Merenpohjassa hydrotermiset suuttimet pursuavat kiehuvan kuumaa vettä yläpuolella olevaan jääkylmään mereen. Muutaman metrin sisällä lämpötila vaihtuu kiehuvasta kylmään. Kaiken lisäksi paine on murskaavan kova, eikä valoa ole.
Tässä käsittämättömässä ympäristössä elää ”jetirapuja”, kynsisiä äyriäisiä, jotka löydettiin ensimmäisen kerran vuonna 2005. Niiden karvaiset käsivarret saavat ne näyttämään myyttiseltä kauhistuttavalta lumiukolta.
Ensimmäisen löydön jälkeen on löydetty vain viisi jetirapulajia. Niitä on kuitenkin löytynyt kaikkialta eteläiseltä pallonpuoliskolta. Nämä oudot pikkueläimet ovat löytäneet tavan elää joissakin maailman äärimmäisimmistä ympäristöistä.
Taannoin vuonna 2005 Robert Vrijenhoek Kaliforniassa sijaitsevasta Monterey Bayn akvaariotutkimusinstituutista johti ryhmää, joka tutki syvänmeren juoksuhautoja eteläisellä Tyynellämerellä. Aluksensa ollessa ankkuroituna 930 meripeninkulman päässä Pääsiäissaaren rannikosta tutkijat luotsasivat DSV Alvin -nimistä sukellusvenettä pitkin Tyynenmeren ja Antarktiksen harjujaksoa 2 200 metriä merenpinnan alapuolella. Eräällä sukelluksella meribiologi Michel Segonzac, joka työskentelee nykyään Pariisin luonnonhistorian kansallismuseossa Ranskassa, havaitsi merenpohjassa valtavan vaalean, karvaisen, rapuja muistuttavan otuksen.
Ymmärsin heti, että nämä karvaiset valkoiset ravut olivat jotain uutta tieteelle.
Seuraavilla sukelluksilla nähtiin paljon muitakin ”rapuja”, jotka tavallisesti piileskelivät kivien alla ja joiden käsivarsien kärkipäät olivat vain näkyvissä. Kun tutkijat toivat erään yksilön takaisin rantaan, he huomasivat, että se ei ollut vain upouusi laji, vaan se kuului uuteen sukuun: Kiwaidae-heimoon.
Kovapintainen äyriäinen sai nimekseen Kiwa hirsuta. ”Kiwa” on meriin liittyvän polynesialaisen jumaluuden nimi, ja ”hirsuta” tarkoittaa latinaksi ”karvaista”. Se sai kuitenkin nopeasti lempinimen ”jetirapu”, koska sen kynsissä olevat pitkät valkoiset karvapeitteet muistuttavat pelottavalla tavalla kammottavaa lumiukkoa. Nimestään huolimatta jetiravut eivät ole oikeita rapuja, jotka kaikki kuuluvat sukulaisryhmään.
”Kun havaitsin ne ensimmäisen kerran, tajusin heti, että nämä karvaiset valkoiset ravut olivat jotain uutta tieteelle”, Vrijenhoek sanoo. ”Vaikka saimme videokuvaa monista yksilöistä, kollegani ja minä pystyimme ottamaan näytteen vain yhdestä elävästä yksilöstä tästä hyvin syrjäisestä paikasta eteläisellä jäämerellä. Se on nyt Pariisin luonnonhistoriallisessa museossa, ja se on edelleen ainoa K. hirsuta -lajin yksilö.”
Jetirapujen nähtiin elävän basalttikallion pienistä halkeamista lähtevien tuuletusaukkojen ympärillä ja joidenkin savupiippujen juurella. Vaikka ympäristö on äärimmäinen, syvälle valtamerelle tyypillinen murskaava paine, Vrijenhoek sanoo, että vedet venttiilien ympärillä ovat ”lauhkeat 32 C, verrattuna 2 C:een, joka tyypillisesti vallitsee valtameren pohjassa”.”
Ne heiluttelivat kynsiään ylös ja alas hohtavassa venttiilin vedessä
”Ne eivät luultavasti koskaan pääse kuumaan veteen, koska emme nähneet niitä mustien savupiippujen tai muiden savupiippujen huipuilla”, Vrijenhoek sanoo. ”Ne ovat liikkuvia, joten ne voivat halutessaan paeta hyvin kuumasta vedestä.”
Tutkijat huomasivat myös, että jetiravut käyttäytyivät oudosti. Ne näyttivät vetävän karvaiset kyntensä hydrotermisistä aukoista pakenevien kuumien vesipilvien päälle. Tutkijat huomasivat tarkemmin tarkasteltuaan, että kynsien karvoja peittivät tuhannet bakteerit.
”Kun näin ne ensimmäisen kerran, huomasin, että ne heiluttivat kynsiään ylös ja alas kimmeltävässä venttiilivedessä”, Vrijenhoek sanoo. ”Arvelin, että ne saattoivat viestiä, kuten urosravut tekevät matalassa ympäristössä. Sitten eräs kollegani muistutti minua siitä, että siellä alhaalla oli täysin pimeää.”
Sen sijaan esitettiin ajatus, että jetiravut saattaisivat ”viljellä” bakteereja ravinnonlähteenä.
Kuva kirkastui, kun seuraavana vuonna löydettiin toinenkin jetiravulaji, joka asui merenpohjassa Costa Rican lähellä. Corvallisissa sijaitsevan Oregonin osavaltionyliopiston meriekologin Andrew Thurberin johtama ryhmä tutki metaanivuodotuksia: hydrotermisia aukkoja muistuttavia elinympäristöjä, joista vapautuu metaani- ja rikkivetykaasua. Toisin kuin purkausaukoista vapautuva vesi ei ole kuumaa, vaan samaa lämpötilaa kuin ympäröivä meri.
Tutkijat tulivat vakuuttuneiksi siitä, että ne viljelevät aktiivisesti mikrobeja
Sukellusveneen sukelluksen aikana luotsi Gavin Eppard havaitsi joukon jetirapuja pitelemässä kynsiään vuotokohdan yläpuolella, aivan kuten jetirapu. Hän keräsi yhden ja vei sen takaisin laboratorioon. Uusi laji nimettiin K. puravida, Costa Ricassa käytetyn sanonnan mukaan, joka tarkoittaa ”puhdasta elämää”.
Kuten ensimmäiselläkin lajilla, K. puravidan kynsissä olevat karvat olivat bakteerien peitossa. Todistaakseen, että planktonin sijaan bakteerit olivat jetiravun pääasiallinen ravinnonlähde, tutkijat analysoivat sen ruumiin hiili- ja rasvahappoja. Ne vastasivat läheisesti bakteereista löytyneitä.
Hiili oli lisäksi tietyssä muodossa, jota esiintyy vain eliöissä, jotka saavat energiansa ilman auringon valoa. Toisin sanoen hiili ei voinut olla peräisin planktonista, joka fotosyntetisoi. Sen on täytynyt tulla bakteereista, jotka käyttävät kemosynteesiksi kutsuttua prosessia, joka kerää energiaa suotovesistä vapautuvista kaasuista.
Uudet jetiravut eivät vain istuneet ja antaneet bakteerien kasvaa passiivisesti. Tutkijat vakuuttuivat siitä, että ne viljelivät mikrobeja aktiivisesti esittämällä eräänlaista tanssia ja heiluttamalla kynsiään vedessä. Liike tarjoaa bakteereille jatkuvan happi- ja sulfidikaasuvirran, joka voi auttaa niitä kasvamaan.
”K. puravida heiluttaa käsiään edestakaisin tihkuvassa nesteessä viljelläkseen bakteereja käsivarsillaan ja vartalollaan”, Thurber sanoo. ”Ne heiluvat edestakaisin rytmikkäästi varmistaakseen, että niiden mikrobiviljelmät voivat kasvaa mahdollisimman nopeasti. Joskus ne keräävät näitä bakteereja käyttämällä suuvarsiansa kaapimaan bakteereja kehostaan ja käsivarsistaan ja laittamalla ne suuhunsa. Niiden käsivarsissa on erityisiä karvoja, jotka ovat kammion muotoisia, jotta ne voivat tehdä tämän.”
Vaikka elämä valtameren pohjassa olisi meille inhorealistista, jetiravut suhtautuvat siihen kaikessa rauhassa.
”Ne ovat sokeita, joten valonpuutteella ei ole väliä, ja mitä tulee lämpöön, suolapitoisuuteen ja vedenpaineeseen, ne ovat tottuneet niihin ja sopeutuneet niihin”
”- Thurber sanoo. ”Lämpötila on pysynyt vakiona tuolla alueella tuhansia vuosia. Me lämmitämme sitä nyt, mutta muuten ne elävät yhdessä planeetan vakaimmista ympäristöistä.”
Karvainen rintakehä ja lihaksikas ulkonäkö muistuttavat jotakuta näyttelijä David Hasselhoffista
Yetirapujen suurin haaste näyttää olevan pääsyn ylläpitäminen merenpohjasta vapautuvaan nesteeseen. Sitä tulee ulos vain tietyillä alueilla. Jetiravut kerääntyvät näiden alueiden ympärille ja heiluttelevat käsiään edestakaisin saadakseen mahdollisimman paljon sulfidia. Ne näyttävät jopa pieksevän katkarapuja pois tieltä: nämä pienemmät eläimet yrittävät ehkä myös päästä käsiksi nesteeseen.
Eteenpäin vuoteen 2010, jolloin löydettiin kolmas jetirapulaji. Tämä löydettiin East Scotia Ridgen hydrotermisistä purkausaukoista, Etelämantereen edustan jääkylmistä vesistä, 2600 metrin syvyydestä.
Nimeltään K. tyleri, se sai lempinimen ”The Hoff”, koska sen karvainen rinta ja lihaksikas ulkonäkö muistuttivat jotakuta näyttelijä David Hasselhoffista. Se on kestävin ja sitkein tähän mennessä löydetty jetirapu, sillä olosuhteet, joissa sen on pärjättävä, ovat niin äärimmäiset.
Se johtuu siitä, että vaikka pursuava vulkaaninen vesi voi olla jopa 400 C:n kuumaa, vain muutaman metrin etäisyydellä venttiilistä vesi on lähes 0 C:n lämpötilassa. Hoffin rapu saattaa olla ainoa eläin, joka elää sekä äärimmäisen kuumissa että kylmissä ympäristöissä. Olosuhteista huolimatta tuuletusaukko kuhisee jetirapuja, joiden koko vaihtelee puolesta metristä vajaaseen senttiin.
Kylmyys vaatii veronsa niiden elimistöltä, joten ne lisääntyvät vain kerran ennen kuolemaansa
Jetiravut on rajattu hyvin pienelle elinkelpoiselle alueelle: jos ne joutuisivat liian lähelle tuuletusaukkoa, ne kiehuisivat elävältä, ja jos ne joutuisivat liian kauas, ne voisivat saada hypotermian. Niinpä ne kasaantuvat päällekkäin ja täyttävät jokaisen vapaan tilan. Tutkijat laskivat 700 jetirapua neliömetriä kohti.
K. tyleri-jetiravut ovat paljon lihaksikkaampia ja tiiviimpiä kuin sukulaisensa. Tämä auttaa niitä tarttumaan tuuletusaukkojen pystysuoriin pintoihin.
Mutta niiden elämäntapa aiheuttaa joitakin logistisia ongelmia. Lämpöaukkojen ympärillä oleva asuinvyöhyke on liian lämmin jetirapujen toukille, jotka tarvitsevat kehittyäkseen kylmempiä lämpötiloja. Tämä pakottaa naaraat jättämään turvallisen kodin ja menemään kylmempään veteen lisääntymään. Kylmyys vaatii veronsa niiden keholta, joten ne lisääntyvät vain kerran ennen kuolemaansa.
Neljäs laji seurasi vuotta myöhemmin.
Vuonna 2011 Jon Copleyn johtamat tutkijat olivat tutkimusretkellä, jossa he tutkivat hydrotermisia purkausaukkoja noin 2 000 kilometriä kaakkoon Madagaskarista Intian valtamerellä. He havaitsivat jetirapuja hydrotermisissä purkauksissa Lonqi eli ”Lohikäärmeen Henkäys” -nimisen paikan ympärillä 2 800 metrin syvyydessä. Vuonna 2016 julkaistussa tutkimuksessa he kuvailivat nähneensä lajin ensimmäistä kertaa.
Lämpötila, jossa tällaiset ravut elävät, ei ole lämpimämpi kuin matalissa trooppisissa merissä
Jeti-ravut löytyivät ”purkautumissuihkuiksi” kutsuttujen mineraalisten piippujen kyljestä, jotka kohoavat merenpohjan yläpuolelle ja sylkevät ulos kuumaa tuliperäistä vettä. Niissä on runsaasti mineraaleja, kuten kuparia ja kultaa, mikä tekee niistä ihanteellisia kohteita merenpohjan kaivosyhtiöille.
Alue on täynnä elämää. Jetirapujen ohella tutkijat löysivät kaksi uutta etanalajia, uuden limpettilajin, uuden suomulajin ja toisen uuden syvänmeren matolajin.
Uudet jetiravut, joille ei ole vielä annettu nimeä, ovat hieman erilaisia kuin serkkunsa. Niillä ei ole samanlaisia pitkiä kynsiä eli ”chelaeja” kuin K. hirsutalla ja K. puravidalla. Niiden lyhyissä kynsissä ei myöskään ole karvoja, joten ne eivät kerää bakteereja kynsiinsä kuten nämä lajit.
Sen sijaan näillä jetiravuilla on karvainen rintakehä, mikä tekee niistä samankaltaisia kuin Etelämantereen ”Hoff”-jetiravuista. Niiden rintakarvoja peittävät tyypillisesti bakteerit, jotka joko pyyhkäistään ylös savupiipusta tai ”viljellään” karvoihin myöhemmin syötäväksi.
Vaikka savupiipusta pursuavan veden lämpötila on vähintään 300 C, lämpötila, jossa jetiravut todellisuudessa elävät, ei todennäköisesti ole lämpimämpi kuin 25 C.
Kaikki tähän mennessä löydetyt jetiravut ovat olleet eteläisellä pallonpuoliskolla
”Lukuun ottamatta sitä, että ne mahdollisesti selviytyvät kemiallisista olosuhteista, jotka saattavat olla haastavia useimmille muille meren eliöille, kuten tavallista korkeammat rikkivedyn pitoisuudet ja ajoittain tavallista alhaisemmat happipitoisuudet, kun lämpimät nesteet diffundoituvat pois savupiipuista, ympäristö, jossa ravut elävät, ei ole oikeastaan ”äärimmäinen””, Copley sanoo. ”Lämpötila, jossa tällaiset ravut elävät, ei ole lämpimämpi kuin matalissa trooppisissa merissä, joissa kukoistaa runsaasti meren elämää. 2,8 kilometrin syvyys on vain noin neljäsosa meren syvimmän kohdan syvyydestä ja siten paineesta, jossa eläimistö vielä elää, ja muut rapujen kaltaiset eläimet elävät paljon syvemmällä kuin nämä tuuletusaukot.”
Tutkijat analysoivat jetirapujen geenejä ja havaitsivat, että ne ovat läheistä sukua Antarktiksen edustalta löydetyille ”Hoffin” jetiravuille. Näillä kahdella lajilla oli viimeksi yhteinen esi-isä noin 1,5 miljoonaa vuotta sitten, mikä ei ole evoluution mittakaavassa kovin pitkä aika.
Viides ja (toistaiseksi) viimeinen jetirapulaji löydettiin vuonna 2013. Ne saivat nimekseen K. araonae, ja ne elivät hydrotermisten purkausaukkojen vieressä noin 2 000 metrin syvyydessä Australian-Antarktisen harjun varrella. Niillä on pitkät kynnet kuten ”alkuperäisellä” jetiravulla K. hirsuta, mutta ne eivät ole erityisen karvaisia.
Nyt kun muutama laji on löydetty, voimme tehdä valistuneen arvauksen siitä, mistä jetiravut ovat kotoisin.
On todennäköistä, että jetirapuja on ollut olemassa jo jonkin aikaa. Vuonna 2013 tehty analyysi niiden geeneistä viittaa siihen, että suku kehittyi noin 30 miljoonaa vuotta sitten. Se on suunnilleen sama aika, jolloin niiden esi-isien uskotaan ensimmäisen kerran asuttaneen hydrotermiset purkausaukot ja kylmät suotovedet.
Kaikki tähän mennessä löydetyt jetiravut ovat olleet eteläisellä pallonpuoliskolla, useimmat Etelämantereeseen rajoittuvissa valtamerissä. Tämä viittaa siihen, että ne ovat alun perin kehittyneet siellä.
Ensimmäinen löydettiin vasta vuonna 2005, ja niitä löytyy koko ajan lisää ja lisää.
Mutta vuonna 2000 julkaistussa tutkimuksessa kuvailtiin 100 miljoonaa vuotta vanhan jetiravun sukulaisen fossiilia, joka löydettiin nykyisen Alaskan alueelta. Pristinaspina gelasina kuuluu eri heimoon, mutta saattaa olla nykyisten jetirapujen esi-isä. Sen jälkeläiset ovat saattaneet siirtyä asuttamaan samoja hydrotermisia purkausaukkoja ja kylmiä vuotoja noin 70 miljoonaa vuotta myöhemmin.
Näyttää todennäköiseltä, että jeti- ja Hoff-rapuja on olemassa enemmänkin. Toistaiseksi niitä on löydetty vain purkausaukoista ja vuotokohdista, mutta on olemassa muitakin syvänmeren alueita, joissa on samankaltaiset olosuhteet ja joissa ne voisivat mahdollisesti viihtyä. Mätänevät valaiden raadot ovat yksi tällainen paikka.
”Ne ovat olemassa näissä elinympäristöissä, koska ne voivat ruokailla bakteereilla, jotka saavat energiaa sulfidista ja metaanista, ja tuuletusaukot ja vuotokohdat (sekä mätänevät valaat, levät ja puu) ovat tärkeimmät paikat, joista ne voivat löytää tätä”, Thurber sanoo. ”Tämä ei tarkoita, etteivätkö ne voisi selviytyä muissa paikoissa, emme vain ole löytäneet niitä.”
”Tähän mennessä on löydetty vain viisi yetiä. Ensimmäinen löydettiin kuitenkin vasta vuonna 2005, ja löydämme koko ajan lisää ja lisää”, Thurber sanoo. ”Syvänmeren alueella on vielä niin paljon löydettävää, että en ole yllättynyt, että löydämme jatkuvasti uusia asioita. Mutta niin monta yetistä on todella hämmästyttävää.”
Jos liityt yli kuuden miljoonan BBC Earth -fanin joukkoon tykkäämällä meistä Facebookissa tai seuraamalla meitä Twitterissä ja Instagramissa.
Jos pidit tästä jutusta, tilaa viikoittainen bbc.comin feature-uutiskirje nimeltään ”If You Only Read 6 Things This Week”. Käsin poimittu valikoima juttuja BBC:n pääkaupungista, kulttuurista, maapallon tulevaisuudesta ja matkailusta, joka toimitetaan postilaatikkoosi joka perjantai.