Selles blogipostituses uurime, kuidas elu sügava ookeani põhja äärmuslikes keskkondades ellu jääb ja milline on kemosünteetiliste bakterite roll hüdrotermiliste lõõride ökosüsteemides.
Maailma ookeanide keskmine sügavus on ligi 4,000 meetrit, mis esindab ookeani tohutut sügavust, mis katab umbes 71% Maa pinnast. Nendes sügavates vetes on suuri alasid, kuhu päikesevalgus kunagi ei ulatu. Kuna päikeseenergia ei pääse neile ligi ja fotosünteesi primaartootjad ei saa ellu jääda, säilivad siinsed ökosüsteemid täiesti erinevalt kui pinnaveekogude ökosüsteemid. Need on äärmuslikud tingimused, mis erinevad ühestki teisest keskkonnast Maal, ja sügaval ookeanipõhjas elavad loomad on sunnitud toetuma orgaanilisele ainele, mis lõpuks langeb ookeani pinnalt merepõhja. See orgaaniline aine, mida nimetatakse "merelumiks", kuna see on mereorganismide lagunemise jääk, loob elu aluse isegi ookeani sügavaimates osades. Selle orgaanilise aine kogus on aga väga piiratud ja selleks ajaks, kui see jõuab ookeani põhja, on seda alles väga vähe. See raskendab suure hulga organismide ellujäämist sügaval ookeanipõhjas, mistõttu nimetatakse sügavat ookeani sageli „maa kõrbeks“ ja see tekitab küsimusi selle kohta, kuidas organismid sellises karmis keskkonnas ja äärmiselt väheste ressurssidega ellu jäävad.
Kuid elu on alati leidnud uusi viise ellujäämiseks. 1977. aastal toimus üks bioloogia ajaloo põnevamaid avastusi. Sel ajal olid okeanograafid väga huvitatud süvamere uurimisest ja üks meeskond kasutas allveelaeva Alvin, et uurida Vaikse ookeani idaosas Galapagose saarte lähedal asuvaid veealuseid mägesid. Sügavat ookeanipõhja uurides nägid nad midagi, mida nad polnud kunagi osanud oodata. Seal, kuhu päikeseenergia kunagi ei ulatu, leidsid nad ootamatult suure organismide koosluse, mis kõik olid täiesti uued liigid, mida teadlased polnud varem näinud.
Tuhandete meetrite sügavusel ookeanipõhjas asuvad hüdrotermilised lõõrid on tektoonilise aktiivsuse kuumade väljavoolude tõttu oluliselt kõrgema temperatuuriga kui ümbritsevas merevee vees. See kuum merevesi sisaldab mitmesuguseid mineraale ja suures koguses vesiniksulfiidi ning need äärmuslikud tingimused loovad ainulaadse ökosüsteemi, mida mujal Maal ei leidu. Mõnes kohas paiskavad hüdrotermilised lõõrid välja üle 350 kraadi Celsiuse temperatuuriga merevett ning nende moodustuvad mustad, tahmased, korstnataolised struktuurid tekivad mineraalide sadestumisel. Need hüdrotermilised lõõrid paljastavad täiesti uute ökosüsteemide sünni, mida toidab Maa sisemuse energia, pakkudes uut vaatenurka elu arengule Maal.
Süvamere hüdrotermilistes lõõrides domineerivad liigid on suured torukujulised ussid, mida nimetatakse lehtritippadeks ja millel on ainulaadselt arenenud toitumisviis. Neil puudub suud ega seedesüsteem, selle asemel on neil spetsiaalsed organid, mida nimetatakse trofosoomideks. Need organid on täidetud bakteritega ja mängivad ussi ellujäämisel võtmerolli. Lehtippade keha asub pika toru sees ja torust väljapoole ulatuvad erkpunased sulelised struktuurid toimivad nagu lõpused, vahetades süsinikdioksiidi, hapnikku ja vesiniksulfiidi. See spetsialiseerunud füsioloogiline struktuur võimaldab toruussil ellu jääda süvamere äärmuslikes tingimustes ja see evolutsiooniline kohanemine on tähelepanuväärne tunnistus süvamere elu mitmekesisusest ja elujõulisusest. Toruussid moodustavad oma elu säilitamiseks sümbiootilisi suhteid bakteritega – see on ainulaadne ökoloogiline interaktsioon, mida ei leidu üheski teises ökosüsteemis Maal.
Süvamere hüdrotermiliste lõõride ökosüsteemide avastamine on täielikult muutnud meie arusaama Maa ökosüsteemidest, kus kemosünteesivad bakterid toimivad primaarsete tootjatena, nagu näiteks fütoplankton, mis fotosünteesib ookeani pinnakihtides. Need ökosüsteemid ei sõltu üldse päikeseenergiast ning Maa sisemuse energia ja keemia põhjal arenevad täiesti uued eluvormid. See on võimaldanud teadlastel uurida uusi võimalusi elu tekkeks ja evolutsiooniks Maal ning annab ka olulisi vihjeid võimaliku maavälise elu otsinguteks. Elu avastamine süvamere hüdrotermilistes lõõrides on oluline näide sellest, kuidas elu Maal saab ellu jääda väga erinevates keskkondades, ja see sütitab jätkuvalt meie kujutlusvõimet.
