خلال رحلة استكشافية للبحث عن حطام سفينة شهيرة، اكتشف الباحثون شيئًا غير متوقع: أنماط هندسية مذهلة على أرضية بحر ويدل الغربي في القارة القطبية الجنوبية والتي أنشأتها الأسماك.
كان قاع البحر محجوبًا تحت جرف جليدي سميك، لكن ذلك تغير في يوليو 2017 عندما انفصل الجبل الجليدي الضخم A68 من الجرف الجليدي لارسن سي. بلغت مساحة الجبل الجليدي 2239 ميلاً مربعاً (5800 كيلومتر مربع) – أي بحجم ولاية ديلاوير تقريبًا.
اغتنموا الفرصة لدراسة قاع البحر المخفي سابقًا، نظم الباحثون رحلة Weddell Sea Expedition 2019 مع وضع هدفين في الاعتبار: استكشاف بيولوجيا بحر Weddell الغربي والبحث عن حطام سفينة HMS Endurance، التي أصبحت محاصرة وتمزقها الجليد في النهاية في عام 1915.
أبحر الباحثون في يناير 2019 في رحلة استكشافية مدتها 49 يومًا على متن سفينة الأبحاث القطبية الجنوب أفريقية SA Agulhas II. ومن المفارقات أن البعثة شهدت ظروفًا قاسية للجليد البحري مشابهة لما واجهته شركة Endurance قبل أكثر من قرن من الزمان، مما منع الفريق من إجراء بحث عن الحطام.
قالت الدكتورة ميشيل تايلور، محاضرة أولى في كلية علوم الحياة بجامعة إسيكس بالمملكة المتحدة: “كان الجليد البحري على وجه الخصوص يمثل تحديًا، حيث كان هناك في ذلك الوقت عنق الزجاجة وتراكم الجليد البحري حول تلك المنطقة – كنا نتجه مباشرة نحو هذه المنطقة، ونلعب لعبة الدجاج مع الجبال الجليدية أثناء سيرنا”. تايلور هو المؤلف المشارك لدراسة جديدة نشرت يوم الأربعاء في مجلة فرونتيرز حول ما كشفته البعثة.
على الرغم من عدم العثور على الحطام، التقطت البعثة لقطات لا تقدر بثمن تحت الماء للحياة البحرية التي تعيش في الأعماق المتجمدة لبحر ويديل. تجسست المركبة تحت الماء التي يتم تشغيلها عن بعد لسفينة الأبحاث، والملقبة بـ Lassie، على سلسلة من الأعشاش مرتبة بأشكال مميزة مترامية الأطراف عبر قاع البحر.
وقال مؤلف الدراسة الرئيسي روس كونيلي، باحث الدراسات العليا في كلية علوم الحياة بجامعة إسيكس، في رسالة بالبريد الإلكتروني: “إن أكثر من ألف عش تم الحفاظ عليه داخل المناطق التي تمت دراستها، تظهر أن استكشاف عالمنا لا يزال جاريًا، مع نتائج جديدة مستمرة”.
يُظهر هذا الاكتشاف تنوع الحياة الموجودة في مكان يعاني من تغير مناخي سريع، ولهذا السبب يقدم العلماء التماسًا لحماية النظام البيئي الهش لبحر ويدل بموجب القانون.
(تم اكتشاف حطام سفينة HMS Endurance في نهاية المطاف خلال رحلة استكشافية عام 2022).
تصور فني لسفينة المستكشف القطبي إرنست شاكلتون المفقودة، HMS Endurance. – أوليفييه ليجيه
حي هندسي
أثناء مرور Lassie فوق قاع بحر Weddell، ظهرت غمازات كبيرة في الرمال. بدت البقع المستديرة أنيقة مقارنة بمحيطها، خالية من طبقات العوالق المتحللة التي تم رصدها في مكان آخر في قاع البحر.
وقال كونيلي: “كانت هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها هذه المنطقة من قاع البحر، لذلك هناك دائما عالم من الغموض يمكن توقعه”.
وعندما نظر العلماء إلى مقطع الفيديو الذي التقطه لاسي، لاحظوا وجود أسماك ويرقات أسماك داخل الدمامل. وكشفت نظرة فاحصة أن السمكة هي نوع من أسماك القد الصخري تسمى Lindbergichthys nudifrons، والمعروفة أيضًا باسم Yellowfin notie. وقال كونيلي إنه تم العثور على الأسماك من شبه جزيرة أنتاركتيكا إلى جورجيا الجنوبية في الجزء الأطلسي من المحيط الجنوبي.
وقال كونيلي: “هذه الأنواع من الكائنات القاسية، فهي تزدهر في بيئات الضغط العالي والمياه الباردة”. “إنهم يبنون أعشاشًا دائرية صغيرة في الرواسب الناعمة، ثم يقوم الذكور بحراسة البيض لمدة 4 أشهر تقريبًا. ويأتي التهديد الرئيسي لهم من الحيوانات المفترسة في قاع البحر، مثل النجوم الهشة والديدان المفترسة، التي تحاول أكل البيض”.
ولاحظ الباحثون أيضًا أن الأعشاش النشطة البالغ عددها 1036، والتي تقع في خمسة مواقع في قاع البحر، تعرض ستة أنماط مختلفة.
كانت هناك مجموعات من الأعشاش متقاربة أو متداخلة، وأهلة من الأعشاش مرتبة في خط منحني، مثل الهلال. كانت الأعشاش الأخرى متباعدة بشكل متساوٍ في خط مستقيم، ومرتبة في شكل بيضاوي مع مسافات متساوية حول المحيط أو تتبع شكل U مميز.
وكانت هناك أيضًا أعشاش فردية ومعزولة، والتي كانت عادةً أكبر من أي أعشاش تم ترتيبها بشكل معين، وفقًا للدراسة.
يمثل هذا الاكتشاف المرة الأولى التي يتم فيها ملاحظة أنماط معقدة في أعشاش أسماك الزعانف الصفراء.
وقال الباحثون إن المجموعات كانت الترتيب الأكثر شيوعًا، إذ تمثل أكثر من 42% من الأعشاش.
ويعتقد الفريق أن الأنماط تمثل استراتيجية للبقاء على قيد الحياة ضد الحيوانات المفترسة. بالنسبة لأولئك الذين يعيشون في أنماط عنقودية، فإن الأسماك الموجودة في المركز تتلقى أكبر قدر من الحماية من الحيوانات المفترسة. وأشارت الدراسة إلى أن الباحثين يعتقدون أن هذا الترتيب يمثل نظرية “القطيع الأناني”، حيث يقوم الأفراد بتقليل مجال الخطر الخاص بهم عن طريق وضع أفراد آخرين بينهم وبين حيوان مفترس يقترب منهم.
أظهرت الأبحاث السابقة أن الذكور ذات الزعانف الصفراء ستدافع عن مناطق تصل إلى 9.8 بوصة (25 سم) بعيدًا عن أعشاشها، مما يعني أن جيرانها محميون أيضًا ضمن الترتيبات العنقودية.
يمكن أن تظهر أعشاش سمكة الزعانف الصفراء في أشكال مختلفة، مثل العنقود أو الهلال أو الخط (من الأعلى، من اليسار إلى اليمين)، أو البيضاوي، على شكل حرف U حاد ومفرد (من الأسفل، من اليسار إلى اليمين). – د. ميشيل تايلور/ رحلة ويديل البحرية 2019
وقال كونيلي: “في غياب الملجأ، يمكنهم التجمع معًا لتشكيل مستويات أكبر من الحماية”.
من المحتمل أن تحمي الأسماك من الديدان الشريطية، أو Parborlasia corrugata، وهو نوع من النيمرتيان، لوحظ أنه يعيش في المنطقة المجاورة.
تكتشف الديدان الشريطية الإشارات الكيميائية من بيئتها للعثور على الطعام.
وكتب الباحثون في الدراسة: “(المجموعات) يمكن أن تخلق بيئة حسية مربكة للنيمرتيين، مما يزيد من صعوبة اكتشاف عش واحد واستهدافه، وهي استراتيجية تكيفية حاسمة خلال فترة الحضانة الطويلة (للبيض)”.
وفي الوقت نفسه، يُعتقد أن الأعشاش المعزولة الموجودة على أطراف مجتمعات الأسماك تنتمي إلى أعضاء أكبر وأقوى من الأنواع القادرة على الدفاع عن أعشاشها.
حماية مكان ضعيف
يعد بحر ويديل المغطى بالجليد مكانًا صعبًا للدراسة، ولكنه موطن لمجتمع متنوع من الأسماك والنجوم الهشة والإسفنج ورأسيات الأرجل والطيور البحرية والثدييات.
لاحظت رحلة استكشافية أخرى إلى بحر ويديل في عام 2021 مستعمرة واسعة من الأسماك الجليدية، أو نيوباجيبتوبسيس أيونا، ذات جماجم شفافة ودماء شفافة.
تقوم سفينة الأبحاث القطبية الجنوب أفريقية SA Agulhas II بمناورات عبر المياه الجليدية خلال الرحلة الاستكشافية. – د. ميشيل تايلور/ رحلة ويديل البحرية 2019
وقاد الدكتور أوتون بورسر، أحد كبار الباحثين في بيئة وتكنولوجيا أعماق البحار في معهد ألفريد فيجنر في ألمانيا، بحث الأسماك الجليدية لعام 2021. وبينما لم يشارك في البحث الجديد، قال بورسر إنه يعتقد أن الدراستين استفادتا من أنظمة الكاميرات تحت الماء التي يمكنها اكتشاف الأنماط داخل أعشاش الأسماك الواسعة.
وقال بورسر: “باستخدام أنظمة الكاميرات المحمولة، يمكننا الآن دراسة الهياكل والمساحات الأكبر من قاع البحر مما كان ممكنًا في الماضي”.
وأضاف أن رحلات العودة إلى بحر ويدل أكدت أن سلوكيات التعشيش هذه أكثر وفرة داخل النظام البيئي الجليدي.
وقال أيضًا إنه يشك في أن الأنواع الموجودة في البيئة، مثل الأسماك الجليدية وسمكة الزعانف الصفراء، تستفيد من الصخور التي تسقطها الجبال الجليدية أثناء انجرافها وذوبانها. وفي الدراسة الجديدة، لاحظ الباحثون أن 14.9% من الأعشاش النشطة كانت تحتوي على حصى داخلها أو حولها.
وأشار بورسر إلى أن “(الصخور) مثالية لوضع البيض لأنها تسمح بالأكسجين الجيد للبيض، مما يساعد على منع التعفن في قاع البحر، بينما يوفر أيضًا حاجزًا أمام الحيوانات التي تعيش داخل الطين لأكل البيض”. “تشكل الرواسب الناعمة جدارًا من التلال حول هذا البيض، مما يعزز الدفاع. … إنها مجرد فكرة، لكني أحبها.”
ويعتقد مؤلفو الدراسة أن البحث الجديد يقدم دليلا حاسما على موائل التكاثر التي تعزز فكرة منطقة بحر ويديل البحرية المحمية، التي اقترحتها لجنة الحفاظ على الموارد البحرية الحية في القطب الجنوبي.
وقال كونيلي: “إذا تم تصنيفها بنجاح على أنها (منطقة بحرية محمية)، فهذا يعني أن هذه النظم البيئية البحرية الضعيفة محمية”. “من المهم للغاية استكشاف ودراسة هذه البيئات الفريدة قبل أن نفقد شيئًا لم نكن نعرف أننا نمتلكه من قبل.”
قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com