Rörmaskar älskar deras extrema miljöer runt djuphavs vulkanventiler. Ralph White/Terra/Corbis Säg att du är Aquaman i början. Du strimlar genom havet, lära känna din domän, och efter några veckors delfiner, tumlare, valar, korallrev och fisk, fisk, fisk, du blir lite uttråkad av samma gamla, samma gamla, så du dyker ner till de ljuslösa djupen.
Här börjar saker bli riktigt intressanta. Fantasmagorisk, bioluminescerande varelser materialiseras från skumringen. De skulle se dig med nyfikenhet om de hade ögon, men vad är synpunkten här nere? Lyckligtvis ger ditt atlantiska arv dig inte bara möjligheten att se i mörkret (det mörkaste mörkret som finns) utan också att överleva det benkrossande trycket från allt det vattnet ovanför och runt dig.
Attraherad av rörelse på avstånd zoomar du ner till en av de konstigaste platserna på planeten-en ventil i havsbotten där jordskorpan splittras och spyder överhettad, giftigt havsvatten från tarmarna. Inget skulle säkert kunna leva i ett sånt här helvete. Men till din vattenförvåning, platsen är heltäckningsmatta med enorma rörformiga organismer som sprider sig ur marken som gigantiska, dementa vete stjälkar.
Dessa saker överlever inte bara, de trivs här nere. De röda plymerna som toppar dem viftar nöjda i havsströmmarna som om de inte kunde ha valt en bättre plats att slå sig ner på. Och de har rätt. Dessa varelser (sadlade med den groteske men stämningsfulla etiketten, "rörmaskar") är unikt anpassade för att blomstra i detta, den mest ogynnsamma av odlingsförhållandena man kan tänka sig.
Innehåll
På 1970 -talet, den förtjusande Alvin -dränkaren spelade en nyckelroll för att hjälpa forskare att upptäcka rörmaskar. Bettmann/CORBIS Låt oss börja med att prata om Alvin. Inte den älskade 70 -talets leksak aardvark, och inte den sjungande jordekorgen heller, men tre personer, robotarmad, djuphavs nedsänkt som har spelat in i en rad spektakulära upptäckter på havsbotten sedan mitten av 1960-talet. Alvins mest kända fynd var vraket av Titanic redan på 1980 -talet.
Nästan ett decennium tidigare, 1977, forskare piloterade Alvin runt en ventil i havsbotten i närheten av Galapagosöarna när de snubblade på, eller snarare svävade över, ett fält med mycket konstiga varelser. De hade förväntat sig att se inget annat än ett kargt havslandskap. Istället, deras strålkastare tog upp en frodig oas av hittills osynliga organismer. Den mest framträdande nya arten var vår vän rörmask [källa:Trivedi].
Denna upptäckt var som en bomb som släpptes på en hel uppsättning biologiska antaganden. Dessa varelser levde i en miljö där ingen trodde att livet var möjligt. Längst ner i vår välbekanta livsmedelskedja finns fotosyntetiska växter som äter solljus. Så hur kan något leva där det inte finns sol?
Annorlunda värld, olika näringskedjor. Istället för en fotosyntetisk grund för den lokala kosten, det finns en kemosyntetisk. Det betyder att organismerna i botten av näringskedjan på havets botten äter kemikalier. Faktiskt, som Tim Shank, en av de ledande forskarna inom djuphavsventilationslivet har sagt, ventilerna är värd för det största "kemosyntetiska samhället" på jorden [källa:Nevala]. Och den gemenskapen har funnits länge. Fossilregistret visar att förfäderna till moderna rörmaskar och deras ventgrannar fick sin början samtidigt som dinosaurierna [källa:Shank].
Men de gigantiska rörmaskarna är inte de enda maskarna där nere. Att hålla dem sällskap är små halmlånga killar som kallas Jericho maskar, borstorange maskar, vridande bentiska maskar och röda palmmaskar i storlek på ditt finger [källa:Stover].
Intressant, medan det finns rörmaskar vid ventiler över hela Stilla havet, det finns inga i Atlanten där varelser som djuphavsräkor dominerar scenen. Ingen vet säkert varför detta är men det finns många faktorer som kan ligga bakom. En teori antyder att när Atlanten bildades, det var extremt salt, ett tillstånd som räkor tolererar bättre än rörmaskar. När räkorna väl fastställdes, de låter aldrig rörmaskarna röra sig. Det beror på att räkor skrapar ytorna runt ventilerna för bakterierna som de gillar att äta på, vilket betyder att de förmodligen äter upp några rörmasklarver innan de har en chans att växa [källa:skaft].
Rörmaskar trivs på kemikalierna och bakterierna runt ventilationsöppningar på havsbotten. Ralph White/Terra/Corbis En av de märkligaste sakerna med klimatet kring djuphavsventiler är att temperaturen är extrema. Mycket annorlunda, det är. Vattnet som trycks ut ur ventilerna kan vara så varmt som 752 grader Fahrenheit (400 grader Celsius), men bara en tum (3 centimeter) från ventilationsöppningen är vattnet redan nere till 36 grader Fahrenheit (2 grader Celsius). Så de flesta organismer som lever runt ventilationsöppningar måste stå ut med temperaturer som svävar strax över fryspunkten. Med andra ord, de är inte där för det fina vädret. Det handlar om den kemiska grytan som sprutar från ventilerna [källa:Stover].
Den huvudsakliga kemiska föreningen som kommer från ventilerna är vätesulfid. Bakterier som koloniserar djuphavsventiler trivs på grejerna. I tur och ordning, rörmaskar är helt beroende av bakterier för maten - men de har inga munnar och inga magar. Vad de har är massiva mängder bakterier som ligger inuti dem - 285 miljarder bakterier per uns (28 gram) vävnad, faktiskt. Faktiskt, bortom dess bakteriella chums, det finns inte mycket för din typiska gigantiska rörmask förutom en aorta och några könskörtlar inneslutna i ett 4- till 6 fot långt (1,2 till 1,8 meter) vitt rör rotat i havsbotten [källa:Trivedi].
Rörmaskarna är dekorerade med röda plymer ovanpå, men de är inte bara för utseende. Plommon är röda för att de är fulla av blod. Hemoglobinet i blodet binder till svavelvätet som flyter förbi och för det ner i röret där bakterier oxiderar det och producerar de kolföreningar som rörmaskarna behöver leva. Rörmaskarna och deras bakterier lever i ett fullständigt symbiotiskt förhållande, var och en gynnas av den andra [källa:Stover].
Det enda problemet är att ventiler inte ventilerar för alltid. De kan plötsligt slå på eller av utan förvarning. Och när de stängs av, flödet av vätesulfid stannar, vilket betyder att alla organismer i omgivningen dör. Och eftersom ventilationsöppningarna är isolerade från varandra som undervattensöar, den stora frågan är:Hur lyckas dessa rörmaskar kolonisera nästa ventilationsöppning som dyker upp långt bort över havsbotten?
De kan gömma sig djupt i havet, men rörmaskar är knappast asociala. Pacific Marine Environmental Laboratory:s EOI -program/NOAA Sedan upptäckten av rörmaskar 1977, forskare har skrapat sig i huvudet om ventilkolonisering. Trots allt, dessa rörmaskar har specifikt anpassat sig till en högspecialiserad miljö som har den nyckfulla kvaliteten att slumpmässigt slås på och av. Och, att lägga till ytterligare ett svårighetsskikt för rörmaskförökning, ventilationsöppningarna är små oaser på havsbottenens stora öken. Hur sprider sig organismer som är rotade till marken till en annan ventil som kan vara mer än 80 kilometer bort?
Efter mycket intensiv och uppfinningsrik forskning, forskare håller på med ett svar. Till att börja med, Det är viktigt att veta hur rörmaskar gör spädbarn. Den delen är lätt:De gör det på samma sätt som skaldjur gör, genom att släppa ut ägg och spermier i vattnet. Spermierna stöter i äggen och kombineras för att bilda larver. Larverna driver på strömmarna som maskrosporer på vinden, tills de vilar, förhoppningsvis på en gästvänlig plats som passar deras mycket specifika behov - dvs. en ventil.
Det är här saker blir intressanta:Det visar sig att dessa larver föds med massor av energi. Inte rambunctious-toddler energi, men lagrad energi i form av lipider. Faktiskt, de har tillräckligt med grejer för att hålla i 40 dagar.
Men ändå, inom den 40-dagars tilldelningen, hur kommer dessa larver från punkt A till punkt B? Forskare var tvungna att vara kreativa för att försöka hålla koll på tusentals mikroskopiska fläckar i djuphavets mörker är inget skämt. De började med att bygga datormodeller av strömmarna och sedan släppa ut virtuella larver i dessa strömmar. När de väl fick några intressanta resultat, de dumpade en ofarlig, spårbar kemisk förening nära en ventil och tittade på vad som hände.
De upptäckte snart att strömmarna runt ett ventilationsöppning kan bära de kommande små rörmaskarna längs mitten av havsryggarna där ventiler finns. Även om strömmarna virvel och avviker från kurs, de kan fortfarande svänga tillbaka och släppa sina passagerare i gästvänliga ventilationsområde där de gärna kan växa till full tubmask vuxen ålder [källa:Villano].
Forskare räknar ut hur rörmaskar migrerar från ventiler till ventiler och sipprar till sipprar. Pacific Marine Environmental Laboratory:s EOI -program/NOAA Historiskt sett hur kunde rörmaskar och deras andra ventilkollegor spridit sig till ventiler som var mer radikalt isolerade från varandra? Det visar sig, det kan finnas några praktiska stegstenar mellan ventilationsöppningarna som är mer spridda.
Har du någonsin fått dig själv att undra, vad händer med valar när de dör? Väl, det visar sig att det finns något som kallas "valval, "som hänvisar till en död val som sjunker ner till botten av havet. Där, det blir mat. En massa mat. Mikroberna som tränger in i valens mjukvävnad producerar vätesulfid. Låter bekant? Det är det som de ventilerande bakterierna älskar att äta. Och bakterierna lever gärna i symbiotisk lycka med rörmaskar. Faktiskt, studier har visat att valfallen har tio arter gemensamt med ventiler [källa:skaft]. Två av dem är miniatyrversioner av de gigantiska ventilerna som de är släkt med. Dessa små maskar lever också symbiotiskt med bakterier, och det verkar som att de utvecklats tillsammans med valar under de senaste 40 miljoner åren [källa:MBARI].
En annan språngbräda för kemosyntetisk djuphavsfauna som rörmaskar kan vara något som kallas "sipprar". Dessa är områden i grundare vatten där metan och svavelväte sipprar från havsbotten, stödja en mängd olika kemosyntetiska arter. Rörmaskarna som lever vid sippor är inte desamma som de som klustrar runt ventiler, men de delar tillräckligt gemensamt för att få vissa forskare att teoretisera att arter kan migrera fram och tillbaka mellan sipprar och ventiler.
Under de senaste århundradena har ännu en språngbräda har införts:skeppsvrak. När virket från gamla skeppsvrak förfaller, det producerar de kemiska näringsämnen som de marina bakterierna längtar efter.
Tagen tillsammans, val faller, sipprar och skeppsvrak kan hjälpa till att förklara hur djuphavsgrytor som rörmaskar överlever och sprider sig över de stora havsbotten.
Jag ska erkänna att tills jag undersökte den här artikeln så tänkte jag aldrig på tubmaskar. Nu när jag har gett dem en sekund, tredje och fjärde tanken, Jag är fascinerad. Det finns något konstigt betryggande med existensen av varelser som kan leva utan solljus och under krossande tryck medan de frodas på kemiska föreningar som skulle vara giftiga för de flesta organismer. Kom roboten/zombie/kärnkraft/miljöapokalypsen när allt liv på jorden verkar utplånas, dessa rörmaskar och deras liknande kommer fortfarande att vara där nere och njuta av den konstiga världen av djuphavsventiler som inte är medvetna om våra resor.
