Miệng phun thủy nhiệt ma quái dưới biển sâu

August 3, 2016 Nghiên cứu giải thích cách các sinh vật di chuyển giữa các miệng phun thủy nhiệt
Các cộng đồng có chuyên môn cao hình thành tại các miệng phun thủy nhiệt ở biển sâu. Các cộng đồng này thường cách nhau hàng trăm hoặc hàng nghìn km, khiến các nhà sinh vật biển thắc mắc làm thế nào ấu trùng của cùng một loài di chuyển từ địa điểm này sang địa điểm khác. Sử dụng phân tích hải dương học và di truyền của vỏ thuộc chi Bathymodiolus, một nhóm các nhà khoa học quốc tế do Trung tâm Nghiên cứu Đại dương Kiel GEOMAR Helmholtz dẫn đầu đã chứng minh rằng có những miệng phun thủy nhiệt chưa được khám phá ở giữa các miệng phun đóng vai trò là điểm trung gian. Những loài giun ống lớn như bông hoa, những loài trai dài bằng chân, những con giun bọc thép và những loài cá có hình dáng ma quái chỉ là một số trong số những sinh vật tạo nên sự đa dạng độc đáo của các miệng phun thủy nhiệt nóng (còn gọi là khói đen) dưới biển sâu. Sự phát triển của các hệ sinh thái như vậy có liên quan đến hoạt động kiến ​​tạo và núi lửa dưới đáy đại dương. Các miệng phun thủy nhiệt thường bị cô lập và cách xa nhau. Trên sống núi giữa Đại Tây Dương, chúng cách nhau vài trăm - thậm chí hàng nghìn km. Nhiều loài động vật sống ở đó vẫn ở dưới lòng đất khi chúng trưởng thành. Chỉ trong giai đoạn ấu trùng, chúng mới có thể di chuyển từ vị trí này sang vị trí khác. Làm thế nào việc trao đổi giữa các quần thể khác nhau được tạo điều kiện thuận lợi vẫn còn là một bí ẩn đối với các nhà khoa học, vì việc nghiên cứu sự phân bố của ấu trùng trong đại dương hầu như không thể thực hiện được. Nghiên cứu này, được công bố trên tạp chí quốc tế Current Biology, đã làm sáng tỏ hiện tượng này. "Để phát hiện sự trao đổi giữa các miệng phun thủy nhiệt khác nhau ở sống núi giữa Đại Tây Dương, chúng tôi đã sử dụng kết hợp phân tích di truyền có độ phân giải cao và mô phỏng máy tính về sự phân bố của ấu trùng. Ví dụ: chúng tôi đã sử dụng vỏ của chi Bathymodiolus, như những loài động vật này là loài chủ chốt trong hệ sinh thái thủy nhiệt" Tiến sĩ Corinna Breusing của GEOMAR cho biết bằng tiếng Đức. Cô ấy là tác giả của nghiên cứu. Đối với các nhà hải dương học tham gia, đây là nghiên cứu đầu tiên vì không có dữ liệu về mô hình dòng chảy ở biển sâu. Giáo sư Tiến sĩ Arne Biastoch từ GEOMAR giải thích rằng họ đã sử dụng và điều chỉnh một số mô hình đại dương trước khi có được mô phỏng thực tế về mô hình trôi dạt của ấu trùng. Theo Tiến sĩ Biastoch, dữ liệu mô hình sau đó được hỗ trợ bằng phân tích phân tử - một sự kết hợp hiếm khi được sử dụng. Sau đó, nhóm nghiên cứu đã phát triển các dấu hiệu phân tử để tự phân tích các mối quan hệ vì dữ liệu di truyền của Bathymodiolus vẫn chưa được phát triển. Khi làm như vậy, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng mặc dù có tồn tại sự trao đổi giữa các quần thể khác nhau nhưng nó không xảy ra trong một thế hệ vì ấu trùng thường không trôi quá 150 km. Giáo sư Tiến sĩ Thorsten Reusch của GEOMAR cho biết phải có các miệng phun thủy nhiệt hoặc môi trường sống có tính chất tương tự chưa được khám phá ở Sống núi Trung Đại Tây Dương, đóng vai trò như một loại "điểm dừng", tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi giữa các cộng đồng khác nhau. Ông nói thêm rằng họ gọi những "điểm dừng" như vậy là những bậc đá ma quái, vì họ không biết vị trí của chúng hoặc chúng được thiết kế như thế nào. Kết quả nghiên cứu có liên quan vì hệ sinh thái thủy nhiệt có chứa trầm tích sunfua, được biết đến là nguồn khoáng sản tiềm năng cho tương lai. Tiến sĩ Breusing cho biết nếu trữ lượng sunfua bị suy thoái thì phải thiết lập các khu bảo vệ thích hợp, có tính đến đường di cư của những cư dân đặc biệt ở suối nước nóng. Ông hy vọng rằng công việc của họ có thể dẫn đến nghiên cứu sâu hơn về các sinh vật và khu vực địa lý khác, để thông tin thu thập được có thể được sử dụng để phát triển các nỗ lực bảo vệ hiệu quả. Thông tin thêm:  www.geomar.de Xem thêm: Vòng phun thủy nhiệt được phát hiện ở Vịnh California Khám phá các miệng phun thủy nhiệt tại quần đảo Azores Các nhà nghiên cứu biên soạn bản đồ 3D về trường thủy nhiệt ở Thái Bình Dương