اكتشاف حياة غامضة في دخان البراكين تحت الماء في القطب الشمالي

قد تبدو البيئة المتجمدة والمظلمة والمتفجرة للبراكين تحت الماء مكانًا محفوفًا بالمخاطر لتعيش فيه. ومع ذلك ، وفقًا لدراسة ، حدد العلماء نوعًا جديدًا غريبًا يزدهر من الهيدروجين أكثر من 2500 تحت الجليد البحري في القطب الشمالي.

البقاء على قيد الحياة في المخارج الحرارية المائية العميقة

تُعرف البراكين الموجودة تحت الماء التي يُشار إليها في الواقع باسم الفتحات الحرارية المائية . تتطور هذه الشقوق في أعماق المحيط عند حدود الصفائح التكتونية ، فتطلق سوائل ساخنة خالية من الأكسجين وغنية بالمعادن مثل الحديد أو المنغنيز أو النحاس. قد يحمل البعض أيضًا الهيدروجين والميثان والكبريتيد.

يتكون ما يسمى بالأعمدة الحرارية المائية مع جزيئات كبريتيد معدنية تشبه الدخان عندما يتحد الماء الساخن مع المحيط البارد المؤكسج حوله. تمتد هذه الأعمدة على بعد آلاف الكيلومترات من مصدرها وترتفع مئات الأمتار فوق سطح المحيط. 

شرع المؤلف الأول ماسيميليانو مولاري من معهد ماكس بلانك للأحياء الدقيقة البحرية في بريمن بألمانيا وزملاؤه في رحلة أخذ عينات صعبة إلى أعمدة المياه الحرارية في وسط القطب الشمالي وجنوب المحيط الأطلسي. 

أوضح قائد المجموعة Antje Boetius في بيان صحفي : "لقد أخذنا عينات من أعمدة في مناطق نائية للغاية من الحواف المنتشرة بالموجات فوق الصوتية التي لم يتم دراستها من قبل.

وأوضح كذلك أن أخذ العينات يصبح أكثر تعقيدًا عندما يقع العمود على أعماق تزيد عن 2500 متر تحت الجليد البحري في القطب الشمالي . الأمر الأكثر صعوبة هو عندما يكون العمود في المناطق العاصفة في المحيط الجنوبي.

على متن سفينة الأبحاث Polarstern ، جمع فريق القطب الشمالي عينات لفحص التركيب والتمثيل الغذائي للبكتيريا في هذه المياه.

الأنواع الجديدة لديها جينوم منخفض بشكل ملحوظ

والمثير للدهشة أن هذا الكائن الدقيق الجديد يستخدم الهيدروجين من العمود كمصدر للطاقة. تم فحص جينوم البكتيريا أيضًا من قبل الباحثين ، الذين اكتشفوا أنه تم تقليله بشكل كبير ، ويفتقر إلى الجينات النموذجية لأقاربهم - ومع ذلك ، فهي مجهزة جيدًا لدعم النمو في هذه البيئة الديناميكية.

قال مولاري: "نعتقد أن العمود الحراري المائي لا يشتت الكائنات الحية الدقيقة من الفتحات المائية الحرارية فحسب ، بل قد يربط أيضًا بيئيًا المحيط المفتوح بموائل قاع البحر". 

كشفت نظرة على بيانات الجينوم المأخوذة من أعمدة أخرى أن  بلوما سلفوريموناس الأمريكي  ينمو في هذه البيئات على مستوى العالم. 

واختتم مولاري قائلاً : "علينا إعادة التفكير في أفكارنا حول الدور البيئي للسلفوريموناس  في  أعماق المحيط - فقد تكون أكثر أهمية بكثير مما كنا نعتقد سابقًا".

نُشرت الدراسة اليوم في مجلة Nature .