Skrivnosti oceanskega dna so odkrite

DA BI doumeli pomen tega, kar so videli raziskovalci, ki so bili v Alvinu, moramo vedeti nekaj o Zemljini sestavi. Tla pod našimi nogami naj bi bila sestavljena iz trdne plasti (litosfere), ki leži na gmoti staljene, počasi tekoče kamnine. Očitno ta trdna zunanja plast sega povprečno 100 kilometrov v globino in predstavlja le kake 0,6 odstotka prostornine planeta. Njen najbolj zunanji del, skorja, je neenaka; pod celinami je debelejša, pod srednjeoceanskim hrbtom pa tanka tudi samo 6 kilometrov.

Poleg tega ta trdna zunanja lupina ni iz enega kosa kakor nepoškodovana jajčna lupina. Videti je, da je razlomljena v več večjih, trdnih plošč in v mnogo manjših, ki se vse imenujejo tektonske plošče. Te sestavljajo celine in oceanske kotline. Plošče se soodvisno ena od druge premikajo. Kjer se ločujejo, se tanjšajo in oblikujejo prelomnice srednjeoceanskih hrbtov. Povprečje gibanja plošč po svetu je okrog 3 centimetre letno.

Po teoriji tektonike plošč plošče ob tem, ko se razmikajo vzdolž srednjeoceanskega hrbta, omogočajo vročim kamninam iz Zemljinega plašča, plasti pod skorjo, da se dvigajo. Vroča snov oblikuje novo oceansko skorjo vzdolž prelomniškega predela, vendar se zaradi tega  plošči ne spojita. Namesto tega se še nadalje razmikata, zaradi česar lahko prelomnico primerjamo z veliko rano, ki se nikoli ne zaceli.

Ko se plošči dodajajo nove plasti na srednjeoceanskem hrbtu, se njen drugi konec počasi podriva pod sosednjo ploščo in se spušča v vroč plašč, ki leži spodaj. Tam se asimilira v plašč. Področje, kjer se plošča pogreza, se imenuje območje podrivanja. Tam so nekateri najgloblji jarki na svetu. Marianski jarek ob Guamu v Tihem oceanu je na primer globok več kot 11.000 metrov. Če bi v ta jarek postavili Everest, najvišjo kopensko goro, bi bil njegov vrh še vedno 2000 metrov pod morsko gladino!

Oaza – strupov!

Srednjeoceanski hrbet, ki poteka okrog Zemlje, je zaradi svoje velike nestabilnosti in ognjeniške narave prežet s potoki lave in termalnimi izviri. Ti izviri brizgajo strupeno, pregreto mešanico vode in raztopljenih mineralov iz Zemljine notranjosti. Toda osupljivo: to negostoljubno področje, kjer je pritisk večstokrat večji kakor na morski gladini, življenja ne odganja, temveč ga privlači, in to v obilju! Med stotinami vrst, ki živijo tam, so bakterije, velikanske školjke (morda dolge tretjino metra) in, kar je najbolj nenavadno, goščave črvov cevkarjev s temnordečimi perjanicami. Ti črvi so trdno zasidrani na morskem dnu in v višino segajo tudi do 1,8 metra.

 Ko bitja, ki živijo ob izviru, prinesejo na površje, smrdijo po gnilih jajcih. Vzrok za ta smrad pa ni gnitje, temveč vodikov sulfid – smrdeča in zelo strupena kemična spojina, ki je je obilo v termalnih izvirih. Voda iz izvira je tudi zelo kisla in vsebuje veliko kovin, med drugim baker, magnezij, železo in cink. Toda namesto da bi črvi cevkarji in druga bitja komaj shajala v tem okolju, ki ga primerjajo z odlagališčem strupenih odpadkov, tu zelo dobro uspevajo! Kako to? Da bi to razumeli, si črva cevkarja poglejmo pobliže.

Živa uganka

Ko so biologi preučevali črve cevkarje, so ugotovili, da so te živali živa uganka. Nimajo ne ust ne prebavnega sistema. Pojavilo se je vprašanje, kako jedo in prebavijo hrano. Nato so odkrili nekaj presenetljivega: črvi imajo rdečo kri (ne le krvi podobno tekočino, temveč pravo kri, bogato s hemoglobinom), ki kroži po njihovem telesu in peresasti tvorbi.

Pojavile pa so se še večje skrivnosti, ko so biologi odprli ohlapno vrečo, ki je v telesu tega črva. V njegovem tkivu je bila kultura bakterij, sestavljena iz kakih 10 milijard bakterij na gram tkiva! Leta 1980 je neka študentka biologije postavila teorijo, da črv cevkar živi v simbiozi – ureditvi, pri kateri dve vrsti sodelujeta v obojestransko korist. Raziskave so potrdile njeno hipotezo, saj so odkrile, da črv cevkar kot gostitelj hrani bakterije, bakterije pa črva.

Peresa črva cevkarja podobno kakor škrge zbirajo sestavine (na primer kisik in ogljik), ki jih bakterije potrebujejo za izdelovanje hrane. Peresa ne valovijo neposredno v pregreti vodi iz izvira – to bi pomenilo samomor – temveč v področju blizu mesta, kjer se mešata ledeno mrzla morska voda in voda iz izvira. Seveda je za ta proces izdelovanja hrane potrebna energija. Na zemeljskem površju in v zgornjem delu oceana sončna svetloba daje energijo za nastajanje hrane, tako da povzroča rast rastlinstva. Toda sončna svetloba še zdaleč ne sega v globine, kjer živi črv cevkar.

Energija iz osrčja Zemlje

Stvarnik je bistroumno uredil, da iz osrčja Zemlje prihaja potrebna energija po termalnih izvirih in po tisti smrdeči spojini, vodikovem sulfidu. Vodikov sulfid je kot nekakšna »sončna svetloba« skupnosti ob izviru, ki daje energijo, katero bakterije potrebujejo za izdelovanje hrane. Medtem pa so bakterije »rastline« skupnosti ob izviru, ker so na začetku tamkajšnje prehranjevalne verige. *

Da bi kri črva cevkarja vezala vse kemične snovi, ki jih potrebujejo bakterije, jo sestavljajo molekule hemoglobina, ki so 30-krat večje kakor molekule hemoglobina pri ljudeh. Kri te kemične snovi prenaša do lačnih bakterij, te pa izdelujejo hrano za črva.

Življenje ob izviru – živalski vrt organizmov!

Prav zares, nobenemu bitju ob izviru ni treba trpeti lakote, saj bakterije prekrivajo skoraj vse – včasih tudi po več centimetrov na debelo! Bakterije se celo v vročem vrtincu nad izvirom včasih zbirajo v skupine, podobne snežnim metežem, in v bistvu oblikujejo živo juho. Nekatere živali podobno kakor črvi cevkarji uživajo simbiotičen odnos z bakterijami, medtem ko se druge z njimi hranijo neposredno. Skupnosti ob izvirih so tako produktivne in bogate z energijo, da jih primerjajo s slanimi močvirji, tropskimi deževnimi gozdovi in koralnimi grebeni v plitvinah.

Pravzaprav so v bližini izvirov odkrili že kakih 300 novih vrst. Med temi so velikanske bele školjke in klapavice (pigment je v svetu večne teme odveč), hobotnice in požrešne  bele rakovice, ki jim teknejo okusne perjanice črvov cevkarjev. Črvi imajo za zaščito hiter refleks, ki urno potegne perjanico na varno, v cev.

Ob izviru pa med drugimi živijo tudi morski pajki, polži, plešoči rakci, latvice, ceponožci, jegulji podobne ribe, ki drsijo naokoli po površinah, prepolnih bakterij in žvepla, manjše vrste črvov cevkarjev in drugi črvi. Med slednjimi so tudi špagetasti črvi in pompejski črvi. Špagetasti črvi so ustrezno poimenovani, saj spominjajo na prgišča belih špagetov, ki ležijo po skalah. Pompejski črv pa je edinstven zaradi tega, ker lahko prenese temperature tudi do 80° C! Seveda visoke temperature prenesejo tudi bakterije, ki pokrivajo pompejskega črva. *

Skrivnostna svetloba!

Leta 1985 so bili znanstveniki presenečeni, ko so blizu izvirov odkrili rakce, ki imajo dva očesu podobna organa. Ta organa imata kemične snovi, občutljive na svetlobo, nimata pa leč. Seveda se je najprej porodilo vprašanje: Kaj bi te živali sploh lahko videle v svetu popolne teme? Da bi to odkrili, so raziskovalci uporabili zelo občutljivo digitalno kamero, kakršno uporabljajo za fotografiranje zamegljenih zvezd. Kamero so usmerili proti izviru, ugasnili vse luči in naredili posnetek.

Rezultat je bil osupljiv. Posnetek je odkril »dramatičen, nedvomen žar z ostro razločnim robom« tam, kjer curek vroče vode  zapušča dimnik, pravi znanstvenica Cindy Lee Van Dover. Ali rakci izkoriščajo to skrivnostno svetlobo, ki je človeškim očem nevidna? Kakor koli že, odkritje, da termalni izviri žarijo, »odpira povsem novo področje raziskovanja«, dodaja Van Dovrova.

Največja in najmanjši

Pred kratkim so odkrili, da je del z metanom bogatega morskega dna dom največjim bakterijam, poznanim znanosti. Te velikanke, ki so podobne koraldam, so odkrili leta 1997, in so 100- do 200-krat daljše od povprečne bakterije. Veliko pa tudi jedo in v usedlinah puščajo zelo malo strupenih sulfidov, zato je to področje varno za druga morska bitja.

To, kar utegne biti najmanjši živi organizem na Zemlji, so tudi nedavno odkrili pod morjem, čeprav v tem primeru pet kilometrov pod morskim dnom! Poročilo v The New York Timesu opisuje to odkritje ob obali Zahodne Avstralije kot »tako nenavadno, da je sprožilo vnete mednarodne razprave«. Glavni predmet razprave je, ali ta bitja – poimenovana nanobi, ker njihovo velikost merijo v nanometrih oziroma v milijardinkah metra – so živi organizmi ali ne. Podobni so gobam, so približno enake velikosti kakor virusi, imajo DNK in zdi se, da se razmnožujejo hitro in oblikujejo goste kolonije.

Sedaj odkrivajo toliko življenja, da mnogi znanstveniki menijo, da je skupna množina mikrobnega življenja, skritega znotraj Zemljine skorje, morda veliko večja od množine vsega življenja na zemeljskem površju!  Ta odkritja netijo revolucijo v znanstvenem mišljenju. Neki znanstvenik je dejal: »Dogma v mikrobiologiji je bila v zadnjih nekaj letih odpravljena. To področje se je nanovo odkrilo. Pravzaprav je povsem nova znanost.«

Poleg tega nas ta zares globoka odkritja naučijo nekaj, kar presega znanost. Biblija pove bistvo tega spoznanja: »Kar se od njega [Boga] ne more videti, [. . .] to se od ustvarjenja sveta zaznava z umom in vidi po njegovih delih.« (Rimljanom 1:20) Bog se na primer zelo zanima za čistočo. To se jasno vidi po bakterijah in drugih morskih bitjih, ki pomagajo razstrupljati mnoge potencialne strupe, ki izhajajo iz Zemljine notranjosti in razpadajočih snovi, katere se usedajo iz zgornjega dela oceana. Jasno je, da se Bog zanima za zdravje planeta in vsega življenja na njem. Kot bomo videli v naslednjem članku, ta osebnostna značilnost Stvarnika zagotavlja vsemu kopenskemu življenju sijajno prihodnost.

[Podčrtna opomba]

 [Okvir/slika na strani 7]

Kaj so termalni izviri?

Morska voda vzdolž ognjeniškega srednjeoceanskega hrbta polzi skozi odprtine v skorji na področja, ki so izredno vroča. Voda se potem pregreje, reagira s kamninami in vsrka več kemičnih snovi. Postane tudi lažja, se dviga k morskemu dnu in tvori termalne izvire – termalne vrelce oziroma gejzirje. Ti »se v moči in spektakularnosti zlahka kosajo s svojimi kopenskimi sorodniki«.

Poleg tega se lahko temperatura teh vrelcev na morskem dnu približa 400° C, kar je bolj vroče od staljenega svinca! Toda zaradi pritiska, ki ga ustvarjajo kilometri oceana nad njimi, se pregreta tekočina ne uparja. Osupljivo, samo nekaj milimetrov od vročega curka je okoliška temperatura morja navadno samo nekaj stopinj nad zmrziščem. Minerali, ki vrvijo iz hitro ohlajajočih se vrelcev, se usedajo na morskem dnu in tam oblikujejo nasipe in dimnike. Slednji se lahko dvigajo tudi do 9 metrov visoko. Odkrili so celo dimnik, visok 45 metrov, v premeru pa je meril skoraj 10 metrov, in še je rastel!

Pri termalnih izvirih se lahko zgodi, da nekaj časa brizgajo vodo, potem pa zopet ne, zaradi česar je obstoj življenja okrog njih negotov. Vendar nekatera bitja lahko preživijo, tako da se preselijo k drugim izvirom.

[Vir slike]

P. Rona/OAR/National Undersea Research Program

[Okvir/slika na strani 10]

Vnetljiv led!

Znanstveniki, ki so ob obali Severne Amerike začeli delati v 1970-ih, so odkrili najdišča nenavadne snovi, imenovane metanov hidrat – spojine zmrznjene vode in vnetljivega plina, metana. Metan oddajajo mikrobi v blatu. Ti jedo organsko snov, ki se useda iz oceana nad njimi. Metan se potem veže s skoraj zmrzujočo vodo v kristale metanovega hidrata. Ti kristali so kakor drobcene kletke iz ledu, v katerih je ujet metan. Da se kristali lahko oblikujejo, mora biti temperatura vode tik nad zmrziščem, morsko dno pa najmanj 500 metrov globoko. Ko sta izpolnjena ta pogoja, kristali metanovega hidrata rastejo in oblikujejo penečo se, snegu podobno snov. Če se nekaj te snovi prinese na površje in vžge, ta gori z rdečkastim plamenom. Vse, kar ostane, pa je luža vode.

Metanov hidrat je bogat energijski vir. Znanstveniki menijo, da ga je dvakrat toliko, kolikor je zalog vseh drugih fosilnih goriv skupaj! (K fosilnim gorivom spadajo premog, nafta in zemeljski plin – tudi glavna sestavina slednjega je metan.) Toda dozdaj je bil ta velikanski vir nedosegljiv, ker se metanov hidrat hitro razkroji, ko se ga odmakne iz okolja, v katerem nastaja.

V ležiščih metanovega hidrata so tudi izviri in dimniki, toda iz teh brizga mrzla tekočina, v nasprotju z vročimi izviri srednjeoceanskega hrbta. A ker iz teh izvirov izhajajo strupeni oblaki metana, vodikovega sulfida in amoniaka, hranijo cvetoče skupnosti črvov cevkarjev, školjk, bakterij, ki se prehranjujejo s kemičnimi snovmi, in številna druga bitja. Kemični odpadki teh bakterij, ki se prehranjujejo z metanom, vodijo v nastajanje apnenca – iste neškodljive snovi, iz katere so korale. *

[Podčrtna opomba]

[Shema/slika na straneh 4, 5]

(Lega besedila – glej publikacijo)

Zemljina skorja

plašč (delno staljen)

jarek

območje podrivanja

tektonska plošča

prelomnica

Kjer se plošče razmikajo, nastajajo prelomnice

[Slika]

Srednjeoceanski hrbet se vije okrog celega planeta kakor črta na teniški žogici

[Vir slike]

NOAA/Department of Commerce

[Zemljevid na strani 7]

(Lega besedila – glej publikacijo)

Večje oceanske prelomnice in jarki

1. Marianski jarek

2. Vzhodni tihooceanski hrbet

3. Galapaška prelomnica

4. Srednjeatlantski hrbet

[Vir slike]

NOAA/Department of Commerce

[Slika na strani 8]

klapavice

Klapavice je najti kilometer globoko v Green Canyonu v Mehiškem zalivu

[Vir slike]

J. Brooks/OAR/National Undersea Research Program

[Slika na strani 8, 9]

črvi cevkarji

V njihovih občutljivih perjanicah je kri, bogata s hemoglobinom

 [Vir slike]

OAR/National Undersea Research Program

[Slika na strani 9]

rakovice

Ta bitja se navadno gostijo s črvi cevkarji

[Vir slike]

I. MacDonald/OAR/National Undersea Research Program

[Slika na strani 9]

velikanske školjke

Te, ki so dolge morda tretjino metra, so našli 3 kilometre globoko

[Vir slike]

A. Malahoff/OAR/National Undersea Research Program

[Slika na strani 9]

Nekatere školjke so prinesli na površje

[Vir slike]

Photograph by William R. Normark, USGS

[Slika na strani 9]

rakci

Nekateri imajo dva organa, podobna očesu. Toda kaj lahko vidijo v popolni temi?

[Vir slike]

EMORY KRISTOF/NGS Image Collection

[Slika na strani 11]

nanobi

Ali so najmanjša oblika življenja na Zemlji?

[Vir slike]

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