قاع المحيط الكشف عن اسراره

لكي ندرك معنى الاشياء التي رآها الباحثان في ألڤين نحتاج الى ان نفهم قليلا تركيب كوكب الارض.‏ فالارض التي تطأها رجلانا مصنوعة كما هو معروف من طبقة صلبة (‏تدعى الغلاف الحجري lithosphere)‏ ترتكز على كتلة من صخر مصهور ينساب ببطء.‏ وعلى ما يبدو،‏ يبلغ معدل سمك هذه الطبقة الصلبة حوالي ١٠٠ كيلومتر وهي لا تشكل سوى ٦‏,٠ في المئة تقريبا من حجم الارض.‏ اما الجزء الخارجي منها،‏ القشرة،‏ فهو غير مستوٍ ويتفاوت سمكه.‏ فهو اكثر سمكا تحت القارات فيما يصل سمكه الى ٦ كيلومترات تحت نظام حيد وسط المحيط.‏

بالاضافة الى ذلك،‏ ليست هذه الطبقة الصلبة قطعة واحدة مثل قشرة البيضة السليمة.‏ فهي تظهر بالاحرى مجزّأة الى العديد من الالواح الصلبة الكبيرة والعديد من الالواح الاخرى الصغرى،‏ وتدعى كلها الالواح التكتونية.‏ وتؤلف هذه الالواح القارات وأحواض المحيطات،‏ وهي في حركة نسبية.‏ وحيث تبتعد بعضها عن بعض،‏ تصبح رقيقة وتشكل اخاديد حيود وسط المحيط.‏ وفي كل انحاء العالم،‏ تتحرك الالواح بمعدل حوالي ٣ سنتيمترات في السنة.‏

وفقا للنظرية التكتونية للالواح،‏ تتباعد الالواح بعضها عن بعض على طول نظام الحيد،‏ فتتيح للصخر الحامي ان يصعد من وشاح الارض،‏ اي الجزء الموجود تحت القشرة.‏ ثم تشكل المواد الحارة قشرة محيطية جديدة على طول  الاخاديد،‏ لكن ذلك لا يؤدي الى التئام الالواح معا.‏ عوض ذلك،‏ تستمر في التباعد،‏ فيصير نظام الاخاديد اشبه بجرح لا يلتئم ابدا.‏

فيما تضاف طبقات جديدة الى احد الالواح عند حيود وسط المحيط،‏ ينزلق طرفه الثاني ببطء تحت اللوح المجاور ويهبط في وشاح الارض الحار حيث يجري امتصاصه.‏ وتدعى المنطقة حيث يهبط اللوح منطقة الاندساس.‏ وتحتوي مناطق الاندساس بعض خنادق العالم الاعمق.‏ على سبيل المثال،‏ يبلغ عمق خانق ماريانا مقابل ڠوام في المحيط الهادئ اكثر من ٠٠٠‏,١١ متر.‏ فلو وُضع جبل أڤرست،‏ اعلى جبل ارضي،‏ في هذا الخانق لظلت قمته دون مستوى سطح البحر بـ‍ ٠٠٠‏,٢ متر!‏

واحة —‏ من التوكسينات!‏

ان نظام حيد وسط المحيط الذي يحيط بالكوكب مليء بالثقوب الناجمة عن تدفق الحمم ووجود المنافس الحرمائية،‏ ويعود ذلك الى طبيعته غير الثابتة والناشطة بركانيا الى حد كبير.‏ وهذه المنافس تقذف من باطن الارض مزيجا حاميا جدا وساما من المياه والمعادن المذابة.‏ لكن ما يثير الدهشة هو ان هذا العالم غير الصالح للسكن،‏ الذي يتعرض ايضا لضغط اكبر بمئات المرات من الضغط الموجود عند مستوى سطح البحر،‏ لا يصدّ الحياة بل بالاحرى يجتذبها —‏ وبوفرة!‏ ومن بين مئات الانواع هناك:‏ البكتيريا،‏ المحار الملزمي العملاق —‏ بطول ٣٠ سنتيمترا تقريبا —‏ وأغرب من ذلك كله،‏ مجموعات من ديدان الانبوب ذات الريش  القرمزي،‏ وهذه الديدان مثبتة بإحكام في قاع البحر وهي بطول ٨‏,١ مترا.‏

عندما تُخرَج المخلوقات التي تعيش قرب المنافس من المياه،‏ تكون رائحتها مثل رائحة البيض النتن!‏ وليس التعفن سبب هذه الرائحة النتة بل كبريتيد الهيدروجين —‏ مادة كيميائية سامة جدا رائحتها كريهة توجد بوفرة في المنافس الحرمائية.‏ ومياه المنافس حمضية جدا وتحتوي على معادن كثيرة،‏ منها النحاس،‏ المڠنيزيوم،‏ الحديد،‏ والزنك.‏ لكن في هذه البيئة —‏ التي شُبهت بمكب نفايات سام —‏ حيث يتوقع ألا تتأقلم هذه الديدان وغيرها من المخلوقات سوى بالجهد الجهيد،‏ نراها تنمو وتزدهر!‏ كيف؟‏ من اجل فهم ذلك،‏ لنلقِ نظرة عن كثب على ديدان الانبوب.‏

لغز حي

عندما فحص علماء الاحياء ديدان الانبوب،‏ وجدوا ان هذه الحيوانات هي لغز حي،‏ اذ لم يكن لديها فم او جهاز هضمي.‏ فنشأ السؤال:‏ كيف تأكل وتهضم الطعام؟‏ ثم اتى الاكتشاف المذهل:‏ لدى الديدان دم احمر —‏ لا سائل اشبه بالدم بل دم فعلي غني بالهيموڠلوبين —‏ يدور في جسمها وفي الجزء الذي يشبه الريش.‏

وازدادت الالغاز عندما فتح علماء الاحياء الكيس الرخو داخل جسم دودة الانبوب.‏ فقد احتوت انسجته على مجموعة من البكتيريا يبلغ عددها حوالي ١٠ بلايين بكتيرية في كل ڠرام من النسيج!‏ سنة ١٩٨٠،‏ وضعت تلميذة في علم الاحياء نظرية مفادها ان دودة الانبوب تحيا بواسطة التعايش —‏ ترتيب يتعاون فيه نوعان من الكائنات الحية لاستفادة متبادلة.‏ وقد أكد البحث الفرضية التي اعطتها التلميذة بإظهار ان دودة الانبوب،‏ بدور العائل،‏ تطعم البكتيريا،‏ فتطعم البكتيريا بدورها الدودة.‏

ويعمل ريش الديدان مثل الخياشيم،‏ اذ يجمع المقومات،‏ مثل الاكسجين والكربون،‏ التي تحتاج اليها البكتيريا لتصنع الطعام.‏ ولا يتموَّج الريش في مجرى مياه المنافس اللافحة مباشرة —‏ اذ يكون ذلك انتحارا —‏ بل في منطقة قريبة حيث تلتقي مياه البحر المتجمدة تقريبا بمياه المنافس.‏ ومما لا شك فيه ان صنع الطعام يتطلب الطاقة.‏ فعلى سطح الارض —‏ وفي الجزء الاعلى من المحيط —‏ يزود ضوء الشمس الطاقة اللازمة لانتاج الطعام بجعل النبات ينمو.‏ لكنَّ ضوء الشمس لا يصل ابدا الى موطن دودة الانبوب في اعماق المحيط.‏

الطاقة من باطن الارض

بطريقة مبدعة،‏ رتب الخالق ان يزوِّد باطن الارض الطاقة اللازمة بواسطة المنافس الحرمائية وتلك المادة البغيضة الرائحة،‏ كبريتيد الهيدروجين.‏ فكبريتيد الهيدروجين الذي هو بمثابة «ضوء الشمس» لمجتمع المنافس،‏ يزود الطاقة التي تحتاج اليها البكتيريا لانتاج الطعام.‏ اما البكتيريا فهي بمثابة «النبات» في مجتمع المنافس اذ تشكل اساس السلسلة الغذائية فيه.‏ *

لكي تُلتقط كل المواد الكيميائية التي تحتاج اليها البكتيريا،‏ يتألف دم دودة الانبوب من جزيئات من الهيموڠلوبين اكبر بـ‍ ٣٠ مرة من جزيئات الهيموڠلوبين البشرية.‏ وينقل الدم هذه المواد الكيميائية الى البكتيريا الجائعة،‏ والبكتيريا بدورها تصنع الطعام لدودة الانبوب.‏

الحياة عند المنافس —‏ مجموعة من العضويات

يُفترض الّا يجوع اي من المخلوقات التي تعيش عند المنافس،‏ لأن البكتيريا تغطي عمليا كل شيء —‏ في بعض الاحيان بسمك عدة سنتيمترات!‏ حتى في المياه الحارة الهائجة فوق المنافس،‏ تجتمع البكتيريا في ما يشبه عاصفة ثلجية،‏ مؤلفة ضبابا كثيفا حيا.‏ ومثل ديدان الانبوب،‏ تتمتع بعض الحيوانات بعلاقة تعايش مع البكتيريا،‏ في حين ان حيوانات اخرى تقتات مباشرة هذه العُضويات المجهرية.‏ ان مجتمعات المنافس خصبة ونشيطة الى حد انها قورنت بالمستنقعات الملحية،‏ الغابات المطيرة المدارية،‏ والشِّعاب المرجانية في المياه الضحلة.‏

في الواقع،‏ لقد حُدِّد حوالي ٣٠٠ نوع من الكائنات الحية التي تعيش قرب المنافس.‏ وهي تشمل انواعا عملاقة وبيضاء اللون من المحار الملزمي ومحار الميْديات (‏المادة الملوِّنة في انسجة الحيوانات والنباتات ليست مهمة في عالم  الظلام الابدي)‏،‏ الأخطبوطات،‏ والسراطين البيضاء الشرهة التي تتمتع بتناول ريش ديدان الانبوب الشهي.‏ وتحمي هذه الديدان نفسها بردّ فعل سريع فتجذب الريش الى داخل الانبوب الآمن.‏

ومن المخلوقات الاخرى التي تعيش عند المنافس:‏ العناكب البحرية،‏ الحلزون،‏ القريدس الراقص،‏ البطلينوس،‏ مجذافيات الارجل،‏ السمك الشبيه بالأنقليس الذي ينزلق على السطوح المغطاة بالبكتيريا والكبريت،‏ انواع اصغر من ديدان الانبوب،‏ وديدان اخرى.‏ وتشمل الاخيرة ديدان المعكرونة وديدان پومپيي.‏ وتسميتها هذه ملائمة جدا اذ ان ديدان المعكرونة تشبه قبضات من المعكرونة الطويلة البيضاء المرمية على الصخور.‏ اما ما يجعل ديدان پومپيي فريدة فهو قدرتها على احتمال درجات حرارة تصل الى ٨٠ درجة مئوية!‏ طبعا،‏ ان بكتيريا المنافس التي تغطي ديدان پومپيي،‏ هي ايضا قادرة على احتمال درجات الحرارة المرتفعة.‏ *

ضوء غامض!‏

سنة ١٩٨٥،‏ دهش العلماء عندما عثروا قرب المنافس على حيوانات قريدس لديها عضوان اشبه بعينين فيهما مواد كيميائية حساسة للضوء لكن دون عدستين.‏ طبعا،‏ ان اول سؤال يراود الذهن هو:‏ ماذا يمكن ان ترى هذه الحيوانات في عالم يكتنفه الظلام المطبق؟‏ لاكتشاف الامر،‏ استعمل الباحثون كاميرا رقمية بالغة الدقة،‏ مثل التي تُستعمل في تصوير النجوم الباهتة.‏ ووجهوا الكاميرا الى احد المنافس،‏ أطفأوا كل انوارهم،‏ والتقطوا صورة.‏

كانت النتيجة مذهلة.‏ فقد اظهرت الصورة،‏ كما تقول العالمة سندي لي ڤان  دوڤر،‏ «وميضا جليا مثيرا لديه حرف محدد بدقة» حيث تنبثق المياه الحارة من المدخنة.‏ فهل يستغل القريدس هذا الضوء الغامض الذي لا تراه العين البشرية؟‏ مهما كانت الحال،‏ تضيف ڤان دوڤر ان الاكتشاف ان المنافس الحرمائية تصدر وميضا «يفتح المجال امام نطاق جديد كليا من الابحاث».‏

الكبرى والصغرى

مؤخرا،‏ وُجد ان جزءا من قاع البحر غنيا بالميتان هو موطن لأكبر بكتيريا عرفت علميا.‏ اكتُشفت هذه العمالقة سنة ١٩٩٧،‏ وهي اشبه بخيط من الخرز،‏ وأطول من البكتيرية العادية بـ‍ ١٠٠ الى ٢٠٠ مرة.‏ وهي ايضا آكلة نهمة،‏ اذ تكاد لا تترك اثرا لمركَّبات الكبريتيد السامة في الرواسب،‏ وبذلك تجعل المنطقة آمنة للمخلوقات البحرية الاخرى.‏

وما قد يكون اصغر العضويات الحية على الارض وُجد مؤخرا ايضا في البحر،‏ على عمق خمسة كيلومترات تحت القاع!‏ يصف تقرير في ذا نيويورك تايمز هذا الاكتشاف مقابل ساحل أوستراليا الغربية بأنه «كان غريبا الى حد انه فجَّر مناقشة دولية حامية».‏ والنقطة الرئيسية في الموضوع هي هل هذه الكائنات —‏ التي دُعيت النانوبات nanobes لأن حجمها يقاس بالنانومتر،‏ او جزء من بليون من المتر —‏ عضويات حية ام لا.‏ فهي تشبه الفطريات وبنفس حجم الڤيروسات تقريبا،‏ كما ان لديها دنا DNA ويبدو انها تتكاثر بسرعة مشكلة مجموعات كثيفة.‏

ويُكتشف اليوم الكثير من هذه المخلوقات الحية الى  حد ان علماء كثيرين يؤمنون بأن المجموعة الكاملة للحياة الجرثومية المختبئة داخل قشرة الارض السطحية قد تفوق بأشواط كل مجموعات المخلوقات الحية على سطح الارض!‏ وهذه الاكتشافات تضرم ثورة في التفكير العلمي.‏ قال احد العلماء:‏ «بطلت العقيدة المسلم بها في علم الاحياء المجهرية في السنوات القليلة السابقة.‏ فهذا الحقل قد اعاد اكتشاف نفسه.‏ انه من حيث الاساس علم جديد».‏

والاكثر من ذلك،‏ تعلمنا هذه الاكتشافات الكبيرة شيئا يسمو على العلم.‏ ويلفت الكتاب المقدس الانتباه الى جوهر هذه البصيرة:‏ «إن صفاته [اللّٰه] غير المنظورة،‏ أي قدرته السرمدية وألوهته،‏ تُرى بوضوح منذ خلق العالم،‏ لأنها تُدرَك بالمصنوعات».‏ (‏روما ١:‏٢٠‏)‏ مثلا،‏ ان اللّٰه يهتم جدا بالنظافة.‏ وهذا واضح من البكتيريا والمخلوقات البحرية الاخرى،‏ التي تساهم في ازالة فعالية سموم كثيرة تأتي من باطن الارض ومن المواد المنحلة التي تهبط الى قاع المحيط.‏ فمن الواضح ان اللّٰه مهتم بصحة الكوكب وكل الاشياء الحية عليه.‏ وكما سنرى في المقالة التالية،‏ ان هذه الميزة في شخصية الخالق هي ضمانة تكفل مستقبلا مجيدا لكل المخلوقات الحية على الارض.‏

‏[الحاشيتان]‏

 ‏[الاطار/‏الصورة في الصفحة ٧]‏

ما هي المنافس الحرمائية؟‏

على طول نظام حيد وسط المحيط البركاني،‏ تنساب مياه البحر عبر شقوق في القشرة الى مناطق حارة جدا.‏ فتسخن المياه بإفراط،‏ تتفاعل مع الصخور،‏ وتمتص عددا من المواد الكيميائية.‏ وتصير ايضا قابلة اكثر للطفو،‏ فترتفع الى قاع البحر،‏ وتشكل المنافس الحرمائية —‏ الينابيع او الفوارات الحرمائية.‏ وهذه الاخيرة كما يقول احد المصادر «تضاهي مثيلاتها على الارض في القوة والمنظر».‏

بالاضافة الى ذلك،‏ يمكن ان تناهز حرارة هذه الينابيع في قاع البحر ٤٠٠ درجة مئوية،‏ اي احر من الرصاص المصهور!‏ لكن بسبب الضغط الذي تسببه كيلومترات مياه المحيط فوقها،‏ لا يتحول السائل المسخَّن بإفراط الى بخار.‏ والمثير انه على بُعد مليمترات قليلة من نافورة حارة،‏ تكون درجات حرارة البحر عادة اعلى بقليل من درجة التجمد.‏ فتترسب المعادن الآتية من الينابيع التي تبرد بسرعة في قاع البحر،‏ وتشكل تلالا صغيرة ومداخن.‏ ويمكن ان يبلغ ارتفاع هذه الاخيرة ٩ امتار.‏ وقد بلغ طول احدى المداخن ٤٥ مترا وقطرها حوالي ١٠ امتار،‏ وكانت لا تزال تكبر!‏

يمكن ان تثور المنافس الحرمائية او تخبو عشوائيا،‏ مما يجعل الحياة حولها غير مستقرة.‏ لكنَّ بعض المخلوقات قد تبقى حية حين تهاجر الى منافس اخرى.‏

‏[مصدر الصورة]‏

P.‎ Rona/OAR/National Undersea Research Program

‏[الاطار/‏الصورة في الصفحة ١٠]‏

جليد يلتهب!‏

ابتداء من سبعينات الـ‍ ١٩٠٠،‏ اكتشف العلماء الذين يعملون مقابل ساحل اميركا الشمالية مترسبات مادة رائعة تدعى هيدرات الميتان —‏ مركَّب من الماء المتجمد وغاز الميتان الذي يلتهب.‏ وينبعث الميتان من الجراثيم الموجودة في الوحل.‏ ان هذه الجراثيم تأكل المادة العضوية الآتية من اعلى المحيط والتي تترسب في القاع.‏ ويتحد الميتان بعد ذلك بالمياه المتجمدة تقريبا ليشكل بلورات هيدرات الميتان.‏ وهذه البلورات هي مثل اقفاص جليدية صغيرة تحتجز الميتان داخلها.‏ ولكي تتشكل البلورات،‏ ينبغي ان تكون درجة المياه اعلى قليلا من درجة التجمد،‏ كما ينبغي ان يعلو قاعَ البحر ٥٠٠ متر من المياه على الاقل.‏ وحين يتوفر هذان الشرطان،‏ تتكوّن بلورات هيدرات الميتان مشكلة مادة فوارة شبيهة بالثلج.‏ وعندما تُخرج كتلة منها من البحر وتُشعل،‏ تحترق معطية لهيبا ضاربا الى الحمرة.‏ وما يتبقى بعد ذلك هو مجرد بركة صغيرة من الماء.‏

ان هيدرات الميتان مصدر غني للطاقة.‏ ويقدِّر العلماء ان مترسباته هي ضعف احتياطي كل الوقود الاحفورية مجتمعة!‏ (‏تشتمل الوقود الاحفورية على الفحم،‏ النفط،‏ والغاز الطبيعي —‏ الذي يشكل الميتان جزءا اساسيا منه.‏)‏ لكن حتى الآن،‏ هذا المصدر الضخم ليس في متناول اليد لأن هيدرات الميتان ينحل بسرعة عندما يُنقل من البيئة التي يتشكل فيها.‏

تحتوي طبقات هيدرات الميتان ايضا على منافس ومداخن،‏ لكنّ السائل المتدفق منها بارد،‏ بخلاف الينابيع الحارة الموجودة في نظام حيد وسط المحيط.‏ ومع ذلك،‏ تحضن المنافس مجموعات نامية من ديدان الانبوب،‏ المحار الملزمي،‏ البكتيريا التي تقتات بالمواد الكيميائية،‏ والعديد من المخلوقات الاخرى لأنها تُطلق اعمدة سامة من دخان الميتان،‏ كبريتيد الهيدروجين،‏ والأمونيا.‏ وتؤدي الفضلات الكيميائية التي تخلفها البكتيريا التي تقتات بهيدرات الميتان الى تشكيل حجر الكلس —‏ وهي نفس المادة غير المؤذية التي يتألف منها المرجان.‏ *

‏[الحاشية]‏

‏[الرسم/‏الصورة في الصفحتين ٤ و ٥]‏

‏(‏اطلب النص في شكله المنسَّق في المطبوعة)‏

قشرة الارض السطحية

وشاح الارض (‏المصهور جزئيا)‏

خندق

منطقة اندساس

لوح تكتوني

اخدود

عندما تبتعد الالواح بعضها عن بعض تتشكل الاخاديد

‏[الصورة]‏

ان نظام حيد وسط المحيط يحيط بالارض مثلما تحيط الدرزات بكرة المضرب

‏[مصدر الصورة]‏

NOAA/Department of Commerce

‏[الخريطة في الصفحة ٧]‏

‏(‏اطلب النص في شكله المنسَّق في المطبوعة)‏

الأخاديد والخوانق المحيطية الرئيسية

١-‏ خانق ماريانا

٢-‏ صَعْدة شرقي المحيط الهادئ

٣-‏ اخدود ڠالاپاڠوس

٤-‏ حيد وسط الاطلسيّ

‏[مصدر الصورة]‏

NOAA/Department of Commerce

‏[الصورة في الصفحة ٩]‏

محار الميْديات

يوجد محار الميْديات على عمق كيلومتر في الخانق الاخضر في خليج المكسيك

‏[مصدر الصورة]‏

J.‎ Brooks/OAR/National Undersea Research Program

 ‏[الصورة في الصفحتين ٨ و ٩]‏

ديدان الانبوب

ريشها الدقيق يحتوي على الدم الغني بالهيموڠلوبين

‏[مصدر الصورة]‏

OAR/National Undersea Research Program

‏[الصورة في الصفحة ٨]‏

سراطين

هذه المخلوقات تقتات عموما بديدان الانبوب

‏[مصدر الصورة]‏

I.‎ MacDonald/OAR/National Undersea Research Program

‏[الصورة في الصفحة ٨]‏

المحار الملزمي العملاق

يوجد على عمق ٣ كيلومترات،‏ وقد يصل طوله الى ثلث المتر

‏[مصدر الصورة]‏

A.‎ Malahoff/OAR/National Undersea Research Program

‏[الصورة في الصفحة ٨]‏

بعض المحار الملزمي أُخرج من المياه

‏[مصدر الصورة]‏

Photograph by William R.‎ Normark,‎ USGS

‏[الصورة في الصفحة ٨]‏

قريدس

لدى البعض عضوان مثل العينين.‏ لكن ماذا يمكن ان يريا في الظلام الدامس؟‏

‏[مصدر الصورة]‏

EMORY KRISTOF/NGS Image Collection

‏[الصورة في الصفحة ١١]‏

النانوبات

أهي اصغر اشكال الحياة على الارض؟‏

‏[مصدر الصورة]‏

Dr.‎ Philippa J.‎ R.‎ Uwins/University of Queensland