Hlubokomořská biologie – Dive & Discover
Od Rhian Waller a Tima Shanka
Světové oceány mají zhruba 300krát větší plochu pro život než světové kontinenty. Protože více než 75 % oceánských hlubin leží v hloubce pod 1000 metrů, jsou oceánské hlubiny relativně neprozkoumané a donedávna nepřístupné. Při průzkumu podmořských svahů galapážských sopek spatříme život, který dosud nikdo nevyfotografoval. Tvorové, kteří žijí v těchto hloubkách, se přizpůsobili způsobu života v jednom z nejnáročnějších prostředí na světě.
Physophora hydrostatica. Tito živočichové, sifonofoři, se skládají z několika jednotek, z nichž každá je specializovaná na určitou funkci, jako je plavání, krmení nebo rozmnožování. Tato „modulární“ konstrukce umožňuje některým sifonoforům dorůstat velmi velkých rozměrů, v hlubokém oceánu i přes 100 stop. Ačkoli většina sifonoforů žije pod hladinou, portugalský Man o’War je takový, který spočívá na hladině, zavěšený na plováku naplněném plynem.
Hluboké moře je definováno jako část oceánu v hloubce pod 200 metrů. Toto prostředí Je považováno za extrémně drsné s teplotami nižšími než 5 stupňů Celsia, extrémním tlakem (2 000 metrů se rovná přibližně 200násobku atmosférického tlaku na úrovni moře) a žádným slunečním světlem. Hlubokomořští živočichové se museli vyvinout, často prostřednictvím neobvyklých a jedinečných adaptací, aby mohli žít, rozmnožovat se a prospívat v těchto jedinečných podmínkách.
Do konce 19. století mnoho lidí považovalo velké hloubky oceánu za příliš drsné pro život. V důsledku toho byly z velké části neprozkoumané. Od počátku 19. století začali evropští vědci zkoumat hlubiny severního Atlantiku, aby zjistili, zda se jim podaří najít život v mořských hlubinách. Na základě prvních odběrů vzorků, které naznačovaly, že v hlubinách oceánu žijí živočichové, byla loď H.M.S. Challenger pověřena expedicí kolem světa, která trvala od roku 1872 do roku 1876. Podařilo se jí najít rozmanité živočichy v hloubce 5 500 metrů a učinit další důležité objevy. Téměř o sto let později se při hlubokomořském průzkumu během dánské expedice Galathea podařilo získat živočichy z Filipínského příkopu v hloubce 10 190 metrů.
Víme, že život může existovat v největších hloubkách oceánu, ale jak se tito živočichové přizpůsobili těmto extrémním podmínkám?
Hlubokomořští živočichové si vyvinuli způsoby, jak obejít problémy spojené s životem v hloubkách pod 2000 m.
Vzhledem k nedostatku slunečního světla ve velkých hloubkách oceánu, jak se hlubokomořští živočichové ve tmě nacházejí?
Nedostatek slunečního světla vedl k jedinečným vizuálním a chemickým adaptacím. Mnoho ryb má schopnost produkovat chemické světlo, jev zvaný bioluminiscence, a to oxidací organických sloučenin.
O účelu bioluminiscence bylo předloženo mnoho teorií, ale stále není zcela pochopen. Vědci se domnívají, že světlo může pomáhat druhům v komunikaci, přilákat partnera nebo kořist nebo odradit predátory. Mnoho hlubokomořských organismů si vyvinulo velmi velké rudimentární oči, aby maximalizovaly svou schopnost vidět toto chemické světlo, jako některé krevety sbírané v našich skalních drapácích.
Někteří živočichové si vyvinuli jedinečné způsoby lovu kořisti. U trojnožky Bathypterois se vyvinuly velké ploutevní paprsky v ocase. To jí umožňuje stát na písčitém mořském dně s roztaženými prsními ploutvemi, které připomínají tykadla. Prsní ploutve pomáhají těmto hlubokomořským rybám cítit vibrace ve vodě, a tak vycítit svou kořist, když se blíží.
Obrovský tlak v hloubkách pod 2000 metrů může rozdrtit vzduchové prostory v člověku. Proto mají ponorky jako Alvin silnou titanovou tlakovou kouli, v níž sedí pilot a pozorovatelé – aby necítili tuny tlaku při sestupu do hlubin oceánu.
Většina podmořských organismů nemá žádné vzduchové prostory. Jsou tvořeny výhradně tekutým nebo pevným materiálem, takže na ně tlak v těchto prostorech nepůsobí. To však představuje problém pro živočichy, kteří se pohybují ve vodním sloupci: jak může živočich sestoupit do hloubky 2000 metrů a vrátit se do hloubky 1000 metrů nebo na hladinu oceánu, aniž by ho gravitace příliš zatížila a nemohl plavat vzhůru?“
Velryby se běžně potápějí do velmi velkých hloubek. Dělají to tak, že když jsou na hladině, nabírají velkými výduchy vzduch. Tento vzduch se přesouvá do plic, ale jak se velryba potápí hlouběji, tlak tlačí vzduch do speciálních dutin naplněných tukovými oleji. Vzduch se s těmito oleji smísí a vytvoří emulzi, takže se nemůže rozdrtit.
Žraloci a rejnoci mají neutrální vztlak, protože mají velká olejnatá játra (která plavou) a měkké vodnaté maso (které se potápí). Některé kostnaté ryby mají plovací měchýře. Jsou to plynové dutiny, do kterých se při pohybu ryby nahoru a dolů ve vodním sloupci neustále vhání nebo z nich odchází plyn. To znamená, že jejich tělo může být těžší, pokud chtějí plavat dolů, nebo lehčí, pokud chtějí plavat nahoru. U hlubokomořského druhu Coryphaenoides, ryby Grenadier, se nachází jak velký plovací měchýř, tak velká olejnatá játra. Díky tomu mohou obzvláště dobře přecházet mezi různými hloubkami.
Dostatek potravy může být pro živočichy žijící v mořských hlubinách velkým problémem. V povrchových vodách využívají mořské rostliny zvané fytoplankton sluneční světlo k růstu pomocí fotosyntézy. To je hlavní zdroj potravy pro mnoho živočichů, kteří žijí na hladině nebo v její blízkosti. Když plankton odumře, klesá ke dnu a stává se potravou pro živočichy, kteří žijí hlouběji ve vodním sloupci. Pouze 1 % této potravy klesá do hloubky 1000 metrů. Je to proto, že počet živočichů, kteří žijí v povrchových vodách, je vysoký, a tak se velká část potravy spotřebuje dříve, než má šanci klesnout do hlubin oceánu.
Mnoho organismů jsou mrchožrouti. Využívají skrovné zdroje, které se dostanou do těchto hloubek, jako jsou mršiny velryb, rybí exkrementy a mrtvý povrchový plankton. Mnoho bezobratlých živočichů, jako jsou například mnohonožky, přežívá na úbytku potravy z hladiny a následně se stávají kořistí jiných větších druhů.
S každou expedicí jsou objevovány další druhy. Přesto stále existuje mnoho velkých záhad. Druhy, které byly kdysi považovány za vyhynulé, byly nalezeny živé (příkladem je ryba coelacanth). Jiné druhy ještě nebyly nalezeny živé, jako například obří chobotnice, arch. Jak se technologie zdokonalují, umožní nám podrobnější pozorování hlubokomořských živočichů po delší dobu a jistě nás naučí ještě více o skvělých a úžasných adaptacích, které se vyvinuly ve světových oceánech.
Diagram vlevo ukazuje, jak je oceán rozdělen do různých hloubkových kategorií. Diagram vpravo ukazuje, jak hluboko do oceánu pronikají různé barvy světla. Vidíte, že červené světlo nedosáhne příliš hluboko, proto je mnoho hlubokomořských živočichů červených, aby se maskovali.