عميق تحت القارة القطبية الجنوبية اكتشف الباحثون العشرات من أشكال الحياة المزدهرة على رقعة صغيرة من قاع البحر - وهو مستوى غير مسبوق من تنوع الأنواع لبيئة لم تشهد ضوء الشمس من قبل.
قال المؤلف المشارك في الدراسة ديفيد بارنز ، عالم الأحياء البحرية في هيئة المسح البريطانية لأنتاركتيكا ، "إذا كنت قد طرحت علي ثلاثة أسئلة في بداية المخطوطة ، فما مقدار ثراء الحياة الذي سنجده؟ ليس كثيرًا. ما مدى وفرة هذه المخطوطة؟ ليس كثيرًا. كيف سيكون النمو؟ بطيئًا جدًا. وكنت سأكون مخطئًا في كل نقطة. "
بعيدًا عن جليد القطب الجنوبي ، محميًا من أشعة الشمس المنشطة ، يمكن أن توجد الحياة ، لكن كان يُعتقد أنها نادرة. نظرًا لأن معظم النظم البيئية مبنية على أساس كائنات التمثيل الضوئي مثل النباتات أو الطحالب ، فلا ينبغي أن تحتوي هذه العوالم المظلمة على ما يكفي من الغذاء لدعم مجموعة متنوعة من الحياة.
ولكن عندما استخدم جيرهارد كون ورافائيل جروميج من معهد ألفريد فيجنر الماء الساخن المغلي لحفر 656 قدمًا (200 متر) من الجليد على الجرف الجليدي إكستروم في عام 2018 ، فوجئوا بما تمكنوا من انتشال 328 قدمًا أخرى من قاع البحر. (100 م) لأسفل.
تغطي الرفوف الجليدية 600،00 ميل مربع (1.6 مليون كيلومتر مربع) من المحيط ، وما يكمن تحت الجليد قد يكون الأرض الموائل الأقل استكشافًا تحت سطح البحر.
في مثل هذه البيئة المظلمة وغير المواتية على ما يبدو ، عثر الفريق على أجزاء من الكائنات الحية. عندما أدركوا أنهم اكتشفوا أكثر مما توقعوا ، أوصى كلاوس ديتر هيلينبراند ، عالم الرواسب في هيئة المسح البريطاني لأنتاركتيكا ، بإرسال عينة من قاع البحر إلى بارنز.
القطع التي تم سحبها من تحت الرف الجليدي ، عند فحصها بالمجهر ، من الواضح أنها من حيوانات مختلفة. أخيرًا ، حدد بارنز 77 نوعًا مختلفًا ، أكثر بكثير مما كان يجب أن يكتشفه بشكل معقول. كانت هذه العينة أكثر ثراءً بالأنواع مما كان يتوقعه من مسح الرف المفتوح.
"هل هذه نكتة عملية؟" استدعى بارنز التفكير عندما كان يفحص العينات. "هذا يشبه رحلة بحثية كاملة تستحق العينات ، ومع ذلك فقد جاءت من ثقب حفر واحد فقط."
كان العديد من الأنواع التي تم تحديدها عبارة عن طحالب ، أو مغذيات ترشيح ثابتة تشبه غالبًا دماغًا أو طحلبًا ، مثل Melicerita obliqua والديدان التي تتغذى على الأنابيب مثل Paralaeospira sicula ، من بين أمور أخرى. قال بارنز لموقع Live Science:"هذا الاكتشاف للكثير من الحياة التي تعيش في هذه الظروف القاسية هو مفاجأة كاملة ويذكرنا كيف أن الحياة البحرية في القطب الجنوبي فريدة ومميزة للغاية".
إن العثور على مثل هذه الحياة الغنية تحت الغطاء الجليدي الدائم هو شيء ، لكن شرح سبب وجودها هو أمر آخر تمامًا. يجب أن تصبح الحياة البحرية ، وخاصة مغذيات الترشيح مثل الطحالب والإسفنج وقناديل البحر ، من الناحية النظرية ، أكثر ندرة مع وجود مسافة من البحر المفتوح ؛ هذا لأنها تتغذى على الطحالب ، التي تحتاج إلى ضوء الشمس ، ولأنها كان يعتقد أنها حساسة للغاية بالنسبة لدرجات الحرارة القاسية البالغة 28 درجة فهرنهايت (ناقص 2.2 درجة مئوية).
لكن اتضح أن هذه الحيوانات تتغذى على الكائنات الحية الدقيقة مثل ciliates و dinoflagellates التي جرفتها التيارات المحيطية تحت الجرف الجليدي. قال بارنز:"المفاجأة هي أن كمية كافية منه تحطمت".
عندما تنظر إلى مجتمعات قاع البحر على الجرف القاري القطبي تحت المياه الخالية من الجليد ، فإنها لا تقتصر على الطعام.
بدلاً من ذلك ، يحصلون على وسيلة أكثر مما يمكنهم استهلاكه. علاوة على ذلك ، فهم لا يستهلكون الكثير. هذه حيوانات تلتصق بالأرض ولا تبني أجسامًا كبيرة مصنوعة من الأنسجة المتعطشة للطاقة. على هذا النحو ، يمكنهم البقاء على قيد الحياة من هزيلة الطعام التي تأتي في طريقهم.
قال بارنز:"إنها الحياة في حارة فائقة البطء".
علاوة على ذلك ، يكشف التأريخ باستخدام الكربون أن هؤلاء القاطنين في القاع ليسوا مستأجرين جددًا تحت أرفف القارة القطبية الجنوبية.
قال كوهن ، قائد مشروع الحفر ، في بيان:"على الرغم من العيش على بعد 3-9 كيلومترات من أقرب مياه مفتوحة ، إلا أن واحة الحياة ربما كانت موجودة بشكل مستمر منذ ما يقرب من 6000 عام تحت الجرف الجليدي".> . في حين أن أقدم البقايا كان عمرها 5800 عام ، إلا أنها مؤرخة فقط 20 من مئات الشظايا. قد تدفع البيانات المستقبلية هذا التقدير إلى أبعد من الماضي. مهما كانت موجودة منذ فترة طويلة ، فمن الواضح أن الحياة كانت موجودة منذ آلاف السنين هنا في عزلة شبه كاملة.
قال بارنز عن الفضاء بين قاع البحر والجليد فوقه:"قد يكون هذا الموطن الأكثر هدوءًا على وجه الأرض".
وقال إن عدم وجود اضطراب قد يفسر تنوع أنواع النظام البيئي. تحت الجليد ، لا توجد عواصف ولا فيضانات ولا حرائق ، مما يسمح لجميع الأنواع التي يمكنها البقاء على قيد الحياة بالوقت والاستقرار اللازمين للانتشار في كل مكان متاح.
ومع ذلك ، فإن الموائل البكر مثل هذه قد تكون من أوائل الموائل التي تخضع للتأثير البشري تغير المناخ قال بارنز. مع انحسار الجروف الجليدية في القطب الجنوبي ، قد تضيع هذه البيئات الفريدة.
وبمجرد ضياعها ، لا يمكن إعادة إنشاء البيئة. قال بارنز:"يتحدث الناس عن إعادة البناء والتعمير ، ومحاولة الحماية والمحافظة" ، "لكن لا يوجد فعل ذلك هنا ، أليس كذلك؟"
تم نشر هذه الدراسة في 20 ديسمبر في مجلة Current Biology .
