کشف اتفاقی موجوداتی عجیب و غریب، نیم مایل زیر سطح یخ

منتشر‌شده در: wired به تاریخ ۱۵ فوریه ۲۰۲۱
لینک منبع: Scientists Accidentally Discover Strange Creatures Under a Half Mile of Ice

در میانه فلات یخی، Filchner-Rn، که یک پرواز پنج ساعته از نزدیک‌ترین ایستگاه قطب جنوب است، محصور شده‌است، هیچ چیز آسان نیست. با اینکه تابستان جنوبی بود، اما جیمز اسمیت، زمین‌شناس از سازمان تحقیقاتی قطب جنوب بریتانیا، نزدیک به سه ماه ماندن در دمای یخ زدن، خوابیدن در چادر، و خوردن غذاهای خشک‌شده را تحمل کرد. علم خودش دردسر بزرگی بود: برای مطالعه تاریخ فلات‌قاره شناور، او نیاز به کف دریا یا رسوب داشت، که زیر نیم مایل یخ محصور شده‌بود.

اسمیت و همکارانش برای رسیدن به آن باید ۲۰ تن برف را ذوب می‌کردند تا ۲۰۰۰۰ لیتر آب داغ ایجاد کنند، که سپس از طریق یک لوله به پایین یک حفره پمپ می‌کردند. ۲۰ ساعت طول کشید تا آن‌ها اینچ به اینچ در یخ پایین بروند و در نهایت در توده یخی فرو رفتند.

سپس، آن‌ها یک ابزار را برای جمع‌آوری رسوب، همراه با یک دوربین GoPro پایین آوردند. اما جمع‌کننده نمونه دست خالی برگشت. یک بار دیگر امتحان کردند. باز هم دست خالی. باز هم، هیچ چیز در اینجا آسان نیست: هر سفر رفت و برگشت ابزار جمع‌آوری نمونه یک ساعت طول می‌کشید.

کمی بعد در همان شب در چادرش، اسمیت فیلم را تماشا کرد و مشکل خیره‌کننده‌ای را تشخیص داد. این ویدئو، کاهشی در حدود ۳۰۰۰ فوت یخ آبی-سبز را نشان می‌دهد که ناگهان به آب دریا منتهی می‌شود. دوربین حدود ۱۶۰۰ فوت دیگر پیش می‌رود تا این که بالاخره بستر دریا نمایان می‌شود-که بیشتر آن رسوبات به رنگ روشن است، که اسمیت به دنبال آن‌ها بود، اما چیزی تاریک نیز در آن دیده می‌شود. معلوم شد که آن چیز تاریک یک سنگ است که دوربین با صدای تالاپ برخورد می‌کند و با قسمت جلویی در رسوب فرو می‌رود. دوربین به سرعت خودش را راست می‌کند و سنگ را اسکن می‌کند، و چیزی را نشان می‌دهد که زمین‌شناسان اصلا دنبالش نبودند. در واقع، چیزی که بسیار غیرمحتمل بود: حیات.

اسمیت گفت: مثل یک جهنم لعنتی‌ست! این فقط یک تخته سنگ بزرگ کف دریایی نسبتا تخت است. این طور نیست که کف دریا پر از این چیزها باشد. فقط شانس او برای حفاری در تنها مکان اشتباه است.

جای مناسبی برای جمع کردن رسوبات کف دریایی نیست، اما جای کاملا درست برای یک میلیون انسان در پیدا کردن زندگی در محیطی که دانشمندان فکر نمی‌کردند بتوانند بیشتر از آن حمایت کنند. اسمیت زیست‌شناس نیست، اما همکارش، هوو گریفیث از سازمان تحقیقاتی قطب جنوب بریتانیا، زیست‌شناس است. هنگامی که گریفیث فیلم را در بریتانیا مشاهده کرد، متوجه نوعی غشا بر روی صخره شد، که به احتمال زیاد لایه‌ای از باکتری‌ها بود که به عنوان حصیر میکروبی شناخته می‌شد. یک سری اسفنج شبیه بیگانگان و حیوانات دیگر از صخره آویزان بودند در حالی که اسفنج‌های استوانه‌ای و چاق‌تر سطح آن را در آغوش گرفته بودند. این صخره همچنین با رشته‌های عصبی، شاید جزئی از حصیرهای باکتریایی، یا شاید جانوری عجیب و غریب که به عنوان هیدروئید شناخته می‌شود، پوشانده شده بود.

سنگی که اسمیت به طور تصادفی کشف کرده بود ۱۶۰ مایل با نور روز فاصله دارد-یعنی، نزدیک‌ترین لبه فلات یخ، جایی که یخ به پایان می‌رسد و اقیانوس باز شروع می‌شود. صدها مایل با نزدیک‌ترین مکانی که ممکن است منبع غذا باشد فاصله دارد-نقطه‌ای که نور خورشید کافی برای سوخت یک اکو سیستم دارد و در موقعیت مناسبی نسبت به سنگ برای جریان‌های شناخته‌شده قرار دارد تا این موجودات را با تغذیه تامین کند.

شاید به مطالعه مقاله «رژیم غذایی دیرینه» واقعی ممکن است پر از فلزات سمی بوده باشد علاقمند باشید.

گریفیث، نویسنده اصلی یک مطالعه جدید که در مجله پیشگامان علوم دریایی منتشر شده‌است، می‌گوید: « اگر ندانید که این صخره در کجا قرار دارد، جالب‌ترین صخره به نظر نمی‌رسد.» چون الان می‌دانید، پس به این معنی است که همین الان فک شما ممکن است جایی نزدیک زمین باشد.

ما می‌توانیم با اطمینان بگوییم که این حیوانات در تاریکی مطلق زندگی می‌کنند، که خوب است-تعداد زیادی از موجودات دریایی عمیق همین کار را می‌کنند. اما حیواناتی که در اعماق دریا زندگی می‌کنند (بخوانید: در جای خود گیر کرده‌اند) باید به مقدار نسبتا ثابتی از غذا به شکل «برف دریایی» تکیه کنند. هر موجود زنده‌ای که در ستون آب بالا شنا می‌کند باید یک روز بمیرد، و وقتی این کار را انجام می‌دهد، به اعماق آب فرو می‌رود. وقتی جسدها پایین می‌روند و تجزیه می‌شوند، موجودات دیگر آن‌ها را می‌گیرند و ذرات را از خود دور می‌کنند. (ضمنا، هنگامی که یک وال می‌میرد و غرق می‌شود، از نظر حماسی به عنوان «سقوط وال» شناخته می‌شود.)

این در بیشتر قسمت‌های اطراف قطب جنوب کار می‌کند، جایی که آب‌ها به طور باور نکردنی مولد هستند. موجودات ریزی که به عنوان پلانکتون‌ها شناخته می‌شوند، همه نوع ماهی را تغذیه می‌کنند که پستانداران دریایی بزرگ مانند شیرهای دریایی را سیر می‌کنند. همه این فعالیت‌ها حیوانات مرده و لاشه تولید می‌کنند که روزی به برف دریایی تبدیل می‌شوند.

اما موجودات قطب جنوب روی این صخره خاص زیر یک ستون آب شلوغ زندگی نمی‌کنند. آن‌ها زیر نیم مایل یخ سفت زندگی می‌کنند. و آن‌ها نمی‌توانند در جستجوی غذا از صخره دور شوند. گریفیث می‌گوید: « بدترین چیز در مکانی که در آن غذای زیادی وجود ندارد، و بسیار پراکنده است، این است که چیزی باشد که به محل چسبیده باشد.» پس چگونه آن‌ها در زمین می‌توانند امرار معاش کنند؟

در پایین سمت چپ می‌توانید حیواناتی را ببینید که با دقت دنبال شده‌اند. بالا سمت راست، اسفنج‌ها هستند.

محققان بر این باورند که این احتمال وجود دارد که رانش این برف دریایی به سمت آن منحرف شده‌باشد، به طوری که منبع غذا به جای حرکت عمودی به صورت افقی حرکت کند. با نگاهی به نمودارهای جریان در نزدیکی محل حفاری، محققان مشخص کردند که مناطق تولیدی بین ۳۹۰ تا ۹۳۰ مایل دورتر وجود دارد. شاید چیز زیادی نباشد، اما این امکان وجود دارد که مواد آلی کافی، صدها مایل را برای تغذیه این موجودات طی کنند. این یک فاصله فوق‌العاده است، با توجه به این که در عمیق‌ترین بخش اقیانوس، عمق چالش برانگیز نزدیک گوام، برف دریایی تولید شده در سطح زمین باید ۷ مایل پایین بیاید تا به کف دریا برسد. برای رسیدن به حیوانات روی این صخره قطب جنوب، غذا باید تا ۱۳۳ برابر آن فاصله حرکت کند-و این کار را باید با شناور شدن از پهلو انجام دهد.

ریچ مووی، متصدی جانورشناسی و زمین‌شناسی بی‌مهرگان در آکادمی علوم کالیفرنیا، که حیات دریای قطب جنوب را مطالعه کرده‌است اما در این کار جدید شرکت نداشته است، می‌گوید: با توجه به آنچه که دانشمندان در مورد جریان‌های قطب جنوب می‌دانند، این موضوع چندان دور از ذهن نیست. همانطور که آب دریا در منطقه خنک می‌شود، تراکم آن بیشتر می‌شود. مووی می‌گوید: « آن به اعماق دریا فرو می‌رود و آب را به سمت بیرون هل می‌دهد و از قطب جنوب به بیرون می‌راند.» « و این جریان‌ها در واقع منشا بسیاری از-اگر نگوییم همه-سیستم‌های جریان روی کره زمین هستند.»

همان طور که آن آب به سمت بیرون فشار می‌آورد، چیزی باید خلا را پر کند. موئی اضافه می‌کند: « برای جایگزینی آن، جریان ورودی وجود خواهد داشت.» « و آن جریان ورودی، حتی بیش از صدها کیلومتر، مواد آلی را حمل خواهد کرد.» برای شکل‌های زیستی ما که بر روی آن سنگ قرار گرفته‌اند، این امر غذا می‌آورد. جریان آب همچنین می‌تواند حیوانات جدیدی را به جمعیت روی صخره اضافه کند.

اما چون محققان نتوانستند نمونه‌ها را جمع‌آوری کنند، نمی‌توانند بگویند که این اسفنج‌ها و دیگر موجودات زنده دقیقا چه چیزی می‌توانند بخورند.

برخی از اسفنج‌ها تخمیرهای آلی را از آب تصفیه می‌کنند در حالی که برخی دیگر گوشتخوار هستند و بر روی حیوانات کوچک جشن می‌گیرند و تغذیه میکنند.

کریستوفر ما، زیست‌شناس دریایی در اسمیت سونیان، که در این تحقیق شرکت نداشته است، می‌گوید: « این موضوع به نوعی تیتر سال شما خواهد بود.» « اسفنج های قاتل، در تاریکی و سرمای قطب جنوب، جایی که هیچ زندگی نمی‌تواند نجات یابد زندگی می کنند.»

و گریفیث و تیمش هم نمی‌توانند بگویند که آیا موجودات متحرکی مثل ماهی و سخت پوستان نیز در اطراف صخره زندگی می‌کنند-دوربین هیچ نگاهی به آن‌ها نینداخت-بنابراین مشخص نیست که آیا حیوانات آبزی با نوعی شکار روبرو هستند یا خیر. آیا همه آن‌ها یک منبع غذایی را می‌خورند؟ یا برخی از آن‌ها نوعی از دریافت مواد غذایی از یکدیگر هستند؟ یا آیا حیوانات متحرک بیشتری در اطراف وجود دارند که به نحوی غذا را برای این جامعه فراهم می‌کنند؟

به نظر می‌رسد که رسوب‌گذاری در اطراف صخره خیلی سنگین نیست، به این معنی که حیوانات در خطر دفن شدن نیستند. گریفیث از موقعیت ظاهرا تصادفی صخره می‌گوید: « این یک نوع گلدیلاک است، که در آن غذای کافی وارد می‌شود، و چیزی نیست که بخواهد آن‌ها را بخورد-تا جایی که ما می‌توانیم بگوییم-و آن را با رسوب زیادی دفن نمی‌کند.» (در رسوبات اطراف صخره، محققان متوجه شدند که امواج معمولا با نظریه جریان آب شکل می‌گیرند، که باعث تقویت آن می‌شود.)

همچنین مشخص نیست که این حیوانات ثابت چطور در وهله اول به آنجا رسیدند. آیا این چیزی بسیار محلی بود، جایی که آن‌ها به نوعی از سنگ های محلی به سنگ های محلی دیگر می پریدند؟ به همین ترتیب، شاید والدین آن‌ها صدها مایل آن طرف‌تر بر روی صخره‌ای زندگی می‌کردند-جایی که کوه یخ به پایان می‌رسد و اکوسیستم‌های دریایی معمول شروع می‌شوند-و اسپرم و تخم‌هایشان را آزاد می‌کنند تا در جریان آب سفر کنند.

چون گریفیث و همکارانش نمونه ندارند، نمی‌توانند بگویند این حیوانات چند سال سن دارند. اسفنج‌های قطب جنوب هزاران سال است که زندگی می‌کنند، پس این امکان وجود دارد که این یک اکوسیستم واقعا باستانی باشد. شاید این صخره مدت‌ها پیش با زندگی پوشانده شده بود، اما جریان آب آن را با زندگی اضافی در طول هزاره‌ها تازه کرده‌است.

محققان همچنین نمی‌توانند بگویند که آیا این سنگ یک انحراف است یا این که چنین اکوسیستم‌هایی در واقع در زیر یخ رایج هستند. شاید زمین‌شناسان خیلی خوش‌شانس نبودند وقتی که دوربین‌هایشان را روی صخره انداختند-شاید این جوامع حیوانی یکی از ویژگی‌های معمول کف دریا در زیر قفسه‌های یخ قطب جنوب هستند. قطعا فضای زیادی برای چنین اکوسیستم‌هایی وجود خواهد داشت: این قفسه‌های شناور یخ به اندازه ۵۶۰،۰۰۰ مایل مربع امتداد دارند. با این حال، از طریق حفاری‌های قبلی، دانشمندان تنها منطقه‌ای را در زیر آن کشف کرده‌اند که برابر با اندازه یک زمین تنیس است. پس شاید به این دلیل باشد که آن‌ها به صورت اعداد در آنجا حضور دارند، و ما هنوز آن‌ها را پیدا نکرده‌ایم.

و ممکن است زمان ما برای انجام این کار به پایان برسد. این صخره ممکن است زیر نیم مایل یخ بسته شود اما این یخ به طور فزاینده‌ای بر روی یک سیاره در حال گرم شدن به خطر افتاده‌است. گریفیث می‌گوید: « این احتمال وجود دارد که برخی از این کوهه‌های یخی بزرگ در آینده فرو ریزند، و ما ممکن است یک اکوسیستم منحصر به فرد را از دست بدهیم.»

این متن با استفاده از ربات مترجم مقالات زیست شناسی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.