Откривене тајне океанског дна

ДА БИСМО схватили оно што су истраживачи из Алвина видели, потребан нам је мали увид у то како је Земља сачињена. Сматра се да је тло испод наших ногу сачињено од крутог спољашњег слоја (назван литосфера) који почива на маси растопљеног стења која полако тече. Изгледа да је овај чврсти спољашњи омотач дебео отприлике 100 километара и да сачињава око 0,6 посто запремине наше планете. Тај спољњи део, то јест кора, неравна је, дебља испод континената, а од дна Средњоокеанског гребенског низа танка само 6 километара.

Осим тога, овај чврсти спољашњи слој коре није сачињен из једног дела, као што је то код љуске неоштећеног јајета. За разлику од тога, она изгледа као да је изломљена у пуно великих, крутих плоча и много мањих, које се под заједничким именом зову тектонске плоче. Оне сачињавају континенте и корита океана. Ове плоче се крећу једна наспрам друге. Тамо где се разилазе, истањују се и образују раседе средњоокеанског гребења. Широм планете, плоче се у просеку крећу три центиметра годишње.

Према теорији тектонских плоча, разилажење плоча дуж гребенског низа омогућује излив врућег стења из омотача, подручја испод коре. Ова врућа материја формира нову океанску кору дуж подручја раседа, међутим то не доводи до стапања двеју плоча. Уместо тога, оне се и даље разилазе што доводи до тога да цео расед личи на неку огромну рану која никада не зацели.

 Иако плоча има нове слојеве настале у средњоокеанском гребењу, њен други крај полако клизи испод суседне плоче и спушта се доле у врели омотач. Тамо се стапа са омотачем. Подручје где се плоча спушта зове се субдукциона зона. У субдукционим зонама налазе се неки од најдубљих ровова на свету. На пример, Маријански ров близу Гуама у Тихом океану, дубок је преко 11 000 метара. Када би се Маунт Еверест, највиши копнени врх ставио у овај ров, његов врх би био 2 000 метара испод нивоа мора!

Оаза токсина!

Захваљујући својој веома нестабилној и вулканској природи, Средњоокеански гребенски низ је изрешетан изливима лаве и хидротермалним вентилима. Из ових вентила шикља токсична, прегрејана мешавина воде и растворених минерала пореклом из унутрашњости Земље. Ипак, задивљујуће је што ово негостољубиво подручје где је притисак стотинама пута већи него на површини мора, није одбојно за живот већ напротив, оно је привлачно — и то веома! У стотине врста које живе овде спадају бактерије, џиновске шкољке клепавице — чак тридесетак центиметара дугачке — и, што је најчудније од свега, маса пурпурних црва цеваша који су се чврсто усидрили у морском дну и стоје опружени 1,8 метара увис.

Када се изнесу на површину, ова вентилска створења заударају на покварена јаја! Смрад не потиче од труљења, већ од  сумпорводоника — веома отровне хемикалије непријатног мириса које у хидротермалним вентилима има јако пуно. Вода из вентила је такође и веома кисела и садржи многе метале, укључујући и бакар, магнезијум, гвожђе и цинк. Али уместо да једва преживе у оваквој средини — која се може упоредити с депонијом токсичног отпада — црви цеваши и друга створења и те како напредују! Како то? Да бисмо разумели, осмотримо поближе црва цеваша.

Жива загонетка

Када су биолози испитали црве цеваше, открили су да су ове животиње жива загонетка. Немају уста нити икакве органе за варење. Наметнуло се питање: Како они једу и разграђују храну? Онда су дошли до изненађујућег открића: црви су имали црвену крв — не неку течност налик крви већ праву крв богату хемоглобином — која циркулише њиховим телом и пипцима.

Загонетка је постала још већа када су биолози отворили једну млитаву кесицу у телу црва цеваша. У његовом ткиву налазила се бактеријска култура од неких 10 милијарди бактерија на грам ткива! Године 1980. једна студенткиња биологије поставила је теорију да црв цеваш живи захваљујући симбиози — то јест уређењу где две врсте сарађују због обостране користи. Истраживања су потврдила њену хипотезу тако што је доказано да црв цеваш, као домаћин, храни бактерије, а бактерије хране црва.

Попут шкрга, пипци црва цеваша сакупљају састојке као што су кисеоник и угљеник, који су потребни бактеријама за производњу хране. Пипци се не њишу директно на врелој води из вентила — што би практично значило самоубиство — већ у оближњем подручју где се скоро смрзнута морска вода меша с водом из вентила. Наравно, за овај процес производње хране неопходна је енергија. На површини Земље — и у горњим слојевима океана — сунце даје енергију потребну за производњу хране и тиме доприноси расту вегетације. Међутим, сунчева светлост не може никако да допре до бездана који пружа дом црву цевашу.

Енергија из утробе Земље

Показујући генијалност, Створитељ је уредио да утроба Земље пружи неопходну енергију путем хидротермалних вентила и сумпорводоника, оног смрдљивог једињења. Сумпорводоник, „сунчева светлост“ за вентилске заједнице, пружа бактеријама неопходну енергију како би прионуле на свој посао производње хране. Истовремено, бактерије представљају „биљке“ у вентилској заједници пошто се налазе на почетку вентилског ланца исхране. a

Да би бактерије добиле све супстанце које су им потребне, крв црва цеваша је састављена од молекула хемоглобина који су 30 пута већи од молекула хемоглобина код човека. Затим се ове хемикалије путем крви преносе до гладних бактерија, а оне за узврат производе храну за црва цеваша.

Вентилски живот — зоолошки врт!

Заиста, ниједно вентилско створење не мора гладовати јер бактерије прекривају практично све — понекад у слоју од неколико центиметара! У топлим струјањима изнад вентила, бактерије се сакупљају тако да чак образују густе облаке, и у ствари на тај начин формирају неку врсту живе чорбе. Попут црва цеваша, неке животиње уживају у симбиозном односу са овим бактеријама, док друге животиње директно „пасу“ ове микроорганизме. Заиста, вентилске заједнице су толико продуктивне и активне да се упоређују са слатинама, тропским кишним шумама и плитководним коралним гребенима.

У ствари, у близини тих вентила већ је откривено отприлике 300 нових врста. Ту спадају огромне беле шкољке клепавице и мушуле (пигменти су сувишни у оваквом свету вечне таме), хоботнице и  прождрљиве беле крабе које са задовољством једу укусне пипке црва цеваша. Заштите ради, црви имају брзе рефлексе те нагло увлаче пипке на сигурно, у цев.

У друга вентилска створења спадају и морски пауци, пужеви, ракови плесачи, прилепци, веслоношци, јегуљасте рибе које клизе по површинама прекривеним бактеријама и сумпором, мање врсте црва цеваша и други црви. У ове потоње спадају шпагети црви и помпејски црви. Одговарајуће названи, шпагети црви личе на прегршт белих шпагета простртих по камењу. То што помпејског црва чини посебним јесте његова способност да подноси температуре чак до 80 степени Целзијуса! Наравно вентилске бактерије, које прекривају помпејског црва такође могу да поднесу високе температуре. b

Тајанствена светлост!

Године 1985, научници су се изненадили када су близу вентила пронашли рачиће који су имали два органа налик оку у којима су се уместо сочива налазиле хемикалије осетљиве на светлост. Наравно, прво што је пало на ум јесте питање — шта ове животиње могу да виде у свету потпуне таме? Да би то сазнали, научници су користили веома осетљиву дигиталну камеру, онакву каква се користи за фотографисање звезда слабог сјаја. Они су усмерили камеру ка вентилу, искључили сва своја светла и направили снимак.

Резултат је био задивљујућ. На месту где је млаз вреле воде напуштао димњак, фотографија је открила „живописно, јасно уочљиво светлуцање са оштро оцртаним ивицама“, каже  научница Синди Ли Ван Доувер. Да ли ови рачићи искоришћавају ову тајанствену светлост невидљиву за људске очи? Шта год да је у питању, откриће да хидротермални вентили светлуцају „отвара једно сасвим ново подручје истраживања“, додаје Ван Доувер.

Највећи и најмањи

Недавно се сазнало да у делу морског тла које је богато метаном живе највеће бактерије које наука познаје. Откривени 1997, ови џинови налик низу перлица, дужи су од просечних бактерија од 100 до 200 пута. Такође су и веома халапљиви, тако да за собом једва оставе ишта од талога токсичних сулфида, претварајући тако то подручје у место безбедно за друга морска бића.

Недавно је под морем, пет километара дубоко у морском дну, откривено оно што би се могло назвати најмањим живим организмом на Земљи! Један извештај из часописа The New York Times описује да је ово откриће у близини обале западне Аустралије „толико необично да је покренуло ватрену међународну дебату“. Спорно питање је било да ли су ова бића — која се називају нанобе, пошто им се величина мери у нанометрима, или милијардитим деловима метра — живи организми. Личе на гљивице, приближно су исте величине као и вируси, имају ДНК и изгледа да се брзо размножавају образујући густе колоније.

Сада је пронађено тако пуно животних облика да многи научници верују да укупан број разних микроба сакривених у  горњем слоју Земљине коре може далеко надмашити број свих животних облика који живе на површини Земље! Ова открића доводе до револуције у научном размишљању. Један научник је рекао: „Догматичност у микробиологији одбачена је у протеклих пет година. Ово подручје само себе поново открива. Оно је заправо једна нова научна грана.“

Штавише, ова заиста велика открића уче нас нечему што надмашује науку. Библија садржи саму суштину ових сазнања: „[Божја] невидљива својства јасно се виде од стварања света наовамо, будући да се запажају по ономе што је начињено“ (Римљанима 1:20). На пример, Бог је веома заинтересован за чистоћу. То је видљиво из примера ових бактерија и других морских створења која врше детоксикацију многих отрова који долазе из унутрашњости Земље и из трулежи који се таложи из горњег дела океана. Очигледно, Бог је заинтересован за здравље ове планете и свих живих бића на њој. Као што ћемо видети у наредном чланку, ова Створитељева црта личности гарантује величанствену будућност за све животне облике на нашој планети.

[Фусноте]

 [Оквир⁄Слика на 7. страни]

Шта су хидротермални вентили?

Дуж вулканског средњоокеанског гребенског низа морска вода продире дубоко у пукотине земљине коре, све до изузетно топлих подручја. Тамо се вода прегрејава, реагује при додиру са стењем и апсорбује мноштво хемикалија. Она такође постаје лакша, диже се до дна мора и ствара хидротермалне вентиле — хидротермалне изворе или гејзире. Ови су „у потпуности исти као и гејзири на сувом, како по својој моћи тако и по својој појави“, каже један аутор.

Осим тога, температура ових извора с дна мора може да буде близу 400 степени Целзијуса, што је врелије од растопљеног олова! Али због притиска који одозго врши километрима дубок океан, прегрејана течност се не претвара у пару. Зачуђује и то што је на неколико милиметара од врелог млаза, температура воде обично само неколико степени изнад тачке смрзавања. Минерали који излећу из извора брзо се хладе и таложе на морском дну, где стварају хумке и оџаке. Ови последњи могу бити и до 9 метара високи. У ствари, један оџак је био 45 метара висок и пречника скоро 10 метара, а још увек је растао!

Хидротермални вентили могу с времена на време да се угасе и поново активирају, што постојање живота око вентила чини неизвесним. Међутим, нека створења могу преживети тако што се селе до других вентила.

[Извор]

P. Rona/OAR/National Undersea Research Program

[Оквир⁄Слика на 10. страни]

Запаљиви лед!

Почев од 1970-их, научници који су радили у близини северноамеричке обале открили су наслаге једне необичне супстанце која се зове метан-хидрат — спој смрзнуте воде и запаљивог гаса метана. Метан ослобађају микроби из муља. Ови микроби се хране органском материјом која се таложи из горњег дела океана. Затим се метан спаја с водом која је близу тачке смрзавања како би се формирали кристали метан-хидрата. Ови кристали су попут малих кавеза од леда који хватају метан у замку. Да би се формирали кристали, температура воде мора бити тик изнад тачке смрзавања, а дубина морског дна мора бити најмање 500 метара. Када постоје овакви услови, тада кристали метан-хидрата расту формирајући пенушаве супстанце налик снегу. Када се грумен ове материје изнесе на површину и запали, она гори црвенкастим пламеном. Након тога остаје само локва воде.

Метан-хидрат је богат извор енергије. Научници процењују да је укупна количина наслага тог хидрата око два пута већа од укупне количине свих фосилних горива! (У фосилна горива спадају угаљ, уље и природни гас — где је метан такође један од главних састојака.) Међутим, до сада је овај огроман потенцијал био ван домашаја пошто се метан-хидрат брзо разлаже када није у средини у којој настаје.

Наслаге метан-хидрата такође имају вентиле и оџаке, али течност која из њих излази јесте хладна за разлику од врелих извора средњоокеанског гребенског низа. Међутим, пошто вентили испуштају токсичне облаке метана, сумпорводоника и амонијака, они хране растуће заједнице црва цеваша, шкољки клепавица, бактерија које се хране хемикалијама и многа друга створења. Хемијски отпад ових бактерија што се хране метаном доводи до стварања кречњака — исте безопасне супстанце од које су сачињени корали. c

[Фуснота]

[Дијаграм/Слика на странама 4, 5]

(За комплетан текст, види публикацију)

Земљина кора

Омотач (делимично течан)

Ров

Субдукциона зона

Тектонска плоча

Расед

Приликом разилажења плоча настају раседи

[Слика]

Средњоокеански гребенски низ простире се око Земље попут шавова на лопти за тенис

[Извор]

NOAA/Department of Commerce

[Мапа на 7. страни]

(За комплетан текст, види публикацију)

Већи океански раседи и ровови

1. Маријански ров

2. Источнотихоокеански гребен

3. Галапагоски расед

4. Средњоатлантски расед

[Извор]

NOAA/Department of Commerce

[Слика на 8. страни]

Мушуле

Мушуле се налазе у Зеленом кањону у Мексичком заливу, на дубини од једног километра

[Извор]

J. Brooks/OAR/National Undersea Research Program

[Слика на 8. и 9. страни]

Црви цеваши

У њиховим нежним пипцима струји крв богата хемоглобином

 [Извор]

OAR/National Undersea Research Program

[Слика на 9. страни]

Крабе

Ова створења се обично хране црвима цевашима

[Извор]

I. MacDonald/OAR/National Undersea Research Program

[Слика на 9. страни]

Џиновске шкољке клепавице

Чак тридесетак центиметара дугачке, оне живе у дубини од 3 километра

[Извор]

A. Malahoff/OAR/National Undersea Research Program

[Слика на 9. страни]

Неке шкољке клепавице су изнесене на површину

[Извор]

Фотографија: William R. Normak, USGS

[Слика на 9. страни]

Рачићи

Неки од њих имају два органа налик оку. Али шта могу да виде у мрклом мраку?

[Извор]

EMORY KRISTOF/NGS Image Collection

[Слика на 11. страни]

Нанобе

Да ли су оне најмањи животни облици на Земљи?

[Извор]

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