Hvordan Volcano Vent Tubeworms Arbejde

{h1}

Vulkanventilørmaskene er ikke antisociale; de foretrækker bare et miljø, der er lidt anderledes end os. Få mere at vide om vulkanudluftningsledninger.

Sig du er Aquaman tilbage i de tidlige dage. Du streber gennem havet og lærer dig at kende dit domæne, og efter et par uger delfiner, marsvin, hvaler, koralrev og fisk, fisk, fisk, bliver du lidt kede af det samme gamle, samme gamle, så du dykker ned til de lyse dybder.

Her begynder tingene at blive rigtig interessante. Phantasmagoric, bioluminescerende væsner materialiseres fra mordet. De ville øje dig med nysgerrighed, hvis de havde øjne, men hvad er synspunktet her nede? Heldigvis giver din atlanteanske arv dig ikke kun evnen til at se i mørkt mørke (det mørkeste mørke er der), men også at overleve knoglens knusningstryk af alt det vand, der ligger over og omkring dig.

Tiltrukket af bevægelse i afstanden zoomer du ned til et af de underlige steder på planeten - en udluftning i havbunden, hvor jordskorpen splitter fra hinanden og spytter overopvarmet, giftigt havvand fra dets tarm. Sikkert intet kunne bo i et hellhole som dette. Men til din akvatiske forbavselse er stedet tæppet med store rørformede organismer, der springer ud af jorden som gigantiske, dementerede hvide stængler.

Ikke kun er disse ting overlevende, de trives her nede. De røde plumer, der vælger dem, vinker tilfredsstillende i havstrømmene, som om de ikke kunne have valgt et bedre sted at slå sig ned. Og de har ret. Disse skabninger (sadlet med den groteske men stemningsfulde etiket, "tubeworms") er unikt tilpasset til at blomstre i dette, de mest ugunstige af vækstbetingelser tænkelige.

Af orme og subs

I 1970'erne spillede den søde Alvin nedsænkning en afgørende rolle for at hjælpe forskere med at opdage tuborm.

I 1970'erne spillede den søde Alvin nedsænkning en afgørende rolle for at hjælpe forskere med at opdage tuborm.

Lad os begynde at tale om Alvin. Ikke den elskede 70s legetøjs jordvark, og heller ikke den syngende chipmunk, men den tre-personers robotbevæbte dybhavsdybde, der har spillet i en række spektakulære opdagelser på havbunden siden midten af ​​1960'erne. Alvins mest berømte fund var Titanics vrag tilbage på 1980'erne.

Næsten et årti tidligere, i 1977, forsøgte forskerne Alvin omkring en ventil i havbunden i nærheden af ​​Galapagosøerne, da de snuble over eller snarere svømmede over et felt af meget underlige væsener. De havde forventet at se andet end et ufrugtbart seascape. I stedet har deres forlygter opfanget en frodig oase af hidtil usete organismer. Den mest fremtrædende nye art var vores ven, tubeworm [kilde: Trivedi].

Denne opdagelse var som en bombe faldt på en lang række biologiske forudsætninger. Disse skabninger levede i et miljø, hvor ingen troede, at livet var muligt. I bunden af ​​vores velkendte jordboende er fødekæden fotosyntetiske planter, der spiser sollys. Så hvordan kan noget leve hvor der ikke er sol?

Forskellige verden, forskellig fødekæde. I stedet for et fotosyntetisk fundament til den lokale diæt er der en kemosyntetisk. Det betyder, at organismerne i bunden af ​​fødekæden på bunden af ​​havet er at spise kemikalier. Faktisk, som Tim Shank, har en af ​​de førende forskere inden for dybhavsventil liv sagt, at ventilationserne er det største "kemosyntetiske samfund" på jorden [kilde: Nevala]. Og det samfund har eksisteret i lang tid. Den fossile rekord viser, at forfædrene til moderne tubeworms og deres udløbsbørn begyndte på samme tid som dinosaurerne [kilde: Shank].

Men de kæmpe slangevorm er ikke de eneste orme der nede. Holde dem selskab er små halm længde fyre kaldes Jericho orme, bristly orange orme, vridende benthiske orme og røde palme orme størrelsen af ​​din finger [kilde: Stover].

Interessant nok, mens der er slangevorm i ventilations over hele Stillehavet, er der ingen i Atlanterhavet, hvor væsner som dybhavsrejer dominerer scenen. Ingen ved sikkert, hvorfor det er, men der er mange faktorer der kan være bagved. En teori tyder på, at når Atlanterhavet dannes, var det yderst salt, en betingelse for, at rejer tolererer bedre end tubeworms. Når rejerne var fast etablerede, lader de aldrig rørmaskene komme ind. Det skyldes, at rejer skraber overfladerne omkring ventilationskanalerne for de bakterier, de kan lide at spise på, hvilket betyder, at de sandsynligvis spiser nogen tubeworm larver, før de har en chance for at vokse [kilde: skaft].

Lifestyles of the Hot og Vented

Tubeworms trives på kemikalier og bakterier omkring ventilationskanaler på havbunden.

Tubeworms trives på kemikalier og bakterier omkring ventilationskanaler på havbunden.

En af de mærkeligste ting ved klimaet omkring dybhavsventiler er, at temperaturerne er ekstreme. Ekstremt anderledes, det vil sige. Vandet, der skubber ud af ventilationsåbningerne, kan være lige så varmt som 752 grader Fahrenheit (400 grader Celsius), men kun en tomme (3 centimeter) væk fra udluftningsåbningen, vandet er allerede ned til 36 grader Fahrenheit (2 grader Celsius). Så de fleste af de organismer, der bor omkring ventilationsanlæg, skal dække temperaturer, der svæver lige over frysning. Med andre ord er de ikke der for det dejlige vejr. Det handler om den kemiske stuvning, der spydes fra ventilationserne [kilde: stiver].

Den vigtigste kemiske forbindelse, der kommer fra ventilationskanalerne, er hydrogensulfid. Bakterier, der koloniserer dybhavsventiler trives på tingene. Til gengæld afhænger tubormene udelukkende af bakterier til deres mad - men de har ingen mund og ingen maver. Hvad de har, er massive mængder bakterier indlagt i dem - 285 mia. Bakterier pr. Ounce (28 gram) væv.Faktisk, ud over dens bakterielle chums, er der ikke meget til din typiske kæmpe tubeworm udover en aorta og nogle gonader indkapslet i et 4- til 6 fod langt (1,2 til 1,8 meter) hvidt rør med rødt i havbunden [kilde: Trivedi ].

Tubeworms er decked ud med røde plumes på toppen, men de er ikke bare for udseende. Plumesne er røde, fordi de er fulde af blod. Hæmoglobinet i blodet binder til hydrogensulfidet flydende og flytter det ned i røret, hvor bakterier oxiderer det og producerer de carbonforbindelser, som tubormene skal leve. Tubeworms og deres bakterier lever i et helt symbiotisk forhold, der hver især nyder godt af den anden [kilde: Stover].

Det eneste problem er, at ventilationskanaler ikke lukker for evigt. De kan pludselig tændes eller slukkes uden varsel. Og når de slukker, stopper strømmen af ​​hydrogensulfid, hvilket betyder, at alle organismer i omgivelserne dør. Og da ventilationskanalerne er isoleret fra hinanden som undersea øer, er det store spørgsmål: Hvordan klarer disse tubormes at kolonisere den næste ventil, der vises langt væk over havbunden?

Helt Tubular

De kan skjule sig dybt i havet, men tubeworms er næppe antisociale.

De kan skjule sig dybt i havet, men tubeworms er næppe antisociale.

Siden opdagelsen af ​​tubeworms i 1977 har forskere skrabet deres hoved om udluftningskolonisering. Efter alt har disse tubormasker specifikt tilpasset sig et højt specialiseret miljø, der har den lunefulde kvalitet, at man slår til og fra tilfældigt. Og for at tilføje et andet sværhedslag til tubeworm udbredelse er ventilationshullene små oaser på havets store ørken. Hvordan spredes organismer, der er rodfæstet til jorden, til en anden ventilator, der kan være mere end 50 miles (80 kilometer) væk?

Efter meget intensiv og opfindsom undersøgelse lukker forskerne på et svar. Til at begynde med er det vigtigt at vide, hvordan tubeworms laver babyer. Den del er let: De gør det på samme måde som skaldyr gør ved at frigøre æg og sæd i vandet. Spermmen støder ind i æggene og kombinerer for at danne larver. Larverne drev på strømmen som mælkebøtte sporer på vinden, indtil de kommer til hvile, forhåbentlig på et gæstfri sted, der passer til deres yderst specifikke behov - det vil sige en ventilator.

Her er hvor ting bliver interessante: Det viser sig, at disse larver er født med masser af energi. Ikke rambunctious-toddler energi, men lagret energi i form af lipider. Faktisk har de fået nok af ting til at vare i 40 dage.

Men hvordan kommer disse larver fra punkt A til punkt B, inden for den 40-dages tildeling? Forskere skulle være kreative, fordi det ikke var nogen vittighed at forsøge at holde styr på tusindvis af mikroskopiske pletter i havets mørkeste mørke. De startede ved at opbygge datamodeller af strømmen og derefter frigive virtuelle larver i disse strømme. Når de havde nogle interessante resultater, dumpede de en harmløs, sporbar kemisk forbindelse nær en ventilator og så på, hvad der skete.

De opdagede snart, at strømmen omkring en ventilator kan bære de små rørorms-to-be langs mid-ocean-højderne, hvor der findes ventilationskanaler. Selvom strømmen virker og veer selvfølgelig, kan de stadig svinge tilbage og slippe deres passagerer i gæstfri ventilationsområde, hvor de lykkeligt kan vokse til fuld tubeworm voksenliv [kilde: Villano].

Ventilationernes mysterier

Forskere finder ud af, hvordan tubeworms migrerer fra udluftning til udluftning og suger til at sive.

Forskere finder ud af, hvordan tubeworms migrerer fra udluftning til udluftning og suger til at sive.

Hvordan kunne tubeworms og deres andre ventekollegere historisk have spredt sig til ventilationskanaler, der var mere radikalt isolerede fra hinanden? Det viser sig, at der kan være nogle handy stepping stones mellem ventilationskanaler, der er mere spredt.

Har du nogensinde fanget dig selv med at spekulere, hvad sker der med hvaler, når de dør? Nå viser det sig, at der er noget der hedder et "hvalfald", der refererer til en død hval synker ned til bunden af ​​havet. Der bliver det mad. En masse mad. De mikrober, der går ind i hvalens bløde væv, producerer hydrogensulfid. Lyder det godt? Det er de ting, som ventilationsbakterier elsker at fejre på. Og bakterierne kan lide at leve i symbiotisk bliss med tuborm. Faktisk har undersøgelser vist, at hvalfald har 10 arter til fælles med ventilationskanaler [kilde: Shank]. To af dem er miniatyrversioner af de kæmpe udluftningsledninger, som de er relateret til. Disse små orme lever også symbiotisk med bakterier, og det ser ud til, at de har udviklet sig sammen med hvaler i de sidste 40 millioner år [kilde: MBARI].

En anden stepping stone til kemosyntetiske dybhavsfugle som tubeworms kan være noget, der hedder "seeps." Disse er områder i lavere farvande, hvor metan og hydrogensulfid siver fra havbunden, der støtter en række kemosyntetiske arter. De tubeworms, der lever ved seeps, er ikke de samme som dem, der klynker rundt i ventilationer, men de deler nok til fælles for at få nogle forskere teoretisere, at arten kunne migrere frem og tilbage mellem seeps og ventilationskanaler.

I de seneste århundreder er endnu en stepping stone blevet indført: skibsvrag. Da træet fra gamle skibsvrag falder, producerer det de kemiske næringsstoffer, som de marine bakterier ønsker.

Sammenfaldet kan hvalfald, sej og skibsvrag bidrage til at forklare, hvordan dybhavsgrødere som slangevorm overlever og spredes over de store områder af havbunden.

Forfatterens bemærkning: Hvordan vulkanventilørværker arbejder

Jeg indrømmer det, indtil jeg undersøgte denne artikel, gav jeg aldrig tubeworms en anden tanke. Nu hvor jeg har givet dem en anden, tredje og fjerde tanke, er jeg fascineret. Der er noget mærkeligt beroligende om eksistensen af ​​skabninger, der kan leve uden sollys og under knusende pres, mens de blomstrer på kemiske forbindelser, der ville være giftige for de fleste organismer.Kom robot / zombie / nuklear / miljømæssig apokalypse, når alt liv på Jorden ser ud til at blive udslettet, vil disse tubeworms og deres ilk stadig være derude og nyde den underlige verden af ​​dybhavsventilationer, der er uvidende om vores travle topside.


Video Supplement: Coral Reefs, Hermit Crabs, and Tube Worms (Part 1).




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com