Šiame tinklaraščio įraše tyrinėjame, kaip gyvybė išgyvena ekstremalioje giliojo vandenyno dugno aplinkoje, ir chemosintetinių bakterijų vaidmenį hidroterminių angų ekosistemose.
Vidutinis pasaulio vandenynų gylis yra beveik 4,000 metrų, o tai reiškia didžiulį vandenyno gylį, kuris dengia apie 71% Žemės paviršiaus. Šiuose giliuose vandenyse yra didelių plotų, kur saulės šviesa niekada nepasiekia. Kadangi saulės energija jų nepasiekia, o pirminiai fotosintezės gamintojai negali išgyventi, čia esančios ekosistemos išlaikomos visiškai kitaip nei paviršinės vandenynų ekosistemos. Tai yra ekstremalios sąlygos, nepanašios į bet kurią kitą Žemės aplinką, o gyvūnai, gyvenantys vandenyno dugne, yra priversti pasikliauti organinėmis medžiagomis, kurios galiausiai nukrenta nuo vandenyno paviršiaus į jūros dugną. Ši organinė medžiaga, vadinama „jūriniu sniegu“, nes tai likučiai, likę irstant jūros organizmams, sudaro gyvybės pagrindą net giliausiose vandenyno vietose. Tačiau šios organinės medžiagos kiekis yra labai ribotas, o kol ji pasiekia vandenyno dugną, jos liko visai nedaug. Dėl to dideliam skaičiui organizmų labai sunku išgyventi giliame vandenyno dugne, todėl gilus vandenynas dažnai vadinamas „žemės dykuma“ ir kelia klausimų, kaip organizmai išgyvena tokioje atšiaurioje aplinkoje mažai išteklių.
Tačiau gyvenimas visada rasdavo naujų būdų išgyventi. 1977 m. įvyko vienas įdomiausių atradimų biologijos istorijoje. Tuo metu okeanografai buvo labai suinteresuoti tyrinėti giliavandenes jūrą, o viena komanda povandeniniu laivu Alvin tyrinėjo povandeninius kalnus netoli Galapagų salų Ramiojo vandenyno rytuose. Tyrinėdami gilų vandenyno dugną, jie pamatė tai, ko niekada nesitikėjo pamatyti. Ten, kur saulės energija niekada nepasiekia, jie aptiko netikėtai didelę organizmų bendruomenę, kuri buvo visiškai naujos rūšys, kurių mokslininkai dar nebuvo matę.
Hidroterminių angų, esančių vandenyno dugne, tūkstančių metrų gylyje, temperatūra yra žymiai aukštesnė nei aplinkinio jūros vandens dėl karšto tektoninio aktyvumo išsiliejimo. Šiame karštame jūros vandenyje yra įvairių mineralų ir daug vandenilio sulfido, o šios ekstremalios sąlygos sukuria unikalią ekosistemą, kurios niekur kitur Žemėje nėra. Kai kur iš hidroterminių angų išsklinda daugiau nei 350 laipsnių šilumos jūros vanduo, o jų suformuotos juodos, suodintos, į kaminą panašios struktūros susidaro nukritus mineralams. Šios hidroterminės angos atskleidžia visiškai naujų ekosistemų, kurias skatina Žemės vidaus energija, gimimą ir suteikia naują perspektyvą į gyvybės Žemėje evoliuciją.
Dominuojančios rūšys giliavandenėse hidroterminėse angose yra dideli vamzdiniai kirminai, vadinami „lapuogiais“, kurių maitinimosi būdas yra unikalus. Jie neturi burnos ar virškinimo sistemos, o turi specializuotus organus, vadinamus „trofosomomis“. Šie organai yra pripildyti bakterijų ir vaidina pagrindinį vaidmenį kirminui išgyventi. Lapuogių kūnas yra ilgo vamzdelio viduje, o ryškiai raudonos plunksninės struktūros, išsikišusios iš vamzdelio, veikia kaip žiaunos, keičiančios anglies dioksidą, deguonį ir vandenilio sulfidą. Ši specializuota fiziologinė struktūra leidžia vamzdiniam kirminui išgyventi ekstremaliomis vandenyno gelmių sąlygomis, o šis evoliucinis prisitaikymas yra puikus giliavandenės gyvybės įvairovės ir gyvybingumo įrodymas. Vamzdiniai kirminai užmezga simbiotinius ryšius su bakterijomis, kad palaikytų savo gyvybę – unikalią ekologinę sąveiką, kurios nėra jokioje kitoje Žemės ekosistemoje.
Giliavandenių hidroterminių angų ekosistemų atradimas visiškai pakeitė mūsų požiūrį į Žemės ekosistemas, kur chemosintetinės bakterijos yra pirminės gamintojos, tokios kaip fitoplanktonas, kuris fotosintezuoja paviršiniuose vandenyno sluoksniuose. Šios ekosistemos visiškai nepriklauso nuo saulės energijos, o visiškai naujos gyvybės formos, pagrįstos Žemės vidaus energija ir chemija. Tai leido mokslininkams ištirti naujas gyvybės atsiradimo ir evoliucijos Žemėje galimybes, taip pat suteikia svarbių užuominų apie galimos nežemiškos gyvybės paieškas. Gyvybės atradimas giliavandenėse hidroterminėse angose yra svarbus pavyzdys, kaip gyvybė Žemėje gali išgyventi įvairiose aplinkose, ir tai ir toliau žadina mūsų vaizduotę.
