Ba ote bizitzarik sakonera ilunean?

Juan Ignacio Pérez eta Miren Bego Urrutia

Janaria

Ozeanoetako hondoetako fauna ez da oso aberatsa. Itsasoaren behealdeak itsas azaletik hainbat kilometrotara daude, eta, beraz, urrutiegi eguzkiaren argitik; ondorioz, alde horiek ilunegi daude horretarako gai diren izakiek fotosintesia burutu dezaten. Goragotik erortzen den materia hila edo detritikoa izan ohi da hondo horietara heltzen den materia organiko bakarra. Bakterio batzuek metaboliza dezakete, eta zenbait ekinodermok eta moluskuk bakterio horiek jan ditzakete. Azkenik, badaude arrain gutxi batzuk ornogabe horiek jaten dituztenak, baina goragotik iritsitako “euri” horrek ez du askorako ematen. Bizitza urriko inguruak ditugu, beraz, itsas hondoak.

Ozeano Bareko hondoak ere arau orokor horri egokitzen zaizkio, baina hala ere badira, tarteka, bizitza oparoko gune batzuk. Asia eta Amerika elkarrengandik aldentzen ari direnez (zentimetro gutxi batzuk urteko), eta plaka tektoniko batzuek alde horretan talka egiten dutenez, ozeano-fosak izeneko sakonera handiko guneak aurkitu ditzakegu munduko alde horretan (baita beste zenbaitetan ere). Fosa horietan, plaken arteko tentsioen ondorioz arrakalak edo zirrikituak irekitzen dira noizbehinka, zirrikituotatik lurraren barruko laba atera, eta solidotu ondoren berriro arrakalatzen da. Zirrikitu horiek irekitzen direnean, sufre- eta sulfuro-kontzentrazio altuak dituzten ur beroak (20 bat gradu) isurtzen dira bertatik itsasoko ur hotzetara (5 gradu baino gutxiago), tximinia edo fumarola izenez ezagutzen diren azaleratzeak eraginez.

1977 urtean ozeano-fosa horiek aztertzera ikerketa-urpekari bat bidali zenean, aurkikuntza harrigarria egin zuten ikertzaileek: tamaina handiko izakiak eta kolore biziko animaliez osatutako dentsitate altuko populazioak aurkitu zituzten. Horien artean metrotik gorako zizare tubikolak aurkitu zituzten kantitate handitan, eta baita muxila erraldoiak ere (>30 cm). Aurkitutako har-espezie berriari Riftia pachyptila izena eman zitzaion (Vestimentifera filum berezi samarreko partaideak omen dira), eta bibalbio-espezieari, berriz, Calyptogena magnifica.

Animalia erraldoi horien azterketari ekin ziotenak berehala ohartu ziren azaleratzeen inguruan neurtutako hazkunde-tasa harrigarriak ez zirela gertatzen tenperatura altuengatik, eta haatik sufrearen erabileran oinarrituta zeudela. Sulfitoa edo sulfatoa osatzeko sufrea oxidatzen denean, energia askatzen da. Aspalditik dira ezagunak energia hori lurrazaleko sufre-azaleratzeetan erabiltzen dituzten bakterioak (sufre-oxidatzaileak, kimiolitotrofoak). Fotosintetizatzaileak diren landareak ez bezala, eguzkiko energia erabili beharrean sufrearen oxidazioko energia erabiltzen dute karbohidratoak eta beste baliabide batzuk ekoizteko.

Ozeano-fosetan, sufrea oxidatzen duten bakterio askeez gain, badira zizareen eta moluskuen ehunetan bizi diren bakterio sufre-oxidatzaile sinbionteak. Hodi zuri batzuen barruan bizi da Riftia zizare erraldoia; kolore gorri biziko lumak (brankiak) soilik ateratzen ditu hoditik kanpo. Ez dauka ez ahorik ez sabelik, eta, beraz, ezin du jan. Haren barne-organo handiena, trofosoma izena duena, sufre-oxidatzaileak diren bakterioz josita dagoen barrunbe bat da. Trofosomaren pisua animalia osoaren pisuaren erdia izatera hel daiteke, ohikoena % 30 baino gehiago izatea bada ere. Trofosomako bakterioek elikagaiak sintetizatzeko beharrezkoak dituzten sufrea, oxigenoa eta karbono dioxidoa uretatik odolerantz bideratzeko lana, hoditik kanpo ateratzen diren kolore gorriko luma brankialek egiten dute. Hain zuzen ere, hemoglobinak ematen die brankiei kolore gorri bizia. Animalia hauen odoleko hemoglobina, hala ere, hemoglobina berezia da, oxigenoa eta sufrea, biak lotzeko gai baita. Beraz, hemoglobinarekin konbinatuta garraiatzen dira bi sustantzia hauek trofosomara. Ezohiko hemoglobina da, sufreak hemoglobina arrunta ezgaitu egiten baitu, horrela oxigenoa lotzeko guneak blokeatuz. Horregatik da hain kaltegarria eta pozoitsua hidrogeno sulfuroa gizakiarentzat eta beste hainbat animaliarentzat. Riftiaren hemoglobinak, aldiz, banatuta dauden lotura-guneak ditu oxigenoarentzat eta sufrearentzat.

Calyptogenaren kasuan, bere bakterio sufre-oxidatzaileak brankietan “umatzen” ditu, eta horrela oxigenoa eta CO₂-a zuzenean heltzen zaizkie uretatik. Baina zizare erraldoien kasuan ez bezala, almejen hemoglobinak ezin du sufrea garraiatu; are gehiago, pozoitsu gerta dakioke. Sufrea odoleko plasmako proteina handi eta berezi batzuek garraiatzen dute. Sufrea lortzeko modu berezi batean kokatzen dira bibalbio hauek azaleratzeetan: tximiniaren zirrikituetan txertatuta dute oina; sifoiak, ordea, gorantz, ohiko itsas uretarantz zuzentzen dituzte (sifoietatik sartu eta ateratzen da brankiak irrigatzen dituen ura). Horrela, bada, oinak eta brankiek inguruan duten ur-masak zeharo desberdinak dira: oinak ia oxigenorik gabea eta sufretan aberatsa den ur beroa jasotzen du; brankiek, ostera, ohiko itsasoko ur hotz eta oxigenatua hartzen dute, ia sufrerik gabea. Beraz, oxigenoa eta CO_2-a zuzenean barreiatzen dira brankietan, eta sufrea, berriz, oinak hartu eta odolean zehar garraiatzen da brankietaraino.

Jokaera korapilatsua da, bai, baina bada horretarako arrazoi bat. Oxigenoak eta sufreak berez erreakzionatzeko joera dute, hau da, baldin eta bero ateratzen den ur-emari sufreduna eta oxigenoa duen ohiko itsasoko ura elkartzen badira, oxigenoak sufrea oxidatuko du bakterioetara heldu baino lehen. Beraz, bakterioez baliatzen diren animaliek sulfuroa eta oxigenoa bananduta mantendu behar dituzte beren sinbionteei hala helarazteko. Zizareek, horretarako, lur barrutik ateratzen den emarirantz eta ohiko itsas uretarantz txandaka zuzentzen ditu brankia-lumak. Muxilek, zirrikituetarantz zuzendutako oinetik jasotzen dute sufrea, eta, aldiz, oxigenoa, itsasoko uretarantz zuzendutako brankien bidez. Lan latza dute bai batzuek eta bai besteek bi konposatuak banandurik mantentzen, baina ordainetan, “gordetzen” dituzten bakterioak behar dituzten baliabideez hornitzen dituzte, eta hauek ekoitzitako materia organikoaz balia daitezke. Riftiaren kasuan, oso-osoan, ez baitu energia lortzeko beste modurik!

Egileez: Juan Ignacio Pérez Iglesias (@Uhandrea) eta Miren Bego Urrutia Biologian doktoreak dira eta UPV/EHUko Animalien Fisiologiako irakasleak.

Artikulua UPV/EHUren ZIO (Zientzia irakurle ororentzat) bildumako Animalien aferak liburutik jaso dugu.