Élet az "elveszett városban"

A hidrogén és a metán tartja életben azokat a baktériumközösségeket, amelyek az elveszett városnak nevezett, gigantikus mélytengeri füstölgők kéményeinek forró, ásványokban gazdag vizében élnek.

Az Atlanti-óceán középvonalában egy hatalmas, 2-3 ezer méter magas hegyvonulat húzódik, amely az Atlanti-hátság nevet viseli. A hátság vonala egyben kőzetlemez-határokat jelöl, s tektonikusan igen aktív terület. 2000. december 5-én az aktivitás lenyűgöző következményeit fedezték fel mélytengeri kutatók, hatalmas kőzetoszlopok formájában. A tornyok egy forróvíz-feltörésekben gazdag hasadékrendszer mentén magasodnak az óceáni aljzat fölé. A kéményszerű formák a forró víz ásványainak kiválásával keletkeznek. Az ásványokban gazdag víz feltörése egy füstoszlop megjelenéséhez hasonló, innét kapták a nevüket is: mélytengeri füstölgők. A krémszínű és szürkés színezetű képződmények anyaga főleg karbonátos ásványokból és szilícium-dioxidból áll. A kutatók annak idején "Az elveszett város" névre keresztelték el a kéményszerű formák titokzatos tenger alatti világát.

Élet napfény nélkül

A kutatóknak sikerült feltárniuk, hogy milyen gázok termelődnek a füstölgők környékén, és hogy az itt élő baktériumok hogyan képesek hasznosítani ezeket a gázokat. "Az új eredmények elősegíthetik annak tisztázását, hogy milyen körülmények között jelenhetett meg bolygónkon az élet. Ezen kívül segítséget jelenthet azoknak a kutatóknak is, akik más bolygókon keresik az élet nyomait" - mondta Deborah Kelley (Washingtoni Egyetem), a kutatás vezetője. A füstölgők környékén jól látható, hogy a geológiai, kémiai és a biológiai folyamatok milyen szorosan összefüggenek egymással. Az itt élőforduló mikroorganizmusok egy erősen lúgos kémhatású környezetben élnek, ellentétben a korábban felfedezett füstölgők baktériumaival, amelyek viszont a savas környezethez alkalmazkodtak. Ez utóbbiakat gyakran "fekete füstölgőknek" is nevezik, mivel a belőlük előtörő forró, ásványi anyagokban gazdag folyadék leginkább egy gomolygó, fekete füstoszlophoz hasonlít, amint hirtelen összekeveredik a jéghideg tengervízzel. A fekete füstölgők környékén élő baktériumoknak a szén-dioxid az egyik alapvető energiaforrása, valamint a vízben oldott ásványi anyagok. Az elveszett város kéményeiben felgyűlő folyadékból viszont hiányzik a szén-dioxid, ezzel szemben bőségesen termelődik metán és hidrogén, ami a kutatók feltevése szerint az itt élő mikrobák legfőbb tápanyagforrása.

Különleges formák

A kutatók szerint a tengervíz és az óceánfenék kőzetburkának anyagai között egy körkörös folyamat eredményeként létrejövő kémiai reakció a felelős azért, hogy az elveszett város kéményei körül eltérő környezeti feltételek alakultak ki, mint ami a másik kéményrendszernél tapasztalható. Az elveszett város kéményeiből kiömlő víz mindössze 40-80 Celsius-fokosra melegszik fel, a fekete füstölgőknél viszont a kéményekből feltörő víz hőmérséklete az erőteljes vulkanizmus következtében akár a 400 Celsius-fokot fokot is elérheti.

A füstölgők közelében csőférgek telepednek meg

Az elveszett városban a feltörő folyadékból kicsapódott fehér karbonátos ásványok krémszínűre festik a környező sziklákat, és érdekes formájú képződményeket hoznak létre a kémények oldalán és tetején. Ilyenek például a mérges gombára hasonlító mintázatok, vagy a Poszeidónnak nevezett oszlop, amely mellett eltörpülnek a fekete füstölgők kéményei. Néhány helyen a cseppkőbarlangokból ismerős komplex alakzatok figyelhetőek meg, amelyek egyenletesen fodrozódó, látványos mintázataikkal tűnnek ki.

Annak ellenére, hogy még senkinek sem sikerült az elveszett város füstölgőihez hasonló szerkezetű kéményeket felfedeznie, a kutatók biztosak benne, hogy léteznek még ilyenek.

"Rengeteg olyan hely lehet az óceán mélyén, ahol a mélyebben fekvő kőzetlemez feltüremkedik, és a forró víz ásványainak kiválásával hasonló formák keletkezhetnek" - mondta Kelley. Elképzelhető, hogy az elveszett város kéményeinek környékén további élő szervezetek kémiai nyomaira bukkannak majd, amelyek segíthetnek azonosítani a földi élet legősibb nyomait. "A legtöbb esetben nem tudjuk megállapítani, hogy milyen körülmények uralkodtak az élet kialakulásakor a Földön. Ha sikerül jobban megértenünk az itt zajló kémiai folyamatokat, akkor közelebb kerülünk annak a rejtélynek a megoldásához, hogy miként alakulhat ki az élet egy bolygón."

***

Az elveszett város füstölgőihez hasonló hidrotermális kéményeket ("fekete füstölgők") 1977-ben fedeztek fel először az óceán mélyén. Itt egy igen érdekes és fajokban gazdag életközösséget is találtak, amely zárt rendszert alkot, és amelyet a Föld belső hője tart életben. A tápláléklánc alapját a vízben oldott ásványi anyagokkal táplálkozó baktériumok jelentik, rajtuk kívül pedig különféle halak, hatalmas csőférgek, garnélarákok és kagylók élnek a kémények környékén.

Illyés András