Robot navrtal lávu tam, kde nikdo nečekal nic než mikroby
Tým Schmidt Ocean Institute poslal dálkově ovládaného robota (ROV) ke dnu Východopacifického hřbetu (East Pacific Rise) poblíž Galapág, do hloubky 2 515 metrů. Třicetidenní expedice výzkumné lodi Falkor (too) probíhala v létě 2023 a jejím cílem bylo zjistit, co se skrývá pod ztuhlými deskami lávy kolem hydrotermálních průduchů, tedy míst, kde mořská voda ohřátá magmatem vyvěrá zpátky na mořské dno. Robot navrtal horninu a nadzvedl vrstvy ztuhlé lávy. Pod nimi objevil dutiny naplněné horkou tekutinou o teplotě 24 stupňů Celsia, plné dospělých trubicovitých červů, larev i dalších živočichů. Mezi nálezy vynikaly rekordní kusy: trubice obřího trubicovitého červa (Riftia pachyptila) přesahovaly 50 centimetrů, trubice menšího příbuzného Oasisia alvinae měřily až 20 centimetrů. Do těchto podpovrchových dutin do té doby nikdo fyzicky nenahlédl. Nález popsal tým kolem Moniky Brightové, Sabine Gollnerové a Andrého Luize de Oliveiry společně s dalšími 21 spoluautory ve studii v časopise Nature Communications z roku 2024.
Pod kůrou planety, v páření
V jedné z dutin tým narazil na dva samce Riftia pachyptila s varlaty naplněnými spermiemi a dvě samice téhož druhu s gonádami naplněnými vajíčky. Všichni čtyři byli pohromadě, hluboko pod ztuhlou lávou, mimo dosah slunečního světla i klasického mořského dna. Je to první přímý doklad, že se tito červi páří přímo v podpovrchových prostorách, a ne jen na volném dně kolem průduchů, jak se dosud předpokládalo. Nešlo o náhodně zavátá zvířata, byla v reprodukčně aktivním stavu. Ve stejných dutinách žily i mlži Bathymodiolus thermophilus, mnohoštětinatci, plži a bakterie, které dokážou získávat energii z chemických látek v tekutině místo ze slunečního světla.
Hlas týmu
Spoluautorka studie Sabine Gollnerová z Královského nizozemského institutu pro mořský výzkum k objevu uvedla, že tým se poprvé podíval přímo do podpovrchu, protože chtěl pochopit, jak se tato zvířata šíří. Podle jejích slov ji ohromilo zjištění, že živočichové dokážou žít přímo pod hydrotermálními průduchy. Hlavní vědecká pracovnice expedice Monika Brightová z Vídeňské univerzity k tomu dodala, že nález výrazně rozšiřuje dosavadní představu o životě u hlubinných hydrotermálních průduchů.
Jak se larvy dostávají do podzemí: hypotéza
Larvy Riftia pachyptila ani Oasisia alvinae nikdy nikdo neviděl volně plavat ve vodním sloupci kolem průduchů, přestože se dosud předpokládalo, že se právě tudy šíří. Ostatní hydrotermální fauna se larvami unášenými vodou běžně hemží, u těchto dvou druhů ale takové pozorování chybí. Autoři studie proto navrhují jiné vysvětlení. Mořská voda proudí puklinami hluboko do zemské kůry, než se ohřeje a vrátí na dno jako horká průduchová tekutina, a spolu s ní tímto podzemním labyrintem možná putují i larvy. Místo aby plavaly nad dnem, šíří se rovnou uvnitř horniny, dokud nenarazí na vhodnou dutinu k usazení. Vysvětluje to, proč larvy chybí přesně tam, kde by je čekal každý, protože možná nikdy nebyly nahoře.
Mýtus, který padl: podpovrch nebyl jen mikrobí svět
Dosavadní představa počítala s tím, že mělký podpovrch pod hydrotermálními průduchy obývají výhradně mikroby a viry, tedy život na úrovni jednotlivých buněk, přizpůsobený teplu a chemii bez kyslíku. Makroskopičtí živočichové, tedy tvorové viditelní pouhým okem, v tomhle modelu nefigurovali vůbec. Nález dospělých trubicovitých červů i jejich larev přímo v podpovrchových dutinách tenhle předpoklad vyvrací. Autoři v článku popisují souvislé prostředí pro trubicovité červy, které vede od dutin s prosakující tekutinou skrz pukliny v lávových deskách až na povrch dna. Hranice mezi biosférou a geologií planety se tímto nálezem posouvá hlouběji, než se počítalo.
Co věda ještě neví
Zůstává otevřené, jak daleko pod povrchem larvy dokážou cestovat a jak dlouho v tomto prostředí bez světla a s nedostatkem kyslíku vydrží. Není jasné, kolik z nich se v podzemním labyrintu usadí natrvalo a kolik se nakonec vrátí na povrch a založí klasické kolonie kolem průduchů. Ani mechanismus podzemního šíření larev není potvrzený proces, je to hypotéza postavená na tom, že larvy chybí tam, kde by měly být, a objevují se tam, kde být neměly. Tým teď chce zjistit, jestli podobný podpovrchový život existuje pod všemi hlubinnými hydrotermálními průduchy, a jak daleko se tyto dutiny táhnou do stran i do hloubky.