Blockdit Logo (Mobile)
Antfield
•
16 มี.ค. เวลา 17:09 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี

เมื่อร่องทะเลลึกสุดหยั่งนั้นคือบ้านของชีวิตหลากสายพันธ์ุมากมายกว่าที่เราเคยจินตนาการ

โดยงานวิจัยเผยผลการสำรวจร่อง Mariana Trench โดยยานสำรวจใต้น้ำ Fendouzhe เมื่อช่วงเดือนสิงหาคมถึงพฤศจิกายน 2021 ซึ่งได้ค้นพบสิ่งมีชีวิตสายพันธ์ุใหม่กว่า 7,000 สายพันธ์ุ
1
นั่นทำให้พื้นที่ก้นมหาสมุทรสุดหยั่งนั้นยังเต็มไปด้วยชีวิตและเป็นถิ่นอาศัยที่พลุกพล่านมากกว่าที่เราเคยเข้าใจ
ระบบนิเวศน์ใต้ทะเลซึ่งในบทความนี้จะมุ่งเน้นที่ Hadal Zone บริเวณความลึกตั้งแต่ 6 กิโลเมตรจากผิวน้ำทะเลลงไป
สำหรับ Hadal Zone นั้นเริ่มตั้งแต่ระดับ 6 กิโลเมตรจากผิวน้ำทะเลลงไป ไร้ซึ่งแสงอาทิตย์ แหล่งอาหารและออกซิเจนก็มีน้อยนิดเมื่อเทียบกับทะเลน้ำตื้น
ซึ่งการสำรวจร่องทะเลลึกนี้อยู่ภายใต้โครงการ Mariana Trench Environment and Ecology Research (MEER) โดยยานสำรวจ Fendouzhe ด้วยจุดมุ่งหมายในการสำรวจพื้นที่ที่เรียกได้ว่าลึกที่สุดในโลก
ร่องลึกมาเรียนา อยู่กลางมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นร่องพาดยาวอยู่ทางตะวันออกของฟิลิปปินส์และตอนเหนือของปาปัวนิวกีนี
โดยพื้นที่สำรวจนั้นประกอบไปด้วย Mariana Trench, Yap Trench และ Central Basin มีการเก็บตัวอย่างสัตว์น้ำ และตัวอย่างดินพื้นมหาสมุทรในระดับความลึกตั้งแต่ 6 ถึง 11 กิโลเมตรจากผิวน้ำทะเล
พื้นที่สำรวจในโครงการ MEER ในช่วงปลายปี 2021
ด้วยยานสำรวจใต้น้ำ Fendouzhe ซึ่งติดตั้งอุปกรณ์ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษทำให้สามารถเก็บตัวอย่างดินใต้พื้นทะเล รวมถึงตัวอย่างน้ำทะเลที่เต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลึกที่เราไม่เคยเจอมาก่อน
หน้าตาและหลักการทำงานของชุดเก็บตัวอย่างจากห้วงทะเลลึกที่ติดตั้งไปกับยาน Fendouzhe
สำหรับตัวอย่างที่เก็บได้จากใต้ทะเลลึกนี้จะต้องทนกับแรงดันมหาศาลใต้มหาสมุทรได้ ซึ่งมากแค่ไหนนั้นดูได้จากในรูปตัวอย่างที่เก็บมา แรงดันในกระบอกเก็บตัวอย่างวัดได้อยู่ที่ 12,000 PSI หรือประมาณ 820 เท่าของแรงดันบรรยากาศ
และจากตัวอย่างที่ได้มานั้นทำให้เราได้เข้าใจถึงสภาพแวดล้อมที่อยู่ลึกสุดขั้วนี้ว่ามันกลับกลายเป็นบ้านให้กับสิ่งมีชีวิตมากมากหลากหลายสายพันธุ์เกินกว่าที่เราคิดไว้มากทีเดียว
โดยงานวิจัยที่เน้นศึกษาจุลชีพจาก 1,648 ตัวอย่างดินใต้พื้นมหาสมุทรในระดับความลึกตั้งแต่ง 6 ไปจนถึง 11 กิโลเมตรจากผิวน้ำทะเลนั้นตรวจพบจุลชีพกว่า 7,564 สายพันธ์ุ ซึ่งกว่า 89.4% เป็นสายพันธ์ุใหม่ที่ไม่เคยค้นพบมาก่อน
เจอจุลชีพกว่า 7,564 สายพันธ์ุที่ไม่เคยเจอมาก่อน
ซึ่งจากการวิเคราะห์สารพันธุกรรมพบกว่าจุลชีพเหล่านี้ต่างก็มีวิธีปรับตัวเพื่ออยู่รอดในทะเลลึกที่ไม่มีทั้งแสงและสารอาหาร โดยเทคนิคที่พวกมันใช้เอาชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมสุดขั้วเหล่านี้ได้แก่
1. ความสามารถในการหายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน
2. สารพันธุกรรมที่ยืดหยุ่นสามารถปรับตัวรับมือกับภัยคุกคามและการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม ไม่ว่าจะเป็นสารพิษ ไวรัส อุณหภูมิ
3. ความสามารถในการย่อยสลายสารประกอบที่ย่อยสลายได้ยาก อย่างเช่น คาร์บอนมอนออกไซด์
3 เทคนิคร่วมสำหรับการอยู่รอดที่เจอในจุลชีพใต้ทะเลลึก
ซึ่งความสามารถเหล่านี้ทำให้พวกมันสามารถอยู่รอดได้แม้อาหารจะมีน้อยและมืดมิด โดยจากการวิเคราะห์พบว่าจุลชีพส่วนใหญ่ที่เจอจะมีคุณลักษณะครบทั้ง 3 แบบ (กว่า 5,879 ชนิด) ทำให้เห็นว่าจุลชีพใต้ทะเลลึกส่วนใหญ่จะมีคุณลักษณะที่หลากหลายเพื่อไว้ใช้ในการเอาชีวิตรอด
งานวิจัยอีกชิ้นก็ได้นำเสนอถึงรูปแบบการพึ่งพาอาศัยกันระหว่างแอมฟิพอดทะเลลึกที่เรียกว่า Hirondellea gigas ซึ่งพบอาศัยอยู่ในทะเลลึกไปจนถึงระดับ 10 กิโลเมตรจากผิวน้ำทะเลกับแบคทีเรีย Psychromonas ซึ่งพบในทางเดินอาหารของเจ้า Hirondellea gigas
Hirondellea gigas กับแบคทีเรีย Psychromonas พวกมันอยู่ด้วยกับในรูปแบบพึ่งพาอาศัยกัน
ซึ่งความสัมพันธ์นี้เป็นแบบการอยู่ร่วมกันแบบอิงอาศัยเกื้อกูลกัน(Symbiosis) โดยแบคทีเรียนี้จะช่วยสังเคราะห์สาร trimethylamine N-oxide ซึ่งช่วยคงสภาพของเหลวในร่างกายของสัตว์ทะเลภายใต้แรงดันมหาศาลของท้องทะเลลึก
แบคทีเรียมาอาศัยในตัวแลกกับการสังเคราะห์สารประกอบจำเป็นสำหรับการอยู่รอดใต้ทะเลลึก
นั่นแสดงให้เห็นว่าในท้องทะเลลึกก็มีรูปแบบความสัมพันธ์ของสิ่งมีชีวิตต่างสายพันธ์ุที่มาพึ่งพาอาศัยกันเพื่อความอยู่รอดไม่ต่างจากในทะเลน้ำตื้น
นอกจากที่กล่าวมาก็มีงานวิจัยอีกชิ้นที่วิเคราะห์ลงไปถึงวงศ์วานของสัตว์ทะเลที่ตรวจพบจากการสำรวจ เพื่อมุ่งเน้นสายการวิวัฒนาการว่าสัตว์ทะเลเหล่านี้เริ่มมาอยู่อาศัยในระดับทะเลลึกกันตั้งแต่เมื่อไหร่
เมื่อสืบวงศ์วานจากข้อมูลพันธุกรรมเราก็สามารถประเมินการวิวัฒนาการของสัตว์ทะเลเหล่านี้ได้
โดยการวิเคราะห์ข้อมูลปลาทะเลลึก 11 สายพันธ์ุที่อยู่อาศัยในระดับความลึก 1.2 ถึง 7.7 กิโลเมตรจากผิวน้ำทะเล ซึ่งมุ่งเน้นกลุ่มที่อยู่อาศัยในระดับความลึก 3 กิโลเมตรลงไป
ซึ่งเมื่อย้อนรอยวิวัฒนาการกลับไปทีมนักวิจัยเชื่อว่าปลาไหลทะเลลึกอาจจะเริ่มอพยพลงมาอาศัยในทะเลลึกตั้งแต่ 100 ล้านปีก่อนโดยสาเหตุคาดว่าน่าจะหนีผู้ล่าซึ่งเป็นไดโนเสาร์สายพันธ์ุที่อาศัยอยู่ในทะเลน้ำตื้นในยุคนั้นซึ่งล่ากินปลาทะเลน้ำตื้นจนเกิดการสูญพันธ์ุครั้งใหญ่
ชนิดของปลาน้ำลึกและบริเวณที่พบ
ส่วนปลาสเนลฟิชนั้นคาดว่าน่าจะเริ่มมาอาศัยลึกลงมาถึงร่องมหาสมุทรตั้งแต่ 20 ล้านปีก่อน
ซึ่งจากงานวิจัยนี้ยังพบว่าปลาสเนลฟิชน้ำลึกเหล่านี้ก็ยังตรวจพบสารพิษอันมาจากสารเคมีอุตสาหกรรมในตัวแม้ว่าพวกมันจะอยู่ลึกลงไปเกือบถึงก้นมหาสมุทร
ทะลึกสุดหยั่งที่เราเคยคิดว่าน้อยนักที่ชีวิตจะอยู่ได้แต่มาวันนี้เราได้รู้แล้วว่ามันคือถิ่นที่อยู่ของชีวิตหลายหลายสายพันธุ์ ที่ซึ่งพวกมันปรับตัวและอยู่รอดได้แม้ในสภาพสุดขั้ว . . .

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา