यदि आप समुद्री यात्री को मारते हैं और नीचे यात्रा करना जारी रखते हैं, तो आप पृथ्वी पर किसी अन्य के विपरीत एक पारिस्थितिकी तंत्र में भाग लेंगे। सीफ्लोर तलछट के कई सौ मीटर नीचे पृथ्वी की पपड़ी है: दरार के साथ चलने वाली लावा चट्टान की मोटी परतें जो ग्रह की सतह का लगभग 70% हिस्सा कवर करती हैं। समुद्री जल दरारें से बहता है, और रॉक-बाउंड रिवाल्यूट्स की यह प्रणाली बहुत बड़ी है: यह पृथ्वी पर सबसे बड़ा जलभृत है, जिसमें वैश्विक महासागर की मात्रा का 4% है, मार्क लिवर कहते हैं, एक पारिस्थितिकीविज्ञानी जो आरहस में एनारोबिक (नो-ऑक्सीजन) कार्बन साइकलिंग का अध्ययन करता है डेनमार्क में विश्वविद्यालय।
विज्ञान में इस महीने प्रकाशित, लीवर के एक नए अध्ययन के अनुसार, उप-सीफोर क्रस्ट पृथ्वी पर सबसे बड़ा पारिस्थितिकी तंत्र भी हो सकता है। सात वर्षों के लिए, उन्होंने समुद्र तल से 565 मीटर नीचे एकत्र 3.5 मिलियन वर्ष पुरानी बेसाल्ट चट्टान को उकेरा - लगभग दो खड़ी एफिल टॉवरों की गहराई - और जीवित रोगाणुओं को पाया। ये रोगाणु मध्य-महासागर की लकीरों पर पनपने वाले जीवाणु समुदायों से बहुत दूर रहते हैं, और धीरे-धीरे सल्फर और अन्य खनिजों को ऊर्जा में बदलकर जीवित रहते हैं।
लेकिन यह रासायनिक रूप से ईंधन वाला पारिस्थितिकी तंत्र कितना बड़ा है जो पूरी तरह से ऑक्सीजन के बिना जीवित रहता है? यदि वाशिंगटन राज्य के समुद्र तट से समुद्र के नीचे से एकत्र किए गए उनके नमूने के परिणाम, पूरे ग्रह में पाए जाने वाले समान हैं, तो विभिन्न सूक्ष्मजीव समुदाय समुद्र की पपड़ी में जीवित रह सकते हैं, जो पृथ्वी की सतह के दो-तिहाई हिस्से को कवर कर सकते हैं और संभवतः जा सकते हैं। मील गहरा है।
उप-सीफोर क्रस्ट में बहुत जगह है और ऊर्जा से भरपूर खनिज हैं - एक बड़े माइक्रोबियल समुदाय के लिए एक स्वागत योग्य संभावित निवास स्थान- "लेकिन हमें नहीं पता कि पारिस्थितिकी तंत्र कैसा दिखता है, " जूली ह्यूबर, मरीन बायोलॉजिकल लेबोरेटरी में एक माइक्रोबियल फोटोग्राफर कहते हैं वुड्स होल, मैसाचुसेट्स में। "मार्क के सबूत इसे एक बहुत अलग दुनिया होने की ओर इशारा करते हैं।"
सूक्ष्मजीवों के बजाय खनिजों से उनकी ऊर्जा प्राप्त करने वाले सूक्ष्मजीव दुर्लभ से बहुत दूर हैं। इन तथाकथित कीमोआटोट्रॉफ़िक या केमोसाइनेटिक बैक्टीरिया के बारे में सबसे अच्छी तरह से जाना जाता है जो गहरे समुद्र में हाइड्रोथर्मल वेंट पर पाए जाते हैं। इनमें से कुछ बैक्टीरिया विशालकाय ट्यूबवॉर्म, मसल्स और क्लैम के साथ सहजीवी रूप से रहते हैं, इन बड़े जीवों को रासायनिक रूप से उत्पादित ऊर्जा प्रदान करते हैं क्योंकि वे वेंट से निकलने वाले सल्फर युक्त पानी को "सांस लेते हैं" - इसके विपरीत नहीं कि सतह पर सूर्य के प्रकाश को ऊर्जा में कैसे परिवर्तित करें। केमोसाइनेटिक रोगाणुओं को सॉल्ट मार्श, मैंग्रोव और सीग्रस बेड के सड़ने और ऑक्सीजन-खराब चक में भी पाया जाता है- "किसी भी स्थान पर आपको बदबूदार काली मिट्टी मिली है, आप कीमोआटोट्रॉफी कर सकते हैं, " चक फिशर, पेनसिल्वेनिया में एक गहरे समुद्र के जीवविज्ञानी कॉलेज पार्क में राज्य विश्वविद्यालय।
लेकिन जो बात लीवर के सब-सीफोर माइक्रोब को अलग बनाती है, वह यह है कि वे किसी भी ऑक्सीजन का उपयोग नहीं करते हैं। हाइड्रोथर्मल वेंट्स पर सहजीवी बैक्टीरिया को अक्सर "सूरज की रोशनी के बिना जीवन" के रूप में वर्णित किया जाता है, लेकिन वे अभी भी ऊर्जा उत्पन्न करने के लिए रासायनिक प्रतिक्रिया में सूर्य-उत्पादित ऑक्सीजन का उपयोग करके अप्रत्यक्ष रूप से सूर्य के प्रकाश पर भरोसा करते हैं। नमक दलदल में केमोसाइनेटिक रोगाणु पौधों और जानवरों को सड़ने से बचाते हैं, जो सूर्य के प्रकाश से उनकी ऊर्जा प्राप्त करते हैं। यहां तक कि गहरे समुद्र में तलछट मृत जानवरों, पौधों, रोगाणुओं और फेकल छर्रों से एकत्र होता है जो प्रकाश ऊर्जा पर निर्भर करता है।
दूसरी ओर महासागरीय पपड़ी रोगाणुओं, पूरी तरह से रॉक से प्राप्त गैर-ऑक्सीजन युक्त अणुओं पर निर्भर करते हैं और पूरी तरह से सल्फेट, कार्बन डाइऑक्साइड और हाइड्रोजन जैसे प्रकाश संश्लेषण से हटा दिए जाते हैं। लीवर कहते हैं, "इस मायने में यह एक समानांतर ब्रह्मांड है, जिसमें यह एक अलग प्रकार की ऊर्जा पर चलता है।" ये अणु ऑक्सीजन की तुलना में बहुत कम ऊर्जा प्रदान करते हैं, जिससे एक प्रकार का माइक्रोबियल धीमा भोजन आंदोलन होता है। इसलिए कई ऑक्सीजन-आधारित बैक्टीरिया की तरह विभाजित और तेज़ी से बढ़ने के बजाय, फिशर को संदेह है कि पृथ्वी की पपड़ी में रोगाणुओं को हर सौ या हजार साल में एक बार विभाजित किया जा सकता है।
एक हाइड्रोथर्मल वेंट, ट्यूब वर्म से ढका हुआ, जुआन डे फुका रिज पर काले सल्फर के धुएं को फैलाता है। इस एक ही रिज के नीचे समुद्र के नीचे सैकड़ों मीटर तक समुद्री क्रस्ट रोगाणुओं को एकत्र किया गया था। (वाशिंगटन विश्वविद्यालय के माध्यम से फोटो; NOAA / OAR / OER) लेकिन सिर्फ इसलिए कि वे धीमे हैं इसका मतलब यह नहीं है कि वे असामान्य हैं। फिशर कहते हैं, "बहुत सारे आंकड़े हैं कि सतह के नीचे एक बहुत बड़ा उत्पादक जीवमंडल है।"
इसके अलावा, क्रस्ट के विभिन्न क्षेत्रों में माइक्रोबियल जनसंख्या का आकार बहुत भिन्न हो सकता है, ह्यूबर नोट। क्रस्ट में दरारें के बीच पाए गए द्रव पर अपने अध्ययन के माध्यम से, वह कहती हैं कि कुछ क्षेत्रों में द्रव में सूक्ष्मजीवों की समान संख्या होती है क्योंकि 4, 000 मीटर (2.5 मील) की समुद्र की गहराई पर मानक गहरे समुद्र में पानी एकत्र होता है: लगभग 10, 000 माइक्रोबियल प्रति मिलीलीटर कोशिकाएं। अन्य क्षेत्रों में, जैसे कि प्रशांत महासागर में जुआन डी फूका रिज पर जहां लीवर ने अपने रोगाणुओं को पाया, वहां कम कोशिकाएं हैं, लगभग 8, 000 रोगाणुओं प्रति मिलीलीटर। और अन्य क्षेत्रों में, जैसे कि गैर-ऑक्सीजन वाले द्रव में हाइड्रोथर्मल वेंट में गहरी, लगभग 10 गुना अधिक हो सकती है।
यह केवल रोगाणुओं की संख्या नहीं है जो स्थान के आधार पर भिन्न होती है-यह संभव है कि विभिन्न प्रकार की पपड़ी में विभिन्न सूक्ष्मजीव प्रजातियां पाई जाती हैं। "विभिन्न प्रकार के रॉक और विभिन्न प्रकार के रसायन विज्ञान में विभिन्न प्रकार के रोगाणुओं का परिणाम होना चाहिए, " चैपर हिल में उत्तरी कैरोलिना विश्वविद्यालय में एक गहरे समुद्र के माइक्रोबियल पारिस्थितिकीविद् एंड्रियास टेस्के और लीवर के पेपर पर सह-लेखक हैं। जुआन डी फूका रिज नई चट्टान के साथ एक अपेक्षाकृत गर्म क्षेत्र है, जो अधिक प्रतिक्रियाशील खनिजों से बना है और इस प्रकार अधिक ऊर्जा प्रदान करने में सक्षम है। क्रस्ट के अन्य भाग पुराने हैं, विभिन्न खनिजों और कूलर से बने हैं। और, कुछ क्षेत्रों में, ऑक्सीजन युक्त पानी दरारों तक पहुंच जाता है।
यह इस घुसपैठ वाला समुद्री जल है जो इस उप-समुद्रीय पारिस्थितिक तंत्र को हमारे ऑक्सीजन वाले से पूरी तरह से अलग विमान पर रखता है। "पपड़ी समुद्र और वातावरण की रासायनिक संरचना को प्रभावित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है, अंततः पृथ्वी पर चक्रों को प्रभावित करती है, " लीवर कहते हैं । चट्टान से महासागरीय क्रस्ट रोगाणुओं द्वारा बनाए गए कुछ यौगिक पानी में घुलनशील हैं, और अंततः महासागर में प्रवेश करेंगे। उदाहरण के लिए, सल्फर, मैग्मा में मौजूद है- लेकिन रोगाणुओं द्वारा इसे ऊर्जा के लिए उपयोग करने के बाद, इसे सल्फेट में बदल दिया जाता है। फिर यह घुल जाता है और महासागर खाद्य श्रृंखला में एक महत्वपूर्ण पोषक तत्व बन जाता है।
पपड़ी में एक सूक्ष्मजीव समुदाय की लीवर की खोज इन सवालों के जवाब देने के लिए वैज्ञानिक समुदाय को उत्प्रेरित कर सकती है। उदाहरण के लिए, किस प्रकार के रोगाणुओं को पाया जाता है , क्या वे चट्टान में परस्पर दरार के माध्यम से बातचीत करते हैं, और वे खनिज और पोषक चक्र में क्या भूमिका निभाते हैं? कुछ मायनों में, यह बहुत बुनियादी खोजपूर्ण काम है। ह्यूबर कहते हैं, '' हम जो कुछ करते हैं, उसमें से एक ही है जो हम अभी मंगल ग्रह पर कर रहे हैं। "कंट्रोलिंग क्यूरियोसिटी समुद्र के नीचे एक ROV को संचालित करने के समान है।"
स्मिथसोनियन महासागर पोर्टल से गहरे समुद्र के बारे में अधिक जानें।
