Oaza — toksyn!

Ponieważ system grzbietów śródoceanicznych, okalający kulę ziemską, charakteryzuje się dużą niestabilnością i wzmożonym wulkanizmem, w jego obrębie występują liczne potoki lawy i wyloty hydrotermalne. Z tych drugich bije toksyczna, przegrzana mieszanina wody i rozpuszczonych minerałów z wnętrza Ziemi. Rzecz zdumiewająca, ale owo niegościnne środowisko, gdzie ciśnienie setki razy przekracza ciśnienie na poziomie morza, nie odstrasza żywych istot, lecz je przyciąga — i to w obfitości! Wśród setek gatunków mieszkających w tych oazach hydrotermalnych znajdują się bakterie, olbrzymie małże mające nawet 30 centymetrów długości i — najbardziej osobliwe — ławice rurkoczułkowców o krwistoczerwonych pióropuszach. Te mocno osadzone w dnie stworzenia osiągają nawet dwa metry długości.

Organizmy z oaz hydrotermalnych wydobyte na powierzchnię cuchną jak zgniłe jaja. Przyczyną tej odrażającej woni nie jest proces rozkładu, lecz siarkowodór — silnie trujący związek chemiczny, który w wylotach hydrotermalnych występuje w dużych ilościach. Dodatkowo woda bijąca ze źródeł ma silnie kwaśny odczyn i zawiera wiele metali, między innymi miedź, magnez, żelazo i cynk. W tym środowisku, przyrównywanym do wysypiska toksycznych odpadów, rurkoczułkowce i pozostałe organizmy nie tylko potrafią utrzymać się przy życiu, ale wręcz mają się doskonale! Jak to możliwe? Żeby to zrozumieć, dowiedzmy się o rurkoczułkowcach czegoś więcej.

Żyjąca zagadka

Biolodzy badający rurkoczułkowce uznali je za żyjącą zagadkę. Stwierdzili, że zwierzęta te nie mają otworu gębowego ani przewodu pokarmowego. Powstało zatem pytanie: W jaki sposób przyjmują i przyswajają pożywienie? Wkrótce potem dokonano zdumiewającego odkrycia: rurkoczułkowce mają krew — nie jakiś krwiopodobny płyn, lecz prawdziwą, bogatą w hemoglobinę krew, która krąży po ich ciele i pierzastych pióropuszach.

Kiedy biolodzy otworzyli wiotkie, workowate ciało rurkoczułkowca, pojawiło się jeszcze więcej niewiadomych. Jego tkanki wypełnione były bakteriami — na jeden gram przypadało około 10 miliardów bakterii! W roku 1980 pewna studentka biologii wysnuła przypuszczenie, że rurkoczułkowce żyją w symbiozie, która polega na współżyciu z obopólną korzyścią organizmów dwóch różnych gatunków. Badania potwierdziły tę hipotezę — wykazały, iż rurkoczułkowce karmią zasiedlające ich ciało bakterie, te zaś karmią swych gospodarzy.

Pióropusze rurkoczułkowców, tak jak skrzela, pobierają z otoczenia składniki potrzebne bakteriom do wytworzenia pokarmu, na przykład tlen czy węgiel. Pióropusze nie falują bezpośrednio w gorącym strumieniu wydobywającym się z wylotu, co byłoby równoznaczne z samobójstwem, lecz w pobliżu miejsca, gdzie miesza się on z lodowatą wodą morską. Oczywiście cały proces wytwarzania pokarmu wymaga energii. Na powierzchni Ziemi, a także w górnych partiach oceanu, energii do produkcji żywności dostarcza światło słoneczne, które stymuluje wzrost roślin. Ale do strefy abisalnej, gdzie żyją rurkoczułkowce, światło nie dociera.

Energia z wnętrza Ziemi

W swej mądrości Stwórca zadbał o to, by niezbędna energia docierała z wnętrza Ziemi za pośrednictwem wylotów hydrotermalnych oraz wspomnianego już cuchnącego siarkowodoru. Siarkowodór, odgrywający rolę „światła słonecznego” oaz hydrotermalnych, stanowi źródło energii niezbędnej bakteriom do produkcji pożywienia. Z kolei bakterie pełnią funkcję „roślin”, ponieważ są pierwszym ogniwem łańcucha pokarmowego w tym ekosystemie.a

Aby bakterie mogły otrzymać wszystkie potrzebne im substancje chemiczne, cząsteczki hemoglobiny we krwi rurkoczułkowców są 30 razy większe niż we krwi ludzkiej. Krew dostarcza owe substancje głodnym bakteriom, a te z kolei produkują pokarm dla rurkoczułkowców.

Bogactwo życia w oazach hydrotermalnych!

Żaden z mieszkańców oaz hydrotermalnych nie powinien cierpieć na brak pokarmu, gdyż bakterie znajdują się tam niemal wszędzie — miejscami tworzą kilkunastocentymetrowe kożuchy! Nawet w ciepłych zawirowaniach nad wylotami formują niekiedy wielkie kłębowiska, przypominające coś w rodzaju żywego bulionu. Niektóre zwierzęta, podobnie jak rurkoczułkowce, żyją z bakteriami w symbiozie, natomiast inne bezpośrednio je zjadają. Oazy hydrotermalne są tak produktywne i wydajne, że porównuje się je ze słonymi bagnami, deszczowymi lasami równikowymi i szelfowymi rafami koralowymi.

W oazach hydrotermalnych zidentyfikowano już jakieś 300 nowych gatunków organizmów żywych. Są wśród nich ogromne białe małże (w świecie wiecznych ciemności pigment jest zbyteczny), między innymi omułki, ośmiornice i żarłoczne białe kraby, które bardzo lubią zjadać delikatne pióropusze rurkoczułkowców. Te ostatnie w obronie szybkim odruchem chowają pióropusz do rurki.

Wokół wylotów hydrotermalnych żyją też pająki morskie, ślimaki, krewetki z gatunku Chorocaris vandoverae, przedstawiciele rodzin Acmaeidae i Patellidae, widłonogi, podobne do węgorzy ryby, które pełzają po powierzchniach obfitujących w bakterie i siarkę, mniejsze gatunki rurkoczułkowców i inne wieloszczety. Do tych ostatnich należy gatunek Saxipendium coronatum, przypominający porozwieszane na skałach garstki białych nitek makaronu. Kolejny osobliwy organizm to Alvinella pompejana, który wytrzymuje temperaturę dochodzącą do 80°C! Oczywiście pokrywające go bakterie również tolerują wysokie temperatury.b

Zagadkowe światło!

W roku 1985 uczeni ze zdziwieniem odkryli, że w pobliżu wylotów hydrotermalnych żyją krewetki mające dwa organy wzroku — bez soczewek, ale wyposażone w substancje światłoczułe. Rzecz jasna od razu powstało pytanie: Cóż takiego mogą zobaczyć krewetki w świecie nieprzeniknionych ciemności? Żeby znaleźć odpowiedź, badacze posłużyli się bardzo czułym aparatem cyfrowym, który jest wykorzystywany do fotografowania nikło świecących gwiazd. Skierowali obiektyw na wylot, wyłączyli wszystkie światła i zrobili zdjęcie.

Wynik był zdumiewający. Zdjęcie ukazało „żywą, wyraźną łunę o ostro zarysowanej krawędzi” w miejscu, gdzie strumień gorącej wody wydobywał się z komina — mówi uczona Cindy Lee Van Dover. Czy krewetki wykorzystują to zagadkowe światło, niedostrzegalne ludzkim okiem? Tak czy inaczej, odkrycie, że wyloty hydrotermalne się jarzą, „otwiera zupełnie nowe obszary badań” — dodaje pani Van Dover.

Największe i najmniejsze

Niedawno stwierdzono, że obfitujące w metan dno morskie jest mieszkaniem największych bakterii znanych nauce. Te olbrzymie drobnoustroje, odkryte w roku 1997, przypominają sznur korali i od 100 do 200 razy przerastają rozmiarami przeciętną bakterię. Są też wyjątkowo żarłoczne — w osadach dennych pozostawiają tylko śladowe ilości toksycznych siarczków, dzięki czemu mogą tam bezpiecznie mieszkać inne stworzenia morskie.

Natomiast pięć kilometrów pod dnem natrafiono ostatnio na coś, co może się okazać najmniejszym żywym organizmem na naszej planecie! Jak napisano w dzienniku The New York Times, owo odkrycie dokonane u wybrzeży Australii Zachodniej jest „tak osobliwe, że zapoczątkowało burzliwą debatę na forum międzynarodowym”. W całej sprawie chodzi głównie o to, czy nanoby — nazwane tak, gdyż mierzy się je w nanometrach, czyli miliardowych częściach metra — są organizmami żywymi. Przypominają grzyby, mają prawie taką samą wielkość jak wirusy, posiadają DNA i najwyraźniej szybko się mnożą, tworząc zwarte kolonie.

Obecnie odkrywa się tak dużo żywych organizmów, że zdaniem wielu uczonych masa drobnoustrojów występujących w skorupie ziemskiej może znacznie przewyższać masę wszystkich istot żyjących na powierzchni! Ma to rewolucyjne znaczenie dla nauki. Pewien uczony oświadczył: „W ciągu ostatnich paru lat w mikrobiologii odrzucono dogmatyzm. Ta dziedzina sama odkrywa się na nowo. W gruncie rzeczy to pionierska nauka”.

W dodatku te naprawdę doniosłe odkrycia uczą nas czegoś, co wykracza poza sferę nauki. Biblia tak ujmuje istotę owej wiedzy: „Niewidzialne przymioty [Boga] (...) są wyraźnie widoczne już od stworzenia świata, gdyż dostrzega się je dzięki temu, co zostało uczynione” (Rzymian 1:20). Bóg na przykład przywiązuje dużą wagę do czystości. Wystarczy się przyjrzeć bakteriom i innym organizmom morskim, które pomagają zneutralizować wiele potencjalnych trucizn pochodzących z wnętrza Ziemi lub z rozkładającej się materii opadłej z powierzchni oceanu. Bóg niewątpliwie troszczy się o stan naszej planety i zdrowie wszystkich żyjących na niej istot. Jak wykaże następny artykuł, ta cecha osobowości Stwórcy gwarantuje wspaniałą przyszłość każdej formie życia na Ziemi.

[Przypisy]

[Ilustracja na stronie 8]

Omułki

W Zielonym Kanionie Zatoki Meksykańskiej omułki żyją na głębokości kilometra

[Prawa własności]

J. Brooks/OAR/National Undersea Research Program

[Ilustracja na stronach 8, 9]

Rurkoczułkowce

Ich delikatne pióropusze są wypełnione krwią o dużej zawartości hemoglobiny

[Prawa własności]

OAR/National Undersea Research Program

[Ilustracja na stronie 9]

Kraby

Zwierzęta te lubią żerować na rurkoczułkowcach

[Prawa własności]

I. MacDonald/OAR/National Undersea Research Program

[Ilustracja na stronie 9]

Olbrzymie małże

Mogą mieć 30 centymetrów długości, a znaleziono je na głębokości 3 kilometrów

[Prawa własności]

A. Malahoff/OAR/National Undersea Research Program

[Ilustracja na stronie 9]

Małże wydobyte na powierzchnię

[Prawa własności]

Zdjęcie: William R. Normark, USGS

[Ilustracja na stronie 9]

Krewetki

Niektóre mają dwa organy wzroku. Co jednak mogą zobaczyć w nieprzeniknionych ciemnościach?

[Prawa własności]

EMORY KRISTOF/NGS Image Collection

[Ilustracja na stronie 11]

Nanoby

Czyżby najmniejsze żywe organizmy na Ziemi?

[Prawa własności]

Dr. Philippa J. R. Uwins/University of Queensland