Oceansko dno — otkrivene su njegove tajne

DA BISMO shvatili značenje onog što je vidjela Alvinova istraživačka posada, trebamo znati nešto o tome kako je Zemlja građena. Poznato je da se tlo pod našim nogama sastoji od krutog sloja (nazvanog litosfera), a on počiva na masi rastaljenih stijena koja se polako miče. Smatra se da taj kruti, vanjski sloj seže u prosjeku do dubine od 100 kilometara i čini tek oko 0,6 posto mase planete. Debljina vanjskog sloja, kore, varira: ispod kontinenata je deblji, dok je ispod srednjooceanskih hrbata toliko tanak da seže do dubine od svega šest kilometara.

Osim toga, kruti vanjski sloj ne sastoji se samo od jednog dijela, kao ljuska neoštećenog jajeta, već je izgleda razlomljen u nekoliko velikih, krutih ploča i mnogo manjih ploča, a sve se one nazivaju tektonske ploče. Na njima počivaju kontinenti i oceanske zavale. Pomicanjem ploča mijenja se položaj jedne ploče u odnosu na drugu. Na mjestu na kojem se udaljavaju jedna od druge dolazi do stanjivanja ploča i tako nastaju rasjedi srednjooceanskih hrbata. Diljem svijeta ploče se pomiču prosječnom brzinom od oko tri centimetra godišnje.

Prema teoriji tektonskih ploča, razdvajanje ploča duž hrbata omogućava podizanje vrućih stijena iz Zemljinog plašta, sloja koji se nalazi ispod njene kore. Ta vruća masa stvara duž rasjedne zone novu oceansku koru, no pritom ne dolazi do spajanja dviju ploča. Naprotiv, one se i dalje udaljavaju jedna od druge, zbog čega rasjedi nalikuju ogromnoj rani koja nikad neće zacijeliti.

Dok ploča dobiva nove slojeve na području srednjooceanskih hrbata, njen drugi kraj polako se podvlači pod susjednu ploču i spušta u vruće područje plašta koje se nalazi ispod nje. Tamo se stapa s plaštom. Područje na kojem se ploča spušta naziva se subdukcijska zona. U tim se zonama nalaze neki od najdubljih jaraka na svijetu. Naprimjer, Marijanski jarak, koji se nalazi u Tihom oceanu nedaleko od Guama, dubok je preko 11 000 metara. Kada bi se u taj jarak stavilo Mount Everest, najvišu kopnenu planinu na svijetu, njen bi vrh još uvijek bio 2 000 metara ispod površine mora!

Oaza — otrova!

Zbog svoje velike seizmološke i vulkanske aktivnosti srednjooceanski hrpti koji okružuju zemaljsku kuglu prošarani su bujicama lave i hidrotermalnim vrelima. Vrela izbacuju otrovnu pregrijanu mješavinu vode i razgrađenih minerala iz Zemljine unutrašnjosti. Međutim, zadivljujuće je da to nepristupačno područje, u kojem su tlakovi stotine puta veći nego na morskoj površini, ne djeluje odbojno živim organizmima, već ih privlači — i to u velikom broju! Tamo živi na stotine vrsta živih organizama, kao što su bakterije, divovske školjke — duge i do 30 centimetara — i, što je najčudnije, mnoštva crva cjevaša koji su čvrsto pričvršćeni za morsko dno, okićeni purpurnocrvenim škržnim perima i visoki skoro dva metra.

Kad se izvade iz mora, stvorenja koja žive u blizini tih vrela zaudaraju poput pokvarenih jaja! Njihov smrad ne potječe od kvarenja, nego od sumporovodika — vrlo otrovne kemijske tvari neugodna mirisa kojom obiluje voda hidrotermalnih vrela. Voda tih vrela ujedno je veoma kisela i ima u sebi mnogo metala, uključujući i bakar, magnezij, željezo i cink. No za cjevaše i druge organizme ne bi se moglo reći da jedva preživljavaju u ovoj sredini — koja se uspoređuje s odlagalištem otrovnog otpada — naprotiv, oni ovdje izvrsno žive! Kako je to moguće? Da bismo to razumjeli, pozabavimo se detaljnije građom cjevaša.

Živa enigma

Kad su biolozi stali istraživati crve cjevaše, otkrili su da su te životinje živa enigma. One nemaju usta niti probavni sustav. Stoga se nametnulo pitanje: Kako cjevaši jedu i probavljaju hranu? Zatim su došli do zapanjujućeg otkrića: Cjevaši imaju crvenu krv — ne samo tekućinu nalik krvi već pravu krv s puno hemoglobina — koja kruži njihovim tijelom i škržnim perom.

Zagonetka je postala još čudnovatija kad su biolozi otvorili mekani mjehur koji se nalazi u cjevaševom tijelu. U tkivu se nalazila bakterijska kultura koja ima čak deset milijardi bakterija po gramu tkiva! Godine 1980. jedna je studentica biologije pretpostavila da se cjevaš održava na životu zahvaljujući simbiozi — zajednici dvaju organizama različitih vrsta od koje oba imaju koristi. Istraživanje je potvrdilo njenu pretpostavku, pokazavši da crv cjevaš kao domaćin hrani bakterije, a bakterije zauzvrat hrane cjevaša.

Cjevaševa škržna pera sakupljaju tvari koje su bakterijama potrebne za proizvodnju hrane, primjerice kisik i ugljik. Cjevaši ne pružaju svoja škržna pera izravno u kipuću vodu vrela — to bi bilo ravno samoubojstvu — već u blizinu mjesta gdje se miješaju gotovo zaleđena morska voda i voda iz vrela. Naravno, proces proizvodnje hrane zahtijeva energiju. Na Zemljinoj površini — i u gornjem sloju oceana — energija za proizvodnju hrane dobiva se od Sunčeve svjetlosti, koja uzrokuje rast vegetacije. No Sunčeva svjetlost nipošto ne može prodrijeti do dna oceana, gdje živi crv cjevaš.

Energija iz Zemljine utrobe

Stvoritelj je domišljato predvidio da se potrebna energija dobiva iz Zemljine utrobe putem hidrotermalnih vrela i sumporovodika, kemijskog spoja neugodna mirisa. Sumporovodik, “Sunčeva svjetlost” kolonije organizama koji žive u blizini vrela, daje bakterijama energiju koja im je potrebna za proizvodnju hrane. Bakterije u toj koloniji imaju ulogu “biljaka”, budući da se nalaze na dnu hranidbenog lanca organizama koji žive u blizini vrela.a

Da bi mogla apsorbirati sve kemijske spojeve koji su potrebni bakterijama, krv crva cjevaša ima u sebi molekule hemoglobina koje su 30 puta veće od molekula hemoglobina kod čovjeka. Ti se kemijski spojevi krvlju dopremaju do gladnih bakterija, a one zauzvrat proizvode hranu za cjevaša.

Život u blizini vrela — neviđena raznolikost organizama!

Zaista nijedan organizam koji živi u blizini vrela ne treba gladovati, jer bakterija ima gotovo posvuda — na nekim mjestima slojevi bakterija debeli su na desetke centimetara! Čak se u toploj struji iznad vrela ponekad sakupljaju bakterije koje zajedno izgledaju kao snježna oluja, a zapravo tvore juhu od živih organizama. Neki organizmi žive poput crva cjevaša u simbiozi s bakterijama, a neki se direktno hrane tim mikroorganizmima. Kolonije organizama koji žive u blizini vrela toliko su produktivne i pune života da ih se uspoređuje sa slanim močvarama, tropskim kišnim šumama i plićacima koraljnih grebena.

Dosad je u blizini vrela otkriveno oko 300 novih vrsta organizama. Među njima su divovske bijele školjke (u svijetu vječne tame pigment nije ni važan), hobotnice i proždrljivi bijeli rakovi koji s užitkom jedu nježna škržna pera crva cjevaša. Cjevaši se brane zahvaljujući brzom refleksu koji im omogućava da na vrijeme uvuku škržno pero u cjevčicu, gdje mu ne prijeti nikakva opasnost.

U blizini vrela žive još i morski pauci, puževi, kozice Chorocaris vandoverae, priljepci, veslonošci, jeguljaste ribe koje klize po površinama prepunim bakterija i sumpora, neke sitnije vrste crva cjevaša i drugi crvi. U ove posljednje spadaju crvoliki organizmi nalik špagetima (Saxipendium coronatum) i pompejski crvi (Alvinella pompejana). Crvoliki organizmi nalik špagetima izgledaju kao pregršt bijelih špageta razbacanih po stijenama. Pompejski crv jedinstven je po tome što može podnijeti temperaturu od čak 80 stupnjeva Celzija! Naravno, bakterije koje prekrivaju tijelo pompejskog crva također podnose visoke temperature.b

Zagonetna svjetlost!

Godine 1985. znanstvenici su se iznenadili kad su u blizini vrela otkrili morske kozice s dva organa nalik oku koja imaju u sebi fotoosjetljive kemijske tvari, ali ne i leće. Naravno, prvo pitanje koje im je došlo na um bilo je: Kako te životinje uopće mogu gledati u svijetu potpune tame? Da bi dobili odgovor na to pitanje, istraživači su se poslužili digitalnom kamerom koja je veoma osjetljiva na svjetlost, poput onih koje se koriste za fotografiranje zvijezda slabog sjaja. Usmjerili su je u jedno vrelo, isključili sve reflektore i napravili snimak.

Rezultat je bio zadivljujuć. Na mjestu gdje je iz tvorevine nalik dimnjaku izašao mlaz vruće vode na snimci se vidio “upadljiv, jasan bljesak oštro naznačenih rubova”, kaže znanstvenica Cindy Lee Van Dover. Koriste li kozice tu zagonetnu svjetlost koja je nevidljiva ljudskom oku? Bez obzira na odgovor, otkriće da hidrotermalna vrela isijavaju svjetlost “vodi u jedno potpuno novo područje istraživanja”, dodaje gđa Van Dover.

Najveći i najmanji

Nedavno je otkriveno da na jednom dijelu morskog dna koji obiluje metanom žive najveće bakterije koje su poznate u znanosti. Ti su divovi otkriveni 1997, izgledaju kao niz bisera te su 100 do 200 puta duži od bakterije prosječne veličine. Ujedno vole mnogo jesti, pa zbog njih ne ostaje gotovo ni traga otrovnim sulfidima iz tvari koje se talože na dnu, što omogućava drugim morskim organizmima da bez opasnosti žive u tom području.

Pod morem je nedavno otkriven i organizam koji bi mogao biti najmanji živi organizam na Zemlji, a on živi na dubini od pet tisuća metara ispod morskog dna! U jednom izvještaju The New York Timesa stoji da je to otkriće, do kojeg su istraživači došli nedaleko od obale Zapadne Australije, “toliko neuobičajeno da je odmah uzrokovalo žestoku raspravu na međunarodnom nivou”. Prvenstveno se raspravlja oko toga jesu li te jedinke — koje se nazivaju nanobi, budući da se njihova veličina izražava u nanometrima, ili milijarditim dijelovima metra — živi organizmi. Nanobi nalikuju gljivicama, otprilike su iste veličine kao virusi, imaju DNK i izgleda da se brzo razmnožavaju, tvoreći gusto naseljene kolonije.

U današnje vrijeme otkriva se toliko mnogo živih organizama da mnogi znanstvenici smatraju kako ukupna masa mikroorganizama koji su skriveni u gornjem sloju Zemljine kore možda uvelike premašuje masu svih živih organizama koji žive na površini Zemlje! Ta otkrića potiču korjenite promjene u znanstvenom razmišljanju. Jedan je znanstvenik rekao: “U posljednjih nekoliko godina mikrobiologija je raskrstila s dogmama. Ta je disciplina doživjela preporod. Sada je to u biti jedna nova znanost.”

Osim toga, ova uistinu značajna otkrića uče nas o nečemu što prelazi granice znanosti. Biblija ovako izražava srž onoga što nam ta otkrića daju razumjeti: “[Božja] se nevidljiva svojstva jasno vide od stvaranja svijeta naovamo, budući da se zapažaju po onome što je načinjeno” (Rimljanima 1:20). Naprimjer, Bog itekako drži do čistoće. To se vidi po bakterijama i drugim morskim organizmima koji pomažu u uklanjanju mnogih opasnih otrova što potječu iz Zemljine unutrašnjosti i tvari iz gornjih oceanskih slojeva koje se raspadaju i talože na dnu. Bog je očito zainteresiran za opće dobro planete i svih živih bića na njoj. Kao što ćemo vidjeti u idućem članku, ta Stvoriteljeva osobina jamči divnu budućnost svim oblicima života na Zemlji.