Vai ir iedomājama dzīvības eksistence 2500 metrus okeāna dzīlēs, kur spiediens sasniedz 200 atmosfēras, kur nav skābekļa un kur neiespīd ne sīkākais saules stariņš? Protams, tas izklausās nereāli, bet dzīvība ir sastopama arī šādā vidē.
Dažviet okeāna dibenā veidojas lūzuma zonas, kur litosfēriskās plātnes uzbīdās viena uz otras un rada plaisas. Šīs plaisas ir kā lūkas uz sakarsētajām Zemes dzīlēm. Nereti tur veidojas savdabīgi okeāna vulkāni jeb hidrotermālie lauki - zonas, kas noklātas ar līdz desmit metrus augstiem konusiem, kuri met ārā verdošu, kodīgu gāzu un cietu vielu maisījumu. Pateicoties savam ķīmiskajam sastāvam, okeāna vulkānu «dūmi» ir melnā krāsā. Zinātnieki tos ir iesaukuši par melnajiem pīpētājiem. Tumšie, draudīgie konusi rada brīnumainu, baisu skatu - šādu ainavu ir grūti iedomāties, tie nemaz neizskatās Zemei piederīgi, drīzāk no kādas fantastikas filmas pārnesti reālajā dzīvē.
Lai cik tas dīvaini būtu, bet melnie pīpētāji veido ap sevi unikālu hidrotermālu mikroekosistēmu. Tie pārvērš nemājīgo, ledaino ūdeni savdabīgā oāzē, kurā var dzīvot un attīstīties dažādas unikālas dzīvības formas. «Dūmi», kas nāk no krāteriem, ir ļoti karsti - līdz 500 °C, un pat apkārt esošais aukstais ūdens ar savu +4 °C temperatūru nevar īpaši atdzesēt to elles karstumu, kas nāk no Zemes dzīlēm. Tiešā melno pīpētāju tuvumā temperatūra ir ap 300 °C. Melnie «dūmi» sastāv galvenokārt no dažādiem sēra savienojumiem. Tur ir arī metāns un citas gāzes, bet sastopami ari metāli - svins, magnijs un, pēc dažu zinātnieku izteikuma, arī zelts. Vai šajā karstajā indē tiešām varētu dzīvot kāds organisms? Jā, dzīvība šeit ir pārstāvēta ar vairākiem īpatnējiem organismiem. Melnie pīpētāji ir no vienas vietas aplipuši ar veidojumiem, kas pēc pirmā acu uzmetiena atgādina dīvainus ūdensaugus. Tie tomēr nav nekādi ūdensaugi, bet gan baktēriju kolonijas. Šīm baktērijām nav nepieciešams ne skābeklis, ne saules gaisma. Viss, kas tām vajadzīgs, ir sērs un augsta temperatūra - gan vienu, gan otru tās saņem pilnā mērā. No kā tad pārtiek organismi, kas dzīvo tik ķīmiskos apstākļos? Tie iegūst barības vielas, pārstrādājot neorganiskas
vielas organiskās vielās. Process ir analogs virszemes baktēriju fotosintēzei, tikai ķīmisku vielu pārveidošanu barībvielās zinātniski sauc par hemosintēzi. Te būtu jauns darba lauciņš ģenētiķiem - daži no speciālistiem jau ir aizdomājušies par to, ka šādas hemosintezējošas baktērijas varētu izmantot ūdenstilpju attīrīšanai no ķīmiskā piesārņojuma. Baktērijas, kas spētu pārstrādāt skābes un naftas produktus, varētu pilnībā atrisināt pasaules ekoloģisko krīzi.
Tomēr baktērijas ir primitīvi organismi un galu galā baktērijas dzīvo arī virszemes vulkānu tuvumā, tāpēc fakts, ka šajā ellē dzīvo baktērijas, nebūtu tik pārsteidzošs. Taču melno pīpētāju tuvumā mitinās arī daudz attīstītāki organismi. Tur ir sastopami milzīgi, līdz divus metrus gari tārpi - vestimentiferas. Līdzīgus tārpus, sauktus par pogonoforiem, pirmo reizi atrada 1914. gadā - protams, tad vēl par melnajiem pīpētājiem nekas nebija zināms, un pogonofori arī nemaz nedzīvoja ķīmiski agresīvā vidē - vienkārši zinātniekus joti pārsteidza tas, ka lielie, smagie tārpi mitinās tik lielā dziļumā, vietā, kur gandrīz nemaz nav barības vielu. Kāds bija viņu izbrīns, kad viņi pie tam vēl atklāja, ka pogonoforiem nav ne mutes, ne zarnu trakta, ne anālās atveres. Daži pat izteica varbūtību, ka pogonofori ir augi, taču tuvāka iepazīšanās ar šiem organismiem apgāza šīs hipotēzes. Tikai divdesmitā gadsimta septiņdesmitajos gados tika atklāts, kā barojas šādi tārpi. Tie barību uzņem divos veidos - caur ādu uzsūc nelielas organiskas daļiņas un baktērijas, bet svarīgākais vielu apmaiņas process notiek tārpa iekšienē - primitīvā orgānā trofosomā. Tajā mitinās baktērijas, kuras pārstrādā caur taustekļiem uzņemtās neorganiskās vielas par organiskajām vielām. Tātad tārps tiešā veidā nebarojas ar «ķīmiju», bet eksistē lieliskā simbiozē ar baktērijām, kas nodrošina tam pietiekamu daudzumu barības vielu. Tādā pašā veidā barojas arī hidrotermālo lauku apdzīvotāji - vestimentiferas.
Melno pīpētāju rajonos dzīvo ne tikai baktērijas un tārpi. Tur sastopami arī vairāku veidu moluski un citi pirmatnēji organismi. Vestimentiferām blakus dzīvo krabji - tie pārtiek no tārpu taustekļiem, kurus cenšas nokniebt ar savām asajām knaiblēm. Tārpiem šādi ievainojumi nav bīstami - taustekļi ātri atjaunojas. Dzīvo organismu biomasa hidrotermālajos laukos sasniedz 52 kg uz vienu kvadrātmetru - tas nozīmē, ka dzīvi organismi šeit čum un mudž. Tikpat dziļos ūdeņos, bet vietās, kur nav melno pīpētāju,
dzīvo organismu biomasa nesasniedz pat pusgramu uz kvadrātmetru, respektīvi, tur gandrīz neviens nedzīvo. Zinātnieki lēš, ka šajās ellei līdzīgajās zonās sev mājvietu atradušas gandrīz piecsimt dažādas dzīvības formas. Jāpiezīmē, ka apzināti un izpētīti ir tikai nieka 3% no visiem šiem organismiem. Par okeāna vulkāniem ir ieinteresējušies ne tikai zinātnieki. Arī slavenais Holivudas kinorežisors Džeimss Kamerons ir veicis pētījumus šajās zonās. Tuvākajā laikā arvien vairāk ekspedīciju centīsies nolaisties vairāku kilometru dziļumā, lai pēc iespējas pilnīgāk apzinātu šo dabas brīnumu. Melnie pīpētāji ir pavisam jauns atklājums - zinātne par tiem uzzināja tikai pirms divdesmit gadiem.
Melno pīpētāju apkārtne ir vienreizēja ar to, ka tā ir pilnīgi izolēta ekosistēma - šeit mītošie organismi neizmanto neko no tā, kas ir pieejams virszemes organismiem un okeāna dzīļu organismiem. Tie savā starpā veido pilnīgi noslēgtu barības ķēdi, un neviens no parastajiem organismiem šajā ekosistēmā neietilpst - ja melno pīpētāju tuvumā nonāktu kāds cits okeāna iemītnieks, tas tūlīt pat ietu bojā. Barības ķēdes pamatu, kā zināms, veido autotrofie organismi (tādi, kas spēj paši sev radīt barību). Mums zināmajā
pasaulē tādi organismi ir augi - tie iegūst barības vielas no fotosintēzes. Hidrotermālo lauku barības ķēdes galvenā sastāvdaļa ir autotrofās baktērijas - organismi, kas barojas ar hemosintēzes palīdzību. Tātad melnie pīpētāji pierāda, ka dzīvība var eksistēt arī bez saules un skābekļa - saule vairs nav vienīgais dzīvības devējs, kā to gluži pamatoti uzskatīja visi zinātnieki - gan seno laiku, gan mūsdienu gaišie prāti. Šāds secinājums ļoti iepriecina cilvēkus, kuri apgalvo, ka dzīvība eksistē arī uz citām Saules sistēmas planētām. Ja jau uz Zemes tik ekstremālos apstākļos var pastāvēt salīdzinoši attīstītas dzīvības formas, tad kāpēc līdzīgi organismi nevarētu mitināties uz citām planētām?