Αποικία θαλάσσιων σφουγγαριών επιβιώνει 300 έτη τρώγοντας απολιθώματα σκουληκιών

Ο βυθός του Αρκτικού Ωκεανού, κάτω από τον μόνιμο θαλάσσιο πάγο, δεν είναι ένα φιλικό μέρος για ζωή. Ωστόσο, εκεί κάτω στο κρύο σκοτάδι, όπου τα θρεπτικά συστατικά και η βλάστηση είναι αραιά έως σπάνια, «επιβιώνει» ένας εκπληκτικής ομορφιάς κόσμος σφουγγαριών.

Οι επιστήμονες εξεπλάγησαν όταν ανακάλυψαν, αυτόν τον ακμάζοντα και πυκνό πληθυσμό σφουγγαριών που καταλαμβάνουν ανενεργά ηφαιστειακά θαλάσσια βουνά σε μεσοπελαγικά βάθη στον Κεντρικό Αρκτικό Ωκεανό.

«Ευδοκιμώντας στην κορυφή των εξαφανισμένων ηφαιστειακών βουνών της κορυφογραμμής Langseth, βρήκαμε τεράστιους κήπους με σφουγγάρια, αλλά δεν ξέραμε με τι τρέφονταν», σχολιάζει η βιολόγος Antje Boetius του Ινστιτούτου Alfred Wegener στο Κέντρο Πολικών και Θαλάσσιων Ερευνών Helmholtz της Γερμανίας.

Οι σπογγαλιακοί κήποι, όπως είναι γνωστές τέτοιες κοινότητες, είναι πολύ σημαντικοί για τα θαλάσσια οικοσυστήματα. Παρέχουν κόγχες ενδιαιτημάτων (φυσικό περιβάλλον στο οποίο ζει και αναπαράγεται ένα είδος) για άλλους οργανισμούς, καθώς και συμβάλλουν στον κύκλο των θρεπτικών ουσιών στα νερά που κατοικούν.

Ως τροφοδότες φίλτρων, έχουν μια ποικιλόμορφη διατροφή, με κοινότητες ικανές να εκμεταλλεύονται οτιδήποτε είναι διαθέσιμο στο δικό τους περιβάλλον.

Μια ομάδα ερευνητών ξεκίνησε τη διεξαγωγή χαρτογράφησης του θαλάσσιου πυθμένα κάτω από πάγο, με δειγματοληψία βιομάζας, για να ταυτοποιήσουν τα είδη των σφουγγαριών και να καταλάβουν τι έτρωγαν.

Η απάντηση ήταν άλλη μια έκπληξη

«Η ανάλυσή μας αποκάλυψε ότι τα σφουγγάρια έχουν μικροβιακά συμβιώματα που μπορούν να χρησιμοποιήσουν παλιά οργανική ύλη», εξηγεί η Teresa Morganti του Ινστιτούτου Max Planck.

«Αυτό τους επιτρέπει να τρέφονται με τα υπολείμματα πρώην, τώρα εξαφανισμένων οργανισμών των θαλάσσιων βουνών, όπως οι σωλήνες σκουληκιών που αποτελούνται από πρωτεΐνη και χιτίνη και άλλα παγιδευμένα υπολείμματα».

Τα αρκτικά σφουγγάρια ως θαλάσσιοι οργανισμοί

Τα σφουγγάρια είναι πολύ απλές αλλά επιτυχημένες μορφές ζωής. Δεν έχουν μύες, νεύρα, όργανα. Ωστόσο, έχουν ένα χαρακτηριστικό που τους βοηθά να προσαρμοστούν και να επιβιώσουν σε ένα τόσο ευρύ φάσμα περιβαλλόντων, όπως και εμείς βασίζονται στη βοήθεια των μικροβιωμάτων τους, αλλά σε ακόμη μεγαλύτερο βαθμό.

Στα πορώδη σώματά τους, φιλοξενούν διάφορες κοινότητες μικροβίων, όπως βακτήρια και μικροφύκη. Έως και το 40% του όγκου ενός σφουγγαριού μπορεί να είναι συμβιωτικά μικρόβια.

Αυτά τα μικρόβια μπορούν να συμβάλουν σημαντικά στον μεταβολισμό του ξενιστή τους, μέσω μηχανισμών όπως η φωτοσύνθεση και η δέσμευση αζώτου, η διάθεση της απέκκρισης ή η παραγωγή αντιβιοτικών, που ο ξενιστής δεν θα μπορούσε να κάνει μόνος του. Αυτό αποδείχθηκε ότι συνέβη και με τα αρκτικά σφουγγάρια.

Η πλειοψηφία των σφουγγαριών στον «κήπο» Langseth Ridge είναι αυτά,  γνωστά ως βακτηριοσπόγγοι, όπου ένα σημαντικό ποσοστό του μικροβιακού πληθυσμού τους αποτελείται από βακτήρια.

Τα περισσότερα ανήκουν στο γένος Geodia, με μέση ηλικία περίπου 300 χρόνια. Και αποδείχθηκε ότι τα βακτήρια που κατοικούν σε αυτά τα σφουγγάρια είναι το κλειδί για την περίεργη διατροφή τους.

To αρκτικό οικοσύστημα

Μια φορά κι έναν καιρό, χιλιάδες χρόνια πριν, αυτά τα ηφαιστειακά θαλάσσια όρη ήταν ενεργά. Τέτοιες υδροθερμικές περιοχές διευκολύνουν τα ακμάζοντα οικοσυστήματα, ακόμη και σε σκοτεινά, παγωμένα νερά.

Η έγχυση ηφαιστειακών χημικών ουσιών στο νερό, καθώς και η ζεστασιά, υποστηρίζουν τους τροφικούς ιστούς που βασίζονται στη χημειοσύνθεση,  αξιοποιώντας τις χημικές αντιδράσεις για ενέργεια, αντί του ηλιακού φωτός που χρησιμοποιείται στη φωτοσύνθεση.

Όταν τα θαλάσσια βουνά πέθαναν και ψύξαν, το ίδιο έκαναν και τα οικοσυστήματα που στηρίζονταν σε αυτά, αφήνοντας πίσω τα απομεινάρια τους. Πλέον, υπάρχουν -αν και πολύ λίγα-  υπολείμματα εξαφανισμένων οργανισμών.

«Τα μικρόβια έχουν ακριβώς τη σωστή εργαλειοθήκη για αυτόν τον βιότοπο», λέει η θαλάσσια μικροβιολόγος Ute Hentschel από το GEOMAR Helmholtz Center for Ocean Research.

«Τα μικρόβια έχουν τα γονίδια για να αφομοιώσουν τη διαλυμένη οργανική ύλη και να την χρησιμοποιήσουν ως πηγή άνθρακα και αζώτου, καθώς και μια σειρά από χημικές πηγές ενέργειας που είναι διαθέσιμες εκεί».

Όμως, σημείωσαν οι ερευνητές, η ανακάλυψη υπογραμμίζει επίσης πόση βιοποικιλότητα μπορεί να είναι άγνωστη στον άνθρωπο.

Σε μέρη όπως η Αρκτική, κάτω από την τρομακτική απειλή της κλιματικής αλλαγής, η κατανόηση της βιοποικιλότητας θα είναι απαραίτητη για την προσπάθεια προστασίας της, λέει η ομάδα.

Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Nature Communications. Πηγή: Sciencealert