حیات در تاریکی مطلق: سفری به اکوسیستم بیگانه‌ی غار موویل

تاریکی چه رازهایی را در خود پنهان کرده است؟ در اعماق زمین، دور از نوازش خورشید و هیاهوی جهانِ سطح، چه داستان‌هایی در سکوت نوشته می‌شود؟ غارها همیشه برای انسان نماد ناشناخته‌ها بوده‌اند؛ دریچه‌ای به دنیایی دیگر که در آن ممکن است کرم‌های شب‌تاب، بلورهای درخشان، یا حتی موجودی اساطیری خفته باشد. داستان ما در سال ۱۹۸۶ آغاز شد. در جنوب رومانی، گروهی اکتشافی به دنبال مکانی مناسب برای ساخت یک نیروگاه زمین‌گرمایی بودند که ناگهان، پرده از یکی از شگفت‌انگیزترین رازهای سیاره‌ی ما برداشتند.

 آن‌ها به غاری برخوردند که شبیه هیچ جای دیگری نبود: غار موویل (Movile Cave). این غار، یک کپسول زمان واقعی است؛ دنیایی زنده که برای میلیون‌ها سال از باقی زمین جدا افتاده و مسیری متفاوت را در تکامل پیموده است. تصور کنید، بیش از ۲۰ متر در اعماق زمین، در تاریکی مطلق، هوایی گرم و آکنده از گازهای سمی، و دریاچه‌ای که بوی تند لاستیک سوخته و تخم‌مرغ گندیده می‌دهد.

 این غار، به جز دهانه‌ای که آن گروه اکتشافی گشودند، از هر سو کاملاً مهر و موم شده است. درست شنیدید، این اکوسیستم برای حدود پنج و نیم میلیون سال از باقی جهان بریده شده و یکی از منزوی‌ترین نقاط روی زمین به شمار می‌رود.

 لایه‌های ضخیم رُس در بالای آن، مانند سپری نفوذناپذیر عمل کرده‌اند و هیچ‌چیز از سطح به پایین راه نیافته است: نه نور خورشید، نه غذا و نه حتی قطره‌ای آب. برای درک عمق این انزوا، کافی است بدانید که هیچ اثری از فلزات رادیواکتیو فاجعه‌ی چرنوبیل، که در خاک و دریاچه‌های اطراف غار پراکنده‌اند، در این دنیای زیرزمینی یافت نمی‌شود. اما این دنیای تاریک و سمی، خالی از حیات نیست. برعکس، مملو از موجودات سرسخت و عجیبی است که یک اکوسیستم پیچیده را شکل داده‌اند.

 سطح آب دریاچه‌ی موویل با لایه‌ای نازک و شبیه به دستمال کاغذی پوشیده شده که از میلیاردها باکتری خودپرور یا اتوتروف (Autotroph) تشکیل شده است. این باکتری‌ها قادرند ترکیبات غیرآلی مانند دی‌اکسید کربن را به کمک انرژی، به غذا تبدیل کنند. هوای غار حدود ۱۰۰ برابر بیشتر از هوای سطح، دی‌اکسید کربن دارد و این منبعی غنی برای آن‌هاست. 

 در سطح زمین، موجوداتی مانند گیاهان از نور خورشید و دی‌اکسید کربن برای تولید غذا استفاده می‌کنند؛ فرآیندی که آن را فتوسنتز (Photosynthesis) می‌نامیم. اما باکتری‌های موویل در تاریکی مطلق زندگی می‌کنند و به نور دسترسی ندارند. آن‌ها در عوض، از فرآیندی به نام شیمیوسنتز (Chemosynthesis: فرآیندی که در آن انرژی مورد نیاز برای تولید غذا، از واکنش‌های شیمیایی با گازهای سمی مانند سولفید هیدروژن تأمین می‌شود، نه از نور خورشید) بهره می‌برند.

 انواع دیگری از باکتری‌ها نیز در آب شناورند و از گاز متان به عنوان تنها منبع کربن و انرژی خود استفاده می‌کنند. این میکروب‌ها پایه‌ی یک زنجیره‌ی غذایی شگفت‌انگیز هستند. کرم‌ها، میگوها و دیگر موجودات کوچک از این باکتری‌ها تغذیه می‌کنند و سپس خودشان، خوراک شکارچیان بزرگ‌تری مانند عنکبوت‌ها و صدپاها می‌شوند.

 این باکتری‌های شگفت‌انگیز نه تنها یک اکوسیستم کامل را پشتیبانی می‌کنند، بلکه در طول زمان، خودِ غار را نیز شکل می‌دهند. واکنش‌های شیمیایی مربوط به سولفید هیدروژن، اسید سولفوریک تولید می‌کند که به تدریج سنگ آهک دیواره‌ها را می‌ساید. این فرآیند هم غار را بزرگ‌تر می‌کند و هم دی‌اکسید کربن بیشتری آزاد می‌سازد.

 این یک اکوسیستم بی‌نظیر است و غار موویل، تنها نمونه‌ی شناخته‌شده از آن بر روی خشکی است. البته در اعماق اقیانوس‌ها، در کنار چشمه‌های آب‌گرم که سرشار از گازهای سمی مشابهی هستند، اکوسیستم‌های مبتنی بر شیمیوسنتز وجود دارند.

 شاید غار موویل و این چشمه‌های اعماق اقیانوس، تصویری از شرایط تاریک و گازی دوران اولیه‌ی سیاره‌ی ما باشند؛ تصویری که این پرسش را در ذهن دانشمندان ایجاد کرده است: آیا میکروب‌های موویل، شبیه به اولین اشکال حیات روی زمین هستند؟ 

 اما داستان به باکتری‌ها ختم نمی‌شود. دانشمندان تاکنون ۵۳ گونه‌ی بی‌مهره را در این غار شناسایی کرده‌اند که ۳۷ مورد از آن‌ها پیش از این برای علم ناشناخته بودند. این موجودات شامل سه گونه عنکبوت، یک زالو، یک صدپا و یک حشره‌ی بسیار عجیب به نام «عقرب آبی» هستند که به نظر می‌رسد با ساس‌ها خویشاوندی دارد. این موجودات، سازگاری‌های تروگلومورفیک (troglomorphic adaptations: ویژگی‌های تکاملی خاص موجودات غارزی، مانند نداشتن رنگدانه‌ی پوست و چشم، و داشتن شاخک‌های بسیار بلند) را به نمایش می‌گذارند. 

بسیاری از آن‌ها بدون چشم به دنیا می‌آیند، زیرا در تاریکی مطلق، چشم‌ها کاربردی ندارند. پوستشان نیز فاقد رنگدانه است و شاخک‌هایشان بسیار بلندتر از خویشاوندان سطحی‌شان است تا بتوانند در تاریکی مسیر خود را بیابند. اما این موجودات چگونه در این دنیای زیرزمینی محبوس شدند؟ یک فرضیه این است که تغییرات اقلیمی در پایان دوران میوسن، یعنی همان پنج و نیم میلیون سال پیش، در این ماجرا نقش داشته است. 

سرد و خشک شدن شرایط در سطح زمین، ممکن است بی‌مهرگان را برای یافتن گرما و پناه، به زیر زمین کشانده باشد. وقتی غار سرانجام مهر و موم شد، آن‌ها برای همیشه در آن به دام افتادند. کشف یک گونه عنکبوت در موویل که نزدیک‌ترین خویشاوند زنده‌اش در جزایر قناری، در چهار هزار کیلومتری آن‌سوتر زندگی می‌کند،

این نظریه را تقویت می‌کند. فرضیه‌ی دیگر این است که برخی از این موجودات، در زمانی نزدیک‌تر، شاید حدود دو میلیون سال پیش، از طریق شکاف‌های سنگ آهک به درون غار افتاده‌اند. هرچه که باشد، غار موویل نگاهی مسحورکننده به اکوسیستم‌های شگفت‌انگیزی است که می‌توانند در ترین نقاط سیاره‌ی ما شکل بگیرند و به ما یادآوری می‌کنند که داستان حیات، بسیار پیچیده‌تر و شگفت‌انگیزتر از آن چیزی است که تصور می‌کنیم.