Austrālijas piekrastes dziļjūrā ar DNS palīdzību atklātas milzu kalmāra pēdas

Dziļais okeāns joprojām ir viena no vismazāk izpētītajām Zemes vidēm. Tur valda gandrīz pilnīga tumsa, ārkārtīgs spiediens un temperatūra tuvu sasalšanas punktam, tāpēc tradicionāla izpēte ar nirējiem vai parastām kamerām ir ļoti sarežģīta. Jaunā pētījumā pie Austrālijas krastiem pētnieki, iespējams, atklājuši vienu no iespaidīgākajiem šīs vides iemītniekiem — milzu kalmāra klātbūtni.

Pētījumu veica Kērtina universitātes zinātnieki, izpētot Cape Range un Cloates zemūdens kanjonus. Šīs milzīgās zemūdens ielejas atrodas aptuveni 745 jūdzes jeb aptuveni 1200 kilometru uz ziemeļiem no Pērtas un vietām sniedzas gandrīz 15 000 pēdu jeb aptuveni 4570 metru dziļumā. Saules gaisma tur nenonāk, spiediens ir ļoti augsts, bet ūdens — gandrīz ledaini auksts.

Milzu kalmāru atklāja pēc vides DNS

Tā vietā, lai mēģinātu dzīvniekus tieši novērot vai noķert, pētnieki savāca ūdens paraugus un meklēja tā dēvēto vides DNS jeb eDNS. Dzīvnieki ūdenī nepārtraukti atstāj ģenētiskas pēdas — ādas šūnas, gļotas, izdalījumus un citas bioloģiskas daļiņas. Tādējādi pat neredzot pašu dzīvnieku, iespējams noteikt, ka tas konkrētajā vidē ir sastopams.

Starp pārsteidzošākajiem rezultātiem bija milzu kalmāra ģenētiskais materiāls. Tas nav tikai nostāsts vai sena leģenda, bet gan reāla DNS liecība par šīs sugas klātbūtni reģionā. Milzu kalmārs var izaugt līdz 42 pēdu jeb aptuveni 12,8 metru garumam un svērt vairāk nekā 600 mārciņu jeb aptuveni 272 kilogramus. Tā taustekļus klāj piesūcekņi, bet acis var sasniegt līdz 12 collu jeb aptuveni 30 centimetru diametru — tās ir vienas no lielākajām acīm dzīvnieku pasaulē. Izmēra ziņā viena acs var būt aptuveni vidējas picas lielumā.

Šo dzīvnieku ir ārkārtīgi grūti pētīt. Milzu kalmāri dzīvo dziļjūrā un reti tuvojas virsmai, tāpēc lielākā daļa zināšanu par tiem iegūta no krastā izskalotiem līķiem vai retiem nejaušas noķeršanas gadījumiem. Austrālijas ūdeņos vairāk nekā 25 gadus nebija apstiprinātu milzu kalmāra novērojumu, tādēļ jaunā DNS liecība ir īpaši nozīmīga.

Atklājums varētu nozīmēt, ka šī suga ir izplatītāka, nekā iepriekš uzskatīts, vai arī to, ka reģiona dziļjūras ekosistēmas ir daudz aktīvākas, nekā zinātnieki bija gaidījuši. DNS rezultāts pats par sevi neparāda, cik dzīvnieku tur dzīvo, cik lieli tie ir vai kur tieši tie atrodas, taču tas apstiprina sugas klātbūtni izpētītajā reģionā.

Ūdens paraugos atrastas arī citas retas sugas

Milzu kalmārs nebija vienīgais neparastais atklājums. Pētnieki noteica DNS, kas saistīta ar bezsejas zušiem, sleeper haizivīm un reti sastopamu dziļjūras zivi ar neparastu anatomiju. Šie dzīvnieki ir pielāgojušies dzīvei ekstremālā spiedienā: tiem raksturīga lēna vielmaiņa, pielāgošanās gandrīz pilnīgai tumsai un ļoti specializēta bioloģija.

Tomēr intriģējošākā pētījuma daļa bija nevis zināmās sugas, bet gan ģenētiskais materiāls, ko pētniekiem neizdevās atpazīt. Daļa ūdens paraugos iegūtās DNS nesakrita ar zināmo sugu datubāzēm. Tas varētu liecināt par pilnīgi nezināmām jūras dzīvības formām, kas dzīvo šajos dziļajos kanjonos un vēl nav aprakstītas zinātnē. Šāds secinājums ir piesardzīgs, jo neatpazīta DNS var būt saistīta arī ar nepilnīgiem datubāzu ierakstiem vai grūti identificējamu, jau zināmu organismu ģenētiskajām īpatnībām.

eDNS ļauj pētīt nepieejamas ekosistēmas

Šis atklājums ir plašāks par vienu sugu. Vides DNS maina veidu, kā zinātnieki pēta okeānu: nav obligāti jānovēro vai jānoķer pats dzīvnieks, lai pēc ūdens parauga noteiktu, kādi organismi apdzīvo konkrētu vietu. Šī metode ir ātrāka un drošāka, turklāt ļauj pētīt teritorijas, kurās fiziska izpēte ir gandrīz neiespējama.

Ja reti pētītās vietās vienlaikus tiek atrastas zināmas sugas un neidentificēts ģenētiskais materiāls, tas varētu nozīmēt, ka dziļjūrā ir vēl ļoti daudz neatklātu organismu. Daļa no tiem varētu būt mikroskopiski, bet citi — līdzīgi milzu kalmāram — lieli plēsēji, kas nemanāmi pārvietojas tumsā. Šis ir scenārijs, nevis precīzs novērtējums par nezināmo sugu skaitu.

Okeāns klāj vairāk nekā 70 procentus planētas, tomēr lielākā daļa tā joprojām nav izpētīta. Fakts, ka lieli dzīvnieki var palikt nepamanīti gadu desmitiem pat salīdzinoši pieejamos reģionos, liek jautāt, kas vēl varētu atrasties tālākos un dziļākos okeāna apgabalos.

Šādi atklājumi ir svarīgi arī klimata zinātnei, bioloģiskās daudzveidības izpētei un dabas aizsardzībai. Dziļjūras ekosistēmas piedalās Zemes vides procesu regulēšanā, bet daudzas tajās dzīvojošās sugas ir īpaši jutīgas pret pārmaiņām. Tāpēc izpratne par dziļūdens organismiem nav tikai zinātkāres jautājums — tā palīdz labāk saprast, kā darbojas mūsu planēta.

Dziļjūra nav tukša un klusa telpa. Tā ir plaša, dzīva pasaule, kuru cilvēki tikai sāk atšifrēt, un milzu kalmāra DNS atklāšana pie Austrālijas krastiem var būt vien sākums turpmākiem atklājumiem.