کشف اکوسیستم‌های پیچیده در ژرف‌ترین گودال‌های اقیانوس

اکتشاف بی‌سابقه: حیات در ژرفای اقیانوس بدون نور خورشید

در اعماق تاریک و خاموش اقیانوس، جایی دور از دسترس نور خورشید و تحت فشاری خردکننده، زندگی همچنان با شگفتی تمام در جریان است. پژوهشگران در اکتشافی بی‌سابقه، موفق به شناسایی اکوسیستم‌هایی پیچیده و پرجنب‌وجوش در ژرف‌ترین گودال‌های زمین شده‌اند؛ جوامعی که بدون نیاز به نور، تنها با کمک واکنش‌های شیمیایی و میکروارگانیسم‌های تولیدکننده متان، به حیات خود ادامه می‌دهند.

عمیق‌ترین اکوسیستم کشف‌شده

دانشمندان در یکی از شگفت‌انگیزترین اکتشافات سال‌های اخیر، عمیق‌ترین اکوسیستم پیچیده‌ای را که تاکنون کشف شده، شناسایی کرده‌اند. جانورانی که در درازگودال‌های منطقه «هادال» زندگی می‌کنند، در اعماقی تا ۹,۵۳۳ متری از سطح دریا یافت شده‌اند؛ جایی که نوری از خورشید نمی‌تابد و تمام انرژی لازم برای ادامه‌ی حیات از فرایند شیمیوسنتز تأمین می‌شود.

فرایند تأمین انرژی از واکنش‌های شیمیایی، پیش‌تر در زیستگاه‌هایی مانند چاه‌های گرمابی و نشت‌های سرد مشاهده شده بود. با این‌حال، نمونه‌هایی از این نوع حیات به‌سختی در اعماقی فراتر از ۷ هزار متر گزارش شده بودند، زیرا پژوهشگران تا پیش از این به‌ندرت در آن اعماق به‌دنبال چنین جوامعی گشته بودند.

مأموریت اکتشافی و یافته‌های کلیدی

پژوهشگران در مطالعه‌ای جدید که به بررسی دقیق‌تر منطقه‌ی هادال یا ناحیه فراژرف اختصاص داشت، تلاش کردند تا پاسخی برای این پرسش بیابند که آیا جوامع شیمیوسنتز می‌توانند در اعماق بسیار بیشتر از تصورات پیشین نیز حضور داشته باشند یا خیر. نتایج بررسی امیدبخش بود: تیم پژوهشی در درازگودال‌های کوریل–کامچاتکا و بخش غربی درازگودال الیوشن، موفق شدند نشانه‌هایی از حیات پیچیده شیمیوسنتز را در ژرف‌ترین نقاط شناخته‌شده‌ی اقیانوس کشف کنند.

مأموریت اکتشافی در سال ۲۰۲۴ با استفاده از زیردریایی «فندوزه» انجام شد؛ نخستین زیردریایی سرنشین‌دار ساخت چین که توانایی رسیدن به تمام عمق اقیانوس را دارد. تیم در جریان ۲۳ غواصی به اعماق دو درازگودال، با استفاده از تصویربرداری‌هایی با وضوح بالا، نمونه‌برداری از رسوبات کف دریا و جمع‌آوری نمونه‌های زیستی، داده‌های اولیه را گردآوری کردند. سپس، با کمک توالی‌یابی ژنتیکی و آنالیزهای شیمیایی، گونه‌های موجود و سازوکار بقای آن‌ها در چنین محیط نامساعدی شناسایی شد.

جوامع زیستی شناسایی‌شده شامل کرم‌های لوله‌ای، صدف‌ها، شکم‌پایان، آمفی‌پودها و پلی‌کیت‌ها بودند؛ گونه‌هایی که حضورشان در منطقه‌ی هادال، نشان‌دهنده‌ی رونق حیات در ژرف‌ترین نقاط اقیانوس است. برخی از این جانوران در عمق ۹,۵۳۳ متری زندگی می‌کردند و چگالی جمعیتی آن‌ها در برخی مناطق به بیش از ۵,۸۰۰ کرم لوله‌ای در هر متر مربع می‌رسید.

سازوکار بقا و اهمیت کشف

پرسش اصلی درباره‌ی چگونگی بقا در چنین محیطی، پاسخی جالب دارد: این اکوسیستم‌ها به‌واسطه‌ی فعالیت میکروب‌ها زنده و پایدار باقی مانده‌اند. پژوهشگران در توضیح سازوکار تغذیه‌ی چنین جوامعی نوشته‌اند:

این جوامع از مایعات غنی از سولفید هیدروژن و متان تغذیه می‌شوند که از میان گسل‌هایی در لایه‌های رسوبی عبور می‌کنند. در این لایه‌ها متان از تجزیه‌ی میکروبی مواد آلی تولید می‌شود و تحلیل‌های ایزوتوپی نیز این روند را تأیید می‌کنند.

یافته‌های جدید، فراتر از کشفی زیست‌شناختی، اهمیت زمین‌شناسی و اقلیمی نیز دارد. به‌گفته‌ی پژوهشگران، با توجه به شباهت‌های زمین‌شناختی میان درازگودال‌های مختلف هادال، احتمالاً جوامع شیمیوسنتز در اعماق بسیاری از بخش‌های اقیانوس وجود دارند. این کشف نه‌تنها مدل‌های فعلی درباره‌ی مرزهای حیات را به چالش می‌کشد، بلکه نگرش ما را نسبت به چرخه‌ی کربن در اعماق اقیانوس به‌کل تغییر می‌دهد. این پژوهش در نشریه نیچر منتشر شده است.