وقتی «چارلز داروین» برای اولین بار قدم به جزایر گالاپاکوس گذاشت، در هر چند دقیقه پنج نوع جدید از موجودات را کشف کرد. به همین علت آن دوره،دوره طلایی کشفیات نام گرفت و امروز تقریبا همه زیست‌شناسان آرزوی آن دوران را می‌کنند. اما برای آن دسته از دانشمندان و محققانی که در مورد اعماق دریا مطالعه می‌کنند، هنوز هم همان دوران طلایی است. در جزایر سرسبز اعماق دریا، حیوانات عجیب از مواد غذایی شیمیایی تغذیه می‌کنند.
زنجیره‌های غذایی در اعماق دریا از فتوسنتز تشکیل نمی‌شوند، بلکه از روش دیگری به نام کموسنتز(شیمی سنتز) ساخته می‌شوند. بنابر همین روش، موجودات اعماق دریا نباید عکس‌العملی به تغییر فصول و یا حوادث ناگوار که سطح زمین را از بین می‌برند، نشان دهند.
«جیمز کامرون» کارگردان مشهور هالیوود که فیلم مستند «بیگانگان اعماق دریا» را در مورد اعماق دریا ساخته است، می‌گوید: «میلیاردها سال است که مهمانی در اعماق تاریک اقیانوس‌ها ادامه دارد. اگر فردا خورشید نابود شود، موجودات اعماق دریا هیچ تغییری را حس نخواهند کرد و هیچ عکس‌العملی نشان نخواهندداد.»
اما این گمانی بیش نیست؛ امروز گروهی از زیست‌شناسان روابطی خاص بین جزایر اعماق دریا و نور خورشید یافته‌اند. فاصله خورشید با اعماق اقیانوس‌ها بسیار زیاد است. در اعماق این اقیانوس‌ها غذا همیشه برای زندگی وجوددارد، اما با این حال هنوز هم موجودات این نواحی تغییر فصول را حس می‌کنند و به آن‌ها عکس‌العمل نشان می‌دهند.
چرخه‌های سالانه این موجودات نشان می‌دهد که ارتباط جزایر اعماق اقیانوس‌ها با خورشید بیش از هر مکان دیگری است و همین ثابت می‌کند که هیچ جای دنیا از تغییرات جوی و تصادفات سیارک‌ها با زمین در امان نیستند.
در اواخر دهه 1970، وقتی زیست‌شناسان برای اولین بار، بوته‌زارها، کرم‌های دریایی و گستره‌های صدف‌های خوراکی را در اعماق دریا دیدند، هنوز باور نمی‌کردند که بتوان در اعماق دریا، زندگی را یافت. در کتاب‌های درسی آمده است که: «زندگی در همه جا وابسته به نور خورشید است.»
گیاهان از انرژی خورشید استفاده می‌کنند و با عمل فتوسنتز غذا می‌سازند. حیوانات از این گیاهان تغذیه می‌کنند و خودشان نیز خورده می‌شوند. اما نور خورشید در اعماق اقیانوس‌ها بسیار کم است. حتی کمتر از نور خورشید در سیاره نپتون.
بنابراین گمان می‌رود که زندگی در اعماق این آب‌ها، بستگی به غذاهایی که از سطح دریا به ته دریا ریخته می‌شوند، داشته باشد. هرچه به عمق دریا پیش می‌رویم، غذا کمتر می‌شود، چون غذای ریخته شده به دریاها، در راه خورده می‌شود و برای اعماق زیاد چیزی باقی نمی‌ماند.
بنابراین قانون، در عمق دو کیلومتری دریاها نباید غذایی برای زندگی وجود داشته باشد اما زندگی در اعماق آب‌ها، همه این قوانین را شکسته است و این به خاطر وجود هیدروسولفید و متان در آب‌های طغیان‌کرده است. در اعماق اقیانوس‌ها، میکروب‌ها از انرژی شیمیایی ترکیب هیدروسولفید و متان استفاده می‌کنند و کربن کافی (غیرطبیعی) را به کربن طبیعی تبدیل می‌کنند.
دقیقا همان‌طور که گیاهان در عمل فتوسنتز با کمک نور خورشید چنین اعمالی را انجام می‌دهند. میکروب‌های کموسنتز، پایه و اساس زنجیره غذایی در اعماق دریاها هستند و گاهی نیز با حیوان هم‌زیستی می‌کنند.
میکروب‌های کموسنتزی، محدود به دریچه‌های فعال خط‌الراس دریا نمی‌شوند. آن‌ها گاه در سراشیبی‌های قاره‌ای، جاهایی که آب‌های سرد از زمین بیرون می‌آیند نیز، دیده می‌شوند.
تحقیقات درباره زندگی کموسنتزی، تازه آغاز شده است. خط‌الراس مرکزی اقیانوس حدود 70هزار کیلومتر اطراف سیاره را تشکیل می‌دهد.
در این مناطق، هنوز هم دریچه‌های آبی‌ـ‌حرارتی فراوانی وجود دارند که کشف نشده‌اند و بی‌شک در هر یک از این دریچه‌ها، هزاران موجود زنده از گونه‌های جدید و کشف نشده زندگی می‌کنند. چند ماه پیش، محققان در اعماق اقیانوس قطب شمال، برای اولین بار زندگی یافتند و این تازه شروع کار بود.
در سال 2003 در خلیج مکزیک دریچه‌های سرد جدید دیگری نیز یافت شد. جالب این است که تاکنون بیش از 600نوع موجود جدید در این دریچه‌ها یافت شده‌اند. وقتی زیست‌شناسان شروع به مطالعه روش‌های تولیدمثل این موجودات یافت شده کردند،انتظار نداشتند‌آن‌ها از روند فصلی در تولیدمثل پیروی کنند.
تعداد زیادی از جانداران اعماق دریا به‌طور فصلی تولیدمثل می‌کنند. تولیدمثل آن‌ها ارتباط نزدیکی به پلانکتون‌های مرده که از گل‌های جلبکی که در هر بهار به عمق دریا ریخته می‌شوند، دارند. پس از مطالعه این دریچه‌ها، ثابت شده است که در اعماق دریا، در همه سال غذای زیادی از روش کموسنتز ساخته می‌شود و موجودات این نواحی همیشه غذا دارند.
در دهه 1990 وقتی «سوزان لیزین» و همکارانش از موسسه تحقیقاتی خلیج آکواریوم متوجه شدند که بافت تخمدانهای خرچنگ‌های اعماق دریا ماهانه تغییر می‌کند، برای اولین بار این تصور قوت گرفت که تولیدمثل این جانداران با تغییر فصل رابطه نزدیکی دارد.
پس از این کشف، «جینا پرویچ» و همکارانش از دانشگاه دلاور درلوس، در سال 2003 ثابت کردند که خرچنگ‌های نواحی شرقی اقیانوس آرام، در فصل بهار تخم‌ریزی می‌کنند. این کشفیات احتمال وجود رابطه‌ای نزدیک بین زندگی در اعماق اقیانوس‌ها با نور خورشید را زیاد کرده است.
دریاچه‌ای در قعر دریا
نقش من در این داستان از اعماق خلیج مکزیک شروع شد. در سال 2002، «گرک یونگ» از موسسه ارگان از مرکز زیست‌شناسی خلیج کوس، از من دعوت کرد تا در سفر به دریاچه عجیبی در قعر دریا که استخر «براین» نام داشت و از آب نمکی به‌وجود آمده بود، شرکت کنم.
استخر براین، تراوش مواد نمکی از سطح دریاست که با فشار گاز متان از سطح دریا خارج شده و در رسوبات ته دریا گیر کرده است. صدف‌های سیاه این ناحیه، از متان موجود در این استخر نمکی تغذیه می‌کنند. گستره ایجاد شده از این صدف‌های سیاه،بستر موجودات دیگر از جمله میگوهاست.
من در سفرهای زیادی به استخر براین همراه «یونگ» بودم. در دو سال، ما با کشتی زیردریایی Johnson-sea-link نمونه‌های زیادی را در فصول مختلف جمع‌آوری کردیم. از درون این کشتی‌ها، می‌توان منظره کاملی از نواحی اطراف داشت. به همین دلیل، این‌گونه کشتی‌ها برای زیست‌شناسان اعماق دریا بسیار ارزش‌مند هستند.
آن‌ها عموما مجهز به دستگاه‌های نمونه‌برداری از جمله قاشق‌های هیدرولیکی، بازوهای مجازی و نمونه‌گیرهای مکشی هستند که می‌توانند نمونه‌های مشخص شده را به درون شیشه‌های مخصوص بکشند.
در تحقیقاتی در فصل پاییز، متوجه شدیم که میگوهای مونث دریاچه که از نوعی میگو به نام Alvinocanis Stactophila بودند، تخم‌های ریخته شده را پشت پاهای خود حمل می‌کردند و این ثابت می‌کرد که آن‌ها به تازگی تولیدمثل کرده‌اند.
در اوایل بهار، ما تعدادی از جنین‌های این میگوها را که درون لاروهای ما به دنیا آمده بودند، در کشتی مورد مطالعه قرار دادیم. بعدها مشاهده کردیم که گروه بعدی سلول‌های تخمی در فصل تابستان در تخمدانهای مادر شروع به رشد می‌کنند و این فصلی بودن تولید مثل این میگوها را بیشتر ثابت می‌کرد.
در همان زمان، «یونگ» و «تایلر» از مرکز اقیانوس‌شناسی بین‌المللی ثابت کردند که صدف‌های سیاه این ناحیه نیز مانند میگوها، به‌طور فصلی و از ماه اکتبر تا فوریه تخم‌ریزی می‌کنند.
چرا با وجود غذا در همه سال، موجودات جزایر قعر دریا به‌طور فصلی تولید مثل می‌کنند؟
روند فصلی در تولید مثل این جانداران سوالی مطرح کرده است: چرا با وجود غذا در همه سال موجودات جزایر قعر دریا به‌طور فصلی تولیدمثل می‌کنند؟ جواب باید مربوط به فرزندان این جانداران باشد.
دریچه‌ها و مناطق تراوشی مطالعه شده، جزایری هستند که کیلومترها با هم فاصله دارند. غذا در این جزایر همیشگی نیست و تمام می‌شود. بنابراین، لاروهای موجودات این نواحی باید با جریان آب جاری شوند و به جزیره‌های جدید دارای غذا برسند. زمان تولید مثل این موجودات، بستگی به وجود غذا برای جانداران بزرگ‌سال ندارد، بلکه بستگی به این دارد که این لاروها طی مسیر غذا پیدا کنند یا نه.
بهار که عموما فصل تخم‌ریزی صدف‌های سیاه و میگوهاست، هم‌زمان با فوران غذای ریخته شده از سطح دریا به اعماق آن است. «تایلر» می‌گوید: «بدون درک چگونگی پراکنش غذا و موجودات در این جزایر، ما هرگز زیست جغرافیا و دلیل وجود زندگی در اعماق دریا را نخواهیم فهمید.»
طبق این نظر، آن دسته از لاروهایی که از پلانکتون‌ها تغذیه نمی‌کنند، نباید به‌طور فصلی تولیدمثل کنند. تاکنون این نظریه جایگاه خود را حفظ کرده است که حیواناتی که برای تغذیه فرزندان خود از پلانکتون‌ها استفاده نمی‌کنند و فرزندان خود را بدون لارو به‌دنیا می‌آورند،مانند کرم‌های حلقه‌ای، در این جزایر، فصلی تولید مثل نمی‌کنند.
اما آیا همه موجودات لاروزا، به‌طور فصلی تولیدمثل می‌کنند؟ پاسخ این سوال منفی است. جلبک‌های فصلی، در همه مناطق اقیانوس‌ها وجود ندارند. بنابراین، آن دسته از موجوداتی که در جزایر زیر اقیانوس‌ها زندگی می‌کنند،نباید به‌طور فصلی تولیدمثل کنند.
پس از این‌که ما در استخر براین، میگوهایی یافتیم که فصلی تولیدمثل می‌کردند، این سوال برای من پیش آمد که آیا هم‌نوعان آن‌ها در دیگر جزایر زیردریایی نیز، به همین روش تولیدمثل می‌کنند یا نه؟ در یکی از سفرهای تحقیقاتی، برای یافتن پاسخ به این سوال، همراه گروه تجسسی «راب‌راس‌سان» و «سوزان هامفریس» از موسسه اقیانوس‌شناسی ماساچوست، همسفر شدیم و به اعماق دریا رفتیم.
این سفر، یکی از معدود سفرهایی بود که در فصل پاییز انجام شد. در نوامبر گذشته، سفر تحقیقاتی ما با کشتی نور به دریچه‌ای در خط‌الراس مرکزی اقیانوس اطلس، جایی که ماده غذایی زیادی در آن‌جا یافت نمی‌شد، آغاز شد. نتیجه حاصل از این سفر، یافتن دشت‌هایی در اعماق دریا، شبیه به دشت‌های زمینی بود که بالای آن‌ها، در سطح آب مقدار کمی جلبک قرار داشت.
با این‌که سفر ما در خلیج مکزیک سفری پرتکان بود، اما هوا مانع زیرآب رفتن کشتی زیردریایی ما (جیسون 2) که کشتی کنترل از راه دور بود، شد و ما توانستیم نمونه‌هایی از میگوهای پاییزی این جزایر زیردریایی را به آزمایشگاه‌های خود بیاوریم.
پس از مطالعه این میگوها در آزمایشگاه متوجه شدیم که این میگوها شباهت زیادی به هم‌نوعان تابستانی خود دارند. بعضی از این میگوها، دارای غدد جنسی ناقص و بعضی دارای سلول‌های تخمی کامل بودند.
این در حالی است که میگوهای دریاچه براین همیشه غدد جنسی کامل داشته‌اند. بنابراین میگوهای دریچه‌های یافت شده در اقیانوس‌ها، به‌طور فصلی تولیدمثل نمی‌کنند. دست‌کم این را می‌توان به‌طور حتم در مورد میگوهای دریچه‌های آبی‌ـ‌حرارتی مطالعه شده گفت.
در قسمت شمالی خط‌الراس مرکزی اطلس، در سطح آب، جلبک‌هایی دیده می‌شوند. این ثابت می‌کند که درست در اعماق این قسمت، زندگی به‌طور فصلی ادامه می‌یابد.
«آناکولاکو» و همکارانش از دانشگاه آزورس در «هورتا»، روی نوع دیگری از صدف‌های سیاه واقع در دریچه‌های جنوبی آزروس مطالعه می‌کنند. «آناکولاکو» می‌گوید: «صدف‌های سیاه این دریچه‌ها همه غدد جنسی کاملی دارند و در دسامبر و اوایل ژانویه شروع به تخم‌ریزی می‌کنند.»
عکس‌های ارسالی از ماهواره‌ها نشان می‌دهند که این روند فصلی تولیدمثل، رابطه نزدیکی با جلبک‌های موجود در سطح آب، در شروع فصل‌ها دارند. بنابر همه این کشفیات، نظریه قدیمی زندگی مستقل اعماق دریچه‌ها از نور خورشید، رد می‌شود. اما اگر امروز حوادث سطح آب، روند زندگی در اعماق دریا را مشخص می‌کند، آیا در گذشته نیز همین‌طور نبوده است؟
حوادثی مانند تصادف خرده‌سیاره‌ها با زمین که 65میلیون سال پیش باعث نابودی دایناسورها شد، ممکن است باعث از بین بردن تاثیر خورشید و زندگی فتوسنتزی در سطح بالایی اقیانوس‌ها نیز شده باشد.
«کریس لیتل» دیرین‌شناس معروف از دانشگاه لیدز انگلستان، فسیلی 450میلیون ساله را در اعماق دریچه‌های اقیانوس‌ها یافت. او پس از مطالعه این فسیل، ثابت کرد که موجودات اعماق اقیانوس‌ها در آن ناحیه، از همه حوادث نابودکننده زمین جان سالم به‌در برده‌اند.
اما دکتر «لیتل» در این باره می‌گوید که فسیل‌های به‌دست آمده، قسمت کوچکی از زندگی گذشته در اعماق دریا را نشان می‌دهند و بیشتر آن قسمتی را که مربوط به حیوانات صدفی است و به‌طور کلی سالم‌تر از دیگر حیوانات، به ما نشان می‌دهند.
او می‌گوید: «ما اطلاع دقیقی از کرم‌های نرم‌تن و سخت‌پوستان اعماق دریا نداریم.» به همین خاطر، او معتقد است که حوادثی که دنیای بالای اقیانوس‌ها را تحت تاثیر قرار داده‌اند و می‌دهند، می‌توانند زندگی در اعماق اقیانوس‌ها را نیز دست‌خوش تغییراتی کنند.
او می‌گوید: «از چیزهایی که ما تاکنون در مورد چرخه زندگی در اعماق اقیانوس‌ها یافته‌ایم، این‌طور به نظر می‌رسد که رابطه نزدیکی بین زندگی دنیای بالای اقیانوس‌ها با زندگی در اعماق آن‌ها وجود دارد.»
تغییرات تدریجی در سطح آب نیز ممکن است با جریان آب به اعماق دورافتاده اقیانوس‌ها برده شوند. در حال حاضر، زیست‌شناسان مطالعه‌ای را آغاز کرده‌اند تا بتوانند از طریق آن متوجه شوند که آیا تغییرات آب و هوا، زندگی در اعماق دریا را تحت تاثیر قرار می‌دهد یا نه؟
در دهه 1990 «دیوید بیلت» و همکارانش از مرکز اقیانوس‌شناسی سات‌همپتون در انگلستان، متوجه شدند که پس از تغییرات ایجاد شده در گل‌های سطح اقیانوس‌ها، گروهی از خیارهای دریایی شروع به نفوذ در دشت‌های اعماق اقیانوس اطلس کرده‌اند. یکی از دلایل این حادثه می‌تواند تغییرات آب و هوایی باشد.
«بیلت» می‌گوید: «اگر زندگی اعماق دریاها وابسته به تغییرات دایمی سطح آب باشد، می‌توان گفت که تغییرات جهانی ظرف چند هفته به اعماق دریاها فرستاده می‌شوند. این‌گونه تغییرات،می‌توانند به‌راحتی به دریچه‌ها و نواحی نشتی دریایی نیز نفوذ کنند و چگونگی پراکندگی و رشد جانداران را در این نواحی تغییر دهند.»
کشف زندگی فصلی در اعماق دریاها نشان می‌دهد که زندگی در اعماق دریاها، بیش از آن‌چه ما فکر می‌کردیم وابسته به دنیای بالای آب‌هاست. من همیشه فکر می‌کردم که جانداران اعماق اقیانوس‌ها، از هرگونه ویرانی در دنیای بالایی مصون هستند. اما امروزه دانشمندان ثابت کرده‌اند که با این‌که زندگی در اعماق آب‌ها، بر اثر تغییرات سطح آب نابود نمی‌شود، اما تغییرات،به‌طور کامل در اعماق اقیانوس‌ها دیده می‌شوند.
این‌که ما امروز می‌توانیم به کمک تکنولوژی‌های جدید، جهان ناشناخته اطرافمان را بشناسیم، موهبت بزرگی است. هنوز هم در سیاره ما جاهای ناشناخته و کشف نشده فراوانند.
