حیات در ژرف‌ترین گودال‌های زمین؛ کشف اکوسیستمی پیچیده در عمق ۹۵۰۰ متری اقیانوس

در اعماق تاریک و خاموش اقیانوس، جایی دور از دسترس نور خورشید با حاکمیت فشاری خردکننده، زندگی همچنان در جریان است. پژوهشگران در جریان اکتشافی بی‌سابقه، موفق شدند در ژرف‌ترین گودال‌های زمین، اکوسیستم‌هایی پیچیده و پرجنب‌وجوش را شناسایی کنند؛ جوامعی که بدون نیاز به نور، تنها با کمک واکنش‌های شیمیایی و میکروارگانیسم‌هایی که متان تولید می‌کنند، به حیات خود ادامه می‌دهند.

به‌گزارش آی‌اف‌ال‌ساینس، دانشمندان در یکی از شگفت‌انگیزترین اکتشافات سال‌های اخیر، موفق به شناسایی عمیق‌ترین اکوسیستم پیچیده‌ای شده‌اند که تاکنون کشف شده است. 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 واکنش‌های شیمیایی تأمین می‌شود.

فرایند تأمین انرژی از واکنش‌های شیمیایی که با عنوان شیمیوسنتز شناخته می‌شود، 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 شده‌اند، چرا که پژوهشگران تا پیش از این به‌ندرت در آن اعماق به‌دنبال چنین جوامعی گشته بودند.

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.

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. براساس نتیجه‌گیری نهایی مقاله، 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.

پژوهش در نشریه نیچر منتشر شده است.