اكتشف فريق من الباحثين حياة مجهرية تحت قاع البحر في أعماق المحيط، وهي واحدة من أكثر البيئات قسوة على وجه الأرض.
يؤدي هذا الاكتشاف إلى تعقيد فهم العلماء للمجتمعات الحية حول الفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار، ويقدم لمحة محيرة عما قد تبدو عليه الحياة خارج الأرض. على الرغم من أن الباحثين عرفوا بوجود حياة داخل الفتحات الحرارية المائية وحولها، إلا أنه لم يكن من الواضح ما إذا كانت الكائنات الحية قد استفادت من الرواسب الموجودة تحت أميال من مياه البحر نفسها.
وفي عمله الأخير – المنشور اليوم في مجلة Nature Communications – استخدم الفريق السيارة التي يتم تشغيلها عن بعد سوباستيان على متن سفينة الأبحاث فالكور (أيضا) للتعرف على الحيوانات المرتبطة عادة بالفتحات الحرارية المائية في أعماق البحار في قاع البحر – أي تحت قاع البحر حرفيًا. أجرى الفريق تحقيقاته على عمق 8250 قدمًا (2515 مترًا) تحت سطح البحر على مساحة من قاع المحيط أطلقوا عليها اسم ضواحي فافا فلو في شرق المحيط الهادئ.
وقالت سابين جولنر، المؤلفة المشاركة في الدراسة، والباحثة في المعهد الملكي الهولندي: “يوضح لنا اكتشافنا أن الحياة الحيوانية في المحيط لا تقتصر على ما نراه على سطح قاع البحر، بل تمتد الحياة الحيوانية إلى قشرة المحيط الضحلة”. للأبحاث البحرية، في رسالة بالبريد الإلكتروني إلى Gizmodo. وأضاف جولنر: “إن مدى التجاويف الموجودة تحت قاع البحر – أفقيًا ومدى عمقها – ليس معروفًا بعد”. “يمكن أن يكون الموائل الموجودة تحت قاع البحر أيضًا مهمًا جدًا للخلافة في الفتحات الحرارية المائية، حيث أن قاع البحر وموائل قاع البحر مرتبطان ببعضهما البعض.”
وجد الفريق أن الحيوانات مثل الديدان الأنبوبية تتلوى عبر التجاويف الموجودة في قاع البحر للانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب. وعلى وجه التحديد، حدد الفريق الديدان الأنبوبية ر. باتشيبتيلا و يا ألفيني وبلح البحر ب. ثيرموفيلوس، وكذلك الديدان متعددة الأشواك والبطلينوس، من بين الأنواع التي تعيش في تجاويف تحت البحر.
وللتعرف على الظروف تحت قاع البحر، استخدم الفريق سوباستيانمجموعة أدوات لحفر ثقوب صغيرة في قطع مكشوفة من الصخور النارية في قاع البحر. قامت الغواصة أيضًا برفع أجزاء من أرفف الحمم البركانية لمعرفة ما كان يسكن تحتها. قبل رفع الرف، أخذ الفريق عينات من سائل التنفيس من خلال الثقوب التي حفروها، وقاسوا درجة الحرارة داخل التجاويف (التي كانت حوالي 64 درجة فهرنهايت، أو 18 درجة مئوية، في المتوسط).
تحت رف الحمم البركانية الذي يتراوح سمكه من 4 إلى 6 بوصات (10 إلى 15 سم)، حدد الفريق تجاويف يبلغ ارتفاعها 4 بوصات (10 سم) حيث تسكن الديدان الأنبوبية وبلح البحر. من الواضح أن بعض هؤلاء المقيمين تحت سطح البحر كانوا بالغين؛ كان طول واحدة على الأقل من الديدان الأنبوبية أكثر من 16 بوصة (41 سم)، مما يشير إلى أن التجاويف لم تكن مجرد حضانة. عند البلوغ، تفقد الديدان الأنبوبية أفواهها وأمعائها وتعتمد على البكتيريا المبيضات Endoriftia persephone للتغذية التي تعيش داخل الديدان. وبفضل درجات الحرارة الملائمة للعيش داخل تجاويف البحر، ومصدر تغذيتها داخل الديدان نفسها، تمكنت الحيوانات العيانية من البقاء على قيد الحياة في البيئة القاسية دون أي مشكلة.
هناك عدد قليل من الضروريات للحياة كما نعرفها. الماء، والكربون، والنيتروجين، والحظ – هناك عدد قليل من العوامل التي تبدو ضرورية للكائنات الحية، والتي توجه البحث عن الحياة خارج الأرض، وهو مجال علمي يسمى علم الأحياء الفلكي. ومن خلال استكشاف بعض البيئات الأكثر تطرفًا على الأرض، يأمل العلماء في فهم أفضل لأنواع الظروف التي قد تستضيف الحياة في كل مكان، بدءًا من الكواكب الخارجية البعيدة وحتى المحيطات الموجودة تحت سطح أقمار المشتري الجليدية.
وكتب الفريق في الورقة البحثية: “لقد بدأت للتو دراسة المحيط الحيوي للحياة الحيوانية تحت قاع البحر”. “ستؤدي هذه الجهود إلى فهم أفضل للكيمياء الجيولوجية الحيوية للفتحات الحرارية المائية، والبيئة، والتطور وتأثيرها على التنوع البيولوجي العالمي، والاتصال، مما قد يؤدي إلى إدارة أفضل للفتحات الحرارية المائية لسطح قاع البحر والقشرة تحت قاع البحر.”
في العام الماضي، اكتشف فريق يستخدم نفس السفينة فتحات حرارية مائية جديدة تعج بالحياة في قاع المحيط. وقام معهد شميدت للمحيطات بتنسيق هذا الجهد، الذي سلط الضوء على الحاجة إلى حماية هذه المساحات من قاع البحر الغني بالمعادن، والتي يمكن استهدافها بعمليات التعدين في أعماق البحار. في نفس العام، فالكور (أيضا) تم استخدامه للعثور على حضانة للأخطبوط في أعماق سواحل كوستاريكا.
وأضاف الفريق: “إن تفرد الفتحات الحرارية المائية النشطة معترف به جيدًا، وقد تم اقتراح الحماية ضد التأثيرات البشرية المحتملة في المستقبل، مثل التعدين في أعماق البحار، أو أنها موجودة”. “إن اكتشاف الموائل الحيوانية في قاع القشرة الأرضية تحت سطح البحر، والذي لا يُعرف نطاقه حاليًا، يزيد من الحاجة الملحة لمثل هذه الحماية.”
السفينة فالكور—فالكور (أيضا)سلفه – يسلط الضوء على أشكال الحياة شبه الغريبة التي تعيش في قاع البحر. وفي عام 2021، اكتشف فريق على متن السفينة ميكروبات في أعماق البحار غير مرئية لجهاز المناعة البشري، مما يشير إلى أن قدرة أجسامنا على التعرف على الميكروبات الأجنبية ليست شاملة. وبعيدًا عن كون أشكال الحياة هذه غريبة عن أحاسيسنا التقليدية للحياة، فهي غريبة جدًا علينا لدرجة أن أجسادنا لا تستطيع حتى التعرف عليها ككائنات حية.
الاكتشاف الأخير يمكن أن يفسح المجال للبحث عن حياة غريبة. إذا استطاعت المخلوقات أن تصنع مساكن سعيدة من الرواسب الموجودة تحت البحر، فإن ذلك يوسع نوع الآفاق التي قد تكون للحياة في الفضاء السحيق. بالتأكيد، ربما ما زلنا وحدنا في المجرة، لكن الكون مكان كبير، مليء بالفرص.
لنأخذ على سبيل المثال دراسة نشرت في مجلة PNAS Nexus في أبريل الماضي، والتي وجدت نظامًا بيئيًا يعج بالحياة تحت صحراء أتاكاما في تشيلي. أتاكاما هي منطقة قاحلة في شمال تشيلي وهي واحدة من أقل الأماكن المضيافة على وجه الأرض. ومع ذلك، فقد وجد الفريق الذي قاد هذا البحث عدة فئات من البكتيريا تعيش تحت الأرض. تتم حماية البكتيريا من الأشعة فوق البنفسجية الموجودة تحت التربة، ولكنها تظل قريبة بدرجة كافية من السطح حتى تتمكن من الحصول على الطاقة اللازمة لعملية التمثيل الضوئي.
ليس من الواضح بعد إلى أي مدى يمكن أن تستمر الحياة تحت قاع البحر، ولكن من الواضح أن العديد من الأنواع العيانية تجعل هذا الأمر ناجحًا. وكتب الفريق أنه “بسبب ارتفاع درجة الحرارة، من المتوقع أن تقتصر الحياة على عدة أمتار تحت قاع البحر”. يمكن أن توضح الدراسات المستقبلية بالضبط إلى أي مدى تصبح الظروف غير مناسبة للحياة.
يمكن أن تحتوي النتائج على الماء (لا أقصد التورية)، حيث يتعمق العلماء تحت سطح أقمار المشتري الجليدية يوروبا وجانيميد، والتي يُعتقد أنها تحتوي على محيطات تحت السطح. حتى لو لم تكن الحياة الفضائية تطفو حول عمود الماء، فإن النتائج الأخيرة قد تشير إلى أن الأمر يستحق الحفر أو الغوص بشكل أعمق للعثور عليه.