深海生物学 – Dive & Discover
By Rhian Waller and Tim Shank
世界の海は、大陸のおよそ300倍もの面積があり、生命を育むことができます。 深海の75％以上は1000メートル以下にあるため、深海は比較的未開拓であり、最近までアクセスすることができませんでした。 ガラパゴス火山の海底斜面を調査していると、誰も撮影したことのない生命を目にすることができる。 この深海に住む生物は、世界で最も厳しい環境の一つで生きる方法に適応しています。
Physophora hydrostatica(ヒドロムシ)。 サイフォノフォアと呼ばれるこの動物は、複数のユニットで構成されており、それぞれが遊泳、摂食、繁殖などの機能に特化しています。 この「モジュール構造」によって、深海で3メートル以上という非常に大きなサイズに成長するものもあります。 ほとんどのシフォノフォアは水面下で生活していますが、ポルトガルのマンボウは、ガス入りのフロートに吊るされて水面で休んでいるものです
深海とは、水深200メートル以下の海の部分と定義されています。 水温は5度以下、気圧は2,000メートルで海面気圧の約200倍、太陽光は届かないなど、非常に厳しい環境とされる。 19世紀後半まで、多くの人々は、深海は生命を育むにはあまりにも過酷だと考えていました。 その結果、ほとんど未踏の地となった。 1800年代初頭から、ヨーロッパの科学者たちは北大西洋の深海に生命を発見できないかと調査を始めた。 1872年から1876年にかけて、H.M.S.チャレンジャー号が世界一周の遠征に出発した。 チャレンジャー号は5,500メートルまでの深海に多様な動物を発見し、重要な発見をすることに成功した。 それから約100年後、デンマークのガラテア号による深海探査では、フィリピン海溝の10,190メートルから動物が発見されました。
深海の動物たちは、2000メートル以下で生活することに伴う問題を回避する方法を進化させてきた。
深海には太陽光がないため、深海の動物たちは暗闇でどうやってお互いを見つけているのか。
太陽の光がないため、独特の視覚や化学適応が生まれたのである。 多くの魚は、有機化合物を酸化させて化学的な光、つまり生物発光と呼ばれる現象を生み出す能力を持っています。
生物発光の目的については多くの説が唱えられていますが、まだ完全に解明されているわけではありません。 科学者たちは、光が種のコミュニケーションに役立ち、仲間や獲物を引き寄せ、あるいは捕食者を抑止するのではないかと考えています。 多くの深海生物は、この化学光を見る能力を最大化するために、非常に大きな初歩的な目を発達させており、私たちの岩浚いで集められたいくつかのエビのように、
一部の動物は、獲物を捕まえるユニークな方法を発達させています。 トリポッドフィッシュ（Bathypterois）は、尾に大きなヒレ筋を発達させました。 これにより、触角のような胸ビレを伸ばし、砂地の海底に立つことができる。 胸ビレは、深海魚が水中の振動を感じ取り、獲物が近づいてくるのを感知するのに役立っています。 そのため、アルビンのような潜水艇には、パイロットと観測者が座る厚いチタン製の圧力球があり、深海に降下する際に何トンもの圧力を感じないようになっているのです。 彼らは完全に液体か固体で構成されているので、これらの空間の圧力の影響を受けない。 しかし、これは水柱の中を動き回る動物にとって問題となる。重力によって上に泳ぐことができないほど重くなることなく、どうやって2000メートルまで潜り、1000メートル、つまり海面に戻ることができるのか。
クジラは日常的に非常に深いところまで潜っている。 海面にいるとき、吹き出し口から空気を大量に吸い込むことによって、そうするのです。 この空気は肺に移動しますが、クジラが深く潜ると、圧力によって空気が脂肪質の油で満たされた特別な副鼻腔に押し込まれます。
サメやエイが中性浮力を持つのは、大きな油性の肝臓（浮く）と柔らかい水性の肉（沈む）を持っているからである。 骨魚類の中には、水中での上下動に伴って常にガスが出入りする水槽（スイムブラダー）を持つものがある。 つまり、下へ下りたいときは体を重くし、上へ上りたいときは体を軽くすることができるのだ。 深海魚のグレナディア（Coryphaenoides）には、大きな鰾（ひょう）と大きな油性の肝臓がある。 430>
深海に住む動物にとって、餌の不足は大きな問題である。 表層海域では、植物プランクトンと呼ばれる海洋植物が太陽光を利用して光合成を行い、成長している。 これが、表層やその近くに住む多くの動物の主な食料源となっています。 プランクトンは死ぬと沈み、水柱の深いところに住む動物の餌となります。 水深1000mまで沈むのは、この餌のわずか1％。 これは、表層に住む動物の数が多いため、深海に沈む前に多くの餌が使い果たされてしまうからです。
多くの生物はスカベンジャーです。 彼らは、鯨の死骸、魚の排泄物、表面のプランクトンの死骸など、この深海に到達するわずかな資源を利用するのである。 端脚類のような多くの無脊椎動物は、表面から落ちてくる食物で生き残り、今度は他の大きな種の餌食となる。 しかし、多くの大きな謎がまだ存在している。 かつて絶滅したと思われていた種が生きていることがわかったり（シーラカンス魚がその一例である）。 また、ダイオウイカのように、まだ生存が確認されていない種もいる。 技術が進歩すれば、深海の動物をより長期間にわたって詳細に観察できるようになり、世界の海で進化してきた偉大で素晴らしい適応について、さらに多くのことを教えてくれるに違いありません」
左の図は、海を深さごとに区分したもの。 右の図は、異なる色の光がどの程度の深さまで海に入り込むかを示しています。 赤い光はあまり届かないことがわかります。このため、深海生物の多くは赤い色をしていて、カモフラージュしているのです。