Kilenc kilométerrel a felszín alatt: felfedezték a valaha ismert legmélyebb összetett ökoszisztémát
Kémiai energián élő élőlények, 2500 kilométeren át, napfény nélkül – új korszakot nyithat az élet extrém határainak kutatása
Tudósok felfedezték a Föld eddig ismert legmélyebben elhelyezkedő, összetett ökoszisztémáját: a Csendes-óceán mélyén, a Kuril–Kamcsatka-árkokban és a nyugati Aleut-szigeteki árkokban, egészen 9 533 méteres mélységben is virágzó életközösségeket azonosítottak. A Nature tudományos folyóiratban megjelent tanulmány szerint ezek az élőlények a napfény nélküli zónában kemoszintézis révén jutnak energiához – vagyis kémiai reakciók segítségével.
A felfedezés nemcsak rekordot döntött a mélység tekintetében, hanem alapvetően kérdőjelezi meg, hogyan értelmezzük az élet lehetőségeit az extrém körülmények között, és milyen szerepet játszanak ezek az ökoszisztémák az óceán mélyének szénciklusában.
A hadális zóna élőlényei: élet a Föld legmélyebb árkaiban
A kutatás a hadális zónára koncentrált, amely az óceán legalján, 6 000 méter alatt húzódik, és amelyet eddig túl extrémnek tartottak ahhoz, hogy bonyolultabb élet fennmaradhasson benne. A kutatók 2024-ben 23 mélytengeri merülést hajtottak végre a kínai Fendouzhe nevű, teljes óceánmélységre tervezett, személyzettel ellátott tengeralattjáróval.
A kutatócsapat nagy felbontású videófelvételeket készített, üledékmintákat és élőlényeket gyűjtött, majd genetikai szekvenálást és kémiai analízist alkalmazott annak érdekében, hogy feltérképezzék a mélyben található ökoszisztémát.
Az eredmények meglepőek: többek között csövesférgek, kagylók, csigák, rákszerűek és többsertéjű gyűrűsférgek (polikéták) élnek itt – olyan sűrűségben, hogy néhol 5800 csövesféreg is előfordul négyzetméterenként.
Kémiai reakciók a túlélés kulcsai – mikroorganizmusok a háttérben
A hadális élőhelyek nem támaszkodhatnak a fotoszintézisre, hiszen ilyen mélységben már nem jut le napfény. Az itteni ökoszisztémák működésének alapját kemoszintetizáló mikrobák adják, amelyek hidrogén-szulfidban és metánban gazdag folyadékokat hasznosítanak energiatermelésre.
A tanulmány szerzői szerint ezek az anyagok mély üledékrétegeken áthaladó törésvonalak mentén jutnak a felszín közelébe. A metánt mikrobiális aktivitás állítja elő az ott lerakódott szerves anyagból – ezt izotópos elemzések is alátámasztották.
A kutatók úgy vélik, hogy a Kuril–Kamcsatka-árokrendszer csak a kezdet: hasonló geológiai adottságokkal rendelkező más árkokban is lehetnek ilyen ökoszisztémák, csak eddig nem kerestük elég mélyen őket.
2500 kilométeres ökoszisztéma és a mélytengeri élet új modelljei
A felfedezett élőhely mintegy 2500 kilométeres hosszon húzódik végig az óceánfenéken, ami nemcsak biológiai, hanem ökológiai és geológiai szempontból is figyelemre méltó.
Ez a felfedezés kihívást jelent a jelenlegi tudományos modellek számára, amelyek szerint a mélytengeri kemoszintézis csak szórványos helyeken – például hidrotermális kürtők vagy hideg szivárgások környezetében – fordulhat elő. A kutatás viszont azt sugallja, hogy az élet képes sokkal szélesebb körben is fennmaradni ezeken az energiakonverziós mechanizmusokon keresztül.
A tanulmány szerzői így fogalmaztak:
„Ezek a közösségek hidrogén-szulfidban és metánban gazdag folyadékok által maradnak fenn, amelyeket törések mentén szállítanak a mély üledékrétegekben. Az eredmények azt mutatják, hogy a kemoszintézis-alapú ökoszisztémák sokkal elterjedtebbek lehetnek, mint eddig gondoltuk.”
Új szemlélet a földi élet határairól – és a Földön túli életről?
A mélytengeri kemoszintézisen alapuló életformák nemcsak földi szempontból érdekesek: gyakran analógiaként emlegetik őket a Földön kívüli élet lehetőségeinek vizsgálatánál is, például a Jupiter holdja, az Európa jeges óceánjában vagy a Szaturnusz Enceladus nevű holdján. Ha a Földön ilyen extrém körülmények között is fennmaradhat komplex élet, az új lendületet adhat az asztrobiológiai kutatásoknak is.
A Földön azonban már most új korszakot nyit ez a felfedezés: a mélység biológiája még számtalan titkot rejthet – most már tudjuk, hogy megéri mélyebbre ásni.
