Τα μεγαλύτερα κύτταρα στη Γη
Φανταστείτε ότι είστε επιστήμονας, που κάθεστε στην κρύα σκοτεινή κοιλιά ενός πλοίου πάνω από μια άβυσσο του ωκεανού. Τα μάτια σας είναι καρφωμένα σε ένα πάνελ οθονών καθώς ένα τηλεχειριζόμενο όχημα (ROV) κατεβαίνει μίλια κάτω από τα πόδια σας. Πρώτα το ROV ταξιδεύει μέσα από τα παραγωγικά ηλιόλουστα νερά, πλούσια με ψάρια και ζελέ, αλλά καθώς βυθίζεται το φως εξασθενεί, και το μόνο που έχει απομείνει από την ηλιόλουστη ζώνη είναι βυθισμένα σώματα και απόβλητα των πλασμάτων από πάνω, που πέφτουν βροχή τόσο απαλά και τόσο πυκνά , οι επιστήμονες το αποκαλούν «θαλάσσιο χιόνι». Στη συνέχεια, καθώς το χιόνι ξεθωριάζει, μένεις με μαύρο, σε τόσο ακραίες πιέσεις, ένα φλιτζάνι καφέ από φελιζόλ θρυμματίζεται στο μέγεθος μιας δακτυλήθρας και το νερό είναι τόσο κρύο που καίει. Ο πυθμένας της θάλασσας φαίνεται, και είναι εκεί. Ένας κήπος από γιγάντια κύτταρα.
Αυτοί οι μονοκύτταροι οργανισμοί, που ονομάζονται ξενοφυοφόροι, μπορούν να μεγαλώσουν τόσο όσο οι μπάλες του μπάσκετ. Τα ξενοφόρα που αναπτύσσονται στο ίζημα μπορεί να μοιάζουν με γαρίφαλα, τριαντάφυλλα ή πλέγματα, και όπως τα κοράλλια σε ρηχά νερά, τα σώματά τους δημιουργούν ένα μοναδικό βιότοπο στη βαθιά θάλασσα. Αν και είναι δύσκολο να διεξαχθούν έρευνες στα βάθη όπου ζουν και πολλές από τις αβυσσαλέες πεδιάδες δεν έχουν εξερευνηθεί, γνωρίζουμε ότι τα λιβάδια ξενοφυοφόρων μπορεί να καλύπτουν μεγάλες περιοχές και ότι κατοικούν στον Ατλαντικό και στον Ειρηνικό ωκεανό. Τα ξενοφοφόρα «αντιπροσωπεύουν ένα ελάχιστα γνωστό στοιχείο της θαλάσσιας βιοποικιλότητας», δήλωσε η Λίζα Λέβιν, θαλάσσια οικολόγος στο Ινστιτούτο Ωκεανογραφίας Scripps. Είναι επίσης, πρόσθεσε, «πολύ εύθραυστα—τόσο ευάλωτα στην ανθρώπινη ενόχληση». Και η αναστάτωση είναι στον ορίζοντα.
Gardens Of the Deep
Φανταστείτε αυτά τα κύτταρα τόσο πυκνά συσκευασμένα μεταξύ τους που είναι σαν πικραλίδες σε γκαζόν. Κάθε ογκώδες κύτταρο σχηματίζει ένα σπίτι φτιαγμένο από το ίζημα γύρω του. Μερικοί επεκτείνουν νημάτια μακράς αναζήτησης, όπως τρίχες, για να βρουν και να αρπάξουν τα καλύτερα σωματίδια για κατασκευή και να αποφύγουν αυτά που είναι πολύ μεγάλα ή μικρά. Παρά το γεγονός ότι είναι μόνο ένα κελί, το καθένα θα συναρμολογήσει αυτά τα υλικά σε περίτεχνη τοιχοποιία.
Με τα σπίτια τους τακτοποιημένα, πολλά ξενοφυοφόρα τρέφονται με το θαλάσσιο χιόνι που βυθίζεται από τον κόσμο πάνω, χωνεύοντας αυτά τα παλιά υπολείμματα στο παχύρρευστο εσωτερικό τους προτού εκπέμπουν απόβλητα που μοιάζουν με περιττώματα ζώων, αν και ένα μόνο κύτταρο δεν πρέπει να αξίζει αυτόν τον όρο. Όταν οι επιστήμονες με επικεφαλής τον οικολόγο Andrew Gooday του Πανεπιστημίου του Σαουθάμπτον χρησιμοποίησαν αξονική τομογραφία για να κοιτάξουν σε κελύφη ξενοφόρων και να οραματιστούν σώματα μέσα, διαπίστωσαν ότι κάθε κύτταρο απλώνεται μέσα στο περίβλημά του όπως τα κλαδιά ενός δέντρου, φθάνοντας σε κάθε γωνία αλλά με χώρο για να ανταλλακτικό.
Με την περίτεχνη δομή αυτών των κελυφών και τα απόβλητα που παράγουν, κάθε κύτταρο δημιουργεί έναν κόσμο μινιατούρα. Στα τέλη της δεκαετίας του 1980, όταν η Levin μελέτησε για πρώτη φορά τα ξενοφυοφόρα ως χόμπι και λίγοι άλλοι επιστήμονες τους έδωσαν ιδιαίτερη σημασία, διαπίστωσε ότι περισσότερες από 15 μεγάλες ομάδες ζώων, συμπεριλαμβανομένων των σπόγγων, των μαλακίων, των καρκινοειδών και των σκουληκιών πολυχαίτη, κατοικούν σε αυτά τα μεμονωμένα κελιά κάστρα, με ορισμένα κελιά που φιλοξενούν περισσότερα από 100 μεμονωμένα ζώα. Μερικοί τρέφονται από τα απόβλητα του οικοδεσπότη τους. «Λειτουργούν σαν πολυκατοικίες για ζώα», είπε ο Levin. Το 2019, αυτή και ο συνάδελφός της βιολόγος των Scripps Greg Rouse ανακάλυψαν μια εντελώς νέα ομάδα ζώων που μπορεί να βασίζονται σε ξενοφυοφόρα:τα ψάρια.
Όταν κοίταξαν μέσα σε ξενοφυοφόρους που συγκεντρώθηκαν από βυθούς σε βάθος χιλιομέτρων στα ανοικτά των ακτών της Κόστα Ρίκα, ο Levin και ο Rouse βρήκαν αυγά και έμβρυα που ανήκουν στον Paraliparis , ένα γένος σαλιγκαριών που θυμίζουν κάπως γιγάντιους γυρίνους. Τα σαλιγκάρια χρησιμοποιούν ωοτοκίες που μοιάζουν με σύριγγα για να εναποθέσουν τα αυγά τους. Μερικά είδη βάζουν κρυφά τα αυγά τους σε σφουγγάρια, άλλα στα βράγχια των καβουριών, μερικά (με γενναιότητα!) μέσα σε ζωντανά μύδια. Αλλά ορισμένα είδη σαλιγκαριών μπορεί να γεννούν τα αυγά τους σε ξενοφυοφόρα, δημιουργώντας νέες σχέσεις μεταξύ των ζώων και αυτών των ογκωδών κυττάρων.
Ο βαθμός στον οποίο τα σαλιγκάρια χρησιμοποιούν ξενοφυοφόρα, και αν το κάνουν και άλλα είδη ψαριών, παραμένει άγνωστο, αλλά τα ευρήματα υπογράμμισαν πόσο σημαντικά είναι αυτά τα εξαιρετικά κύτταρα για τη ζωή στον πυθμένα της θάλασσας. Για τα σαλιγκάρια και άλλα ζώα που ζουν σε αυτά τα λιβάδια, τα ξενοφυοφόρα μπορεί να παρέχουν δομή σε ένα κατά τα άλλα επίπεδο ενδιαίτημα. Αυτά τα λιβάδια αναγνωρίζονται πλέον ως εστίες βιοποικιλότητας. Όταν ένα δίχτυ ψαρέματος που σύρεται κατά μήκος ενός βυθού ωκεανού πιάνει ξενοφυοφόρα, είναι ένα σήμα ότι η επιχείρηση έχει εισέλθει σε εύθραυστο βιότοπο που είναι πλουσιότερο από τον γύρω βυθό.
Στην πραγματικότητα, τα ξενοφυοφόρα είναι τόσο σημαντικά για τη βιοποικιλότητα των βαθέων υδάτων που συγκαταλέγονται στους οργανισμούς που έχουν οριστεί από τα Ηνωμένα Έθνη ως δείκτες ευάλωτων θαλάσσιων οικοσυστημάτων όπου οι κοινότητες είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες σε διαταραχές. Όταν αυτοί οι δείκτες αξιολογήθηκαν σύμφωνα με τη μοναδικότητα, τη λειτουργία και την ευθραυστότητά τους, τα ξενοφυοφόρα κατατάχθηκαν δίπλα στα κοράλλια βαθέων υδάτων. «Τα περισσότερα είναι πολύ εύθραυστα και μετατρέπονται σε ένα σωρό ιζημάτων αν δεν τα χειριστεί κανείς προσεκτικά», είπε ο Levin. Είναι ιδιαίτερα ευάλωτα σε διαταραχές.
Εξόρυξη της βαθιάς θάλασσας
Μερικά από τα πλουσιότερα ξενοφυοφόρα λιβάδια εμφανίζονται στη ζώνη κατάγματος Clarion-Clipperton, μια περιοχή 1,7 εκατομμυρίων τετραγωνικών μιλίων με αβυσσαλέες πεδιάδες και βουνά μεταξύ Χαβάης και Μεξικού. Οι βιολόγοι που ερευνούν τους βυθούς της περιοχής ανακάλυψαν περιοχές με έως και 12 ξενοφυοφόρους ανά τετραγωνικό μέτρο, δημιουργώντας ένα είδος μονοκύτταρου συστήματος υφάλων. Μια άλλη έρευνα βυθού που διεξήχθη το 2016 βρήκε επίσης 14 είδη ξενοφυοφόρων και 12 είδη κνιδάριων, εχινόδερμων και σπόγγων. Επτά από αυτά τα ζώα ήταν εντελώς νέα στην επιστήμη.
Ωστόσο, δεν είναι τα ξενοφυοφόρα που έχουν τραβήξει τη διεθνή προσοχή στο Clarion-Clipperton. Αντίθετα, είναι οι πέτρες μεγέθους γροθιάς που ονομάζονται πολυμεταλλικοί όζοι που ακουμπούν, σαν ψεκασμοί σε ένα κέικ, στις τεράστιες εκτάσεις του μαλακού βυθού της περιοχής.
Κάθε οζίδιο περιέχει στον πυρήνα του ένα μικρό κομμάτι κοχυλιού ή απολιθώματος, το οποίο περιβάλλεται από ορυκτά που αναπτύσσονται σαν κρύσταλλα στην επιφάνειά του. Η διαδικασία είναι σοκαριστικά αργή, με τον μέσο όζο να εκτιμάται ότι αναπτύσσεται με ρυθμό μερικών εκατοστών κάθε εκατομμύριο χρόνια και το πιο αργό σε λίγα μόνο χιλιοστά σε αυτό το διάστημα. Τα μεγαλύτερα οζίδια μπορεί να είναι δεκάδων εκατομμυρίων ετών. Και ενώ μπορεί να σχηματιστούν οζίδια σε γεωλογικό χρονοδιάγραμμα, η βιασύνη για τη συλλογή τους επιταχύνεται.
Μεταξύ των ορυκτών που περιέχουν είναι το μαγγάνιο, το νικέλιο, ο χαλκός και το κοβάλτιο—στοιχεία που είναι κρίσιμα συστατικά για τις μπαταρίες που χρησιμοποιούνται σε ηλιακούς συλλέκτες και ηλεκτρικά αυτοκίνητα, στοιχεία που απαιτούνται για την αναδυόμενη οικονομία της «ανανεώσιμης ενέργειας».
Μόνο το κοβάλτιο κοστίζει περισσότερα από 50 $ ανά κιλό. Μαζί με τα άλλα μέταλλα που περιέχουν, αυτά τα πολυμεταλλικά οζίδια αξίζουν πολλά δισεκατομμύρια δολάρια. Εταιρείες και χώρες παρατάσσονται για την ευκαιρία να τα εξορύξουν. Παρά το γεγονός ότι απέχουν χιλιάδες μίλια από την ξηρά, περιοχές του Clarion-Clipperton διεκδικούνται πλέον από την Κίνα, τη Γαλλία, την Ιαπωνία, τη Γερμανία, τη Νότια Κορέα και άλλους, και η Διεθνής Αρχή Βυθού έχει εκδώσει 16 άδειες για εξόρυξη πολυμεταλλικών οζιδίων εκεί.
Η εξόρυξη περιλαμβάνει κενά μεγέθους τρακτέρ που συνδέονται με σωλήνες σε ένα πλοίο πάνω από τα οποία απορροφούν οζίδια στην επιφάνεια. Μαζί τους θα εξαχθούν ξενοφόρα και τα οικοσυστήματά τους. Οι βιολόγοι είναι ακόμα ασαφές αν ή πώς θα ανακάμψουν οι υποβρύχιες τοποθεσίες ορυχείων.
Μια μελέτη των ξενοφυοφόρων στον Ατλαντικό βρήκε ότι αναπτύσσονται γρήγορα, αυξάνοντας τον όγκο τους αρκετές φορές σε διάστημα οκτώ μηνών, αλλά μπορεί να μην είναι λογικό να γίνει παρέκταση από αυτά τα είδη σε ξενοφυοφόρο στο Clarion-Clipperton. Ακριβώς όπως φυτά όπως το μπαμπού και η βελανιδιά αναπτύσσονται με διαφορετικούς ρυθμούς, το ίδιο μπορεί να ισχύει και για αυτά τα γιγάντια κύτταρα. Οι επιστήμονες γνωρίζουν επίσης πολύ λίγα για την αναπαραγωγή ξενοφυοφόρων, την ικανότητά τους να διασκορπίζονται ή πόσο καιρό μπορεί να τους πάρει για να ξανακατοικήσουν μια εξορυσσόμενη περιοχή. Αυτό, φυσικά, ισχύει μόνο για τα ξενοφυοφόρα που δεν ζουν στα ίδια τα οζίδια, τα οποία θα χρειαστούν δεκάδες εκατομμύρια χρόνια για να σχηματιστούν εκ νέου.
Στις αρχές Απριλίου 2021, η Greenpeace αντιμετώπισε ένα πλοίο με σύμβαση με την εταιρεία εξόρυξης Deep Green και εταιρείες όπως η Volvo και η Google έχουν πλέον δεσμευτεί να μην χρησιμοποιούν ορυκτά που εξορύσσονται από τη βαθιά θάλασσα μέχρι να γίνουν καλύτερα κατανοητές οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Εν τω μεταξύ, η Διεθνής Αρχή για τον Βυθό της θάλασσας ενδέχεται σύντομα να μεταβεί από την τρέχουσα φάση μόνο για έρευνες και να επιτρέψει την πρώτη γενιά εξόρυξης βαθέων υδάτων.
Η διεξαγωγή εκτιμήσεων περιβαλλοντικών επιπτώσεων είναι μια πρόκληση όπου το περιβάλλον είναι σχεδόν εντελώς άγνωστο. Αλλά ξέρουμε ότι οι ξενοφυοφόροι ζουν σε έναν κόσμο που δεν μοιάζει με κανένα άλλο που έχει συναντήσει η ανθρωπότητα. Αυτά είναι κύτταρα τόσο μεγάλα όσο οι ανθρώπινες γροθιές, που δημιουργούν βιότοπο για άλλα είδη που συγκρίνονται με τα κοράλλια στη σημασία τους για τα οικοσυστήματα τους. «Θέλω οι άνθρωποι να μάθουν να νοιάζονται για τη βαθιά θάλασσα και πόσο υπέροχο και παράξενο είναι, και απίστευτα ασυνήθιστο», είπε ο Levin. Οι ξενοφοφόροι, είπε, είναι εμβληματικές. Δεν γνωρίζουμε ποιες μπορεί να είναι οι συνέπειες της εξόρυξης βαθέων υδάτων—αλλά εάν η ευθραυστότητα αυτών των αξιοσημείωτων μορφών ζωής είναι κάποια ένδειξη, πρέπει να περπατήσουμε προσεκτικά.
Η Rebecca R. Helm ( Facebook / Twitter / Instagram) είναι επίκουρη καθηγήτρια βιολογίας στο Πανεπιστήμιο της Βόρειας Καρολίνας Άσβιλ, όπου μελετά την οικολογία και την εξέλιξη της ζωής στον ανοιχτό ωκεανό.
Η έρευνα της Lisa Levin χρηματοδοτήθηκε από το Schmidt Ocean Institute, συνεργάτη της Nautilus Oceans.
Εικόνα μολύβδου: Ξενοφυοφόρο με ένα εύθραυστο αστέρι που στηρίζεται στην κορυφή. Πίστωση:NOAA Office of Ocean Exploration and Research
Αυτό το άρθρο δημοσιεύτηκε αρχικά στο Oceans Channel τον Απρίλιο του 2021.
