Naukowcy trafili na gigantyczne robaki pod dnem oceanu. Nikt się tego nie spodziewał

Głęboko pod dnem oceanu, tam gdzie miała być tylko skała i ciemność, badacze natknęli się na coś żywego i ogromnego.

Międzynarodowy zespół naukowców, badający okolice gorących źródeł na dnie mórz, natrafił na zaskakujące stworzenia ukryte nie nad, ale pod skorupą oceaniczną. W szczelinach rozgrzanych skał odkryli gigantyczne robaki rurkowe, które żyją w warunkach, jakie jeszcze niedawno uważano za całkowicie jałowe.

Życie pod dnem, nie tylko na dnie

Do tej pory biolodzy skupiali się głównie na tym, co dzieje się wokół kominów hydrotermalnych – wysokich na kilka metrów „czarnych dymów”, z których wydobywa się gorąca, pełna minerałów woda. Te miejsca tworzą całe oazy życia w kompletnej ciemności. Kolonie wielkich rurkoczułków, zwanych Riftia pachyptila, krabów, małży i dziwnych krewetek przyciągały uwagę kamer i robotów podwodnych.

Teraz okazuje się, że spektakl na powierzchni to tylko część historii. Badacze znaleźli podobne zwierzęta pod samym dnem, w porowatej, popękanej skale tworzącej skorupę oceaniczną. Zamiast luźnych osadów – labirynt gorących korytarzy, w których tętni życie.

Pod dnem mórz istnieje cała warstwa biomasy, tworząca ukryty ekosystem połączony z tym, co widzimy na dnie i w słupie wody.

Jak wygląda takie stworzenie z głębin?

Gigantyczne robaki rurkowe to jedno z najbardziej charakterystycznych zwierząt strefy kominów hydrotermalnych. Dorastają do kilku metrów długości, choć ich ciało pozostaje schowane w białej, wapiennej rurze przytwierdzonej do skały.

• żyją bez klasycznego układu pokarmowego – nie mają ani ust, ani żołądka
• zamiast tego w ich wnętrzu mieszkają bakterie, które wytwarzają im pożywienie z substancji chemicznych
• wykorzystują siarkowodór i inne związki wypływające z kominów jako źródło energii
• występują w ogromnych skupiskach liczących tysiące osobników

Do tej pory takie zwierzęta kojarzyliśmy z widocznymi źródłami na dnie. Nowe badania pokazują, że część populacji ukrywa się znacznie głębiej – w szczelinach skał, gdzie woda przesącza się tuż pod powierzchnią osadów.

Jak robaki trafiły pod skorupę oceaniczną?

Największa zagadka dotyczy drogi, jaką te zwierzęta przebywają we wczesnej fazie życia. Dorosłe osobniki są przytwierdzone do podłoża i nie przemieszczają się. Kluczem są więc larwy – maleńkie, unoszące się w wodzie formy, które mogą kolonizować nowe miejsca.

Badacze sugerują, że larwy żyjące na dnie mogą zostać „wciągnięte” przez strumień gorących płynów krążących w kominach hydrotermalnych. Te płyny, przesączając się przez skały, tworzą swego rodzaju podziemne autostrady, którymi drobne organizmy wędrują pod powierzchnię.

Dno, poddno i słup wody tworzą jedną, dynamiczną całość, w której woda, minerały i organizmy krążą w zaskakująco złożony sposób.

Ekosystem jak żywy organizm

Taki model oznacza, że to, co dzieje się głęboko w skorupie oceanicznej, wpływa na życie na dnie i odwrotnie. Zmiana aktywności kominów, ilości ciepła czy składu chemicznego płynów może przełożyć się zarówno na drobnoustroje w skale, jak i widoczne gołym okiem kolonie zwierząt.

Ukryta biomasa, o której prawie nic nie wiemy

Odkryta warstwa biomasy pod dnem mórz może być ogromna. Wiele wskazuje, że liczba żyjących tam organizmów dorównuje, a może nawet przewyższa to, co znamy z powierzchni dna. Na razie naukowcy potrafią jedynie zarysować skalę zjawiska.

Ze względu na trudny dostęp badania tej strefy są bardzo kosztowne i technicznie skomplikowane. Wymagają specjalistycznych wiertni montowanych na statkach badawczych, zdalnie sterowanych robotów i precyzyjnych czujników, które wytrzymają wysoką temperaturę oraz ogromne ciśnienie.

Nowa warstwa życia pod dnem otwiera kolejną granicę badań biologii morskiej, geologii i chemii, łącząc je w jedną historię.

Wyścig z czasem: górnictwo głębinowe już czeka

Paradoksalnie, ta ledwo poznana strefa jest już pod presją biznesu. Firmy z różnych krajów planują wydobycie metali z głębin, w tym z okolic kominów hydrotermalnych. Rejony te są bogate w miedź, kobalt, cynk i inne surowce uznawane za „krytyczne” dla transformacji energetycznej.

Naukowcy ostrzegają, że wiercenia, odspajanie skał i intensywny transport mogą trwale naruszyć obieg gorących płynów w skorupie oceanicznej. A to właśnie te płyny podtrzymują funkcjonowanie ukrytych ekosystemów. Zniszczenie kominów i ich „korzeni” w skale mogłoby oznaczać utratę ogromnej części tej niezwykłej fauny i flory, zanim zdążymy ją w ogóle poznać.

Co proponują badacze?

Środowisko naukowe coraz głośniej mówi o potrzebie moratorium na górnictwo głębinowe w rejonach aktywnych kominów. Chodzi o czas na zebranie danych i zrozumienie konsekwencji działalności przemysłowej.

• wyznaczenie obszarów całkowicie wyłączonych z eksploatacji
• wprowadzenie międzynarodowych standardów oceny wpływu na ekosystemy pod dnem
• obowiązkowe programy monitoringu w trakcie i po zakończeniu prac

Bez takich zasad łatwo o sytuację, w której krótkoterminowe zyski przesłonią unikalną wartość przyrodniczą, a skutki działań staną się widoczne dopiero po wielu latach.

Wskazówka w poszukiwaniu życia poza Ziemią

To, co dzieje się kilometry pod taflą oceanów, może pomóc odpowiedzieć na pytanie, czy w Układzie Słonecznym istnieje gdzieś jeszcze życie. Jednym z głównych „podejrzanych” jest Europa – lodowy księżyc Jowisza, do którego zmierza sonda NASA Europa Clipper.

Pod grubą lodową skorupą kryje się tam globalny ocean, a dane z poprzednich misji sugerują obecność aktywności wulkanicznej. To dokładnie taki zestaw warunków, jaki znamy z terenów kominów hydrotermalnych na Ziemi: woda, ciepło i energia chemiczna. Jeśli w podobnych miejscach na naszej planecie potrafią rozwijać się skomplikowane ekosystemy, podobny scenariusz jest możliwy i gdzie indziej.

Źródła hydrotermalne są jednym z głównych kandydatów na kolebkę pierwszych organizmów na Ziemi, więc logiczne, że tam szukamy też śladów życia poza nią.

Czego możemy się jeszcze dowiedzieć z głębin?

Badanie takich stref pomaga lepiej zrozumieć pojęcia, które często przewijają się w naukowych dyskusjach: „gatunek”, „skorupa oceaniczna”, „larwa” czy „magma”. W głębinach te abstrakcyjne słowa nabierają bardzo konkretnego wymiaru – dotyczą realnych organizmów, które przystosowały się do życia w skale, w pobliżu roztopionych skał i wody podgrzewanej do kilkuset stopni.

Przykładowo, larwy rurkoczułków pokazują, jak elastycznie może zachowywać się życie. Przez część czasu są unoszącą się w wodzie drobiną, a później zamieniają się w osiadłe kolonie w rurach przytwierdzonych do skały. Gatunek przemieszcza się więc nie ciałami dorosłych osobników, lecz delikatnymi larwami, które korzystają z prądów, w tym z ruchu gorących płynów w skałach.

Coraz wyraźniej widać też, że granica między geologią a biologią w takich rejonach jest rozmyta. Skały nie są martwym tłem – przenikają je woda, bakterie, a miejscami nawet większe zwierzęta. To sprawia, że każde planowane działanie człowieka w tych miejscach wymaga znacznie szerszej perspektywy. Trzeba brać pod uwagę nie tylko widoczne gołym okiem organizmy na dnie, ale również tę cichą, ukrytą pod spodem warstwę życia, która może pełnić kluczową rolę w funkcjonowaniu całego oceanu.