نگاهی به دشواری‌های زندگی آبزیان در اعماق اقیانوس‌ها

20 هزار فرسنگ زیر دریا

زندگی در اعماق اقیانوس به چند دلیل دشوار است؛ یکی از مشکلات جدی در این ناحیه، نبود جلبک‌ها و هر نوع گیاه دیگری است. گیاهان از مهم‌ترین اجزای زنجیره غذایی هستند. در نتیجه نبود آنها در اعماق به معنای کمبود ملموس غذاست.

کد خبر: ۷۸۹۱۶۱

حال پرسش اینجاست که موجودات زنده اعماق اقیانوس‌ها غذای خود را از کجا تامین می‌کنند؟ پاسخ به این پرسش آسان است. منبع غذای بیشتر آنها، بقایا و اجساد متلاشی‌شده موجوداتی است که نزدیک‌تر به سطح آب زندگی می‌کنند. برای مثال لاشه یک نهنگ یا دلفین می‌تواند غذای ایده‌آلی برای هزاران موجود زنده کوچک و درشت اعماق اقیانوس باشد. دکتر جفری دریزن و همکارانش از دانشگاه هاوایی در خلال کاوش در درازگودال مشهور ماریانا (عمیق‌ترین نقطه اقیانوس‌ها) موفق به ردیابی تعدادی از منابع غذایی اعماق اقیانوس شدند. دکتر دریزن نحوه پمپاژ غذا را به اعماق چنین توصیف می‌کند: «این احتمال وجود دارد که درازگودال‌ها در اصل قیف تغذیه‌کننده اعماق اقیانوس‌ها باشند، یعنی ذرات و مواد غذایی متلاشی‌شده توسط آنها به اعماق تزریق شود.»

شرایط فیزیکی سخت

یکی دیگر از مشکلات حیات در اعماق، فشار فوق‌العاده زیادی است که می‌تواند موجب متلاشی‌شدن بافت‌های نرم شود. برآوردها نشان می‌دهد که فشار خردکننده اعماق معادل هشت تن به ازای هر اینچ مربع است و این میزان حدود هزار مرتبه بیشتر از فشار استاندارد جو است که بر سطح آب وارد می‌شود. (هر اینچ معادل 2.54 سانتی‌متر است) علاوه بر این درجه حرارت آب نیز در اعماق بین 1 ـ تا 4 درجه سلسیوس متغیر است. این شرایط فیزیکی می‌تواند موجودات را محدود کند. چطور؟ حفظ حالت مایع در سلول‌ها بسیار مهم است، زیرا همه پیغام‌ها و سیگنال‌های عصبی و در عین حال مواد غذایی و... فقط تحت این شرایط مخابره و منتقل می‌‌شوند. سلول‌های همه حیوانات برای حفظ حالت مایع توسط غشاهای چرب احاطه شده‌اند؛ اما درجه حرارت پایین اعماق دریا و فشار فوق‌العاده زیاد باعث می‌شود که سلول‌ها حالت مایع خود را از دست بدهند و چربی آنها به شکل جامد دربیاید. این وضع دقیقا مشابه اتفاقی است که برای کره در فریزر می‌افتد. اکنون این پرسش مطرح می‌شود که موجودات زنده چگونه بر این وضع غلبه می‌کنند؟ پاسخ به این پرسش را باید در قابلیت سازگاری موجودات زنده جستجو کرد.

سازگاری‌هایی از جنس دیگر

راه‌حل موجودات زنده اعماق دریا تفاوت آشکاری با دیگر همنوعانشان دارد. آنها برای حفظ حالت مایع در سلول‌های خود از چربی‌های غیراشباع کمک می‌گیرند. مطالعات نشان می‌دهد که غشا‌‌های سلولی زیستمندان اعماق حاوی مقادیر قابل ملاحظه‌ای از چربی‌های غیراشباع است و همین امر است که مانع از گسستگی غشای سلول و در عین حال ممانعت از مرگ موجود زنده می‌شود. چربی‌های غیراشباع گروهی از ترکیبات شیمیایی شامل روغن‌های گیاهی هستند. فشار در عین حال یک مشکل دیگر را هم برای سلول‌ها به وجود می‌‌آورد و آن تاثیر مستقیم بر عملکرد پروتئین‌هاست. پروتئین‌ها مولکول‌های بزرگی هستند که در سلول‌های موجودات زنده نقش‌ بسیار مهمی ایفا می‌کنند. یکی از مهم‌ترین وظایف پروتئین‌ها، شکستن غذا و تبدیل آن به انرژی است. پروتئین‌ها برای آن‌که بتوانند نقش خود را بدرستی ایفا کنند، باید آزاد باشند. این آزادی به آن معناست که بتوانند ابعاد و شکل خود را براحتی تغییر دهند. اما این آزادی عمل تحت فشار اعماق عملا محدود می‌شود. موجودات زنده برای حل این مشکل نیز راهکاری دارند. آنها با گردآوری مولکول‌های ارگانیک کوچکی موسوم به پیزولیتزها در سلول‌هایشان، نه‌تنها فضای بیشتری برای پروتئین‌ها ایجاد می‌کنند بلکه در عین حال مانع نفوذ آب به بخش داخلی پروتئین‌ها و بالطبع شکسته شدن آنها نیز می‌شوند. در واقع موجودات زنده با افزایش عمق محل زیست، میزان پیزولیتز بیشتری را هم در سلول‌هایشان جمع می‌کنند. جالب است بدانید بوی ماهی‌ها نیز تا حدودی به میزان پیزولیتز سلول‌ها بستگی دارد؛ یعنی ماهیان ساکن اعماق خیلی بیشتر از ماهیانی که در سطح زیست می‌کنند، بوی ماهی می‌دهند. مشکل دیگر اینجاست که هر چقدر یک موجود زنده میزان پیزولیتز بیشتری در سلول‌های خود انباشت می‌کند، سلول‌های آن موجود نمکی‌تر می‌شود. به گفته دکتر دریزن از دانشگاه هاوایی سلول‌های این موجودات می‌تواند درست به اندازه آب دریا نمک داشته باشد. اما موجودات زنده اعماق برای حفظ این وضع از پوسته‌های مخصوصی کمک می‌‌گیرند که در عمل بقای آنها را تضمین می‌کند. پوسته بدن این موجودات از پروتئین‌ها، پلیمرهای ارگانیک و حتی ماسه ساخته می‌شود. دانه‌ها و ذرات ماسه که از دی اکسیدسیلیکون ساخته شده‌ است به این موجودات اجازه می‌دهد تا در برابر فشار خردکننده محیط تاب بیاورند. دانشمندان باور دارند که این قبیل سازگاری‌ها طی سال‌ها در این قبیل موجودات به وجود آمده است. با وجود همه اینها بشر هنوز آن‌طور که باید به راز اعماق دریا پی نبرده، زیرا وضع مهم‌ترین موجودات زنده اعماق دریا یعنی باکتری‌ها، آن‌طور که باید و شاید مورد مطالعه قرار نگرفته است.