونه رخ میدهد.
پژوهش بیشتر درمورد چنین سوالاتی با توجه به اینکه اقیانوسها کربن را با جو مبادله میکنند٬ مهم به نظر میرسد. میکروبهایی که در اعماق دریا زندگی میکنند باعث بروز تغییراتی در چنین تبادلاتی میشوند زیرا آنها مواد آلی را به دیاکسیدکربن که یک گاز گلخانهای اصلی است٬ تبدیل میکنند.
نویسنده خبر: بهنام زینالوند فرزین