چرا این همه غول در اعماق اقیانوس‌ها وجود دارد؟

فرارو- در عمیق‌ترین و سردترین قسمت‌های اقیانوس، موجودات دریایی – عمدتاً بی مهرگان یا حیوانات بدون ستون فقرات – می‌توانند به اندازه‌های غول‌پیکری برسند. ماهی مرکب، عنکبوت دریایی، کرم و انواع دیگر حیوانات به اندازه‌هایی رشد می‌کنند که بسیار متفاوت با همنوعانشان در سطح‌های بالاتر است. دانشمندان این پدیده را gigantism می‌نامند، اما اما چه چیزی در آب‌های عمیق و سرد اقیانوس باعث بزرگ شدن این موجودات می‌شود؟

به گزارش فرارو، بزرگ شدن موجودات اعماق اقیانوس، همیشه برای دانشمندان یک معمای جذاب بوده است. ماهی مرکب عظیم (Mesonychoteuthis hamiltoni) در آب‌های زیر قطبی حدود ۱۴ برابر طویل‌تر از ماهی مرکب پیکانی (Nototodarus sloanii) موجود در آب‌های نیوزیلند است. همچنین در اعماق آب‌های دورافتاده اقیانوس آرام، اسفنج دریایی وجود دارد که به اندازه یک مینی ون بزرگ می‌شوند.

بر اساس مطالعه‌ای که در سال ۲۰۰۶ در مجله Biogeography منتشر شد، در عمیق‌ترین بخش‌های اقیانوس، منابع به‌شدت محدود هستند. بیشتر غذا از آب‌های کم عمق‌تر سرچشمه می‌گیرد و تنها کسری از آن به اعماق دریا می‌رسد. به گفته آلیسیا بیتوندو، کارشناس ارشد در آکواریوم مونتری بی در کالیفرنیا که با گونه‌های جانوری ساکن در اعماق دریا کار می‌کند؛ وقتی غذا کمیاب است، بزرگتر بودن مزیت بزرگی را به همراه دارد. حیوانات بزرگتر می‌توانند برای یافتن غذا یا یافتن جفت سریعتر و دورتر حرکت کنند. آن‌ها متابولیسم کارآمدتری دارند و در ذخیره سازی غذا بهتر عمل می‌کنند. وی افزود، در واقع هنگامی که چیزی مانند لاشه بزرگ یک جاندار به آب‌های عمیق‌تر می‌رسد، شکارچیان بزرگ می‌توانند سهم بیشتری از غذا را کسب کنند و انرژی را برای مدت طولانی تری ذخیره کنند.

دمای سرد در اعماق اقیانوس‌ها نیز می‌تواند با کاهش قابل توجه متابولیسم حیوانات، به فرآیند «غول‌سازی» دامن بزند. بیتوندو گفت: موجودات این اکوسیستم همچون کوسه گرینلند (Somniosus microcephalus) اغلب بسیار آهسته رشد می‌کنند و بالغ می‌شوند. این کوسه با رشد آهسته می‌تواند تا ۲۴ فوت (۷.۳ متر) طول و تا ۱.۵ تن (۱.۴ متریک تن) وزن داشته باشد، اما این رشد در طول عمری که قرن‌ها طول می‌کشد، ادامه می‌یابد. این دانشمند می‌افزاید؛ کوسه‌های گرینلند تقریباً ۰.۴ اینچ (۱ سانتی‌متر) در سال رشد می‌کنند و تا سن ۱۵۰ سالگی به بلوغ جنسی نمی‌رسند. تا حدی به دلیل کمبود شکارچیان در اعماق دریا است که این کوسه‌ها می‌توانند تا این حد عمر کنند و بسیار بزرگ شوند.

قبل از اینکه انسان‌ها با غول‌های اعماق دریا روبرو شوند، آن‌ها را در نزدیکی قطب جنوب مشاهده کرده بودند. در نزدیکی قطب جنوب، غول سازی نزدیک‌تر به سطح زمین اتفاق می‌افتد. راب‌های دریایی غول‌پیکر، اسفنج‌ها، کرم‌ها، عنکبوت‌های دریایی و حتی موجودات غول‌پیکر تک سلولی در آب‌های کم‌عمق‌تر سرد، دیده می‌شوند. آرت وودز، اکوفیزیولوژیست و استاد دانشگاه مونتانا در میسولا که موجودات غول‌پیکر قطبی را مطالعه کرده، به لایو ساینس گفت: «آن‌ها در محدوده توانایی غواصی انسان یعنی تا عمق ۳۰ فوت (۹.۱ متر) به راحتی دیده می‌شوند. ممکن است چیزی در قطب جنوب وجود داشته باشد که به [گونه‌های غول‌پیکر]اجازه می‌دهد نزدیک‌تر به سطح زندگی کنند.» وودز پیشنهاد کرد که غول‌پیکری در قطب جنوب می‌تواند با تامین اکسیژن در آب‌های سرد اطراف قاره یخ زده مرتبط باشد.

به گفته سازمان زمین شناسی ایالات متحده (USGS) در این آب‌های قطبی، غلظت اکسیژن بالا است. وودز توضیح می‌دهد؛ حیوانات در این محیط‌ها بسیار آهسته از اکسیژن استفاده می‌کنند، زیرا دمای آب سرد نرخ متابولیسم آن‌ها را کاهش می‌دهد. از آنجایی که اکسیژن فراوان بسیار بیشتر از اکسیژن مورد نیاز حیوان است، این امکان وجود دارد که محدودیت‌های رشد آن‌ها برداشته شود. او گفت که محیط «به آن‌ها اجازه می‌دهد تا اندازه بدن و اندازه بافت بزرگ‌تر را بدون رنج بردن از کمبود اکسیژن ایجاد کنند». او همچنین اضافه کرد؛ اگرچه منابع غنی اکسیژن لزوماً موجودات دریایی را به بزرگ شدن سوق نمی‌دهد، اما احتمالاً این امکان را فراهم می‌کند.

اما حتی برای غول‌های قطبی نیز به نظر می‌رسد، محدودیت‌هایی برای بزرگ شدن بیشتر وجود دارد. در مطالعه‌ای در سال ۲۰۱۷ که در مجله Proceedings of the Royal Society B منتشر شد، وودز و همکارانش عنکبوت‌های دریایی غول‌پیکر قطبی را مورد مطالعه قرار دادند که می‌تواند به طول ۱۲ اینچ (۳۰.۵ سانتی‌متر) یا به اندازه یک بشقاب شام رشد کند. این تیم دریافت که عنکبوت‌های دریایی بزرگتر سطح اکسیژن کمتری در بدن خود دارند. متابولیسم هوازی به تامین اکسیژن بستگی دارد و اگر خیلی کم شود، بافت‌ها دچار کمبود اکسیژن می‌شوند. محققان در این مطالعه گزارش دادند که کاهش سطح اکسیژن در عنکبوت‌های دریایی بزرگ نشان می‌دهد که چیزی در تعادل عرضه و تقاضای اکسیژن در حال تغییر است.

وودز گفت: «به نظر می‌رسد که این جانداران تا اندازه‌ای می‌توانند بزرگ شوند که بتوانند اکسیژن کافی دریافت کنند. اما این بزرگ شدن خود مانعی برای دریافت بیشتر اکسیژن است پس بزگ شدن این جانداران تا حدی که بتوانند اکسیژن دریافت کنند، ممکن است.»، اما این محدودیت رشد در خصوص جاندارن اعماق اقیانوس‌ها دیده نمی‌شود. این موضوع علت بزرگ شدن بیش از حد این جاندارن اخیر را پیچیده‌تر کرده است. وودز می‌گوید؛ «هیچ کس در مورد مکانیسم‌های دقیقی که باعث تغییرات چشمگیر تکاملی در اندازه بدن جانداران اعماق اقیانوس‌ها می‌شود، مطمئن نیست.»

منبع: livescience

ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو