W głębokim morzu żyją 'crabs' that look like yetis

At the bottom of the ocean, hydrothermal vents spew out boiling-hot water into the ice-cold sea above. W ciągu kilku stóp temperatura zmienia się z parzącej na lodowatą. Na dodatek, ciśnienie jest miażdżąco intensywne i nie ma światła.

To niewyobrażalne środowisko jest domem dla „krabów yeti”, szponiastych skorupiaków po raz pierwszy odkrytych w 2005 roku. Ich owłosione ramiona sprawiają, że wyglądają jak mityczny odrażający bałwan.

Od czasu pierwszego odkrycia znaleziono tylko pięć gatunków krabów yeti. Ale pojawiły się one na całej południowej półkuli. Te dziwne małe stworzenia znalazły sposób, aby żyć w niektórych z najbardziej ekstremalnych środowisk na świecie.

W 2005 roku Robert Vrijenhoek z Monterey Bay Aquarium Research Institute w Kalifornii prowadził zespół badający głębinowe rowy w południowym Pacyfiku. Ze swoim statkiem zakotwiczonym 930 mil od wybrzeża Wyspy Wielkanocnej, naukowcy pilotowali łódź podwodną o nazwie DSV Alvin wzdłuż Grzbietu Pacyficzno-Antarktycznego, 2200 metrów poniżej poziomu morza. Na jednym z nurkowań, biolog morski Michel Segonzac, który jest teraz w Narodowym Muzeum Historii Naturalnej w Paryżu, Francja, zauważył ogromny blond włochaty krab-jak stworzenie na dnie morza.

Natychmiast zdałem sobie sprawę, że te owłosione białe kraby były czymś nowym dla nauki

Na kolejnych nurkowań, wiele więcej „kraby” były postrzegane, zwykle ukrywa się pod skałami z tylko czubki ich ramion poking up. Kiedy badacze przynieśli okaz z powrotem na brzeg, odkryli, że był to nie tylko zupełnie nowy gatunek, ale należał do nowej rodziny: Kiwaidae.

Twardy skorupiak został nazwany Kiwa hirsuta. „Kiwa” to imię polinezyjskiego bóstwa związanego z oceanem, a „hirsuta” oznacza po łacinie „włochaty”. Szybko jednak nadano mu przydomek „kraba yeti”, ponieważ długie, kudłate, białe włosy na jego pazurach niesamowicie przypominają odrażającego bałwana. Pomimo nazwy, kraby yeti nie są prawdziwymi krabami, które wszystkie należą do pokrewnej grupy.

„Kiedy po raz pierwszy zaobserwowano, natychmiast zdałem sobie sprawę, że te owłosione białe kraby były czymś nowym dla nauki”, mówi Vrijenhoek. „Chociaż udało nam się nagrać wiele osobników, moi koledzy i ja byliśmy w stanie pobrać próbkę tylko jednego żywego okazu z tego bardzo odległego miejsca na Oceanie Południowym. Obecnie przebywający w Muzeum Historii Naturalnej w Paryżu, pozostaje jedynym okazem K. hirsuta.”

Kraby yeti były widziane jako żyjące wokół otworów wentylacyjnych, które emanowały z małych pęknięć w bazaltowej skale, oraz u podstawy niektórych kominów palacza. Chociaż środowisko jest ekstremalne, z ciśnieniem miażdżącym typowym dla głębokiego oceanu, Vrijenhoek mówi, że wody wokół otworu wentylacyjnego są „balsamiczne 32C, w porównaniu do 2C zwykle spotykanych na dnie oceanu.”

Machali pazurami w górę i w dół w mieniącej się wodzie z wentyla

„Prawdopodobnie nigdy nie dostają się do gorącej wody, ponieważ nie widzieliśmy ich na szczytach czarnych palaczy lub innych kominów” – mówi Vrijenhoek. „Są mobilne, więc mogą uciec z bardzo gorącej wody, jeśli chcą.”

Naukowcy zauważyli również, że kraby yeti wykonywały dziwne zachowanie. Wydawało się, że przeciągają swoje futrzane pazury nad pióropuszami gorącej wody wydobywającej się z kominów hydrotermalnych. Po bliższym przyjrzeniu się badacze zauważyli, że włosy na pazurach były pokryte tysiącami bakterii.

„Kiedy zobaczyłem je po raz pierwszy, zauważyłem, że machają pazurami w górę i w dół w mieniącej się wodzie z otworów wentylacyjnych”, mówi Vrijenhoek. „Spekulowałem, że mogą to być sygnały, tak jak robią to samce krabów skrzypłoczy na płyciznach. Wtedy jeden z moich kolegów przypomniał mi, że jest tam zupełnie ciemno.”

Zamiast tego wysunięto pomysł, że kraby yeti mogą „hodować” bakterie jako źródło pożywienia.

Obraz stał się jaśniejszy, gdy w następnym roku odkryto drugi gatunek kraba yeti żyjący na dnie oceanu w pobliżu Kostaryki. Zespół kierowany przez Andrew Thurbera, ekologa morskiego z Oregon State University w Corvallis, badał wycieki metanu: siedliska podobne do kominów hydrotermalnych, które uwalniają metan i gaz siarkowodorowy. W przeciwieństwie do kominów, woda uwalniana z wycieków nie jest gorąca, ale ma taką samą temperaturę jak otaczający ocean.

Naukowcy stali się przekonani, że aktywnie hodują mikroby

Podczas nurkowania w łodzi podwodnej pilot Gavin Eppard zauważył kilka krabów yeti trzymających pazury nad wyciekiem, podobnie jak krab yeti. Zebrał jednego i zabrał go do laboratorium. Nowy gatunek został nazwany K. puravida, po kostarykańskim powiedzeniu, które oznacza „czyste życie”.

Tak jak w przypadku pierwszego gatunku, włoski na pazurkach K. puravida były pokryte bakteriami. Aby udowodnić, że to właśnie bakterie, a nie plankton, były głównym źródłem pożywienia kraba yeti, naukowcy przeanalizowali zawartość węgla i kwasów tłuszczowych w jego ciele. Pasowały one ściśle do tych znalezionych w bakteriach.

Co więcej, węgiel był w specyficznej formie, która występuje tylko w organizmach, które uzyskują swoją energię bez użycia światła słonecznego. Innymi słowy, węgiel nie mógł pochodzić z planktonu, który fotosyntetyzuje. Musiał pochodzić od bakterii, które wykorzystują proces zwany chemosyntezą, który pozyskuje energię z gazów uwalnianych z wycieków.

Nowe kraby yeti nie tylko siedziały tam, biernie pozwalając bakteriom rosnąć na nich. Naukowcy byli przekonani, że aktywnie hodowały one mikroby, wykonując swego rodzaju taniec i machając pazurami w wodzie. Ruch ten zapewnia bakteriom stały dopływ tlenu i gazu siarczkowego, co może pomóc im rosnąć.

„K. puravida macha ramionami tam i z powrotem w cieczy, aby hodować bakterie na swoich ramionach i ciele”, mówi Thurber. „Huśtają się rytmicznie tam i z powrotem, aby upewnić się, że ich uprawy mikrobiologiczne mogą rosnąć tak szybko, jak to możliwe. Czasami zbierają te bakterie, używając swoich ramion gębowych do zeskrobywania bakterii z ciała i ramion, a następnie wkładając je do ust. Mają specjalne włosy na tych ramionach, które są ukształtowane jak grzebienie, aby umożliwić im to.”

Choć życie na dnie oceanu byłoby dla nas niegościnne, kraby yeti biorą to wszystko w swoim kroku.

„Są ślepe, więc brak światła nie ma znaczenia, a jeśli chodzi o ciepło, zasolenie i ciśnienie wody, wszystko to jest tym, do czego są przyzwyczajone i do czego są przystosowane”, mówi Thurber. „Temperatura w tym regionie jest stała od tysięcy lat. Ocieplamy go teraz, ale poza tym żyją w jednym z najbardziej stabilnych środowisk na planecie.”

Jego owłosiona klatka piersiowa i muskularny wygląd przypominały komuś aktora Davida Hasselhoffa

Największym wyzwaniem, jakie wydają się mieć kraby yeti, jest utrzymanie dostępu do płynu uwalnianego z dna morskiego. Wypływa on tylko w pewnych obszarach. Kraby yeti tłoczą się wokół tych obszarów i machają ramionami w przód i w tył, aby uzyskać jak największy dostęp do siarczku. Pojawiają się nawet po to, aby odganiać krewetki: te mniejsze zwierzęta mogą również próbować uzyskać dostęp do płynu.

Przód do roku 2010 i odkryto trzeci gatunek kraba yeti. Ten jeden został znaleziony na otworach hydrotermalnych East Scotia Ridge, w lodowatych wodach poza Antarktydą, 2,600m pod wodą.

Nazywany K. tyleri, został przezwany „the Hoff”, ponieważ jego owłosiona klatka piersiowa i muskularny wygląd przypominały komuś aktora Davida Hasselhoffa. Jest to najtwardszy i najtwardszy krab yeti odkryty do tej pory, ponieważ warunki, z którymi musi sobie radzić, są tak ekstremalne.

To dlatego, że chociaż tryskająca woda wulkaniczna może być tak gorąca, jak 400C, tylko stopy z dala od otworu wentylacyjnego woda jest prawie 0C. Krab Hoffa może być jedynym zwierzęciem, które żyje zarówno w ekstremalnie gorących, jak i zimnych środowiskach. Pomimo tych warunków, ujście jest pełne krabów yeti, których rozmiary wahają się od pół stopy do niecałego cala.

Zimno zbiera swoje żniwo na ich ciałach, więc rozmnażają się tylko raz przed śmiercią

Kraby yeti są ograniczone do bardzo małego obszaru nadającego się do życia: jeśli dostaną się zbyt blisko ujścia, zostaną ugotowane żywcem, a jeśli dostaną się zbyt daleko, mogą dostać hipotermii. Stawiają się więc jeden na drugim, wypełniając każdą dostępną przestrzeń. Naukowcy policzyli 700 yeti krabów na metr kwadratowy.

Prawdopodobnie, aby pomóc im, gdy zmagają się o upragnione miejsce, K. tyleri yeti kraby są znacznie bardziej wołowate i zwarte niż ich krewni. To pomaga im przylgnąć do pionowych powierzchni otworów wentylacyjnych.

Jednakże ich sposób życia stwarza pewne problemy logistyczne. Strefa zamieszkania wokół otworów termicznych jest zbyt ciepła dla larw krabów yeti, które potrzebują niższych temperatur do rozwoju. Zmusza to samice do opuszczenia bezpiecznego schronienia w domu i udania się do zimniejszej wody w celu rozmnażania. Zimno zbiera swoje żniwo na ich ciałach, więc rozmnażają się tylko raz przed śmiercią.

Czwarty gatunek nastąpił rok później.

W 2011 roku naukowcy pod kierownictwem Jona Copleya byli na ekspedycji badającej otwory hydrotermalne około 2000 km na południowy wschód od Madagaskaru na Oceanie Indyjskim. Zauważyli kraby yeti na otworach hydrotermalnych wokół miejsca zwanego Lonqi, czyli „Oddech Smoka”, 2800 m pod wodą. W badaniu opublikowanym w 2016 r. opisali widzenie tego gatunku po raz pierwszy.

Temperatura, w której żyją kraby takie jak te, nie jest cieplejsza niż płytkie morza tropikalne

Kraby yeti znaleziono po stronie iglic mineralnych znanych jako „kominy wentylacyjne”, które wznoszą się nad dnem morskim i wypluwają gorącą wodę wulkaniczną. Są one bogate w minerały takie jak miedź i złoto, co czyni je idealnymi celami dla firm zajmujących się wydobyciem spod dna morskiego.

Ten obszar jest pełen życia. Obok krabów yeti badacze znaleźli dwa nowe gatunki ślimaków, nowy gatunek limpetów, nowy gatunek skalnicy i kolejny nowy gatunek robaka głębinowego.

Nowe kraby yeti, które nie zostały jeszcze nazwane, są nieco niepodobne do swoich kuzynów. Nie mają one takich samych długich pazurów lub „chelae” jak K. hirsuta i K. puravida. Również, ich krótkie pazury nie mają włosów na nich, więc nie zbierają bakterii na swoich pazurach jak te gatunki do.

Zamiast tego, te yeti kraby mają owłosione klatki piersiowe, co czyni je podobnymi do antarktycznych „Hoff” yeti krabów. Włosy na ich klatkach piersiowych są zazwyczaj pokryte bakteriami, które są albo wymiecione z komina wentylacyjnego lub „hodowane” na włosach, aby zjeść później.

Podczas gdy temperatura wody tryskającej z kominów wynosi co najmniej 300C, temperatura, w której kraby yeti faktycznie żyją jest prawdopodobnie nie cieplejsza niż 25C.

Wszystkie yeti crabs odkryte do tej pory były na półkuli południowej

„Oprócz ewentualnie radzenia sobie z warunkami chemicznymi, które mogą być wyzwaniem dla większości innego życia morskiego, takie jak wyższe niż zwykle poziomy siarkowodoru i sporadycznie niższe niż zwykle poziomy tlenu, gdzie ciepłe płyny dyfundują z dala od otworów wentylacyjnych, środowisko, w którym żyją kraby nie jest naprawdę 'ekstremalne'”, mówi Copley. „Temperatura, w której żyją takie kraby, nie jest cieplejsza niż w płytkich tropikalnych morzach, gdzie kwitnie mnóstwo morskiego życia. Głębokość 2,8 km to tylko około jedna czwarta głębokości, a więc i ciśnienia, najgłębszego punktu w oceanie, gdzie życie zwierzęce wciąż trwa, a inne zwierzęta podobne do krabów żyją znacznie głębiej niż te otwory.”

Naukowcy przeanalizowali geny krabów yeti i stwierdzili, że są one blisko spokrewnione z „Hoff” krabami yeti znalezionymi poza Antarktydą. Te dwa gatunki ostatnio dzieliły wspólnego przodka około 1,5 miliona lat temu, co nie jest tak dawno temu w skali ewolucji.

Piąty i (jak dotąd) ostatni gatunek kraba yeti został odkryty w 2013 roku. Nazwane K. araonae, żyły obok kominów hydrotermalnych około 2000 m w dół wzdłuż Grzbietu Australijsko-Antarktycznego. Mają długie pazury jak „oryginalny” krab yeti K. hirsuta, ale nie są szczególnie owłosione.

Teraz, gdy kilka gatunków zostało znalezionych, możemy dokonać wykształconego domysłu na temat tego, skąd pochodzą kraby yeti.

Prawdopodobnie kraby yeti były o od dłuższego czasu. Analiza ich genów z 2013 roku sugeruje, że rodzina ta wyewoluowała około 30 milionów lat temu. Jest to mniej więcej ten sam czas, w którym uważa się, że ich przodkowie po raz pierwszy skolonizowali kominy hydrotermalne i zimne wycieki.

Wszystkie kraby yeti odkryte do tej pory znajdowały się na półkuli południowej, większość z nich w oceanach graniczących z Antarktydą. That suggests they originally evolved there.

The first one was not found until 2005 and we just keep finding more and more

However, a study published in 2000 described a fossil of a 100-million-year-old relative of yeti crabs that was found in what is now Alaska. Pristinaspina gelasina należy do innej rodziny, ale może być przodkiem współczesnych yeti krabów. Jego potomkowie mogli przejść do kolonizacji tych samych hydrotermalne vents i zimne seeps około 70 milionów lat później.

Wydaje się prawdopodobne, że istnieje więcej yeti i Hoff kraby tam. Jak dotąd znaleziono je tylko w otworach wentylacyjnych i wyciekach, ale są też inne obszary głębin morskich, które mają podobne warunki i gdzie mogą się rozwijać. Gnijące tusze wielorybów są jednym z takich miejsc.

„Istnieją w tych siedliskach, ponieważ mogą żywić się bakteriami, które uzyskują siarczek energii i metan, a otwory wentylacyjne i wycieki (jak również gnijące wieloryby, glony i drewno) są głównymi miejscami, w których mogą to znaleźć”, mówi Thurber. „To nie znaczy, że nie mogą przetrwać w innych miejscach, po prostu ich nie znaleźliśmy.”

„Do tej pory odkryto tylko pięć yeti. Jednak pierwszy z nich został znaleziony dopiero w 2005 roku i po prostu wciąż znajdujemy ich coraz więcej” – mówi Thurber. „W głębinach morskich jest jeszcze tak wiele do odkrycia, że nie jestem zaskoczony, że wciąż znajdujemy nowe rzeczy. Ale tak wiele yeti jest naprawdę zdumiewające.”

Dołącz do ponad sześciu milionów fanów BBC Earth, polub nas na Facebooku lub śledź nas na Twitterze i Instagramie.

Jeśli podobała Ci się ta historia, zapisz się na cotygodniowy newsletter bbc.com features o nazwie „If You Only Read 6 Things This Week”. Ręcznie dobrany wybór historii z BBC Capital, Kultury, Ziemi Przyszłości i Podróży, dostarczane do skrzynki odbiorczej w każdy piątek.

.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.