معمای گوی طلایی آلاسکا؛ دانشمندان بالاخره از ماهیت جسم مرموز کف دریا پرده برداشتند

در سال ۲۰۲۳، در عمقی از اقیانوس که هیچ نوری از خورشید به آن نمی‌رسد، گروهی از دانشمندان هنگام کار با ربات کنترل از راه دور، با جسمی غیرمنتظره روبه‌رو شدند. این جسم در کف اقیانوس و در عمق بسیار زیاد، به سنگی چسبیده بود و به شکل گویی طلایی دیده می‌شد که در نورهای شدید ربات زیردریایی می‌درخشید. این ربات با نام «دیپ دیسکاورر» بخشی از مأموریت‌های اکتشافی اداره ملی اقیانوسی و جوی آمریکا (NOAA) بود.

در نگاه اول، جسم به‌قدری عجیب بود که هیچ‌کس نمی‌توانست با اطمینان بگوید چیست. برخی از پژوهشگران در همان زمان حدس زدند که ممکن است این جسم تخم متعلق به موجودی ناشناخته در اعماق دریا باشد؛ به‌ویژه به دلیل شکل کروی و سطح نسبتاً منظم آن. اما این تنها یک حدس اولیه بود و نیاز به بررسی‌های دقیق‌تری وجود داشت.

جسم کشف‌شده حدود ۱۰ سانتی‌متر قطر داشت و در یک سمت آن حفره‌ای دیده می‌شد. محل کشف آن در خلیج آلاسکا و در عمق حدود ۳۲۵۰ متری زیر سطح دریا بود؛ جایی که شرایط محیطی بسیار سخت است. در این عمق، آب بسیار سرد جریان دارد، تاریکی مطلق حکم‌فرما و فشار آب چنان بالا است که از محدوده‌ی تحمل انسان خارج می‌شود.

در جریان آن مأموریت، دانشمندان روی کشتی تحقیقاتی اوکئانوس اکسپلورر مشغول بررسی تصاویر زنده‌ای بودند که از ربات زیرآبی دریافت می‌کردند. در همین حین، توده طلایی به چشم آمد و توجه همه را جلب کرد.

در همان لحظات اولیه، واکنش دانشمندان نشان‌دهنده سردرگمی بود. یکی از پژوهشگران در پخش زنده گفت: «نمی‌دانم با چه چیزی طرف هستیم.» پژوهشگر دیگری حدس زده بود که شاید چیزی تلاش کرده به این جسم وارد یا از آن خارج شود، زیرا وجود یک حفره در آن قابل مشاهده بود. حتی یکی از اعضای تیم با شوخی گفته بود: «امیدوارم وقتی به آن دست می‌زنیم، چیزی از داخلش بیرون نیاید؛ مانند آغاز یک فیلم ترسناک است.»

آلن کالینز، زیست‌شناس آزمایشگاه ملی سیستماتیک وابسته به اداره ملی شیلات آمریکا، می‌گوید معمولاً نمونه‌های جمع‌آوری‌شده با روش‌های استاندارد بررسی می‌شوند، اما این مورد خاص به همکاری تخصصی چندین حوزه علمی از زیست‌شناسی شکل‌شناختی (مورفولوژی)، ژنتیک، زیست‌شناسی اعماق دریا و تحلیل داده‌های زیستی (بیوانفورماتیک) گرفته تا بررسی‌های دقیق‌تر ساختاری نیاز داشت.

در بررسی‌های اولیه مشخص شد جسم ساختار معمول بدن جانوران را ندارد. با‌این‌حال، بافت آن فیبری بود و شامل سلول‌های گزنده‌ای به نام نیدوسیت بود؛ سلول‌هایی که در جانورانی مانند مرجان‌ها و شقایق‌های دریایی به چشم می‌خورند و برای دفاع یا شکار استفاده می‌شوند. نوع خاصی از این سلول‌ها که در نمونه شناسایی شد، اسپایروسیت نام دارد که فقط در گروهی از مرجان‌ها و شقایق‌های دریایی به نام شش‌مرجانیان (Hexacorallia) یافت می‌شود.

شناسایی دقیق نمونه به‌سادگی ممکن نبود. آزمایش‌های اولیه DNA نتیجه روشنی ارائه نداد، زیرا سطح نمونه با میکروارگانیسم‌های فراوانی پوشیده شده بود. این آلودگی زیستی باعث شد سیگنال ژنتیکی اصلی به‌طور کامل مشخص نباشد. در نهایت، تنها با انجام توالی‌یابی کامل ژنوم (بررسی کامل DNA)، پژوهشگران توانستند نمونه را به یک گونه نزدیک کنند: رلیکانتوس دفنی (Relicanthus daphneae) که نخستین بار در سال ۲۰۰۶ توصیف شده بود.

رلیکانتوس دفنی نوعی شقایق دریایی عمق‌زی (از گروه کیسه‌تنان) است که در بستر اقیانوس زندگی می‌کند. این جانوران معمولاً به صخره‌ها یا سطوح سخت می‌چسبند و دارای ساختار بدنی ساده، اما تخصص‌یافته برای زندگی در شرایط بسیار سخت اعماق دریا هستند.

در ادامه بررسی‌ها مشخص شد جسم عجیب در واقع خودِ جانور زنده نبوده، بلکه لایه‌ای به نام کوتیکول است که توسط بدن این شقایق دریایی ترشح می‌شود. کوتیکول پوشش نازک، چندلایه و انعطاف‌پذیری است که توسط برخی شقایق‌های دریایی تولید می‌شود و می‌تواند از بدن جدا شود و روی بستر دریا باقی بماند.

ترکیب اصلی لایه‌ی کوتیکول کیتین است؛ ماده‌ای سخت و مقاوم که در پوسته حشرات، اسکلت خارجی برخی جانوران و حتی دیواره سلولی قارچ‌ها نیز وجود دارد. همین ویژگی باعث شده این ساختار در محیط سخت اعماق دریا دوام بیاورد. پژوهشگران در گزارش خود آورده‌اند: «مشاهده‌ی این جانوران در زیستگاه طبیعیشان نشان می‌دهد که با حرکت حیوان، لایه‌ی کوتیکول از آن جدا شده و پشت سرش باقی می‌ماند؛ این موضوع یعنی جانور قادر است خود را از این لایه جدا کند.»

پژوهشگران احتمال داده‌اند که پوسته‌ی رهاشده ممکن است به فرایند تولیدمثل جانور نیز مرتبط باشد. برخی شقایق‌های دریایی قادر به تولیدمثل غیرجنسی هستند؛ یعنی بدون نیاز به جفت‌گیری، بخشی از بدن جدا شده و موجود جدیدی از آن رشد می‌کند. در یکی از فرضیه‌ها، مطرح شده است که گوی طلایی ممکن است باقی‌مانده‌ای از چنین فرایندی باشد؛ حالتی که در آن بخشی از بدن جدا شده و بخش دیگر دوباره رشد کرده است. اما هنوز مشخص نیست که این توضیح تا چه حد دقیق است. خود پژوهشگران نیز تأکید کرده‌اند که تفسیر شکل ظاهری این ساختار همچنان دشوار است.

در بررسی‌های بیشتر مشخص شد سطح کوتیکول میزبان تعداد زیادی میکروارگانیسم بوده است. این موضوع نشان می‌دهد که این ساختار ممکن است نقش «کانون میکروسکوپی» را در اکوسیستم اعماق دریا ایفا کند؛ جایی که باکتری‌ها و سایر میکروب‌ها از مواد آلی در حال تجزیه تغذیه می‌کنند و در چرخه‌های زیستی مانند چرخه نیتروژن نقش دارند.

چرخه نیتروژن یکی از فرایندهای مهم در طبیعت است که در آن نیتروژن بین هوا، آب، خاک و موجودات زنده در گردش است و نقش اساسی در حیات دارد. در چنین محیط‌های عمیقی، حتی توده‌های کوچک آلی می‌توانند به مراکز مهم فعالیت میکروبی تبدیل شوند.

نتایج پژوهش در پایگاه علمی بایوآرکایو منتشر شده است.