Επιστημονικό παράδοξο - οι παγετώνες στα βορειοδυτικά του Ειρηνικού κατοικούνται από σκουλήκια

Πίνακας περιεχομένων:

Επιστημονικό παράδοξο - οι παγετώνες στα βορειοδυτικά του Ειρηνικού κατοικούνται από σκουλήκια
Επιστημονικό παράδοξο - οι παγετώνες στα βορειοδυτικά του Ειρηνικού κατοικούνται από σκουλήκια
Anonim

Τι γνωρίζουμε για τους παγετώνες; Αυτά είναι κομμάτια πάγου που έχουν σχηματιστεί εδώ και χιλιάδες χρόνια. Με την πρώτη ματιά, φαίνεται ότι δεν μπορεί να υπάρξει ζήτημα ζωής σε αυτά, αφού κανένας οργανισμός δεν μπορεί να αντέξει τέτοιες ακραίες συνθήκες. Αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι. Οι παγετώνες φιλοξενούν μεγάλο αριθμό οργανισμών, οι οποίοι σχηματίζουν ένα ολόκληρο οικοσύστημα σε αυτούς. Επιπλέον, δεν μιλάμε μόνο για βακτήρια ανθεκτικά σε χαμηλές θερμοκρασίες, αλλά και μάλλον μεγάλα σκουλήκια. Μπορούν να βρεθούν σε παγετώνες στο Βορειοδυτικό Ειρηνικό, καθώς και στη Βρετανική Κολομβία και την Αλάσκα. Ονομάζονται «σκουλήκια πάγου» (Mesenchytraeus solifugus) και είναι μακρινοί συγγενείς των γνωστών γαιοσκωλήκων. Το μέγεθος αυτών των ασπόνδυλων είναι σχετικά μικρό - το μήκος τους φτάνει τα mm 130 mm και η διάμετρος του είναι συγκρίσιμη με το οδοντικό νήμα. Τα σκουλήκια οδηγούν έναν αρκετά ενεργό τρόπο ζωής, με την έννοια ότι περιοδικά είτε σέρνονται προς την επιφάνεια του παγετώνα, είτε κρύβονται στα βάθη του.

Πώς ζουν τα σκουλήκια στους παγετώνες

Οι παγωτοσκώληκες ζουν σε αποικίες. Τις καλοκαιρινές μέρες και τα βράδια, ένας τεράστιος αριθμός από αυτούς εμφανίζεται στην επιφάνεια των παγετώνων σε αναζήτηση τροφής. Τρώνε φύκια και πέτρες (προϊόν αποσύνθεσης των ιστών, δηλαδή υπολείμματα ασπόνδυλων). Πιο κοντά στο πρωί κρύβονται στον πάγο για «μια νύχτα». Και το χειμώνα πηγαίνουν βαθιά στον παγετώνα, όπου βρίσκονται μέχρι την έναρξη της άνοιξης.

Μερικοί επιστήμονες θεωρούν ότι τα σκουλήκια είναι τα πιο μυστηριώδη πλάσματα στον πλανήτη. Αλλά τα σκουλήκια πάγου τους παρέκαμψαν ακόμη. Άλλωστε, έχουν μάθει να επιβιώνουν τέλεια ανάμεσα στο χιόνι και τον πάγο και γίνονται πιο δραστήριοι στο σημείο πήξης του νερού. Και όταν η θερμοκρασία περιβάλλοντος ανεβαίνει στους +5 βαθμούς Κελσίου, αυτά τα ασπόνδυλα πεθαίνουν. Τα περισσότερα χερσαία πλάσματα είναι ανίκανα να επιβιώσουν σε τέτοιες συνθήκες χωρίς κάποιου είδους θερμομόνωση που καλύπτει το σώμα τους. Πώς το κάνουν όμως τα σκουλήκια πάγου;

Image
Image

Κατά τη διάρκεια της ημέρας, αποικίες σκουληκιών πάγου σέρνονται προς την επιφάνεια των παγετώνων

Αυτή η ερώτηση ενδιαφέρει τους επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Rutgers, με επικεφαλής τον καθηγητή του Τμήματος Ζωολογίας και Βιολογίας Daniel H. Schein. Κατά τη γνώμη τους, η κατανόηση αυτών των βιολογικών εκκεντρικών είναι πολύ σημαντική για τους ανθρώπους και η μελέτη δεν ανέχεται καθυστέρηση. Τα σκουλήκια εξαφανίζονται μαζί με τους παγετώνες και, πιθανότατα, σύντομα θα εξαφανιστούν εντελώς. Εάν οι επιστήμονες καταλάβουν πώς αντιμετωπίζουν τα σκουλήκια τέτοιες ακραίες συνθήκες, θα τους βοηθήσει να κατανοήσουν τα όρια της ζωής στη Γη και πέρα από αυτήν.

Ποιο είναι το μυστικό των σκουληκιών πάγου

Σύμφωνα με τους νόμους της βιολογίας, όταν η θερμοκρασία πέφτει, οι αντιδράσεις του σώματος επιβραδύνονται και το ενεργειακό επίπεδο μειώνεται. Τα θερμόαιμα ζώα καίνε περισσότερη ενέργεια για να διατηρήσουν μια σχετικά σταθερή θερμοκρασία, ενώ τα ψυχρόαιμα πλάσματα γίνονται λήθαργοι και μάλιστα αδρανοποιούν. Όχι όμως σκουλήκια πάγου.

Επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο Rutgers παρατήρησαν ότι τα επίπεδα ενέργειας τους αυξάνονται καθώς κρυώνουν. Σύμφωνα με μια εκδοχή, ένα ειδικό μόριο γνωστό ως ATP (τριφωσφορική αδενοσίνη) προικίζει τα σκουλήκια με αυτή την ικανότητα. Είναι ένα βασικό μόριο στις ενεργειακές διαδικασίες κάθε ζωντανού οργανισμού. Παράγεται χρησιμοποιώντας ένα πολύπλοκο ένζυμο που ονομάζεται συνθάση ATP, το οποίο είναι ουσιαστικά πανομοιότυπο σε όλους τους γνωστούς οργανισμούς.

Τα σκουλήκια έχουν έναν ειδικό γενετικό μηχανισμό που δημιουργεί συνθάση ATP Όπως λέει ο Daniel H. Schein, αυτό είναι ένα επιπλέον κομμάτι στο DNA που επιταχύνει την παραγωγή του ATP.

Image
Image

Οι περισσότεροι άλλοι οργανισμοί που ζουν στη Γη πέθαναν σε τέτοιες συνθήκες, αλλά όχι σκουλήκια πάγου

Η εξέλιξη είναι δύσκολο να εξηγηθεί, είπε ο Shine, αλλά είναι πιθανό τα σκουλήκια να έχουν δανειστεί μέρος του γενετικού υλικού από αλπικούς μύκητες. Αν ναι, τότε αυτή η «γενετική κλοπή» είναι ιδιαίτερα ασυνήθιστη επειδή το «κλεμμένο» DNA συνήθως δεν ενσωματώνεται στα μιτοχόνδρια, όπου παράγεται ΑΤΡ.

Αλλά τα χαρακτηριστικά των σκουληκιών πάγου δεν τελειώνουν εκεί. Εκτός από τη γενετική συμπλήρωση, έχουν έναν τροποποιημένο κυτταρικό «θερμοστάτη» που επιτρέπει την παραγωγή ΑΤΡ σε χαμηλές θερμοκρασίες. Αυτές οι δύο αλλαγές συνδυάζονται και σημαίνουν ότι τα σκουλήκια πάγου έχουν πολύ υψηλότερη κυτταρική συγκέντρωση ΑΤΡ από τα περισσότερα πλάσματα.

Επιπλέον, οι επιστήμονες σχεδιάζουν να μελετήσουν μια άλλη θεωρία σύμφωνα με την οποία τα σκουλήκια είναι γεμάτα μελανίνη, την ίδια χρωστική ουσία που βοηθά στην προστασία του ανθρώπινου δέρματος από την υπεριώδη ακτινοβολία. Αλλά, σε αντίθεση με τους ανθρώπους, τα σκουλήκια πάγου έχουν μελανίνη σε όλο το σώμα: στον εγκέφαλο, τα έντερα και τους μυς. Ορισμένες μελέτες δείχνουν ότι σε ορισμένες περιπτώσεις, η μελανίνη μπορεί να εξαγάγει ενέργεια από την ηλιακή ακτινοβολία. Οι επιστήμονες εικάζουν ότι αυτή η διαδικασία μπορεί να συμβεί και σε σκουλήκια πάγου. Αυτή τη στιγμή ελέγχουν αυτήν την έκδοση.

Πώς τα σκουλήκια πάγου αποικίζουν τους παγετώνες

Η ικανότητα παραγωγής ενέργειας σε χαμηλές θερμοκρασίες δεν είναι το μόνο μυστήριο που σχετίζεται με τα σκουλήκια πάγου. Οι επιστήμονες ενδιαφέρονται επίσης για το πώς μετακινούνται από τον παγετώνα στον παγετώνα. Για να απαντήσουμε σε αυτήν την ερώτηση, θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι αυτά τα ασπόνδυλα αποτελούν μέρος ενός οικοσυστήματος για το οποίο οι επιστήμονες γνωρίζουν ακόμη ελάχιστα.

Image
Image

Οι ροζ σπινθήρες τρώνε μεγάλες ποσότητες σκουληκιών πάγου

Παρατηρώντας τα, ο καθηγητής Hotaling και οι συνεργάτες του ανακάλυψαν πέντε είδη πουλιών που τρέφονται με σκουλήκια πάγου. Αυτά τα ασπόνδυλα είναι μια ζωτική πηγή τροφής σε μέρη όπως το Mount Rainier, όπου τα ροζ σπινθήρα τα πιάνουν σε μεγάλο αριθμό και ταΐζουν τα μικρά τους, είπε ο Hotaling.

Είναι πιθανό ότι τα πουλιά βοηθούν τα σκουλήκια να μετακινηθούν από τον παγετώνα στον παγετώνα. Οι επιστήμονες εικάζουν ότι τα σκουλήκια μπορούν να κολλήσουν στα φτερά ή στα πόδια των πτηνών. Είναι πιθανό μερικοί από αυτούς να επιβιώσουν περνώντας από τα έντερα του πουλιού.

Αλλά, μέχρι στιγμής, όλα αυτά είναι απλώς θεωρίες. Οι εξερευνητές αποκαλύπτουν όλα τα μυστικά αυτών των πλασμάτων. Ωστόσο, απομένει λίγος χρόνος για επίλυση. Μερικοί από τους παγετώνες που κάποτε φιλοξενούσαν σκουλήκια, όπως οι παγετώνες Lyall και Lewis στους βόρειους καταρράκτες της Ουάσινγκτον, έχουν ήδη εξαφανιστεί. Άλλα μειώνονται απότομα σε μέγεθος. Έτσι, ο παγετώνας Nisqually στη νότια πλευρά του όρους Rainier, όπου βρίσκονται τα σκουλήκια πάγου, μειώνεται σε διάμετρο κατά περίπου 90 εκατοστά κάθε 10 ημέρες. Δηλαδή, η κατάσταση στα βόρεια είναι περίπου η ίδια με τον νότο με τους παγετώνες της Ανταρκτικής, οι οποίοι σταδιακά μειώνονται, καθώς σπάνε γρήγορα, μετατρέπονται σε γιγάντια παγόβουνα.

Συνιστάται: