"נווה מדבר" על קרקעית האוקיאנוס

כולנו מכירים את עושר החיים המרשים המאפיין את השוניות שעל קרקעית הים, עם מגוון המינים ושלל הצבעים הנגלים בפנינו. אולם אם נמשיך ונעמיק הלאה, לעבר מעמקי האוקיאנוס, ככל שמעמיקות הצוללות נמוך יותר הן מגלות סביבה עוינת יותר ויותר. כובדם של המים הרבים מתבטא בלחצים גבוהים הדוחסים את כל השוכן בקרבם; אור השמש מצליח פחות ופחות לחדור למעמקים, עד שלעומק של קילומטר אחד הוא כלל אינו מצליח להגיע; וגם הטמפרטורות הולכות ויורדות ביחד עם הגובה, עד שהן מגיעות לסביבות שתיים-שלוש מעלות צלזיוס בסמוך לקרקעית האוקיאנוס. אולם באופן מפתיע, גם בקרקעית מרכז האוקיאנוס, בעומקים של 2.5 ק"מ מתחת לפני המים ואף הרבה מעבר לכך מתגלים נאות מדבר המאוכלסים בצפיפות.

מה שמתמיה הוא ממה ניזונים דייריהם של נאות המדבר האלו? כיצד הם מצליחים ליצור לעצמם מזון בסביבה המבודדת והחשוכה הזו, שהרי מרבית החיים על פני כדור הארץ תלויים בתהליכי הפוטוסינתזה של הצמחים הירוקים המנצלים את אור השמש לייצור מזונם. כיצד תושבי המערכות האקולוגיות המנותקות והאפלות האלו מצליחים ליצור את מזונם (מגוון תרכובות אורגניות) במחשכי האוקיאנוס?

התשובה טמונה בחיידקים ייחודיים, שדווקא בסביבה שלמרבית היצורים בעולמנו נחשבת לעוינת, מצליחים להפוך חומרים רעילים לתרכובות אורגניות מזינות. החיידקים האלו משתמשים בגפרית, ובמיוחד במימן גפרתי, חומר הנחשב לרעיל עבור מרבית מיני החיים, כדי ליצר חומרים אורגניים באמצעות תהליך המכונה "כימוסינתזה". חיות קטנות יחסית ניזונות מהחיידקים האלו וכך מתפתחת שרשרת מזון המקבילה לזו המוכרת לנו. קיבלנו מערכת אקולוגית המנותקת לחלוטין מהמערכת האקולוגית הגדולה שבה חיים מרבית המינים החיים על פני כדור הארץ.

גייזרים בלב ים

במרכזי האוקיאנוסים שוכנים רכסי הרים המתאפיינים בפעילות געשית רבה. הם נמצאים בדיוק במקומות שבהם שני לוחות טקטוניים סמוכים מתרחקים זה מזה, כך שנוצר קרום אויקיאני חדש כשהם יוצרים סדקים בקרקעית האוקיאנוס. מי ים חודרים לסדקים ומתחממים מהמגמה שמתחת לקרום כדור הארץ. כשהמים מתחממים (אך לא רותחים, בשל הלחצים הכבדים המאפיינים את המעמקים), הם עולים ומחפשים מוצא חזרה לאוקיאנוס דרך פתחים בקרקעית, פתחים שקיבלו את הכינוי "פתחים הידרותרמיים".

הפתחים ההידרו-תרמיים דומים לגייזרים תת מימיים, וסביבתם עשירה לא רק במינרלים, אלא גם באותם חיידקים "כימוסינטתיים" המסוגלים לנצל תרכובות גופרית לייצור חומרים אורגניים באמצעות תהליכים "כימוסינטתיים". החיידקים האלו הם יצרני המזון הראשוניים המייצרים את בסיסה של שרשרת המזון המקיפה את הפתחים ההידרו-תרמיים. כל החיות המאכלסות את נווה המדבר תלויות לחלוטין בפעילותם של החיידקים.

בחלק מהפתחים ההידרו-תרמיים נוצרים מבני ארובות גליליים. כשהמים החמים נפלטים מהפתחים ובאים במגע עם מי האוקיאנוס הכמעט קפואים, המינרלים המושלכים מהפתח יוצרים חלקיקים הנערמים לאיטם מסביב לפתח ויוצרים מבנים דמויי ארובות. התגלו ארובות כאלו שאורכן הגיע לכ-60 מטר.

חיים ייחודיים

מעט לאחר היווצרותו של הפתח ההידרותרמי, קרקעית האוקיאנוס הסמוכה לפתח מתכסה במרבד עבה של חיידקים. במהרה, מינים שונים של מיקרואורגניזמים מגיעים וניזונים מהחיידקים האלו ובהדרגה מצטרפות לקהילה חיות גדולות יותר כגון חלזונות, חסילונים סרטנים, תולעי צינור, תמנונים ומגוון דגים. חלק מהחיות האלו ניזונות ישירות מהחיידקים, אחרות טורפות יצורים גדולים יותר ואחרות אוכלות את נבלותיהם. סה"כ התגלו בינתיים כ-300 מינים חדשים בסביבות הפתחים.

לתולעי הצינור יש תפקיד מעניין במערכת האקולוגית הזו, לאחר שיצרו שיתוף פעולה מרשים עם החיידקים הכימוסינטתיים. אין לתולעים האלו פה וגם לא דרכי עיכול, אך החיידקים חיים בתוכן ואפילו בצפיפות רבה. תולעי הצינור עשירות בהמוגלובין שנועד לתפוס מימן גפרתי ולהעבירו ישירות לחיידקים המתגוררים בתוככי התולעת. בתמורה החיידקים מספקים לתולעת מרכיבי מזון בסיסיים עשירים בפחמן.

מין מעניין נוסף שהתגלה בסמוך לפתחים התרמיים נקרא scaly-foot gastropod (בתרגום מילולי, שבלול עם רגל קשקשים), שבלול המתאפיין ברגל המחוזקת בקשקשים עשויים ברזל ובחומרים אורגניים. כפי הנראה קשקשי הברזל מסייעים להתמודד עם הלחץ הרב השורר בעומקים כאלו. התגלתה גם תולעת שקיבלה את השם תולעת פומפיי, המסוגלת לשאת טמפרטורות של מעל 80 מעלות צלזיוס.

מעניין לראות שחלק מהתהליכים בסביבה הזו מתרחשים במהירות: ארובות מסוגלות להתפתח בקצב של מעל שני מטר בשנה ואחד ממיני תולעי הצינור גדל בקצב של 85 ס"מ בשנה. תוך שנים ספורות אזור צחיח מסוגל להפוך לקהילה הומה המורכבת ממינים רבים.

אם כן הנה דוגמה לגיוון הרב המקיף אותנו. אפילו בעולם הקטן שלנו שוכנות מערכות אקולוגיות מנותקות לחלוטין מזו שלנו, ותושביהן כה שונים מאיתנו, עד שמה שרעיל עבורנו הוא מזין עבורן ולהפך, הסביבה שלנו דווקא מזיקה להם.

תגיות: פתח הידרותרמי, תולעי צינור, כימוסינתזה

עוד כתבות נצפות...