https://frosthead.com

Téměř 8 mil dolů, bakterie se daří v nejhlubším příkopu oceánu

Challenger Deep, nejhlubší místo na celém mořském dně, leží v příkopu Mariana u pobřeží Marianáných ostrovů v Tichém oceánu. Je téměř 36 000 stop - 7, 8 mil - pod hladinou oceánu. Pokud byste měli stát v této pozoruhodné hloubce, sloupec vody nad vaší hlavou by vyvíjel 1000krát větší tlak, než jaký obvykle zažíváte na povrchu, a okamžitě vás rozdrví.

I v tomto extrémním prostředí však organismy mohou přežít. Ukázalo se, že jeden typ může prosperovat: bakterie. Nová studie, publikovaná dnes v časopisu Nature Geoscience, zjistila, že neočekávaně bohaté bakteriální komunity rostou v hlubinách příkopu Mariana, přičemž organismy žijící v hustotě desetkrát větší než v mnohem mělčím dně oceánu na okraji příkopu.

Mezinárodní výzkumný tým pod vedením Ronnieho Gluda z University of Southern Denmark v roce 2010 poslal speciálně navrženého robota o hmotnosti 1300 liber na dno příkopu, který vyzkoušel ultra-hluboký ekosystém. Ten byl vybaven tenkým senzory, které se mohou krájet do sedimentů mořského dna, což pomáhá měřit organickou spotřebu kyslíku. Protože živé věci spotřebovávají kyslík, když dýchají, zkoumá, kolik okolního kyslíku v sedimentech chybí lze použít jako zástupce pro množství mikroorganismů žijících v této oblasti.

Specializovaný robot výzkumného týmu, navržený pro odběr vzorků pod extrémně vysokým tlakem. Specializovaný robot výzkumného týmu, navržený pro odběr vzorků pod extrémně vysokým tlakem. (Foto: Anni Glud)

Když tým použil zařízení k odběru vzorků sedimentů na dvojici míst s hloubkou 35 476 a 35 488 stop, zjistili překvapivě vysoké množství spotřeby kyslíku - hladiny, které naznačovaly, že v ultra-hlubokém místě bylo přítomno desetkrát více bakterií než v další, mělčí místo, na které se odebrali vzorky pro referenční vzdálenost asi 37 mil daleko v hloubce pouhých 19, 626 stop.

Robot také shromáždil celkem 21 jader sedimentu z těchto dvou míst a tato jádra byla odvezena a analyzována v laboratoři. Ačkoli mnoho mikroorganismů zemřelo, když byly vyneseny na povrch - koneckonců, stvoření jsou přizpůsobena vysokému tlaku a nízké teplotě oceánského dna - toto zjištění bylo potvrzeno: Jádra z příkopu Mariana měla mnohem vyšší hustotu bakterií buňky než buňky z referenčního místa.

Tým také vzdáleně zaznamenal video o mořském dně, pomocí světla osvětlil prostředí černé barvy a našel několik životních forem mnohem větších než bakterie, které se kolem sedimentu přibíjely. Když použili pasce s návnadou, aby získali několik vzorků a přivedli je na povrch, zjistili, že se jedná o Hirondellea gigas, druh amfipodů - malé korýše, obvykle kratší než jeden palec.

Video stále z mořského dna odhaluje amfipod (vlevo), který se plazí přes sediment naplněný bakteriemi. Video stále z mořského dna odhaluje amfipod (vlevo), který se plazí přes sediment naplněný bakteriemi. (Obrázek přes Nature Geoscience / Glud et al.)

Objev tak hojného bakteriálního života je obzvláště překvapivý, protože konvenční moudrost by naznačovala, že v takových hloubkách není přítomno dostatek živin, které by podporovaly velký růst. Fotosyntetický plankton slouží jako živná základna pro téměř jakýkoli oceánský potravinový řetězec, ale nemohou přežít na bezlehkém mořském dně. Odpadní produkty (jako jsou mrtvá zvířata a mikroorganismy) ekosystémů, které jsou vyšší v mělkých, vodou naplněných vodách, filtrují a krmí hlubší potravinové sítě, ale obvykle se díky rostoucí hloubce obvykle snižuje množství organických látek.

V tomto případě se však zdá, že vědci našli výjimku z pravidla, protože ultrahlubý příkop byl domovem tolik bakteriálních aktivit než blízké mělké referenční místo. Jejich vysvětlení je, že příkop působí jako pasti přirozeného sedimentu a postupně shromažďuje živiny, které se filtrují a přistávají na mělčích místech na dně oceánu poblíž, a pak jsou uvolněny zemětřesením nebo jinými poruchami.

V letech od průzkumu v roce 2010 poslal výzkumný tým téhož robota, aby ochutnal japonský příkop (zhruba 29 500 stop hluboko) a později v tomto roce plánuje vzorkovat příkop Kermadec-Tonga (hluboký 35, 430 stop). "Hluboké mořské zákopy jsou některé z posledních zbývajících" bílých skvrn "na mapě světa, " řekl Glud, hlavní autor, v tiskovém prohlášení. "O tom, co se tam dole děje, víme velmi málo."

Téměř 8 mil dolů, bakterie se daří v nejhlubším příkopu oceánu