2023 مؤلف: Sydney Black | [email protected]. آخر تعديل: 2023-05-22 00:42
في عام 1979 ، في قاع المحيط الهادئ ، بالقرب من منافذ المياه الجوفية الساخنة ، تم اكتشاف مجموعات من الحيوانات غير العادية للغاية ، والتي لم يكن الكثير منها معروفًا من قبل للعلم. تمت دراسة هذه المجتمعات المكتظة بالسكان ، مثل واحات الحياة في وسط قاع المحيط الصحراوي ، بنشاط لأكثر من 30 عامًا ، ولكن يتم اكتشاف المزيد والمزيد من الأشياء غير المعروفة سابقًا.
يتحدث فياتشيسلاف إيفانينكو ، موظف في قسم علم الحيوان اللافقاري ، كلية الأحياء ، جامعة موسكو الحكومية ، مرشح العلوم البيولوجية ، عن أحدث الاكتشافات في دراسة المجتمعات المائية الحرارية:
- يجري استكشاف ما يسمى بالمجتمعات الحرارية المائية بنشاط اليوم. الاكتشافات تحدث في هذه المنطقة حرفيا كل يوم. نحن نبحث باستمرار عن أنواع جديدة ، ومجالات مائية حرارية جديدة ، ونحصل على نتائج جديدة تتعلق بدراسة البيولوجيا الجزيئية ودراسة العلاقة بين الحيوانات في هذه المجتمعات. حتى لو تحدثنا عن هذا الموضوع كل شهر ، فسيظل من الممكن الإبلاغ عن اكتشافات جديدة.
- ما هي هذه المجتمعات الحرارية المائية وما الذي يجعلها فريدة من نوعها؟
- قبل اكتشاف هذه المجتمعات ، كان يعتقد أنه في قاع محيطات العالم ، على أعماق كبيرة ، تكون الحياة ممثلة بشكل سيء ، والتنوع صغير والكتلة الحيوية في هذه المجتمعات صغيرة جدًا. وفي عام 1979 ، عندما تم اكتشاف هذه المجتمعات الفريدة ، تعرض العلماء لصدمة كبيرة. بشكل عام ، من المستحيل وصف ما يحدث في المجتمعات الحرارية المائية بالكلمات - يجب أن نرى ذلك. في قاع البحر ، حول البراكين تحت الماء ، حيث يتم إلقاء الماء الساخن ، يتشكل مجتمع طبيعي فريد. الحيوانات التي تعيش في هذه المجتمعات متطرفة من نوع ما. تستخدم البكتيريا التي تعيش هناك الميثان وكبريتيد الهيدروجين لتكوين مادة عضوية. لكن الطاقة المطلوبة لتكوين المادة العضوية ليست من أصل شمسي: لا يمكن لعملية التمثيل الضوئي أن تتم على عمق. لا تفعل هذه البكتيريا الفريدة سوى أكسدة الميثان أو كبريتيد الهيدروجين.
- هل البكتيريا التي تعيش في قاع البحر تحتاج إلى أكسجين؟
- الحيوانات والنباتات متعددة الخلايا تعتمد جميعها ، دون استثناء ، على الأكسجين. من أجل الحفاظ على نشاطهم الحيوي ، يحتاجون إلى أكسدة المواد. لكن البكتيريا لا تحتاج إلى أكسجين. جميع الحيوانات التي تعيش في هذه المجتمعات ، وهناك ديدان ، وجراد البحر ، وأسماك ، تتغذى على المادة العضوية التي تنتجها هذه البكتيريا. علاوة على ذلك ، يمكن للبكتيريا أن تعيش داخل الجسم أو على سطح هذه الحيوانات وعلى الأرض.
في هذه المجتمعات تحت الماء ، على سبيل المثال ، تعيش الديدان الطويلة الكبيرة. إنهم يعيشون في أنابيب ولديهم أسلوب حياة غير عادي ، ولديهم طريقة غير عادية في الأكل. تتغذى على البكتيريا التي تعيش في عضو خاص من هذه الدودة يسمى trophosome ، وهو ليس أكثر من الأمعاء المعدلة. تحتوي هذه الأمعاء المعدلة على بكتيريا خاصة تستخدم مواد تطفو في المحلول - الكبريت والميثان ، والتي تدخل البكتيريا عبر دم الديدان.
- كم عدد أنواع الحيوانات الموصوفة حاليًا في المجتمعات الحرارية المائية؟
- أكثر من 500 نوع. ويتم وصف جديدة طوال الوقت. علاوة على ذلك ، لم يتم اكتشاف أنواع جديدة فحسب ، بل تم اكتشاف العائلات أيضًا.
أنا أعمل مع القشريات الموجودة في كل مكان. هذه هي مجدافيات الأرجل ، القشريات الصغيرة ، وتسمى cyclopics. يوجد في الواقع الكثير من هذه Cyclopics ، في الوقت الحالي تم وصف حوالي 15 ألف نوع. علاوة على ذلك ، فإن مجدافيات الأرجل التي أشارك فيها تشكل أكبر حجم من المواد العضوية الحيوانية على كوكبنا. بشكل عام ، مجدافيات الأرجل متفوقة في الكتلة الحيوية على جميع الحيوانات الأخرى.إذا قدرنا المساحة التي تحتلها محيطات العالم ، وعرفنا أن هذه حوالي 70٪ ، وقمنا بتقدير سمك الطبقة التي تحتوي عليها ، فإن التقديرات تظهر أن الكتلة الحيوية لهذه القشريات هي الأكبر بالنسبة لعالم الحيوان بأكمله. تم العثور على بعض هذه القشريات في المجتمعات الحرارية المائية. في الوقت الحالي ، تم وصف حوالي 80 نوعًا من مجدافيات الأرجل هذه.
- كيف تتغذى مجدافيات الأرجل في المجتمعات الحرارية المائية في قاع المحيط؟
- يتغذى معظمهم على البكتيريا. إنهم يعيشون على أغشية تكونت من البكتيريا ، أو ما يسمى بالحصائر البكتيرية. تتغذى هذه القشريات حرفيًا على هذه الأفلام وتبتلع البكتيريا. بالإضافة إلى ذلك ، تتغذى على البكتيريا التي يمكن أن تتطور على سطح حيوانات أخرى ، على سبيل المثال ، نفس الديدان أو الجمبري. في المجتمعات الحرارية المائية ، تتطور العديد من القشريات المتخصصة ، والتي هي في الواقع جمبري متخصص. خصوصية هذه الجمبري هي أن عيونهم قد تغيرت كثيرا. يبدو أن العيون تستخدم للعثور على النقاط الساخنة. تحولت العين إلى الخلف وهي تحت قشرة معتمّة متينة. حجمها حوالي خمسة سنتيمترات. هذه الجمبري نشطة للغاية. على عكس الديدان ، التي تعلق على الركيزة والتي يمكن أن تنحني فقط نحو الينابيع الساخنة من أجل الحصول على كبريتيد الهيدروجين منه ، والذي يمكن أن يلاحظه الجهاز الدوري.
لكن الجمبري يمكنه "الركض". علاوة على ذلك ، يستخدمون طريقة الجري هذه من أجل نمو البكتيريا على أقدامهم. تتجمع هذه القريدس العديدة باستمرار فوق سطح البراكين تحت الماء وتتجه نحو السائل الساخن. لفترة طويلة لم يكن من الواضح كيف يأكلون. كانت هناك فرضيتان ، تقول إحدى الفرضيات إنهم يغوصون في بيئة عدوانية مشبعة بكبريتيد الهيدروجين من أجل التخلص من البكتيريا التي تنمو على الأرض من سطح التربة. لكن عندما نظرنا بمزيد من التفصيل إلى أطراف جراد البحر ، اتضح أن لديهم الكثير من البكتيريا ، ومن المرجح أنهم يزرعون هذه البكتيريا على أطرافهم.
أي أنه ينشأ نظام تكافلي: يغوص الروبيان باستمرار في بيئة محترقة من أجل تهيئة الظروف لنمو البكتيريا على أطرافه. ثم يتغذى الجمبري على هذه البكتيريا.
لكن ، قشريات مجدافيات الأرجل التي أدرسها لا يزيد حجمها عادة عن مليمترين. تعيش بين أرجل الجمبري وتحمل البكتيريا التي تنمو عليها.
- أي أنه ينشأ نظام تكافلي: يقوم الروبيان بتنمية البكتيريا على أطرافهم لتتغذى عليها ، وتستقر القشريات أيضًا على الجمبري وتسرق هذه البكتيريا. ولكن ما فائدة هذه القشريات بالنسبة للروبيان؟
- ربما لا شيء ، وربما يوجد البعض. نحن نتحدث بكل بساطة وسهولة عما يحدث تحت الماء على عمق ثلاثة آلاف متر. لكننا ما زلنا لا نعرف الكثير. من أجل مراقبة هذا المجتمع ، تحتاج إلى تجهيز سفينة خاصة بها مركبات في أعماق البحار ، ثم الغوص في أعماق كبيرة. هذه متعة باهظة الثمن. حتى الآن ، لا تستطيع كل دولة تحملها. في روسيا ، معهد علم المحيطات لديه سفينة أبحاث مع مركبتين في أعماق البحار. لا يوجد بلد آخر في العالم لديه أكثر من جهاز واحد. وتتميز أجهزتنا بأفضل الخصائص التقنية. أود أن ألفت انتباهكم إلى حقيقة أن هناك العديد من النقاط الفارغة في العلم ، بما في ذلك في دراسة المجتمعات الحرارية المائية ، مما قد يبدو. على سبيل المثال ، في السنوات الأخيرة ، بدأت الفرضية في التطور سريعًا أنه لا يوجد المحيط الحيوي تحت الماء فقط ، الذي نتحدث عنه اليوم ، ولكن أيضًا المحيط الأرضي.يتعلق الأمر بحقيقة أنه يوجد في أعماق سطح الأرض مجتمع فريد تسكنه البكتيريا التي تشكل كتلة حيوية ضخمة. ولا نعرف حتى الدور الذي يمكن أن يلعبوه في حياة الأرض.
