Glony – prawdziwe płuca świata

Glony – prawdziwe płuca świata

Życie, które widzimy dookoła siebie, stanowi jedynie namiastkę życia na ziemi w ogóle. Szacuje się bowiem, że powierzchnię lądów zamieszkuje około 2 min gatunków, natomiast w oceanach – niezbadanych i tajemniczych – żyje ich najprawdopodobniej pięć razy tyle.

Większość jest ciągle jeszcze nieznana współczesnej nauce, możliwe również, ze nigdy nie zostanie poznana…

Wbrew powszechnej opinii to nie dżungla Amazonii pełni funkcję płuc naszej planety oraz zapewnia równowagę klimatyczną, ale mikroskopijne glony zasiedlające bezkresne przestrzenie oceanów. Także największa część biomasy na Ziemi ukrywa się głęboko pod powierzchnią mórz. Okazuje się, że wszystkie lasy, pastwiska i żyjące tam zwierzęta ważą razem mniej niż odkryte niedawno w skałach osadowych morskiego dna prymitywne bakterie!

Mieszkańcy dna morskiego

Mieszkańcy osadów tworzą dwa mało związane ze sobą światy, w zupełnie różnych skalach. Pierwszy to mikrokosmos bakterii, wirusów, grzybów i wszelkiej maści jednokomórkowców. Są wśród nich producenci (organizmy prowadzące fotosyntezę) zajmujący oświetlone obszary dna morskiego. Przeważają okrzemki. Znajdują one wystarczającą do życia ilość światła nawet pod jedno centymetrową warstwą gruboziarnistego piasku. Ostatnie pomiary sugerują, że na szelfach morskich organizmy te dostarczają nawet 30 proc. produkcji pierwotnej.

Poza okrzemkami morskie dno zamieszkują mikroorganizmy rozkładające materię organiczną, a także mikroskopijnych rozmiarów roślinożercy i drapieżniki (głównie orzęski i nicienie). Spotkać tutaj można także kilkumilimetrowe skąposzczety, dorastające do 30 cm wieloszczety i kraby. Na jednym metrze kwadratowym płytkich morskich osadów żyje ok. 10 milionów jednomilimetrowych nicieni i kilka tysięcy wieloszczetów, małży i skorupiaków.

Organizmy te albo same poruszają się od powierzchni w głąb osadu, albo aktywnie przepompowują wodę. Wiele z nich tworzy dość trwale budowle, wyściełając podziemne korytarze śluzowatą wydzieliną lub otaczając się sztywną konstrukcją z rurek. Rekordziści to podobne do krewetek skorupiaki z gatunku Calianassa, które kopią w dnie pionowe szyby z licznymi bocznymi korytarzami, głębokie nawet na 2 m.

Wielka aktywność nadmorskich plaż

W czasie badań osadów naukowcy interesują się przede wszystkim zawartością martwej materii. Szczątki organiczne stanowią w żyznych glebach nawet do 40 proc. masy próbki. W mulistych osadach morskich bywa ich 10 razy mniej. Natomiast najuboższe pod tym względem są żwiry i piaski. Próbki pobrane z plaż i piaszczystych płycizn zawierają zaledwie 0,1-0,5 proc. organicznych szczątków. Z tego powodu miejsca te były powszechnie uznawane za nieaktywne biologicznie i chemicznie.

Dopiero na początku lat 90. dwudziestego wieku niemieccy mikrobiolodzy udowodnili, że niska zawartość materii organicznej jest właśnie wynikiem wielkiej aktywności plaż. Po prostu wszystko, co dostaje się do wody wypełniającej pory morskich piasków, jest spalane (metabolizowane) tak szybko, że na stałe w osadzie pozostaje tylko te mierzone 0,1 proc. martwej materii.

Bakterie ekstremofilne

Osady mają ważną cechę, która decyduje o ich znaczeniu dla geochemii i biologii. Mowa o przestrzeniach między ziarnami. W mulistych czy gliniastych glebach i osadach morskich ich wielkość mierzy się w mikrometrach. Natomiast w piaskach i żwirach grube ziarna tworzą skomplikowaną sieć kanalików 0 średnicy nawet kilku milimetrów, dzięki którym świat na powierzchni łączy się z tym pod spodem. Woda, tlen, substancje odżywcze przenikają tym głębiej w osad, im bardziej jest on porowaty. Kilka lub kilkanaście centymetrów pod powierzchnią dna rozpoczyna się strefa beztlenowa. W tej warstwie osadów procesy redukcji przeważają nad utlenianiem i jeżeli trafi tam wystarczająca ilość materii organicznej, powstają siarkowodór i metan. Tutaj właśnie występują niezwykle ciekawe bakterie ekstremofilne, które zdolne są egzystować w miejscach, gdzie teoretycznie życie nie powinno istnieć.

Podwodne dżdżownice

To porowatość osadu decyduje o tym, jakie organizmy go zamieszkują. Większość organizmów zasiedla górną, dwudziestocentymetrową warstwę dna, głębiej liczba i różnorodność gatunków spadają szybko. Znaczenie dżdżownic dla żyzności gleby znane było dzięki Darwinowi od dawna. Spulchnianie gleby, napowietrzanie jej, przemieszczanie cząstek organicznych z powierzchni w głąb – to gigantyczna praca wykonywana dla nas za darmo przez kilkucentymetrowe zwierzęta.

W badaniach morskich osadów duże ryjące organizmy nazywa się bioturbatorami, a ich działalność podobna jest do trudu lądowych dżdżownic. Ogromna ilość węgla wiązanego jako CO2 podczas fotosyntezy przez fitoplankton na powierzchni morza opada następnie wraz z obumarłymi organizmami na dno i tam wprowadzana jest w głąb osadu przez małe i duże stworzenia. W ten sposób węgiel organiczny zostaje na trwałe zmagazynowany pod powierzchnią osadów i „z biologii przechodzi do geologii” — to bezcenna usługa dla cywilizacji walczącej z nadmiarem CO2 w atmosferze.