นักวิทยาศาสตร์ค้นพบแมงมุมทะเลที่กินมีเทนและเลี้ยงแบคทีเรียบนตัวของมันเอง

นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบสิ่งที่น่าทึ่งในมหาสมุทรลึกซึ่งฟังดูเหมือนนิยายวิทยาศาสตร์ แมงมุมทะเลสามสายพันธุ์ใหม่ถูกค้นพบว่าอาศัยอยู่ใต้ผิวน้ำลึกหลายพันฟุต โดยสามารถอยู่รอดได้ทั้งหมดจากการเลี้ยงแบคทีเรียบนตัวของมันเอง สิ่งมีชีวิตเล็กๆ เหล่านี้ได้พัฒนาวิธีการเฉพาะตัวในการเปลี่ยนก๊าซมีเทนให้เป็นอาหาร สร้างสิ่งที่นักวิจัยอธิบายว่าเป็นความร่วมมือที่มีชีวิตระหว่างสัตว์และจุลินทรีย์

การค้นพบนี้เกิดขึ้นนอกชายฝั่ง Southern California และ Alaska ที่ซึ่งแมงมุมโปร่งใสเหล่านี้ซึ่งมีขนาดเพียง 0.4 นิ้วในแนวกว้าง อาศัยอยู่ใกล้กับจุดรั่วซึมของมีเทนบนพื้นมหาสมุทร ต่างจากญาติที่อาศัยอยู่บนผิวน้ำซึ่งล่าเหยื่อด้วยเขี้ยว แมงมุมใต้ทะเลลึกเหล่านี้ได้วิวัฒนาการมาเป็นกลยุทธ์การอยู่รอดที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง

รายละเอียดของสปีชีส

• ขนาด: 0.4 นิ้ว (1 เซนติเมตร) ในด้านความยาว
• ลักษณะภายนอก: โครงสร้างร่างกายแบบโปร่งแสง
• สกุล: Sertocarcus (สามสปีชีสใหม่ที่ยังไม่ได้ตั้งชื่อ)
• ความลึกของแหล่งที่อยู่อาศัย: หลายพันฟุตใต้พื้นผิวมหาสมุทร
• สถานที่ที่พบ: นอกชายฝั่งของ Southern California และ Alaska

แมงมุมทะเลที่ค้นพบใหม่ถูกเก็บรวบรวมจากพื้นที่ต่างๆ นอกชายฝั่ง Southern California และ Alaska

ฟาร์มแบคทีเรียที่มีชีวิต

สิ่งที่น่าสนใจที่สุดของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้คือวิธีที่พวกมันเปลี่ยนร่างกายของตัวเองให้เป็นฟาร์ม แบคทีเรียจับติดกับเปลือกด้านนอกของแมงมุมและเปลี่ยนก๊าซมีเทนและออกซิเจนให้เป็นน้ำตาลและไขมัน จากนั้นแมงมุมจะกินแบคทีเรียเหล่านี้เหมือนพืชผล โดยกินผิวหนังของตัวเองเพื่อความอยู่รอด ความสัมพันธ์ในการเลี้ยงนี้เป็นประโยชน์ต่อทั้งสองฝ่าย แบคทีเรียได้บ้านที่สมบูรณ์แบบใกล้กับแหล่งมีเทน ในขณะที่แมงมุมได้แหล่งอาหารที่ต่อเนื่อง

การอภิปรายในชุมชนได้เน้นถึงความชาญฉลาดของการจัดการนี้ โดยบางคนเปรียบเทียบกับการเกษตรของมนุษย์ แบคทีเรียทำงานทางเคมีทั้งหมดในการเปลี่ยนมีเทนดิบให้เป็นสารอาหารที่ใช้ได้ ในขณะที่แมงมุมให้การขนส่งและที่อยู่อาศัย แม้ว่าแมงมุมจะกินแบคทีเรียไปถึง 80% ของประชากรทั้งหมด แต่ 20% ที่เหลืออยู่ก็ยังคงสืบพันธุ์ต่อไป รักษาวงจรไว้

กลไกความสัมพันธ์แบบพึ่งพาอาศัยกัน

• อัตราการบริโภคแบคทีเรีย: แมงมุมบริโภคแบคทีเรียได้สูงสุดถึง 80% ของประชากรแบคทีเรีย
• อัตราการรอดตาย: แบคทีเรีย 20% ยังคงสืบพันธุ์ต่อไป
• การแปลงพลังงาน: แบคทีเรียแปลงมีเทน + ออกซิเจน → น้ำตาลและไขมัน
• วิธีการให้อาหาร: แมงมุมกินแบคทีเรียจากผิวหน้าเปลือกแข็งของตัวเอง

นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าแมงมุมทะเล Sericosura ที่เพิ่งค้นพบอาจส่งผ่านแบคทีเรียที่ใช้มีเทนเป็นเชื้อเพลิงให้กับลูกที่เพิ่งฟักเป็นแหล่งอาหารที่ง่าย

ผลกระทบต่อสภาพอากาศและเทคโนโลยี

เกษตรกรตัวเล็กเหล่านี้อาจมีบทบาทที่ใหญ่กว่าขนาดของพวกมันในสุขภาพของโลกเรา โดยการบริโภคมีเทนก่อนที่จะหลุดออกสู่ชั้นบรรยากาศ ระบบนิเวศใต้ทะเลลึกเหล่านี้สามารถช่วยลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกตามธรรมชาติ มีเทนที่จะมีส่วนทำให้เกิดภาวะโลกร้อนจะถูกเปลี่ยนเป็นพลังงานทางชีวภาพแทน

การค้นพบนี้ได้จุดประกายความสนใจในการประยุกต์ใช้ที่เป็นไปได้นอกเหนือจากวิทยาศาสตร์พื้นฐาน นักวิจัยบางคนสงสัยว่าแบคทีเรียที่คล้ายกันสามารถเพาะเลี้ยงเพื่อช่วยทำความสะอาดสารปนเปื้อนสิ่งแวดล้อมหรือลดการปล่อยมีเทนจากแหล่งอื่นๆ เช่น หลุมฝังกลบหรือปศุสัตว์

การสืบพันธุ์และการสืบทอดที่เฉพาะตัว

แมงมุมมีวิธีการที่ผิดปกติในการทำให้ลูกหลานได้รับคู่หูแบคทีเรียที่เหมาะสม แมงมุมตัวเมียยิงไข่หลายร้อยฟองจากหัวเข่าของมัน ซึ่งตัวผู้จะเก็บและพกไปรอบขาเหมือนสร้อยข้อมือ เมื่อไข่ฟัก แบคทีเรียจากแมงมุมพ่อจะถ่ายทอดไปยังลูกโดยอัตโนมัติ ทำให้พวกมันได้แหล่งอาหารทันทีและเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการอยู่รอด

ระบบการสืบทอดแบคทีเรียนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่สามารถช่วยนักวิทยาศาสตร์เข้าใจได้ดีขึ้นว่าจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ถูกส่งผ่านระหว่างรุ่นในสัตว์อื่นๆ รวมถึงมนุษย์และแบคทีเรียในลำไส้ของเราอย่างไร

การวิจัยเผยให้เห็นว่าเรายังไม่รู้อะไรมากมายเกี่ยวกับชีวิตในมหาสมุทรลึกของโลก แมงมุมทั้งสามสายพันธุ์ถูกพบในสถานที่ที่แตกต่างกัน ซึ่งบ่งชี้ว่าสิ่งมีชีวิตเหล่านี้มีความเชี่ยวชาญเฉพาะสำหรับสิ่งแวดล้อมของตัวเอง ดังที่นักวิจัยคนหนึ่งกล่าวไว้ ทะเลลึกไม่ใช่ดินแดนร้างที่สม่ำเสมอตามที่หลายคนจินตนาการ แต่เต็มไปด้วยถิ่นที่อยู่อาศัยที่เฉพาะตัวซึ่งไม่มีที่ไหนอื่นบนโลก

หมายเหตุทางเทคนิค: จุดรั่วซึมของมีเทนคือพื้นที่ที่ก๊าซมีเทนฟองขึ้นจากพื้นทะเลตามธรรมชาติ มักเกิดจากสารอินทรีย์ที่ย่อยสลายซึ่งฝังอยู่ในตะกอนมหาสมุทร

อ้างอิง: First methane-powered sea spiders found crawling on the ocean floor