Połączenie głosowe
Upewnij się, że masz włączone głośniki i mikrofon
zaprasza Cię do wspólnej nauki fiszek
W oceanicznych głębinach żyją surrealistyczne stworzenia, które wyglądają fascynująco i niepokojąco. Zobacz, jak mieszkańcy najgłębszych miejsc na Ziemi przystosowali się do życia w zupełnie innych warunkach niż te, które panują na płyciznach.
Może się wydawać, że łatwiej będzie ludziom zbadać dokładnie oceany, niż przestrzeń kosmiczną. Skoro skierowaliśmy nasze oczy na Marsa, to pewnie na Ziemi nie mamy już wiele do odkrycia. A jednak, według Instytutu Ziemi Uniwersytetu Columbia, naukowcy wiedzą więcej o kosmosie niż o oceanie. Od słynnego lądowania w 1969 roku w ramach kilku misji wysłaliśmy na Księżyc 12 osób, a tylko trzy (w tym za własne pieniądze, twórca Avatara i Terminatora, James Cameron) zeszły do Głębi Challengera - najgłębszej części oceanu znajdującego się w Rowie Mariańskim (10 994 metrów pod poziomem morza). Ludzka eksploracja ujawniła więcej szczegółów o powierzchni Księżyca i Marsa, niż o głębinach morskich! Dlaczego?
Fizyczne właściwości głębin morskich sprawiają, że są niezwykle trudne do eksploracji, a próby jej przeprowadzenia mogą grozić śmiercią. Głębiny, w których żyją niezwykłe stworzenia, zaczynają się około 200 metrów pod powierzchnią oceanu, tuż poniżej strefy fotycznej, czyli tej, do której dociera światło słoneczne i może rozwijać się roślinność. W niskich strefach głębinowych i hadalnych (poniżej 6000 m) światło prawie nie przenika, woda jest bardzo zimna, osiąga temperaturę bliską zera i zawiera bardzo mało tlenu. A ciężar wody powyżej tworzy miażdżące ciśnienie, nawet 1000 razy większe niż na powierzchni. Więcej o budowie dna oceanu przeczytacie w tym opracowaniu.
Widok z Rowu Mariańskiego, najgłębszego miejsca zachodniego Pacyfiku. Fot. 123 RF
Stworzenia żyjące tysiące metrów pod powierzchnią oceanu muszą żyć w tym bardzo zimnym, ciemnym i wysokociśnieniowym środowisku, w którym nic nie widzą! Niektóre z cech, które sprawiają, że istoty głębinowe wydają się nam dziwne, ewoluowały przez tysiące lat, by pomóc przetrwać tym niezwykłym gatunkom w skrajnie niesprzyjających warunkach. W skrócie - te stwory mogą przetrwać dzięki brzydocie.
Wiele z nich ma wielkie, wyłupiaste oczy, aby uchwycić każdy skrawek światła. Inne rozwijają głębinowy gigantyzm lub mają wyjątkowo szczupłe ciała, które pozwalają przetrwać, gdy brakuje pożywienia. Na dnie wrzecionowate nogi pomagają zwierzętom siedzieć bez zapadania się w miękkie, błotniste dno morskie, a wielkie szczęki i ostre zęby pozwalają wykorzystać rzadkie okazje - złapać pożywienie, gdy te pojawi się w zasięgu szczęk.
Pierwszym dużym projektem, którego efekty potwierdziły istnienie życia w najgłębszych wodach była wyprawa Challengera. To pierwsze ogólnoświatowe badanie oceanograficzne prowadzone przez szkockiego przyrodnika Charlesa Wyville'a Thomsona w latach siedemdziesiątych XIX wieku. Dziś bada się morską florę i faunę z wykorzystaniem najnowszych technologii - batysferów, łodzi podwodnych i bezzałogowych zdalnie sterowanych pojazdów wyposażonych w kamery. To dzięki nim wiemy nieco więcej o niesamowitych zdolnościach adaptacyjnych natury, choć jak twierdzą naukowcy z Dalhousie University w Nowej Szkocji w Kanadzie, 91 procent oceanicznych i morskich zwierząt jest nadal nieznanych.
Ciemności
Znane powiedzenie mówi o ciemnościach egipskich, chociaż my skłaniamy się bardziej ku określeniu „ciemności mariańskie”.
Pierwszym wyzwaniem, jakie napotykają zwierzęta, gdy poruszają się głębiej, jest całkowita ciemność. Niektóre ryby głębinowe, takie jak gigantura indica (Telescopefish), macropinna microstoma czy epigonus lenimen, mają olbrzymie oczy, które wychwytują najdelikatniejsze przebłyski.
Inne okazy porzuciły zmysł wzroku, koncentrując się na innych wzmocnionych zmysłach. Bathypterois grallator, nazywany też „tripod fish” ze względu na wydłużone płetwy, które pozwalają mu przysiadać na dnie morskim, jest ślepy, ale wykorzystuje dotyk i wibracje, by wyczuć swoją ofiarę. Mitsukurina (rekin Owstona) przeszukuje dno morskie w celu znalezienia pożywienia; jego długi wyrostek na głowie jest wyposażony w wyspecjalizowane narządy zmysłowe.
Niektóre wytwarzają własne światło, które może być używane jako reflektory lub do przyciągania partnerów i ofiar, jak w przypadku żabnicy bufoceratias wedli. Ta zdolność nazywa się bioluminescencją. To reakcja chemiczna w organizmie zwierzęcia, która wytwarza światło bez ciepła. Większość bioluminescencji jest niebieska lub niebiesko-zielona, ponieważ są to kolory, których fale świetlne są najmniej pochłaniane przez wodę, a więc przemieszczają się najdalej. W rezultacie większość zwierząt straciła zdolność widzenia czerwonego światła, ponieważ to, jako jedno z pierwszych zanika wraz z głębokością.
Ale kilka stworzeń, takich jak malacosteus czy idiacanthus atlanticus (ang. black dragonfish), rozwinęło zdolność wytwarzania czerwonego światła i w przeciwieństwie do większości drapieżników, które wykorzystują swoje światło głównie do wabienia zdobyczy, potrafią je widzieć. To tak, jakby zwierzę miało sekretne „snajperskie” światło oświetlające ofiary, które nawet nie wiedzą, że są na celowniku!
Ekstremalne ciśnienie i niska temperatura
Biorąc pod uwagę objętość wody nad najgłębszymi częściami oceanu, nic dziwnego, że ciśnienie hydrostatyczne jest jednym z najważniejszych czynników środowiskowych wpływających na życie w głębinach. Głębokość morza waha się od 200 m do około 11 000 m, dlatego ciśnienie waha się od 20 do ponad 1100 atmosfer. Z wyjątkiem kominów hydrotermalnych, w których do zimnych wód odprowadzana jest gorąca woda zakresu od 60 do nawet 464 °C, temperatura głębin morskich utrzymuje się na poziomie od około -1 do około + 4 °C.
To połączenie ciśnienia i zimna ma duży wpływ na ciała zwierząt. Wszystkie komórki zwierzęce są otoczone błonami tłuszczowymi, które muszą pozostać płynne, aby przekazywać sygnały nerwowe i transportować materiały do i z komórek. Ale w tych warunkach to niemożliwe. „Ekstremalne zimno i wysokie ciśnienie w rowach oceanicznych sprawiłoby, że tłuszcz w błonach komórkowych stałby się stały, zupełnie jak masło w lodówce” - podkreśla profesor i oceanograf Jeffrey C. Drazen. Dlatego zwierzęta głębinowe tak jak śluzice, pseudoliparis swirei, czy strzykwy musiały się dostosować. Robią to, mając w błonach dużo nienasyconych tłuszczów z grupy obejmującej oleje roślinne, przez co pozostają one płynne w niskich temperaturach.
Wiele gatunków głębinowych również oszczędza energię, mając wodniste, galaretowate mięśnie i inne tkanki o niskiej zawartości składników odżywczych. Na przykład mięsień tuńczyka może zawierać 20% białka. To sprawia, że ryby te są mocne i szybkie, ale utrzymanie ich mięśni wymaga również znacznej ilości energii. W przeciwieństwie do tego głębinowe gatunki mają średnio tylko 5-8% białka. Oznacza to, że nie potrafią pływać tak dobrze, jak tuńczyk, ale mogą osiągnąć większy rozmiar ciała przy znacznie mniejszym zapotrzebowaniu na pożywienie i energię.
Z tego samego powodu niektóre z głębinowych gatunków mogą być na zdjęciach nieco zdeformowane, jak słynne zdjęcie blob fish, które stało się memem. Psychrolutes marcidus, jak naprawdę nazywa się ta ryba, wygląda o wiele lepiej w naturalnym, głębinowym środowisku. Przy wydobyciu na powierzchnię ich ciała ulegają dekompresji i puchną nadając im wygląd znany z mema.
Pożywienie
Stworzenia głębinowe wyewoluowały fascynujące mechanizmy zdobywania pożywienia, którego w tych strefach brakuje. W przypadku braku fotosyntezy (ciemność) większość pożywienia składa się z detrytusu nazywanego też morskim śniegiem lub deszczem, czyli rozkładających się pozostałości drobnoustrojów, alg, roślin i zwierząt z górnych stref oceanu oraz innych organizmów żyjących w głębinach.
Zmiatacze na dnie morskim, którzy zjadają ten „deszcz” detrytusu, to między innymi strzykwy (najczęściej występujące zwierzę denne głębin), wężowidła, ale, co ciekawe także groźnie brzmiąca wampirzyca piekielna.
Głębinowe ryby, takie jak połykacze, żabnice, Chauliodus czy Anoplogaster, mają bardzo duże usta. Himantolophus groenlandicus, ogromne szczęki na zawiasach oraz duże i rozszerzalne żołądki, które pochłaniają i przetwarzają duże ilości drobnego pożywienia. Podobnie Bathynomus giganteus, który potrafi wytrzymać bez jedzenia nawet kilka tygodni, ale kiedy na niego trafi, objada się tak bardzo, że ma problem z poruszaniem się. Niezwykłym i bardzo rzadko spotykanym zwierzęciem jest płaszczak (Chlamydoselachus anguineus), który poluje na kałamarnice, a nawet inne rekiny. Wiele ryb pelagicznych głębinowych ma niezwykle długie zęby podobne do kłów, jak zębacz pasiasty. Gwarantuje to, że każda schwytana zdobycz ma niewielkie szanse na ucieczkę.
Biorąc pod uwagę zimno, ciemność i potrzebę oszczędzania energii, zwierzęta te (np. japoński krab pacyficzny) wydają się drapieżnikami typu „siedzę i czekam na okazję”, zamiast spalać cenną energię do ścigania i ataku. W rezultacie niektóre zwierzęta głębinowe należące do grup, które kiedyś uważano wyłącznie za filtratory (żywiące się detrytusem), ewoluowały w drapieżniki! Jednym z nich jest mięsożerna predatory tunicate, która ma ogromny syfon przypominający szczękę, dzięki czemu może szybko pochłonąć pływające zwierzęta!
***
Ten artykuł powstał w ramach naszej najnowszej kampanii pod hasłem „Interia – portal, który towarzyszy mi każdego dnia”. Więcej ciekawych treści znajdziesz tutaj.
