Bahari Kuu na maajabu yake

Bujibuji

JF-Expert Member
Feb 4, 2009
51,057
2,000
Sakafu ya Bahari Siri Zake Zafunuliwa

TWAHITAJI kuelewa kindani kidogo jinsi ambavyo dunia imeumbwa ili tuweze kuelewa mambo yaliyoonwa na watafiti waliokuwa kwenye chombo cha Alvin. Yaaminika kuwa dunia yetu imefanyizwa na tabaka thabiti (linaloitwa lithosphere) linalokalia mwamba ulioyeyuka, unaosogea polepole. Kwa wazi, tabaka thabiti la nje lina kina cha takriban kilometa 100 nalo hufanyiza asilimia 0.6 hivi tu ya dunia yote. Tabaka la nje kabisa, si laini, ni nene mno chini ya mabara na jembamba kiasi cha kilometa sita chini ya safu ya milima iliyo katikati ya bahari.

Isitoshe, tabaka hilo thabiti la nje si zima kama ganda la yai, bali limegawanyika. Badala yake, laonekana likiwa limegawanyika katika mabamba kadhaa makubwa yaliyo thabiti, na mengine mengi madogo, yote huitwa miamba mikuu (tectonic plates). Miamba hiyo hufanyiza mabara na mabonde ya bahari. Miamba hiyo husogea-sogea. Mahali inapotengana, inaacha pengo na kutokeza nyufa katika safu ya milima ya katikati ya bahari. Ulimwenguni pote, miamba hiyo husogea kwa mwendo wa wastani wa sentimeta tatu hivi kwa mwaka.

Kulingana na nadharia ya miamba ya dunia, kadiri miamba inavyotengana karibu na safu ya milima ya katikati ya bahari, ndivyo inavyoruhusu miamba moto iliyo katika tabaka la katikati la dunia, chini tu ya tabaka la juu, ipande. Myeyuko huo moto hufanyiza tabaka jipya baharini katikati ya miamba mikuu miwili, lakini miamba hiyo haiungani. Badala yake, inasukumwa mbali zaidi, na hilo hufanya safu ya milima ishabihi kidonda kikubwa kisichopona.

Wakati matabaka mapya yanapofanyizwa kwenye mwamba mkuu katika safu ya milima iliyo katikati ya bahari, upande mwingine wa mwamba huo hushuka polepole chini ya mwamba mkuu jirani na kutumbukia katika tabaka la katikati lililo moto. Huyeyushwa na kuwa sehemu ya tabaka hilo. Mahali ambapo mwamba mkuu husukumwa chini huitwa eneo la mshuko (subduction zone). Maeneo ya mshuko huwa na mojawapo ya mabonde yenye kina zaidi ulimwenguni. Kwa mfano, Bonde la Mariana lililo karibu na pwani ya Guam katika Bahari ya Pasifiki, lina kina cha zaidi ya meta 11,000. Kama Mlima Everest, ulio mrefu zaidi duniani ungewekwa kwenye bonde hilo, kilele chake kingekuwa meta 2,000 chini ya maji!

Chemchemi—Yenye Sumu!

Kwa sababu ya hali yake ya kubadilika-badilika na milipuko ya volkano, safu ya milima ya katikati ya bahari ina vijito tele vya volkano na matundu mengi ya maji moto. Mchanganyiko moto sana wenye sumu wa maji na madini ya ardhini hububujika kutoka kwenye matundu hayo. Lakini, jambo la kushangaza ni kwamba mazingira hayo yasiyokalika, yanayokumbwa na kanieneo zinazozidi kwa mbali sana zile zilizo katika usawa wa bahari, huvutia viumbe chungu nzima—badala ya kuvifukuza! Mamia ya jamii za viumbe wanaoishi humo zatia ndani bakteria, chaza wakubwa—wenye urefu wa thuluthi ya meta hivi—na, la kuduwaza zaidi, choo aina ya tube worm wenye minyiri-minyiri ya rangi nyekundu iliyoiva wanaojishikilia kwa nguvu kwenye sakafu ya bahari na kufikia kimo cha meta 1.8.

Viumbe wanaoishi katika matundu ya baharini huvunda kama mayai yaliyooza wanapoletwa ufuoni! Uvundo huo hausababishwi na kuoza, bali na hidrojeni salfaidi—kemikali yenye sumu kali inayotoa uvundo wenye kuchukiza ambayo imejaa kote katika matundu ya maji moto. Maji yanayotoka katika matundu hayo yana asidi kali na metali nyingi, kutia ndani shaba, magnesi, chuma, na zinki. Badala tu ya kustahimili katika mazingira hayo—ambayo yamelinganishwa na mahali pa kutupa takataka zenye sumu—tube worm na viumbe wengine husitawi humo! Jinsi gani? Ili kuelewa, acheni tumchunguze tube worm kinaganaga.

Kiumbe Asiyeeleweka

Wanabiolojia walipowachunguza tube worm, waligundua kwamba ni viumbe wasioeleweka. Hawakuwa na kinywa wala mfumo wa umeng’enyaji. Swali likazuka, Wao hulaje na kufyonza chakula chao? Kisha wakagundua jambo lenye kuduwaza: Choo hao walikuwa na damu nyekundu—si umajimaji tu bali damu halisi, yenye himoglobini nyingi—inayozunguka katika mwili wao na katika minyiri-minyiri yao inayoshabihi manyoya.

Mafumbo hayo yalizidi kuwa tata wakati wanabiolojia walipopasua kifuko cha ute katika mwili wa tube worm. Tishu zake zilikuwa na mchanganyiko wa bakteria zipatazo bilioni 10 kwa kila gramu ya tishu! Mnamo mwaka wa 1980 mwanafunzi mmoja wa biolojia alibuni nadharia ya kwamba tube worm huishi kwa utegemeano—utegemeano huwawezesha viumbe wawili kupata manufaa kwa kushirikiana. Utafiti ulithibitisha nadharia yake kwa kuonyesha kwamba tube worm, akiwa kimelewa, hulisha bakteria hizo, na bakteria humlisha.

Kama mashavu ya samaki, minyiri-minyiri ya tube worm hukusanya oksijeni na kaboni, vitu vinavyotumiwa na bakteria kutengenezea chakula. Minyiri-minyiri hiyo haipeperuki moja kwa moja kwenye maji moto yanayomiminwa na matundu—kufanya hivyo kungekuwa kuhatarisha uhai—bali hupeperuka katika sehemu ambako maji moto ya matundu huchanganyika na maji baridi sana ya baharini. Bila shaka, utengenezaji huo wa chakula huhitaji nishati. Katika uso wa dunia—na juu-juu ya bahari—nuru ya jua huandaa nishati muhimu kwa utengenezaji wa chakula kwa kusababisha ukuzi wa mimea. Lakini nuru ya jua haifiki hata kidogo katika lindi kuu anamoishi tube worm.

Nishati Kutoka Katika Kiini cha Dunia

Kwa akili nyingi, Muumba ameandaa nishati inayohitajiwa kutoka kwa kiini cha dunia kupitia kwa matundu ya maji moto na ile kemikali yenye uvundo ya hidrojeni salfaidi. Hidrojeni salfaidi ambayo ni “nuru ya jua” ya jamii zinazoishi katika matundu ya baharini, huandaa nishati inayohitajiwa na bakteria katika utengenezaji wa chakula. Wakati huohuo, bakteria hizo ni kama “mimea” katika jamii zinazoishi kwenye matundu kwa sababu ndizo za kwanza katika mlishano wa viumbe wanaoishi katika matundu ya baharini.*

Ili kuweza kuchanganya kemikali zote zinazohitajiwa na bakteria, damu ya tube worm ina molekuli za himoglobini ambazo ni kubwa mara 30 zaidi ya molekuli za himoglobini katika mwili wa mwanadamu. Damu husafirisha kemikali hizo kwa bakteria zenye njaa, kisha bakteria humtengenezea tube worm chakula.

Uhai Katika Matundu—Viumbe Mbalimbali!

Kwa kweli, hakuna kiumbe yeyote anayeishi katika matundu hayo anayepasa kufa njaa, kwa kuwa bakteria zimezagaa kotekote—nyakati nyingine hufanyiza rundo kubwa! Hata katika maji vuguvugu yanayobubujika kwa nguvu juu ya matundu, nyakati nyingine bakteria hukusanyika kwa wingi, mfano wa dhoruba ya theluji, na kufanyiza mfano wa supu iliyo hai. Wanyama wengine hufurahia pia utegemeano pamoja na bakteria hao sawa na tube worm, ilhali wengine hula vijiumbe hao moja kwa moja. Kwa kweli, viumbe wanaoishi karibu na matundu ya baharini wanasitawi na kunawiri sana hivi kwamba wamelinganishwa na vinamasi vya maji ya chumvi, misitu ya kitropiki ya mvua, na matumbawe katika maji yasiyo na kina.

Kwa kweli, jamii mpya 300 tayari zimegunduliwa karibu na matundu hayo. Hizo zatia ndani chaza weupe wakubwa na kome (rangi si lazima katika mazingira yenye giza totoro), pweza, na kaa weupe walafi wanaopenda mno kula minyiri-minyiri mitepetevu ya tube worm. Ili kujilinda, tube worm huwa na tendo-hiari la haraka ambalo huficha mara moja minyiri-minyiri hiyo ndani ya mwili wake.

Viumbe wengine wanaoishi katika matundu hayo watia ndani buibui wa baharini, konokono, uduvi wenye kucheza-cheza, koanata, na wanyama wenye magamba, samaki wanaofanana na mkunga ambao hunyiririka kwenye miamba iliyofunikwa na bakteria na salfa, tube worm wadogo na choo wengine. Hao choo wengine hutia ndani choo wa tambi na choo wa chwago. Choo wa tambi wana jina linalofaa kwa sababu wanashabihi tambi nyeupe nyingi zinazoning’inia kwenye miamba. Choo wa chwago ni wa pekee kwa sababu wanaweza kustahimili joto kali kufikia nyuzi Selsiasi 80! Bila shaka, bakteria wa matunduni, ambao huishi kwenye choo wa chwago, wanaweza pia kustahimili joto kali.*

Nuru ya Ajabu!

Mnamo mwaka wa 1985, wanasayansi walishangaa kuona uduvi wenye sehemu mbili zinazoshabihi macho wakiwa karibu na matundu ya baharini, sehemu hizo zisizo na lenzi zina kemikali zinazotambua nuru kwa wepesi. Bila shaka, swali walilofikiria kwanza ni, Wanyama hao wanaweza kuona nini katika giza totoro? Ili kupata jawabu, watafiti walitumia kamera ya tarakimu yenye nguvu sana, kama ile inayotumiwa kupiga picha nyota hafifu sana. Waliielekeza kamera hiyo penye tundu, wakazima taa zote, kisha wakapiga picha.

Matokeo yalishangaza. Picha kwenye kompyuta ilifunua “nuru maridadi, dhahiri na yenye kung’aa” ukingoni mwa bomba yalimotokea maji moto, asema mwanasayansi Cindy Lee Van Dover. Je, uduvi hutumia nuru hii ya ajabu, isiyoweza kuonwa kwa macho ya mwanadamu? Vyovyote iwavyo, ugunduzi wa kwamba matundu ya maji moto hutoa nuru “waanzisha fani mpya kabisa ya utafiti,” aongezea Van Dover.

Mkubwa Zaidi na Mdogo Zaidi

Hivi majuzi, sehemu ya sakafu ya bahari iliyojaa methani, iligunduliwa kuwa makao ya bakteria mkubwa zaidi aliyewahi kugunduliwa katika sayansi. Majitu hayo yaliyogunduliwa mwaka wa 1997, yanashabihi ushanga yakiwa na urefu unaozidi ule wa bakteria za kawaida kwa mara 100 hadi 200. Wao pia hula kupindukia, hula karibu salfaidi yote yenye sumu iliyo kwenye tope, na hivyo hufanya eneo hilo kuwa salama kwa viumbe wengine wa baharini.

Kiumbe anayedhaniwa kuwa mdogo zaidi duniani aligunduliwa hivi karibuni pia chini ya bahari, lakini umbali wa kilometa tano ndani ya sakafu ya bahari! Ripoti moja katika gazeti la The New York Times yaeleza ugunduzi huo, uliotukia karibu na ufuo ulio Magharibi mwa Australia, kuwa “wa ajabu sana kiasi cha kuzusha mjadala mkali ulimwenguni pote.” Swala linalobishaniwa ni kama nanobe—zinaitwa hivyo kwa sababu hupimwa ukubwa kwa nanometa, au kipimo cha sehemu moja kwa bilioni ya meta—ni viumbe au la. Hufanana na kuvu, hutoshana na virusi, vina DNA, na yaonekana huzaana upesi na kufanyiza makundi makubwa.

Viumbe wengi wanagunduliwa sasa, hivi kwamba wanasayansi wanaamini kuwa idadi ya vijiumbe vilivyo ndani ya tabaka la juu la dunia yaweza kuzidi idadi ya vijiumbe vilivyo kwenye uso wa dunia! Ugunduzi huo unaleta mabadiliko katika dhana za kisayansi. Mwanasayansi mmoja alisema: “Tumetupilia mbali ushikiliaji wa kauli katika elimu ya vijiumbe katika miaka kadhaa iliyopita. Fani hiyo imepiga hatua madhubuti. Kwa kweli ni sayansi mpya.”

Isitoshe, ugunduzi huo wenye kina watufundisha somo fulani linalozidi sayansi. Biblia yaeleza waziwazi somo hilo: “Sifa zake [Mungu] zisizoonekana zaonwa waziwazi tangu uumbaji wa ulimwengu na kuendelea, kwa sababu zafahamiwa kwa vitu vilivyofanywa.” (Waroma 1:20) Mathalani, Mungu anahangaikia sana usafi. Hilo lathibitishwa na bakteria na viumbe wengine wa baharini wanaoondoa sumu hatari zinazotoka ndani ya dunia na kutoka kwa vitu vingine vinavyozama na kuoza kutoka sehemu ya juu ya bahari. Kwa wazi, Mungu anahangaikia hali-njema ya sayari yetu na viumbe wote waliomo. Kama tutakavyoona katika makala ifuatayo, sifa hiyo ya Muumba yahakikisha kuwapo kwa wakati ujao mtukufu kwa ajili ya viumbe wote duniani.

[Maelezo ya Chini]

Bakteria zinazoishi katika matundu ya baharini hutumia utaratibu unaoitwa usanidi-kemia. Neno hilo latofautiana na usanidi-nuru, utaratibu unaotegemea nishati ya jua unaotumiwa na mimea iliyo ardhini na fitoplankitoni. Fitoplankitoni yatia ndani mimea au viumbe vinavyofanana na mimea vinavyoelea katika sehemu ya juu ya bahari, inayopata nuru ya jua.

Katika miaka ya 1960, wanasayansi walianza kuchunguza bakteria wanaopenda joto waliopatikana katika chemchemi za maji moto katika Mbuga ya Taifa ya Yellowstone huko Marekani. Kwa sababu ya “mazingira yenye hali ngumu sana ya jamii hizo za viumbe” ambayo yanastaajabisha, chasema kitabu cha The Deep Hot Biosphere, “wanasayansi walifahamu kwa mara ya kwanza sifa za kipekee za viumbe walioko duniani wanaoonekana kuwa sahili zaidi.”

[Sanduku/Picha katika ukurasa wa 7]

Matundu ya Maji Moto Ni Nini?

Katika safu ya milima ya volkano iliyo katikati ya bahari, maji ya bahari hupenya nyufa zilizo katika tabaka la juu la dunia na kuingia katika maeneo yenye joto kali kupindukia. Maji hayo huchemka kabisa, kisha hufyonza kemikali kadhaa yanapopenya miamba. Pia husukasuka, na kufika kwenye sakafu ya bahari, na hivyo hufanyiza matundu ya maji moto—chemchemi za maji moto. Chemchemi hizo “bila shaka zina nguvu na huvutia sana kama chemchemi zilizo ardhini,” chasema kichapo kimoja.

Isitoshe, joto la chemchemi hizo zilizo kwenye sakafu ya bahari laweza kufikia nyuzi Selsiasi 400, moto zaidi kushinda risasi iliyoyeyuka! Lakini kwa sababu ya kanieneo ya bahari iliyo juu, kioevu hicho chenye joto sana hakiwi mvuke. Jambo la kushangaza ni kwamba milimeta chache tu kutoka kwa mkondo wa maji moto, kwa kawaida joto la wastani la bahari huwa nyuzi Selsiasi moja au mbili tu kushinda barafu. Madini yanayotoka kwa maji hayo moto yanayopoa upesi hujikusanya kwenye sakafu ya bahari, ambapo yanafanyiza vilima na mabomba. Mabomba hayo yaweza kuwa na kimo cha meta tisa. Kwa kweli, bomba moja lenye kimo cha meta 45 na kipenyo cha meta 10 hivi liligunduliwa, na bado lilikuwa likirefuka!

Matundu ya maji moto yanaweza kububujika na kutulia ghafula, na hilo ni hatari sana kwa viumbe wanaoishi karibu na matundu hayo. Hata hivyo, viumbe fulani huepuka hatari kwa kuhamia kwenye matundu mengine.

[Hisani]

P. Rona/OAR/National Undersea Research Program

[Sanduku/Picha katika ukurasa wa 10]

Barafu Inayochomeka!

Kuanzia miaka ya 1970, wanasayansi waliokuwa wakifanya kazi karibu na pwani ya Amerika Kaskazini waligundua mabaki ya kemikali fulani isiyo ya kawaida inayoitwa methani hidrati—msombo wa maji ya barafu na gesi inayochomeka haraka ya methani. Gesi ya methani hutoka kwa vijiumbe vilivyo matopeni. Vijiumbe hivyo hula mimea na wanyama wanaoanguka kwenye sakafu ya bahari kutoka sehemu ya juu ya bahari. Methani hiyo huchanganyika na maji baridi sana na kutokeza fuwele za methani hidrati. Fuwele hizo ni kama vizimba vidogo vya barafu vinavyobeba gesi ya methani. Ili kutokeza fuwele, ni lazima maji yawe na joto zaidi ya kiwango cha kuganda na sharti sakafu ya bahari iwe na kina cha angalau meta 500. Fuwele za methani hidrati hukua chini ya hali hizo, kisha hutokeza dutu yenye kutoa povu inayoshabihi theluji. Kibonge cha dutu hiyo kinapotolewa majini na kuwashwa, huchomeka kwa moto mwekundu-mwekundu. Mwishowe, kinachosalia ni maji tu.

Msombo wa methani hidrati hutokeza nishati nyingi sana. Wanasayansi wanakadiria kwamba mabaki yake ni karibu maradufu ya hifadhi za fueli zote za visikuku! (Fueli za visikuku zatia ndani makaa-mawe, mafuta, na gesi za asili—methani hufanyiza sehemu kuu ya fueli hizo.) Hata hivyo, kufikia sasa imekuwa vigumu kutumia hifadhi kubwa ya methani hidrati kwa sababu husambaratika mara moja inapotolewa kwenye mazingira yake.

Hifadhi za methani hidrati zilizo chini ya bahari pia zina matundu na mabomba, lakini maji yanayobubujika kutoka humo ni baridi, tofauti na chemchemi za maji moto katika safu ya milima iliyo katikati ya bahari. Lakini, kwa sababu matundu hayo hutokeza mawimbi yenye sumu ya methani, hidrojeni salfaidi, na amonia, huwa makao ya jamii kubwa za tube worm, chaza, bakteria zinazokula kemikali, na viumbe wengine wengi. Mabaki ya kemikali kutoka kwa bakteria zinazokula methani hufanyiza mawe ya chokaa—dutu ileile isiyodhuru inayofanyiza matumbawe.*

[Maelezo ya Chini]

Bakteria zinapoongeza oksijeni kwenye methani, zinafanyiza msombo unaoitwa bikabonati. Msombo huo huungana na molekuli za kalisi zenye chaji zilizo katika maji ya bahari na kutokeza kalisi kabonati, inayoitwa kwa kawaida mawe ya chokaa. Mawe ya chokaa yaweza kuenea kote katika matundu ya maji baridi na katika mabomba yaliyomo.

[Mchoro/Picha katika ukurasa wa 4, 5]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

Tabaka la juu la dunia

Tabaka la katikati (lililoyeyuka kwa kiasi fulani)

Bonde

Eneo la mshuko

Mwamba mkuu

Ufa

Miamba mikuu inapotengana, nyufa hutokea

[Picha]

Safu ya milima iliyo katikati ya bahari hujipinda-pinda kuzunguka dunia kama mshono ulio kwenye mpira wa tenisi

[Hisani]

NOAA/Department of Commerce

[Ramani katika ukurasa wa 7]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

Nyufa na Mabonde Makuu ya Baharini

1. Bonde la Mariana

2. Safu ya Milima ya Pasifiki Mashariki

3. Bonde la Ufa la Galápagos

4. Safu ya Milima Iliyo Katikati ya Atlantiki

[Hisani]

NOAA/Department of Commerce

[Picha katika ukurasa wa 8]

Kome

Kome hupatikana kwenye kina cha kilometa moja katika Green Canyon, katika Ghuba ya Mexico

[Hisani]

J. Brooks/OAR/National Undersea Research Program

[Picha katika ukurasa wa 8, 9]

“Tube worm”

Minyiri-minyiri yao mitepetevu ina damu yenye himoglobini nyingi

[Hisani]

OAR/National Undersea Research Program

[Picha katika ukurasa wa 9]

Kaa

Kwa kawaida viumbe hawa hula “tube worm”

[Hisani]

I. MacDonald/OAR/National Undersea Research Program

[Picha katika ukurasa wa 9]

Chaza wakubwa

Wenye urefu wa thuluthi ya meta hivi, walipatikana kwenye kina cha kilometa tatu

[Hisani]

A. Malahoff/OAR/National Undersea Research Program

[Picha katika ukurasa wa 9]

Chaza fulani waliletwa ufuoni

[Hisani]

Photograph by William R. Normark, USGS

[Picha katika ukurasa wa 9]

Uduvi

Baadhi yao wana sehemu mbili zinazoshabihi macho. Lakini wanaweza kuona nini katika giza totoro?

[Hisani]

EMORY KRISTOF/NGS Image Collection
1550614577024.png


“Nanobe”

Je, ni viumbe walio wadogo zaidi duniani?

[Hisani]

Dr. Philippa J. R. Uwins/University of Queensland
 

Abunwasi

JF-Expert Member
Jun 25, 2009
5,491
2,000
Ahsante sa
Sakafu ya Bahari Siri Zake Zafunuliwa

TWAHITAJI kuelewa kindani kidogo jinsi ambavyo dunia imeumbwa ili tuweze kuelewa mambo yaliyoonwa na watafiti waliokuwa kwenye chombo cha Alvin. Yaaminika kuwa dunia yetu imefanyizwa na tabaka thabiti (linaloitwa lithosphere) linalokalia mwamba ulioyeyuka, unaosogea polepole. Kwa wazi, tabaka thabiti la nje lina kina cha takriban kilometa 100 nalo hufanyiza asilimia 0.6 hivi tu ya dunia yote. Tabaka la nje kabisa, si laini, ni nene mno chini ya mabara na jembamba kiasi cha kilometa sita chini ya safu ya milima iliyo katikati ya bahari.

Isitoshe, tabaka hilo thabiti la nje si zima kama ganda la yai, bali limegawanyika. Badala yake, laonekana likiwa limegawanyika katika mabamba kadhaa makubwa yaliyo thabiti, na mengine mengi madogo, yote huitwa miamba mikuu (tectonic plates). Miamba hiyo hufanyiza mabara na mabonde ya bahari. Miamba hiyo husogea-sogea. Mahali inapotengana, inaacha pengo na kutokeza nyufa katika safu ya milima ya katikati ya bahari. Ulimwenguni pote, miamba hiyo husogea kwa mwendo wa wastani wa sentimeta tatu hivi kwa mwaka.

Kulingana na nadharia ya miamba ya dunia, kadiri miamba inavyotengana karibu na safu ya milima ya katikati ya bahari, ndivyo inavyoruhusu miamba moto iliyo katika tabaka la katikati la dunia, chini tu ya tabaka la juu, ipande. Myeyuko huo moto hufanyiza tabaka jipya baharini katikati ya miamba mikuu miwili, lakini miamba hiyo haiungani. Badala yake, inasukumwa mbali zaidi, na hilo hufanya safu ya milima ishabihi kidonda kikubwa kisichopona.

Wakati matabaka mapya yanapofanyizwa kwenye mwamba mkuu katika safu ya milima iliyo katikati ya bahari, upande mwingine wa mwamba huo hushuka polepole chini ya mwamba mkuu jirani na kutumbukia katika tabaka la katikati lililo moto. Huyeyushwa na kuwa sehemu ya tabaka hilo. Mahali ambapo mwamba mkuu husukumwa chini huitwa eneo la mshuko (subduction zone). Maeneo ya mshuko huwa na mojawapo ya mabonde yenye kina zaidi ulimwenguni. Kwa mfano, Bonde la Mariana lililo karibu na pwani ya Guam katika Bahari ya Pasifiki, lina kina cha zaidi ya meta 11,000. Kama Mlima Everest, ulio mrefu zaidi duniani ungewekwa kwenye bonde hilo, kilele chake kingekuwa meta 2,000 chini ya maji!

Chemchemi—Yenye Sumu!

Kwa sababu ya hali yake ya kubadilika-badilika na milipuko ya volkano, safu ya milima ya katikati ya bahari ina vijito tele vya volkano na matundu mengi ya maji moto. Mchanganyiko moto sana wenye sumu wa maji na madini ya ardhini hububujika kutoka kwenye matundu hayo. Lakini, jambo la kushangaza ni kwamba mazingira hayo yasiyokalika, yanayokumbwa na kanieneo zinazozidi kwa mbali sana zile zilizo katika usawa wa bahari, huvutia viumbe chungu nzima—badala ya kuvifukuza! Mamia ya jamii za viumbe wanaoishi humo zatia ndani bakteria, chaza wakubwa—wenye urefu wa thuluthi ya meta hivi—na, la kuduwaza zaidi, choo aina ya tube worm wenye minyiri-minyiri ya rangi nyekundu iliyoiva wanaojishikilia kwa nguvu kwenye sakafu ya bahari na kufikia kimo cha meta 1.8.

Viumbe wanaoishi katika matundu ya baharini huvunda kama mayai yaliyooza wanapoletwa ufuoni! Uvundo huo hausababishwi na kuoza, bali na hidrojeni salfaidi—kemikali yenye sumu kali inayotoa uvundo wenye kuchukiza ambayo imejaa kote katika matundu ya maji moto. Maji yanayotoka katika matundu hayo yana asidi kali na metali nyingi, kutia ndani shaba, magnesi, chuma, na zinki. Badala tu ya kustahimili katika mazingira hayo—ambayo yamelinganishwa na mahali pa kutupa takataka zenye sumu—tube worm na viumbe wengine husitawi humo! Jinsi gani? Ili kuelewa, acheni tumchunguze tube worm kinaganaga.

Kiumbe Asiyeeleweka

Wanabiolojia walipowachunguza tube worm, waligundua kwamba ni viumbe wasioeleweka. Hawakuwa na kinywa wala mfumo wa umeng’enyaji. Swali likazuka, Wao hulaje na kufyonza chakula chao? Kisha wakagundua jambo lenye kuduwaza: Choo hao walikuwa na damu nyekundu—si umajimaji tu bali damu halisi, yenye himoglobini nyingi—inayozunguka katika mwili wao na katika minyiri-minyiri yao inayoshabihi manyoya.

Mafumbo hayo yalizidi kuwa tata wakati wanabiolojia walipopasua kifuko cha ute katika mwili wa tube worm. Tishu zake zilikuwa na mchanganyiko wa bakteria zipatazo bilioni 10 kwa kila gramu ya tishu! Mnamo mwaka wa 1980 mwanafunzi mmoja wa biolojia alibuni nadharia ya kwamba tube worm huishi kwa utegemeano—utegemeano huwawezesha viumbe wawili kupata manufaa kwa kushirikiana. Utafiti ulithibitisha nadharia yake kwa kuonyesha kwamba tube worm, akiwa kimelewa, hulisha bakteria hizo, na bakteria humlisha.

Kama mashavu ya samaki, minyiri-minyiri ya tube worm hukusanya oksijeni na kaboni, vitu vinavyotumiwa na bakteria kutengenezea chakula. Minyiri-minyiri hiyo haipeperuki moja kwa moja kwenye maji moto yanayomiminwa na matundu—kufanya hivyo kungekuwa kuhatarisha uhai—bali hupeperuka katika sehemu ambako maji moto ya matundu huchanganyika na maji baridi sana ya baharini. Bila shaka, utengenezaji huo wa chakula huhitaji nishati. Katika uso wa dunia—na juu-juu ya bahari—nuru ya jua huandaa nishati muhimu kwa utengenezaji wa chakula kwa kusababisha ukuzi wa mimea. Lakini nuru ya jua haifiki hata kidogo katika lindi kuu anamoishi tube worm.

Nishati Kutoka Katika Kiini cha Dunia

Kwa akili nyingi, Muumba ameandaa nishati inayohitajiwa kutoka kwa kiini cha dunia kupitia kwa matundu ya maji moto na ile kemikali yenye uvundo ya hidrojeni salfaidi. Hidrojeni salfaidi ambayo ni “nuru ya jua” ya jamii zinazoishi katika matundu ya baharini, huandaa nishati inayohitajiwa na bakteria katika utengenezaji wa chakula. Wakati huohuo, bakteria hizo ni kama “mimea” katika jamii zinazoishi kwenye matundu kwa sababu ndizo za kwanza katika mlishano wa viumbe wanaoishi katika matundu ya baharini.*

Ili kuweza kuchanganya kemikali zote zinazohitajiwa na bakteria, damu ya tube worm ina molekuli za himoglobini ambazo ni kubwa mara 30 zaidi ya molekuli za himoglobini katika mwili wa mwanadamu. Damu husafirisha kemikali hizo kwa bakteria zenye njaa, kisha bakteria humtengenezea tube worm chakula.

Uhai Katika Matundu—Viumbe Mbalimbali!

Kwa kweli, hakuna kiumbe yeyote anayeishi katika matundu hayo anayepasa kufa njaa, kwa kuwa bakteria zimezagaa kotekote—nyakati nyingine hufanyiza rundo kubwa! Hata katika maji vuguvugu yanayobubujika kwa nguvu juu ya matundu, nyakati nyingine bakteria hukusanyika kwa wingi, mfano wa dhoruba ya theluji, na kufanyiza mfano wa supu iliyo hai. Wanyama wengine hufurahia pia utegemeano pamoja na bakteria hao sawa na tube worm, ilhali wengine hula vijiumbe hao moja kwa moja. Kwa kweli, viumbe wanaoishi karibu na matundu ya baharini wanasitawi na kunawiri sana hivi kwamba wamelinganishwa na vinamasi vya maji ya chumvi, misitu ya kitropiki ya mvua, na matumbawe katika maji yasiyo na kina.

Kwa kweli, jamii mpya 300 tayari zimegunduliwa karibu na matundu hayo. Hizo zatia ndani chaza weupe wakubwa na kome (rangi si lazima katika mazingira yenye giza totoro), pweza, na kaa weupe walafi wanaopenda mno kula minyiri-minyiri mitepetevu ya tube worm. Ili kujilinda, tube worm huwa na tendo-hiari la haraka ambalo huficha mara moja minyiri-minyiri hiyo ndani ya mwili wake.

Viumbe wengine wanaoishi katika matundu hayo watia ndani buibui wa baharini, konokono, uduvi wenye kucheza-cheza, koanata, na wanyama wenye magamba, samaki wanaofanana na mkunga ambao hunyiririka kwenye miamba iliyofunikwa na bakteria na salfa, tube worm wadogo na choo wengine. Hao choo wengine hutia ndani choo wa tambi na choo wa chwago. Choo wa tambi wana jina linalofaa kwa sababu wanashabihi tambi nyeupe nyingi zinazoning’inia kwenye miamba. Choo wa chwago ni wa pekee kwa sababu wanaweza kustahimili joto kali kufikia nyuzi Selsiasi 80! Bila shaka, bakteria wa matunduni, ambao huishi kwenye choo wa chwago, wanaweza pia kustahimili joto kali.*

Nuru ya Ajabu!

Mnamo mwaka wa 1985, wanasayansi walishangaa kuona uduvi wenye sehemu mbili zinazoshabihi macho wakiwa karibu na matundu ya baharini, sehemu hizo zisizo na lenzi zina kemikali zinazotambua nuru kwa wepesi. Bila shaka, swali walilofikiria kwanza ni, Wanyama hao wanaweza kuona nini katika giza totoro? Ili kupata jawabu, watafiti walitumia kamera ya tarakimu yenye nguvu sana, kama ile inayotumiwa kupiga picha nyota hafifu sana. Waliielekeza kamera hiyo penye tundu, wakazima taa zote, kisha wakapiga picha.

Matokeo yalishangaza. Picha kwenye kompyuta ilifunua “nuru maridadi, dhahiri na yenye kung’aa” ukingoni mwa bomba yalimotokea maji moto, asema mwanasayansi Cindy Lee Van Dover. Je, uduvi hutumia nuru hii ya ajabu, isiyoweza kuonwa kwa macho ya mwanadamu? Vyovyote iwavyo, ugunduzi wa kwamba matundu ya maji moto hutoa nuru “waanzisha fani mpya kabisa ya utafiti,” aongezea Van Dover.

Mkubwa Zaidi na Mdogo Zaidi

Hivi majuzi, sehemu ya sakafu ya bahari iliyojaa methani, iligunduliwa kuwa makao ya bakteria mkubwa zaidi aliyewahi kugunduliwa katika sayansi. Majitu hayo yaliyogunduliwa mwaka wa 1997, yanashabihi ushanga yakiwa na urefu unaozidi ule wa bakteria za kawaida kwa mara 100 hadi 200. Wao pia hula kupindukia, hula karibu salfaidi yote yenye sumu iliyo kwenye tope, na hivyo hufanya eneo hilo kuwa salama kwa viumbe wengine wa baharini.

Kiumbe anayedhaniwa kuwa mdogo zaidi duniani aligunduliwa hivi karibuni pia chini ya bahari, lakini umbali wa kilometa tano ndani ya sakafu ya bahari! Ripoti moja katika gazeti la The New York Times yaeleza ugunduzi huo, uliotukia karibu na ufuo ulio Magharibi mwa Australia, kuwa “wa ajabu sana kiasi cha kuzusha mjadala mkali ulimwenguni pote.” Swala linalobishaniwa ni kama nanobe—zinaitwa hivyo kwa sababu hupimwa ukubwa kwa nanometa, au kipimo cha sehemu moja kwa bilioni ya meta—ni viumbe au la. Hufanana na kuvu, hutoshana na virusi, vina DNA, na yaonekana huzaana upesi na kufanyiza makundi makubwa.

Viumbe wengi wanagunduliwa sasa, hivi kwamba wanasayansi wanaamini kuwa idadi ya vijiumbe vilivyo ndani ya tabaka la juu la dunia yaweza kuzidi idadi ya vijiumbe vilivyo kwenye uso wa dunia! Ugunduzi huo unaleta mabadiliko katika dhana za kisayansi. Mwanasayansi mmoja alisema: “Tumetupilia mbali ushikiliaji wa kauli katika elimu ya vijiumbe katika miaka kadhaa iliyopita. Fani hiyo imepiga hatua madhubuti. Kwa kweli ni sayansi mpya.”

Isitoshe, ugunduzi huo wenye kina watufundisha somo fulani linalozidi sayansi. Biblia yaeleza waziwazi somo hilo: “Sifa zake [Mungu] zisizoonekana zaonwa waziwazi tangu uumbaji wa ulimwengu na kuendelea, kwa sababu zafahamiwa kwa vitu vilivyofanywa.” (Waroma 1:20) Mathalani, Mungu anahangaikia sana usafi. Hilo lathibitishwa na bakteria na viumbe wengine wa baharini wanaoondoa sumu hatari zinazotoka ndani ya dunia na kutoka kwa vitu vingine vinavyozama na kuoza kutoka sehemu ya juu ya bahari. Kwa wazi, Mungu anahangaikia hali-njema ya sayari yetu na viumbe wote waliomo. Kama tutakavyoona katika makala ifuatayo, sifa hiyo ya Muumba yahakikisha kuwapo kwa wakati ujao mtukufu kwa ajili ya viumbe wote duniani.

[Maelezo ya Chini]

Bakteria zinazoishi katika matundu ya baharini hutumia utaratibu unaoitwa usanidi-kemia. Neno hilo latofautiana na usanidi-nuru, utaratibu unaotegemea nishati ya jua unaotumiwa na mimea iliyo ardhini na fitoplankitoni. Fitoplankitoni yatia ndani mimea au viumbe vinavyofanana na mimea vinavyoelea katika sehemu ya juu ya bahari, inayopata nuru ya jua.

Katika miaka ya 1960, wanasayansi walianza kuchunguza bakteria wanaopenda joto waliopatikana katika chemchemi za maji moto katika Mbuga ya Taifa ya Yellowstone huko Marekani. Kwa sababu ya “mazingira yenye hali ngumu sana ya jamii hizo za viumbe” ambayo yanastaajabisha, chasema kitabu cha The Deep Hot Biosphere, “wanasayansi walifahamu kwa mara ya kwanza sifa za kipekee za viumbe walioko duniani wanaoonekana kuwa sahili zaidi.”

[Sanduku/Picha katika ukurasa wa 7]

Matundu ya Maji Moto Ni Nini?

Katika safu ya milima ya volkano iliyo katikati ya bahari, maji ya bahari hupenya nyufa zilizo katika tabaka la juu la dunia na kuingia katika maeneo yenye joto kali kupindukia. Maji hayo huchemka kabisa, kisha hufyonza kemikali kadhaa yanapopenya miamba. Pia husukasuka, na kufika kwenye sakafu ya bahari, na hivyo hufanyiza matundu ya maji moto—chemchemi za maji moto. Chemchemi hizo “bila shaka zina nguvu na huvutia sana kama chemchemi zilizo ardhini,” chasema kichapo kimoja.

Isitoshe, joto la chemchemi hizo zilizo kwenye sakafu ya bahari laweza kufikia nyuzi Selsiasi 400, moto zaidi kushinda risasi iliyoyeyuka! Lakini kwa sababu ya kanieneo ya bahari iliyo juu, kioevu hicho chenye joto sana hakiwi mvuke. Jambo la kushangaza ni kwamba milimeta chache tu kutoka kwa mkondo wa maji moto, kwa kawaida joto la wastani la bahari huwa nyuzi Selsiasi moja au mbili tu kushinda barafu. Madini yanayotoka kwa maji hayo moto yanayopoa upesi hujikusanya kwenye sakafu ya bahari, ambapo yanafanyiza vilima na mabomba. Mabomba hayo yaweza kuwa na kimo cha meta tisa. Kwa kweli, bomba moja lenye kimo cha meta 45 na kipenyo cha meta 10 hivi liligunduliwa, na bado lilikuwa likirefuka!

Matundu ya maji moto yanaweza kububujika na kutulia ghafula, na hilo ni hatari sana kwa viumbe wanaoishi karibu na matundu hayo. Hata hivyo, viumbe fulani huepuka hatari kwa kuhamia kwenye matundu mengine.

[Hisani]

P. Rona/OAR/National Undersea Research Program

[Sanduku/Picha katika ukurasa wa 10]

Barafu Inayochomeka!

Kuanzia miaka ya 1970, wanasayansi waliokuwa wakifanya kazi karibu na pwani ya Amerika Kaskazini waligundua mabaki ya kemikali fulani isiyo ya kawaida inayoitwa methani hidrati—msombo wa maji ya barafu na gesi inayochomeka haraka ya methani. Gesi ya methani hutoka kwa vijiumbe vilivyo matopeni. Vijiumbe hivyo hula mimea na wanyama wanaoanguka kwenye sakafu ya bahari kutoka sehemu ya juu ya bahari. Methani hiyo huchanganyika na maji baridi sana na kutokeza fuwele za methani hidrati. Fuwele hizo ni kama vizimba vidogo vya barafu vinavyobeba gesi ya methani. Ili kutokeza fuwele, ni lazima maji yawe na joto zaidi ya kiwango cha kuganda na sharti sakafu ya bahari iwe na kina cha angalau meta 500. Fuwele za methani hidrati hukua chini ya hali hizo, kisha hutokeza dutu yenye kutoa povu inayoshabihi theluji. Kibonge cha dutu hiyo kinapotolewa majini na kuwashwa, huchomeka kwa moto mwekundu-mwekundu. Mwishowe, kinachosalia ni maji tu.

Msombo wa methani hidrati hutokeza nishati nyingi sana. Wanasayansi wanakadiria kwamba mabaki yake ni karibu maradufu ya hifadhi za fueli zote za visikuku! (Fueli za visikuku zatia ndani makaa-mawe, mafuta, na gesi za asili—methani hufanyiza sehemu kuu ya fueli hizo.) Hata hivyo, kufikia sasa imekuwa vigumu kutumia hifadhi kubwa ya methani hidrati kwa sababu husambaratika mara moja inapotolewa kwenye mazingira yake.

Hifadhi za methani hidrati zilizo chini ya bahari pia zina matundu na mabomba, lakini maji yanayobubujika kutoka humo ni baridi, tofauti na chemchemi za maji moto katika safu ya milima iliyo katikati ya bahari. Lakini, kwa sababu matundu hayo hutokeza mawimbi yenye sumu ya methani, hidrojeni salfaidi, na amonia, huwa makao ya jamii kubwa za tube worm, chaza, bakteria zinazokula kemikali, na viumbe wengine wengi. Mabaki ya kemikali kutoka kwa bakteria zinazokula methani hufanyiza mawe ya chokaa—dutu ileile isiyodhuru inayofanyiza matumbawe.*

[Maelezo ya Chini]

Bakteria zinapoongeza oksijeni kwenye methani, zinafanyiza msombo unaoitwa bikabonati. Msombo huo huungana na molekuli za kalisi zenye chaji zilizo katika maji ya bahari na kutokeza kalisi kabonati, inayoitwa kwa kawaida mawe ya chokaa. Mawe ya chokaa yaweza kuenea kote katika matundu ya maji baridi na katika mabomba yaliyomo.

[Mchoro/Picha katika ukurasa wa 4, 5]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

Tabaka la juu la dunia

Tabaka la katikati (lililoyeyuka kwa kiasi fulani)

Bonde

Eneo la mshuko

Mwamba mkuu

Ufa

Miamba mikuu inapotengana, nyufa hutokea

[Picha]

Safu ya milima iliyo katikati ya bahari hujipinda-pinda kuzunguka dunia kama mshono ulio kwenye mpira wa tenisi

[Hisani]

NOAA/Department of Commerce

[Ramani katika ukurasa wa 7]

(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)

Nyufa na Mabonde Makuu ya Baharini

1. Bonde la Mariana

2. Safu ya Milima ya Pasifiki Mashariki

3. Bonde la Ufa la Galápagos

4. Safu ya Milima Iliyo Katikati ya Atlantiki

[Hisani]

NOAA/Department of Commerce

[Picha katika ukurasa wa 8]

Kome

Kome hupatikana kwenye kina cha kilometa moja katika Green Canyon, katika Ghuba ya Mexico

[Hisani]

J. Brooks/OAR/National Undersea Research Program

[Picha katika ukurasa wa 8, 9]

“Tube worm”

Minyiri-minyiri yao mitepetevu ina damu yenye himoglobini nyingi

[Hisani]

OAR/National Undersea Research Program

[Picha katika ukurasa wa 9]

Kaa

Kwa kawaida viumbe hawa hula “tube worm”

[Hisani]

I. MacDonald/OAR/National Undersea Research Program

[Picha katika ukurasa wa 9]

Chaza wakubwa

Wenye urefu wa thuluthi ya meta hivi, walipatikana kwenye kina cha kilometa tatu

[Hisani]

A. Malahoff/OAR/National Undersea Research Program

[Picha katika ukurasa wa 9]

Chaza fulani waliletwa ufuoni

[Hisani]

Photograph by William R. Normark, USGS

[Picha katika ukurasa wa 9]

Uduvi

Baadhi yao wana sehemu mbili zinazoshabihi macho. Lakini wanaweza kuona nini katika giza totoro?

[Hisani]

EMORY KRISTOF/NGS Image Collection
View attachment 1026892

“Nanobe”

Je, ni viumbe walio wadogo zaidi duniani?

[Hisani]

Dr. Philippa J. R. Uwins/University of Queensland
Ahsante sana bwana Bujibuji ni somo zuri sana. Hii ndiyo tunu ya JF ambayo wengine tulivutiwa nayo miaka ile.
 

TODAYS

JF-Expert Member
Apr 30, 2014
6,471
2,000
Sawa.
Ila mnapotumia Google Translate pia mjaribu kuhariri kwa kiswahili chetu kile.
 

mkorinto

JF-Expert Member
Jun 11, 2014
17,475
2,000
Hii ni mfano ni jinsi gani geography itakuwa baada ya kubadili mtaala ifundishwe kwa kiswahili.mambo ya ugirigiri na uroto

Sijaelewa angarau hata robo.
 

Sir Khan

JF-Expert Member
Jul 28, 2018
5,128
2,000
Halafu kuna kijana mmoja chakramu bila aibu anatangaza eti Mungu hayupo wakati mambo kama haya ni ushahidi tosha.
Kiranga
 

GAS STATE

JF-Expert Member
Mar 1, 2017
1,772
2,000
anga/mbingu ni kitu ambacho kinaumiza sana akili za watu kama Mungu kaumba dunia kwasiku 6 yaani mbingu na ardhi lakini mbingu imeumbwa kwa siku nyingi kuliko ardhi. je ardhini kuna vitu vingi namna hii, huko mbinguni/angani kuna madudu mengi kiasi gani. itchukua muda sana kujuwa ilivyo
 

Toa taarifa ya maudhui yasiyofaa!

Kuna taarifa umeiona humu JamiiForums na haifai kubaki mtandaoni?
Fanya hivi...

Umesahau Password au akaunti yako?

Unapata ugumu kuikumbuka akaunti yako? Unakwama kuanzisha akaunti?
Contact us

Top Bottom