کشف موجودات زنده‌ی عجیب زیر سکوی یخی به ضخامت ۸۰۰ متر

اردو زدن در میانه‌ی سکوی یخی فیلچنر رون که پرواز به آن از نزدیک‌ترین ایستگاه جنوبگان پنج ساعت طول می‌شد، اصلا آسان نیست. تابستان جنوبی بود؛ اما جیمز اسمیت، زمین‌شناس مرکز مطالعات جنوبگان بریتانیا، نزدیک سه ماه دمای انجماد، خوابیدن در چادر و خوردن غذاهای خشک را تحمل کرد. او برای مطالعه‌ی تاریخچه‌ی سکوی شناور، به رسوبات کف دریا نیاز داشت که زیر نیم مایل (۸۰۰ متر) یخ گیر کرده بود.

به گزارش وایرد، اسمیت و همکارانش برای رسیدن به رسوبات مجبور شدند ۲۰ تن برف را ذوب و ۲۰ هزار لیتر آب گرم ایجاد کنند که ازطریق گمانه بیرون کشیده شد. (گمانه چاهی است که به‌ وسیله‌ی ماشین حفار کنده می‌شود.)

ذوب شدن ذره‌‌ذره‌ی یخ ۲۰ ساعت طول کشید و در نهایت سوراخی در سکوی یخی ایجاد شد. پژوهشگران ابزاری برای جمع‌آوری رسوبات به همراه دوربین پایین بردند؛ اما ابزار جمع‌کننده خالی برگشت. آن‌ها یک بار دیگر تلاش کردند ولی باز بی‌نتیجه بود. این بخش از کار هم سخت بود و هر سفر رفت و برگشت این وسیله یک ساعت طول می‌کشید.

همان شب اسمیت فیلم‌ها را تماشا کرد و متوجه مشکل نسبتا آشکاری شد؛ ویدئو، نزولی در میان سه هزار فوت (۹۱۴ متر) یخ سبزآبی نشان می‌داد که ناگهان خاتمه پیدا می‌کند و در آب تاریک دریا باز می‌شود. دوربین ۱۶۰۰ فوت (۴۸۸ متر) دیگر پایین رفت تا اینکه سرانجام کف دریا نمایان شد؛ عمدتا رسوباتی به رنگ روشن که اسمیت به‌ دنبال آن بود؛ اما جسم تیره‌ رنگی نیز دیده می‌شد. معلوم شد که آن جسم تیره، سنگی است که دوربین با آن برخورد می‌کند و رو به پایین در رسوبات می‌افتد. دوربین به‌سرعت به حالت عمودی قرار گرفت و سنگ را اسکن کرد و چیزی  نشان داد که زمین‌شناسان اصلا به ‌دنبال آن نبودند. این در واقع چیزی بسیار دور از تصور بود: حیات.

اسمیت می‌گوید دیدن حیات در آنجا بسیار غیر منتظره بود. شاید علت این کشف تصادفی، حفاری در مکان اشتباه بود؛ مکانی که برای جمع‌آوری خاک کف دریا مناسب نبود؛ اما برای یافتن زندگی در محیطی که دانشمندان فکر نمی‌کردند بتواند از حیات پشتیبانی کند، کاملا مناسب بود.

اسمیت زیست‌شناس نیست؛ اما همکار وی، هوو گریفیتس از مرکز مطالعات جنوبگان بریتانیا، زیست‌شناس است. وقتی گریفیتس فیلم‌ها را تماشا کرد، متوجه نوعی لایه‌ روی سنگ شد که احتمالا لایه‌ای از باکتری بود که به تشک میکروبی معروف است. اسفنج دریایی عجیب و جانوران ساقه‌داری از سنگ آویزان بودند؛ درحالی‌که اسفنج‌های استوانه‌ای‌ ضخیمی سطح را در بر گرفته بودند. سنگ با رشته‌های نازکی (شاید یکی از اجزای تشکیل‌دهنده تشک باکتریایی یا جانوری به نام هیدروئید) پوشیده شده بود.

سنگی که اسمیت آن را به‌طور تصادفی کشف کرد، ۱۶۰ مایل (۲۵۷ کیلومتر) از روشنایی روز فاصله دارد؛ یعنی با نزدیک‌ترین لبه‌ی سکوی یخی که در آنجا یخ به پایان می‌رسد و دریا آغاز می‌شود. این محل صدها مایل دورتر از نزدیک‌ترین محلی است که شاید منبع غذایی باشد؛ نقطه‌ای دارای نور خورشید کافی برای تغذیه‌ی یک اکوسیستم و در موقعیت مناسبی نسبت ‌به صخره تا جریان‌ آب، مواد غذایی را به این موجودات برساند. گریفیتس، نویسنده‌ی اصلی مطالعه‌ی جدید که در مجله‌ی Frontiers in Marine Science منتشر شد، می‌گوید اگر ندانید سنگ در کجا قرار دارد، کشف این سنگ هیجان‌انگیز به ‌نظر نمی‌رسد.

با اطمینان می‌توان گفت که این جانوران در تاریکی مطلق زندگی می‌کنند. البته بسیاری از موجوداتی که در اعماق دریا زندگی می‌کنند همین شرایط را دارند؛ اما جانورانی که به‌صورت ساکن در کف دریاهای عمیق زندگی می‌کنند، باید روی ذخیره‌ی نسبتا ثابت مواد غذایی به شکل «برف دریایی» تکیه کنند.

هر موجود زنده‌ای که در سطوح بالایی آب شنا می‌کند، روزی می‌میرد و در اعماق ته‌نشین می‌شود. وقتی اجساد پایین می‌آیند و تجزیه می‌شوند، موجودات دیگر سراغ آن‌ها می‌روند و ممکن است از آن‌ها تغذیه کنند؛ به این ترتیب ذرات ریز غذا در آب به حرکت درمی‌آید. چنین وضعیتی در بیشتر مناطق اطراف جنوبگان وجود دارد و موجب پربار شدن آب‌ها می‌شود. موجودات ریزی به نام پلانکتون‌ها غذای ماهی‌ها را فراهم می‌کنند و ماهی‌ها غذای پستانداران دریایی بزرگی مانند فک‌ها هستند. تمام این فعالیت‌ها، ضایعاتی (جانوران مرده) تولید می‌کنند که روزی به برف دریایی تبدیل می‌شود.

اما موجودات زنده‌ی جنوبگان که روی این سنگ خاص زندگی می‌کنند، زیر ستون فعالی از آب زندگی نمی‌کنند. آن‌ها زیر نیم مایل یخ جامد زندگی می‌کنند و نمی‌توانند در جستجوی غذا از سنگ جدا شوند. بنابراین چگونه می‌توانند غذای خود را به دست آورند؟

_{قسمت پایین سمت چپ جانوران ساقه‌دار و بخش بالا سمت راست اسفنج‌های دریایی را نشان می‌دهد}

پژوهشگران فکر می‌کنند که ممکن است جریان برف دریایی عوض شده باشد و منبع غذا به ‌جای اینکه حرکت عمودی داشته باشد، به‌صورت افقی حرکت کند. آن‌ها با بررسی نمودارهای جریان‌های نزدیک محل حفر، تشخیص دادند که مناطق پرحاصلی در فاصله‌ی ۳۹۰ تا ۹۳۰ مایلی وجود دارد و ممکن است مواد آلی سوار بر جریان‌های آب صدها مایل را حرکت کنند تا این موجودات را تغذیه کنند. با توجه به اینکه در عمیق‌ترین بخش اقیانوس (گودال چلنجـر در نزدیکی گوام) برف دریایی تولیدشده در سطح باید برای رسیدن به کف دریا ۷ مایل (۱۱/۳ کیلومتر) پایین بیاید، این فاصله‌ بسیار زیاد است. برای اینکه غذا به جانوران موجود روی این سنگ برسد، باید ۱۳۳ برابر این فاصله را طی کند و این کار را باید با شناور شدن از پهلو انجام بدهد.

ریچ موی، موزه‌دار زمین‌شناسی و جانورشناسی بی‌مهرگان در آکادمی علوم کالیفرنیا که حیات دریایی جنوبگان را مورد مطالعه قرار داده است اما در کار جدید مشارکتی نداشته است، می‌گوید با توجه به آنچه دانشمندان در مورد جریان‌های اطراف جنوبگان می‌دانند، این غیر ممکن نیست. وقتی آب دریا در این منطقه سرد می‌شود، متراکم‌تر می‌شود. آب سرد به ‌سمت پایین دریا می‌رود و آب موجود در آنجا را به سمت بیرون حرکت می‌دهد. همان‌طور که آب به سمت بیرون حرکت می‌کند، چیزی باید خلأ حاصل را پر کند و برای جایگزینی آن، باید مقداری جریان ورودی وجود داشته باشد. این جریان ورودی ماده آلی با خود حمل می‌کند و برای اشکال حیاتی که روی آن تخته‌سنگ چسبیده‌اند، غذا می‌آورد. جریان‌ها همچنین می‌توانند جانوران جدیدی با خود بیاورند و آن‌ها را به جمعیت روی سنگ اضافه کنند.

_{محل حفاری پژوهشگران}

ازآنجایی که پژوهشگران نتوانستند نمونه‌ جمع‌آوری کنند، نمی‌توانند بگویند این اسفنج‌های دریایی و موجودات دیگر دقیقا چه غذایی می‌خورند. برخی از اسفنج‌ها بقایای آلی را از آب می‌گیرند و برخی دیگر گوشت‌خوار هستند و از جانوران کوچک تغذیه می‌کنند.

گریفیتس و گروهش هنوز نمی‌توانند بگویند آیا موجودات متحرکی مانند ماهی‌ها و سخت‌پوستان نیز در اطراف آن سنگ زندگی می‌کنند (دوربین چیزی نشان نداد)؛ بنابراین مشخص نیست که آیا این جانوران ساکن با شکار مواجه هستند. آیا همه‌ی آن‌ها از منبع غذایی یکسانی استفاده می‌کنند؟ یا برخی از آن‌ها مواد غذایی را از یکدیگر می‌گیرند؟ یا آیا جانوران متحرک بیشتری در اطراف وجود دارند که به‌نوعی غذای این جامعه را تهیه می‌کنند؟ همه‌ی این‌ها سؤالاتی هستند که فقط با سفر پژوهشی دیگری می‌توان پاسخ آن‌ها را پیدا کرد.

به ‌نظر می‌رسد رسوب‌گذاری در اطراف سنگ خیلی سنگین نباشد؛ یعنی جانوران در خطر مدفون شدن قرار ندارند. گریفیتس در مورد مکان ظاهرا شانسی تخته‌سنگ می‌گوید: «چیزی مانند داستان گلدیلاکس اتفاق می‌افتد. جایی که غذای کافی به آن وارد می‌شود و چیزی وجود ندارد که بخواهد آن‌ها را بخورد و با رسوبات زیادی مدفون نمی‌شوند.» پژوهشگران در رسوبات اطراف سنگ متوجه موج‌هایی شدند که معمولا به‌ وسیله‌ی جریان‌های آب ایجاد می‌شوند که این تئوری را تقویت می‌کند که غذا از دوردست به این مکان برده می‌شود.

مشخص نیست چگونه این جانوران ساکن از اول به این مکان آمده‌اند. گریفیتس می‌پرسد: «آیا این موجودات از تخته‌سنگ نزدیک دیگری به تخته‌سنگ جدید رسیده‌اند یا والدین آن‌ها روی سنگی در صدها مایل دورتر زندگی می‌کنند؛ یعنی جایی که سکوی یخی به پایان می‌رسد و اکوسیستم‌های دریایی معمول‌تر آغاز می‌شود و سلول‌های جنسی آن‌ها توسط جریان‌ آب به اینجا آورده شده است؟»

ازآنجاکه گریفیتس و همکارانش نمونه‌ای ندارند، نمی‌توانند سن این موجودات را تعیین کنند. مشخص شده است که اسفنج‌های دریایی جنوبگان هزاران سال زندگی می‌کنند؛ بنابراین ممکن است این اکوسیستمی واقعا قدیمی باشد. شاید بذر حیات مدت‌ها پیش روی این سنگ قرار گرفته باشد اما جریان‌ آب طی هزاران سال اشکال جدید حیات را به آن افزوده‌ باشد.

پژوهشگران نمی‌توانند بگویند آیا این سنگ استثنا است یا چنین اکوسیستم‌هایی واقعا زیر یخ فراوان است. در واقع شاید این جوامع جانوری کوچک از ویژگی‌های عادی کف دریا زیر سکوهای یخی جنوبگان باشند. مطمئنا فضای گسترده‌ای برای چنین اکوسیستم‌هایی وجود دارد: این سکوهای یخی شناور تا ۵۶۰ هزار مایل مربع گسترش دارند.

پژوهشگران در مطالعات گذشته نیز چنین مناطقی را به‌طور گسترده مورد کاوش قرار نداده‌اند؛ بنابراین ممکن است تعداد آن‌ها زیاد باشد و هنوز آن‌ها را پیدا نکرده باشیم. البته ممکن است فرصت انجام این کار کم باشد؛ سنگ زیر نیم مایل یخ قرار دارد؛ اما یخ به علت گرمایش زمین در معرض خطر است. گریفیتس می‌گوید: «این احتمال وجود دارد که برخی از این سکوهای یخی بزرگ در آینده متلاشی شوند و ما اکوسیستم منحصر‌به‌فردی را از دست بدهیم.»