ย้อนกลับไปหลายร้อยปีก่อน นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เชื่อกันว่าสิ่งมีชีวิตสามารถอยู่ได้ในสภาพแวดล้อมที่จำกัดไม่ว่าจะด้านอุณหภูมิ ความดัน การใช้ออกซิเจน และที่สำคัญที่สุดคือแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ ทำให้ไม่มีใครเชื่อว่า ในบ่อน้ำพุร้อน ในถ้ำที่มืดมิด และในใต้ทะเลลึกจะมีชีวิตอาศัยอยู่
แต่แล้วเมื่อเทคโนโลยีก้าวหน้า ผู้คนจำนวนมากก็ต้องเปลี่ยนความคิด แบคทีเรียจำนวนมากสามารถอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมสุดขั้วได้อย่างไม่มีปัญหา สิ่งมีชีวิตเรียบง่ายอย่างฟองน้ำและหนอนทะเลก็กัดกินเคมีที่ปล่อยออกมาจากปล่องความร้อนใต้ทะเลอย่างเอร็ดอร่อย
และในตอนนี้พวกเขาก็พบว่าสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนมากขึ้นอย่างแมงมุมทะเลก็รู้จักใช้ประโยชน์จาก ‘มีเทน’ โมเลกุลที่เป็นอันตรายต่อมนุษย์และชั้นบรรยากาศโลก เพื่อเอาชีวิตรอดอยู่ใต้ทะเลที่มืดมิดได้อย่างน่าทึ่ง ตามรายงานล่าสุดที่เผยแพร่ไว้บนวารสาร PNAS แสดงให้เห็นว่าชีวิตต่างมีหนทางของมันเอง
“เช่นเดียวกับที่คุณได้กินไข่เป็นอาหารเช้า แมงมุมทะเลจะกินพื้นผิวของร่างกายและกินแบคทีเรียทั้งหมดเพื่อสารอาหาร” ชานา กอฟเฟรดี (Shana Goffredi) ศาสตราจารย์และหัวหน้าภาควิชาชีววิทยาที่วิทยาลัยอ็อกซิเดนทัล และหัวหน้าทีมวิจัยกล่าว อันที่จริงแล้วนี่เป็นครั้งแรกสุดที่พบในแมงมุมทะเล
เป็นที่รู้กันดีว่า ก๊าซมีเทนนั้นก่อให้เกิดผลเสียได้มากเพียงใดเมื่ออยู่ระดับพื้นดิน มันอันตรายต่อสุขภาพมนุษย์โดยตรงซึ่งทำให้เกิดอาการเจ็บป่วยมากมายเช่น คลื่นไส้ อาเจียน ไปจนถึงหมดสติ อีกทั้งยังก่อให้เกิดปัญหาทางระบบประสาทได้ด้วยเช่นกัน
ยิ่งไปกว่านั้น ก๊าซมีเทน ยังเป็นหนึ่งในสารตั้งต้นที่ก่อให้เกิดปรากฏการณ์ ‘โอโซนระดับพื้นดิน’ ซึ่งก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อโรคจำนวนมาก และที่สำคัญมันยังเป็นหนึ่งในก๊าซที่สร้างผลกระทบสำคัญต่อภาวะเรือนกระจกแก่โลก โดยรวมแล้ว มีเทน เป็นสิ่งที่ไม่มีใครต้องการสำหรับสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนพื้นดิน
แต่ทว่าเมื่อเราดำดิ่งลงไปยังระบบนิเวศใต้ท้องทะเลลึกในสถานที่ที่แสงแดดไม่อางส่องถึงได้ มีเทนที่ไม่มีใครต้องการนี้กลับเป็นที่โปรดปรานของสัตว์อย่างแมงมุมทะเล 3 สายพันธุ์ใหม่ที่เพิ่งได้รับการค้นพบ พวกมันวิวัฒนาการมาใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์ที่ชื่นชอบมีเทน
“นี่คือความงดงามของการอยู่ร่วมกันระหว่างสองสิ่งนี้: แบคทีเรียได้รับโซนโกลดิล็อกส์ (Goldilocks Zone; เขตที่อาศัยอยู่ได้) ที่สมบูรณ์แบบพร้อมทุกสิ่งที่พวกมันต้องการ” นิโคล ดูบิลิเยร์ (Nicole Dubilier) นักชีววิทยาทางทะเล ศาสตราจารย์และผู้อำนวยการแผนกการอยู่ร่วมกันของสถาบันจุลชีววิทยาทางทะเลมักซ์พลังค์ ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งนี้ กล่าว
“แม้ว่า 80% ของประชากร(แบคทีเรีย)จะถูกแมงมุมกิน ก็ยังถือว่าคุ้มค่าที่จะปล่อยให้ 20% อยู่รอดและสืบพันธุ์ต่อไป” เขาเสริม
กระบวนการเริ่มต้นนั้นเกิดขึ้นเมื่อสัตว์ทะเลตัวใดตัวหนึ่งตายลง มันจะจมลงสู่ก้นทะเลและถูกฝัง ทำให้เกิดกระบวนการย่อยสลาย ก๊าซมีเทนก็จะถูกปล่อยออกมาและหลุดรอดไปตามรอยแตกบนพื้นกลายเป็นฟองอากาศ แต่แทนที่จะลอยไปตามกระแสน้ำ จุลินทรีย์บางชนิดรู้จักที่จะเกาะติดกับสัตว์ทะเลเพื่อให้อยู่ท่ามกลางฟองอากาศเหล่านั้น
ทว่าสัตว์ทะเลบางตัวก็มีกลยุทธ์ที่จะใช้ตอบโต้ แมงมุมสายพันธุ์ใหม่นี้เป็นตัวแรกสุดที่พบว่ามันกินจุลินทรีย์ที่กินมีเทนซึ่งอาศัยอยู่ตามเปลือกของมันอีกทีหนึ่ง เข้าร่วมกลุ่มผู้ใช้มีเทนเป็นแหล่งพลังงานเช่นเดียวกับหนอนท่อและฟองน้ำ
สิ่งที่น่าสนใจยิ่งกว่านั้นคือการสืบพันธุ๋ของมัน แมงมุมที่เพิ่งค้นพบเหล่าน้มีลักษณะโปร่งแสงและมีความยาวเพียง 1 เซนติเมตรเท่านั้น ด้วยเหตุนี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าพวกมันไม่น่าจะเดินทางไกลได้นัก โดย 3 สายพันธุ์ต่างค้นพบในพื้นที่ที่แตกต่างกัน (นอกชายฝั่งแคลิฟอร์เนียตอนใต้ และอลาสก้า)
เมื่อถึงเวลาขยายพันธุ์ แมงมุมตัวเมีนจะยิ่งไข่จากร่างกายหลายร้อยฟอง ในขณะที่ตัวผู้จะรวบรวมไข่ดังกล่าวให้เป็นมัดคล้ายถุง แล้วพันที่รอบขาเหมือนเป็นสร้อยข้อมือ และเมื่อไข่ฟัอกออกมา ทีมวิจัยก็สังเกตเห็นว่าแบคทีเรียที่อาศัยอยู่บนพ่อแมงมุม จะเคลื่อนย้ายไปเกาะติดกับลูกแมงมุม ทำให้ลูกมีแหล่งอาหารในระยะยแรก
“ความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกันนี้ ไม่เพียงแต่เป็นกลยุทธ์การเอาตัวรอดที่ชาญฉลาด แต่ยังอาจช่วยดักจับมีเทนที่ทำให้โลกร้อนได้ ก่อนที่มันจะหลุดลอยไปสู่ชั้นบรรยากาศ” กอฟเฟรดี กล่าว “แม้จะมีขนาดเล็ก แต่แมงมุมเหล่านี้ และจุลินทรีย์ที่ติดมาด้วยก็อาจเป็นผู้ดูแลวงจรคาร์บอนที่ไม่มีใครไม่รู้จักในระบบนิเวศที่สุดขั้วที่สุดแห่งหนึ่งของโลก”
เนื่องจากระบบนิเวศใต้ทะเลลึกน่าจะมีบทบาทสำคัญในการป้องกันไม่ให้มีเทนเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลก กอฟเฟรดี เสริมว่า เราอาจใช้ประโยชน์จากจุลินทรีย์เหล่านี้เพื่อเพาะเลี้ยงและลดมลพิษในน้ำบนผิวโลก เพราะมีเทนถือเป็นก๊าซที่ทำให้โลกร้อนรุนแรงขึ้น
“แม้ว่าท้องทะเลลึกจะดูห่างไกล แต่สิ่งมีชีวิตทุกชนิดก็เชื่อมโยงถึงกัน แม้ว่าพวกมันจะตัวเล็ก แต่สัตว์เหล่านี้ก็ส่งผลกระทบอย่างใหญ่หลวงต่อสิ่งแวดล้อมเหล่านั้น” กอฟเฟรดี กล่าว “เราไม่สามารถหวังใช้ประโยชน์จากมหาสมุทรอย่างยั่งยืนได้ หากเราไม่เข้าใจมหาสมุทรอย่างแท้จริง”
ชีวิตต่างมีหนทางของมันแม้แต่ใต้ทะเลลึก ชีวิตเหล่านั้นก็ได้พัฒนาวิธีการเอาตัวรอดในสภาวะสุดขั้วได้อย่างน่าประทับใจ จึงไม่น่าแปลกใจเลยที่เราที่อาศัยอยู่บนพื้นดินจะมองว่าพวกมันแปลกประหลาดราวกับ ‘ต่างดาว’ และนี่อาจเป็นเบาะแสให้เรามองหาสิ่งมีชีวิตบนดาวดวงอื่นได้กว้างขึ้น
“งานวิจัยนี้เน้นย้ำปฏิสัมพันธ์ที่ไม่เคยปรากฏมาก่อนระหว่างสายพันธุ์สัตว์และจุลินทรีย์ที่ขับเคลื่อนด้วยสารเคมี โดยแนะนำเส้นทางการพึ่งพาอาศัยกันอีกทางหนึ่งสำหรับการถ่ายโอนคาร์บอนมีเทนโดยตรง จากจุลินทรีย์ไปยังชีวมวลของสัตว์ในทะเลลึก” รายงานสรุป
สืบค้นและเรียบเรียง
วิทิต บรมพิชัยชาติกุล
ที่มา
https://interestingengineering.com