Ωκεάνεια γκέυζερς μπορεί να κρατούν το κλειδί της κατανόησης για την εξέλιξη μας

Πηγή: Independent, 30 Νοεμβρίου 2005

Στους λόφους του όρους Τρόοδος στην Κύπρο, ο Δρ Crispin Little εξετάζει λεπτομερώς τα συντρίμμια από ένα εγκαταλειμμένο ορυχείο θειαφιού. Ο Little ψάχνει για συντηρημένη απομεινάρια θαλασσίων πλασμάτων που έζησαν στο βαθύ ωκεανό πριν εκατομμύρια έτη. Οι αποθέσεις του θείου κάποτε ήταν χιλιάδες μέτρα κάτω από την επιφάνεια της θάλασσας και ήταν μετακινήθηκε προς τα πάνω κατά τη διάρκεια τεράστιων μετακινήσεων του γήινου φλοιού.

Υδροθερμικές αναβλύσεις στους βυθούς

Οι αποθέσεις διαμορφώθηκαν από τις υδροθερμικές αναβλύσεις, μικρά ανοίγματα στο ωκεάνιο πάτωμα που έρεε προς τα έξω καυτό νερό. Αυτές οι αναβλύσεις υποστηρίζουν μια σειρά ζωντανών οργανισμών. Αυτές οι υδροθερμικές αναβλύσεις σχηματίζονται στις συνδέσεις των τεκτονικών πλακών που αποτελούν τον γήινο φλοιό. Το θαλάσσιο νερό διαρρέει στον πρόσφατα διαμορφωμένο φλοιό, όπου θερμαίνεται και απογυμνώνει τους υπάρχοντες από κάτω ηφαιστειακούς βράχους των μεταλλευμάτων. Τελικά αυτό το "υδροθερμικό ρευστό", που μπορεί να φτάσει τους 400^ο C, βρίσκει κάποια διέξοδο για να φτάσει πίσω στην επιφάνεια, όπου μπορεί να αναβλύζει προς τα έξω σαν ένα υποβρύχιο γκέυζερ.

"Καθώς τα μεταλλεύματα κατακρημνίζονται αυτά διαμορφώνουν τις δομές του θαλάσσιου πυθμένα", λέει ο Little, ένας γεωλόγος στο πανεπιστήμιο του Λιντς. "Μπορούν να μοιάζουν με ένα ανάχωμα, σχήματος φακού, όπου το μήκος του θα μπορούσε να είναι εκατό μέτρα".

Η πρώτη υδροθερμική διέξοδος ανακαλύφθηκε το 1977. Από τότε, έχουν προσδιοριστεί εκατοντάδες. Αυτό που κάνει αυτούς τους βιότοπους ενδιαφέροντες για τους βιολόγους είναι ότι υποστηρίζουν σύνθετες κοινότητες οργανισμών με έναν τρόπο που δεν φαίνεται πουθενά αλλού στον πλανήτη. Αλλού, τα οικοσυστήματα εξαρτώνται από το φως του ήλιου. Εντούτοις, στις υδροθερμικές αναβλύσεις, η αρχική πηγή της ενέργειας προέρχεται από το διαλυμένο υδρόθειο. Τα μικρόβια μπορούν να χρησιμοποιήσουν αυτή την ένωση ως την κύρια πηγή της ενέργειας. Δεν είναι δηλαδή φωτοσυνθετικοί οργανισμοί, αλλά χημειοσυνθετικοί.

Μερικά πλάσματα έχουν διαμορφώσει μια συμβιοτική σχέση με αυτά τα μικρόβια. Ο γιγαντιαίος σκώληκας, παραδείγματος χάριν, δεν έχει κανένα χωνευτικό σύστημα. Αντιθέτως αυτοί φιλοξενούν τεράστιες αποικίες αυτών των χημειοσυνθετικών βακτηριδίων. Ο σκώλξκας αυτός παρέχει στα βακτηρίδια το οξυγόνο από το θαλασσινό νερό και υδρόθειο από το ρευστό υγρό των διεξόδων, ενώ λαμβάνει σε αντάλλαγμα τις ενεργειακές του ανάγκες από τα μικρόβια. Οι γαρίδες και καβούρια, εν τω μεταξύ, μαζεύουν τα κατάλοιπα από τα αποσυντιθέμενα ζώα.

"Αυτές οι κοινότητες πρέπει να 'τρέφονται' από τα μεγάλα γεγονότα μαζικών εξαφανίσεων, που συνέβησαν στην επιφάνεια", αναφέρει ο Little. "Παραδείγματος χάριν, η μεγάλη σύγκρουση με έναν αστεροειδή, που εξαφάνισε τους δεινοσαύρους προκαλώντας τεράστιες αλλαγές στο περιβάλλον της γήινης επιφάνειας, δεν θα πρέπει να είχε επιπτώσεις σε αυτούς τους ωκεάνιους βιότοπους σε μεγάλο βάθος."

Ο Little έχει βρει απολιθωμένα πετρώματα τέτοιων πλασμάτων στην Κύπρο, την Καλιφόρνια και την Ιρλανδία, και μελέτησε άλλα από το Ομάν, τη Γεωργία και την Τουρκία. Τα είδη περιλαμβάνουν γιγάντιους σκώληκες, σαλιγκάρια και ορισμένα άλλα ζώα (τα βραχιόποδα), τα οποία δεν έχουν βρεθεί σε οποιεσδήποτε σημερινές κοινότητες κοντά σε θερμικές αναβλύσεις. "Μοιάζει σαν να έχει γίνει μια αλλαγή στα είδη των ζώων που βρίσκονται στους τόπους των διεξόδων κατά τη διάρκεια του γεωλογικού χρόνου, αν και αυτά δεν φαίνονται να συνδέονται με σημαντικά γεγονότα μαζικών εξαλείψεων".

Όμως ο θαλάσσιος βιολόγος Δρ David Dixon έχει θέσει ως στόχο να παρουσιάσει στοιχεία ότι οι υδροθερμικές αναβλύσεις μπορούν να μην είναι και τόσο απομονωμένοι από τις υπόλοιπες διαδικασίες πάνω στον πλανήτη, όπως θεωρείται αυτήν την περίοδο. "Έχει προταθεί ότι, επειδή οι οργανισμοί των υδροθερμικών διεξόδων είναι ανεξάρτητοι από την ηλιακή ενέργεια, δεν θα παρουσίαζαν οποιεσδήποτε εποχιακές αυξήσεις και αναπαραγωγές", λέει ο Dixon. "Αλλά βρίσκουμε πολύ ιδιαίτερες τάξεις μεγέθους, σαν να παράγονταν σε συγκεκριμένους χρόνους."

Αυτός έκανε το εξής πείραμα: Έβαλε μύδια από αναβλύσεις σε κλουβιά και τα τοποθέτησε σε τοποθεσίες διεξόδων, μεταφέροντας τα πάνω το χειμώνα. Κι ανακάλυψε ότι αναπαράγονταν εκείνη την περίοδο του έτους. Ο David Dixon εξέτασε έπειτα τις ετήσιες αυξήσεις του φυτοπλαγκτόν στους ωκεανούς. "Η δραστηριότητα του πλαγκτόν συνέπεσε με τον κύκλο αναπαραγωγής των μυδιών", αναφέρει. "Σκέφτομαι ότι τα μύδια απελευθερώνουν τις προνύμφες τους για να συμπέσουν με την πτώση του νεκρού φυτοπλαγκτόν σε μεγάλο βάθος στον ωκεανό."

Άρα πρέπει να υπάρχει σχέση των οργανισμών που ζουν βαθιά κάτω σε αναβλύσεις με αυτούς πολύ ψηλά.

Αυτό, λέει ο Dixon, οφείλεται στο ότι οι κοινότητες στις αναβλύσεις δεν είναι και τόσο απομονωμένες όσο νομίζουμε. "Οι άνθρωποι άρχισαν να συζητάνε για τις σχεδόν ξένες μορφές της ζωής, που εξελίσσονται χωριστά και ακόμη που υποστηρίζουν ότι αυτά τα περιβάλλοντα θα μπορούσαν να είναι η χοάνη στην οποία 'μαγειρεύτηκε' η ζωή πάνω στον πλανήτη. Αλλά όταν κοιτάζετε από κοντά, βλέπετε τα είδη της δημιουργίας που κατοικούν σε εχθρικά περιβάλλοντα."