Hidrotermális kürtő
A hidrotermális nyílás a Föld tengerfenékén lévő olyan nyílás, amelyen keresztül geotermikus energia távozik. A tengervíz bejut, nagyon forróvá válik és felemelkedik. A legforróbbak sok fekete vegyi anyagot szállítanak, és fekete füstölőnek nevezik őket. A tudósok kevesebb fehér füstölőt találtak. A hő sok helyen a föld alól szökik ki. Ha a szárazföldön vannak, akkor általában forró források, gejzírek vagy fumarolák. Sok archaea és baktérium él a víz alatti hidrotermikus nyílások közelében. Ezekben élnek óriás csőférgek, kagylók és garnélarákok, valamint sok más eukarióta. A legkorábbi ismert életformák feltehetően ilyen források közelében éltek.
Egy hidrotermális szellőzőnyílás
A csőférgek a tollaikban élő baktériumokból nyerik az energiát.
Symphurus hydrophilus , egy laposhal, amely csak a hidrotermális nyílások közelében él.
Biológiai közösségek
A mélytengeri organizmusok nem jutnak napfényhez, ezért a kémiai lerakódásokban és hidrotermális folyadékokban található tápanyagokra szorulnak, amelyekben élnek. A környező tengerfenékhez képest azonban a hidrotermális ventillátorok zónáiban az élőlények sűrűsége 10 000-100 000-szer nagyobb.
A hidrotermális szellőzők közösségei azért képesek ilyen nagy mennyiségű életet fenntartani, mert a szellőzőkben élő szervezetek a kemoszintetikus baktériumoktól függenek táplálékként. Ezek a baktériumok a kénvegyületeket, különösen a hidrogén-szulfidot - amely a legtöbb ismert szervezet számára rendkívül mérgező vegyi anyag - használják fel szerves anyagok előállítására a kemoszintézis folyamatán keresztül.
A kemoszintetikus baktériumok vastag szőnyeggé nőnek, amely más élőlényeket, például kétéltűeket és kopárfejűeket vonz, amelyek közvetlenül a baktériumokat legelik. A nagyobb élőlények, mint a csigák, garnélarákok, rákok, óriás csőférgek, halak és polipok az elsődleges fogyasztók fölött ragadozó és zsákmányállatok táplálékláncát alkotják.
A tengerfenéki nyílások körüli élőlények fő csoportjai a férgek, a csigák és a rákfélék, a nagy kéthéjú kagylók és a "szem nélküli" garnélák alkotják a nem mikrobiális élőlények nagy részét.
A csőférgek fontos részét képezik a hidrotermális szellőzők körüli közösségnek. A tápanyagokat közvetlenül a szöveteikbe szívják fel. Egy uncia csőféreg szövetében körülbelül 285 milliárd baktérium található.
A csőférgeknek vörös tollazatuk van, amely hemoglobint tartalmaz. A hemoglobin egyesíti a kénhidrogént, és átadja azt a féreg belsejében élő baktériumoknak. Cserébe a baktériumok szénvegyületekkel táplálják a férget.
Az ökoszisztémában élő egyedülálló állatvilág további példái a Crysomallon squamiferum nevű csigafaj, amelynek lábát vasból és szerves anyagokból készült pikkelyek erősítik, valamint a "pompeji féreg", az Alvinella pompejana, amely akár 80 °C-os hőmérsékletet is képes elviselni.
Több mint 300 új fajt fedeztek fel a hidrotermális nyílásokban, amelyek közül sokan "testvérfajok" a földrajzilag elkülönült nyílásokban élő fajokhoz képest. Azt feltételezik, hogy mielőtt az észak-amerikai lemez áthaladt a Közép-atlanti gerincen, a Csendes-óceán keleti részén egyetlen biogeográfiai vent-régió volt. Az ezt követő utazási akadály elindította a különböző helyeken élő fajok evolúciós szétválását. A különböző hidrotermikus források között megfigyelhető konvergens evolúció példái a természetes szelekció és az evolúció egészének elméletét nagymértékben alátámasztják.
Egy fototróf baktériumfajt találtak egy fekete füstölő közelében Mexikó partjainál, 2500 méteres mélységben. A napfény nem hatol be ilyen mélyen a vízbe. Ehelyett a Chlorobiaceae családba tartozó baktériumok a fekete füstölő gyenge fényét használják fotoszintézisre. Ez az első a természetben felfedezett organizmus, amely kizárólag a napfénytől eltérő fényt használ a fotoszintézishez.
Kérdések és válaszok
K: Mi az a hidrotermikus szellőzőnyílás?
V: A hidrotermális nyílás a Föld tengerfenékén lévő olyan nyílás, amelyen keresztül geotermikus energia távozik.
K: Mi történik, amikor a tengervíz belép egy hidrotermális nyílásba?
V: A tengervíz belép egy hidrotermális nyílásba, nagyon felforrósodik, és felemelkedik.
K: Mik azok a fekete füstölők?
V: A legforróbb nyílások sok fekete vegyi anyagot hordoznak, és ezeket nevezik fekete füstölőknek.
K: Mik a fehér füstölők?
V: A tudósok kevesebb fehér füstölőt találtak, mint fekete füstölőt.
K: Milyen más geotermikus jellemzőket találunk a szárazföldön?
V: Ha a geotermikus jellemzők a szárazföldön vannak, akkor azok általában forró források, gejzírek vagy fumarolák.
K: Milyen élőlények élnek a hidrotermikus források közelében?
V: Sok archaea és baktérium él a hidrotermális nyílások közelében, amelyek óriás csőférgeket, kagylókat és garnélarákokat, valamint sok más eukariótát tartanak el.
K: Mit gondolnak a tudósok a legkorábbi ismert életformákról?
V: A tudósok úgy vélik, hogy a legkorábbi ismert életformák feltehetően hidrotermikus források közelében éltek.
