海底熱水噴出孔の下で繁栄する奇妙な生態系を発見

深海遠隔操作探査機を使った調査で、海底の熱水噴出孔の下に隠された地下生態系が発見された

地球上で熱水噴出孔ほど住みにくいと思われる生態系はないかもしれません。 永遠の暗闇、深海の冷たさと容赦のない圧力の中で、これらの火山の湧出物は粒子や金属を多く含んだ熱湯を吐き出すため、煙突から立ち上る黒煙のように見えます。 しかし、このような地獄のような生息地でも、巨大なハマグリや貪欲なカニから、ひょろ長いタコや幽霊のようなウナギの魚まで、さまざまな生き物が這い回っています。

そしてそれらはまさに通気孔の上に潜んでいる生き物です。 研究者らは最近、深海遠隔操作探査機（ROV）を使用して海底のスラブをひっくり返し、噴出孔自体の下に小さな生命があふれる隠れた生態系を発見した。 調査隊を率いたウィーン大学の動物学者モニカ・ブライト氏によると、ここに生息するさまざまな線虫、カタツムリ、微細な幼虫や細菌は、科学者たちが1977年以来研究してきた熱水噴出孔の生態系に新たな複雑さを加えているという。 。

「上部の通気孔については長い間知られていましたが、これは基本的に下部のまったく新しいエコシステムです」とブライト氏は言います。 「非常によく研究されている場所で発見されたのは特に奇妙です。」

先月、ブライト氏と国際協力チームはパナマで非営利シュミット海洋研究所の調査船ファルコール号に乗船した。 科学者らは中米の太平洋岸沖の深海を調査し、深海貝の共生細菌から小さなカイアシ類の甲殻類の温度限界に至るまで、さまざまな生物種を研究した。

チームは、ROV 潜水の焦点を、東太平洋隆起として知られる一連の深海火山を形成する分岐構造プレートが形成されている地域に集中させました。 プレートが離れると、マグマが亀裂から泡立ち、冷えて新しい海底が形成されます。

これらの不安定な条件は熱水噴出孔に燃料を供給します。 極寒の水は、砕け散る海洋地殻の亀裂を通って浸透し、その下の灼熱のマグマと出会います。 海水が摂氏 400 度以上の温度に加熱されると、化学反応によって硫黄などの化学物質が豊富に含まれた過給流体が生成され、海底の開口部から噴き出します。

これらの間欠泉のような噴出孔は、化学物質をエネルギー源となる糖に変換するバクテリアのおかげで、暗闇の中でも繁栄できる深海の多様性のホットスポットです。 これらの細菌の一部は、巨大なチューブワーム (Riftia pachyptila) の細長い体の内部に存在します。 これらの虫は、露出した真っ赤な羽根状のえらが長さ 6 フィートの口紅の筒のように見え、通気口の周囲に密集して成長し、他の通気口の住人に生息地を提供しています。

噴火や地震によってその地域の火山活動が変化すると、これらの丈夫な虫の拠点は一掃されます。 しかし、数十キロ、場合によっては数百キロ離れた場所に新たな熱水噴出孔が出現すると、数年以内に巨大なチューブワームのそびえ立つ茂みが急速に定着してしまいます。

ブライト氏によると、これらのワームがどのようにして到着し、新たな噴出口に定着するのかはまだ不明だという。 科学者らは、通気口を囲む水柱の中にチューブワームの幼虫がほとんどいないことを発見しており、過給された液体が絶え間なく流れているため、幼虫が上から付着することも困難になると考えられます。 このことから研究者らは、チューブワームの幼虫が海底下の隙間を通って新たな噴出孔に到達するためにうごめいているのではないかという仮説を立てた。

このアイデアをテストするために、科学者らは ROV を海面下 2,500 メートルに位置する、よく研究されている熱水噴出孔であるティカ ベントに送りました。 当初、チームは海底の亀裂にメッシュの箱を貼り付け、岩の多い床自体とその下の地下の間を移動する動物を収集しました。 しかし、箱が扱いにくいことが判明したため、チームはより直接的な方法を採用した。それは、ROVのロボットアームで海底の重い塊をひっくり返し、その下にあるものを回収することだった。

これにより、地下世界の迷宮が明らかになりました。 岩に刻まれた洞窟や裂け目のネットワークでは、水は 25 度の穏やかな温度でした。これは、原生生物、細菌、ウイルス、さらにはカタツムリや虫などのいくつかの大きな生き物の微生物群集が繁栄するのに最適な条件を提供しました。