W 2004 roku na dnie Zatoki Monterrey spoczęły szczątki wielorybicy Ruby. Wkrótce jej szkielet nabrał różowego odcienia. Przy bliższych oględzinach wyszło na jaw, że do jej kości przytwierdziły się tysiące dziwacznych, różowych stworzeń nieznanych wcześniej nauce. I otuliły szkielet miękkim dywanem własnych ciał. Jakby kwiaty wyrosły na grobie Ruby. Pierścienice z rodzaju Osedax przypominają bowiem podwodne o zielonych korzeniach, dobrze wykształconej łodyżce, pniu czy tez rurce (trunk) i różowej lub czerwonej koronie (plume), pozbawionej co prawda płatków i pręcików.
Osedax docierają do szkieletu w formie larwalnej. Te, które są szybsze przyczepiają się korzeniami do kości i zostają samicami. Maruderzy, dla których brak już miejsca na założenie kostnej farmy, wnikają do wnętrza pni pionierów i zostają samcami.
Życie w oceanach różni się od życia które znamy najlepiej, życia na lądzie, w sposób wręcz dramatyczny. I zadziwia tym bardziej, im głębiej przyjdzie się zanurzyć. Głębokość od 200 do 1 000 metrów to strefa zmierzchu – światło dociera do niej w ograniczonym zakresie. Warstwa poniżej, do 4 000 metrów nosi nazwę strefy nocy lub strefy batypelagicznej i pogrążona jest w permanentnych ciemnościach, a jej wody są bardzo zimne – przeciętne temperatura to 4 stopnie Celsjusza. Równie czarno jest w strefie abisopelagicznej, czy też po prostu w strefie abisalnej. Od 6 kilometrów w dół znajduje się strefa hadalna obejmująca także dno oceaniczne i rowy oceaniczne. Najgłębsze z najgłębszych miejsc we wszechoceanie znajduje się w Rowie Mariańskim i można by w nim zatopić Mount Everset. I jeszcze by zostało. 10 980 metrów.
Aż dom końca XIX wieku obowiązywał pogląd zwany teorią azoiczną Edwarda Forbesa. Z powodu ekstremalnych warunków, czyli ogromnego ciśnienia i braku światła życie ubożeje wraz z głębokością, a wreszcie całkowicie zanika. Jeszcze w 1860 takie było oficjalne stanowisko i wykładnia świata naukowego. Dziś regularnie odkrywamy gatunki zasiedlające morską otchłań, a ostrożne szacunki przewidują istnienie 10 milionów! nieodkrytych dotąd stworzeń. Mimo niesprzyjających okoliczności życie jak zwykle znalazło sposób. A właściwie wiele sposobów. Opanowało łąki porastające zbocza podwodnych gór, które dzięki prądom konwekcyjnym zasilane są podstawowym i najważniejszym pokarmem zwierząt głębokomorskich – tzw. morskim śniegiem. To opadające ku dnu szczątki organiczne i nieorganiczne – głównie martwy fitoplankton i zooplankton, odchody i bakterie w nich się rozwijające. Można by powiedzieć, że bez morskiego śniegu teoria azoiczna mogła by się potwierdzić. Ale czy na pewno? Natura to mistrzyni misji niemożliwych. Łąki te tworzą najczęściej koralowce, lilie morskie i gąbki. I są to ekosysytemy niemal równie imponujące, co płytkie rafy. A do tego nie ograniczają się do ciepłych wód, rozsiane są po wszystkich oceanach. Morskim śniegiem na ogół odżywiają się organizmy małe i bardzo małe, często osiadłe bądź pełzające po dnie. Bywa jedynym źródłem pokarmu dla stad ogórków morskich wędrujących przez równiny abisalne, setek gatunków równonogów, wężowideł i rozgwiazd. Niektóre zwierzęta przechwytują śnieg niejako w locie, aktywnie pływając. Tak jak motyle morskie, które w tym celu wytwarzają lepkie pajęczyny; motyle morskie to nie owady, lecz maleńkie ślimaki. Najsłynniejsza pożeraczka śniegu morskiego jest na ich tle prawdziwym gigantem. Płaszcz krwistoczerwonej wampirzycy piekielnej dorasta do całych 30 cm. Wampirzyca wygląda groźnie ze swoimi dużymi, szklisto niebieskimi oczami i uzbrojonymi w ostre haczyki ramionami. W rzeczywistości jest nieagresywna i ogranicza się najczęściej do wysuwania jednego lub wszystkich dwóch lepkich, ośmiokrotnie dłuższych od reszty ciała wyrostków zwanych filamentami, do których przyklejają się drobinki martwego planktonu.
Tętniące życiem oazy na rozległych pustyniach dna morskiego powstają nie tylko przy martwych cielskach wielorybów. Skupia się także w basenów solankowych, czyli słonych jezior o stężeniu soli znacznie wyższym niż otaczające je wody – niekiedy są to akweny o średnicy wielu kilometrów. Różnice w gęstości ośrodka nie dopuszczają do mieszania się wody i izolują baseny solankowe. Większość zwierząt ginie po wpłynięciu do nich – nie zawierają tlenu, a 5-krotnie wyższe zasolenie jest zabójcze. Mimo to odkryto jeżowce i żołędziogłowce rozwijające się na dnie takich solnisk. Nikt nie wie, jakim sposobem potrafią przetrwać w tym toksycznym środowisku.
Baseny solankowe to jednak ewenement, ciekawostka. Znacznie bardziej istotne i bogatsze są relatywnie chłodne wysięki hydrotermalne oraz gorące kominy hydrotermalne, odpowiedniki gejzerów na lądzie. Odnaleziono jak dotąd około 650 pól kominowych, a w każdym z nich znajduje się kilkadziesiąt, a nawet kilkaset dymników – powstają na głębokościach między 2 000-5 ooo metrów. Rozmieszczone są w strefach subdukcji, wzdłuż grzbietów śródoceanicznych. Wyciekające z nich płyny osiągają do 400 stopni Celsjusza i znacznie ogrzewają wody wokół. Są niebezpieczne dla życia – oprócz wspomnianej temperatury wyróżniają się wysoką kwaśnością, mniej więcej taką jak sok z cytryny oraz zawartością metanu i siarkowodoru, oraz innych toksycznych związków. Tracą za to rozpuszczony w nich tlen. A mimo to tętnią życiem – dla zobrazowania: w jednym tylko litrze wody zaczerpniętej z pola hydrotermalnego wyłowiono 3 tysiące krewetek wielkości ziarenka ryżu. Kiedy w 1977 roku odkryto pierwszy z kominów, sensację wzbudziła mnogość żywych zwierząt bytująca na jego stokach i w jego najbliższym sąsiedztwie. Takie kominy potrafią osiągać znaczne rozmiary – najwyższy z nich urósł na 45 metrów i liczył ponad 10 metrów szerokości. Nosił dumne miano Godżilli, lecz rozpadł się w latach 90-tych. To swoiste sanktuaria życia wypełnione rozmaitymi jego wyznawcami – robakami, ślimakami, ukwiałami, pąklami, rurkoczułkowcami, krewetkami, rurkopławami, skałoczepami, krabami. Zdarza się, ze zasiedlony bywa każdy centymetr zbocza i każdy fragment dna między kominami. Póki co skatalogowano ponad 700 gatunków zwierząt ściśle związanych z tym biotopem. Część z nich to endemity, często jednego konkretnego pola hydrotermalnego.
Ekosystemy nie mogą się składać wyłącznie z konsumentów. A przecież w głębinach brak światła – fotosynteza jest niemożliwa. I tym razem ewolucja znalazła rozwiązanie. Chemosyntezę. Przeprowadzają ją bakterie i inne mikroorganizmy. Utleniają metan i siarkowodór – część pozyskanej w ten sposób energii zostaje spożytkowana na kolejne podziały, czyli rozmnażanie; a część do przetworzenia dwutlenku węgla w cukry. To w większości termofile zdolne do bytowania w gorących wypływach kominowych; niektóre z nich znoszą temperaturę do 120 stopni Celsjusza. Zresztą, nie tylko mikroorganizmy są tak odporne. To na polach hydrotermalnych występuje najbardziej odporne na gorąc zwierzę na naszej planecie – wieloszczet nazywany nieprzypadkowo robakiem pompejańskim. Płyny w jego rurkach dochodzą do 77 stopni.
Na bakterie polują zwierzęta hydrotermalne, w tym osławione kraby yeti, które są nie tyle krabami, co dziesięcionogami. Na pokrytych gęstym futerkiem ramionach hodują bakterie i regularnie wyczesują je za pomocą wyspecjalizowanych haczyków.
Kiwa hirsuta – krab yeti Źródło
Jednak większość gatunków nie wysila się polowaniem. One zapraszają bakterie do siebie, do swojego wnętrza. W zamian za bezpieczne schronienie żądają tylko nieco pokarmu. Tak postępuje m.in osiągający przeciętnie 2,5 centymetra ślimak łuskonogi, który wykształcił w gardle specjalną sakwę, w której rozwijają się bakterie. Ten ślimak to jedyne znane nauce stworzenie o muszli z żelaza. Jego stopa pokryta jest setkami pirytowych, lśniących łusek. Powstają one na skutek reakcji siarki wytwarzanej przez zaadoptowane bakterie i zawartego w wodzie żelaza. Niepowtarzalny wygląd ślimak łuskonogi zawdzięcza konieczności obrony przed trującymi skutkami ubocznymi chemosyntezy. Jego pokryty metalem szkielet zewnętrzny stanowi swojego rodzaju antidotum.
Ślimak łuskonogi
Dno oceaniczne o cała strefa hadalna stanowi szczególne wyzwanie ze względu na ogromne , co najmniej 800 razy większe niż przy powierzchni ciśnienie i temperaturę bliską zeru. Aby przetrwać, konieczne stało się przeprowadzenie wyjątkowych adaptacji, zwłaszcza w przypadku kręgowców. Ryba ślimakowata z rodziny Liparidae bije rekordy pod względem głębokości zanurzenia. Żaden inny kręgowiec nie potrafi aktywnie polować na dnie Rowu Mariańskiego. Jej galaretowate ciało przypomina w zarysie przerośniętą kijankę. Jedyne twarde części ciała to zęby i kosteczki w uchu zewnętrznym; ich szkielet przypomina raczej chrząstki rekinów, niż ości ryb kostnoszkieletowych i nie kruszy się pod naciskiem. Śluz pokrywa ich ciało nie od zewnątrz, lecz od wewnątrz, podskórnie, dzięki żelowate ciało zyskuje na elastyczności. Specyficzne geny modyfikują budowę błon komórkowych, które niemal nigdy nie pękają. Jej ciało wytwarza specyficzny antyzamrażacz, płyn dający odporność na zamarzanie w sople lodu. Wszystko po to, aby zawładnąć bazą pokarmową w postaci obunogów masowo zamieszkujących tę niegościnną krainę. Na dodatek ryba ślimakowata jest ślepa, a w gardzieli posiada dodatkowe szczęki gardłowe umożliwiające zgniatanie zdobyczy – trochę jak u Xenomorpha. Jej głowa jest półprzeźroczysta. Nabrzmiałe usta z kolei to zasługa licznych wypełnionych płynem receptorów zdolnych do wykrywania mikroskopijnych fal wytwarzanych przez poruszające się obunogi.
Snailfish Źródło
Wydawać by się mogło, że w nieprzetartych ciemnościach wzrok jest faktycznie zbędny, więc ślepota ryby ślimakowatej nie dziwi. To jednak tylko część prawdy. Ewolucja obrała w tym przypadku dwie zupełnie rozbieżne drogi. Albo całkowitą utratę wzroku kosztem wyostrzenia alternatywnych zmysłów – albo perfekcyjny wzrok. Co może dziwić, to właśnie w otchłani oceanów należy szukać gatunków o najlepszym wzroku w świecie zwierząt. Ich oczy stały się superczułe, doskonale rozróżniają kolory. U człowieka i większości innych zwierząt lądowych pręciki w siatkówce oka zawierają jeden tylko rodzaj fotopigmentu, barwnika wzrokowego wykorzystywanego do postrzegania różnych długości fal świetlnych. U ryb głębinowych takich pigmentów może być kilkadziesiąt – nawet 38. Odcieni błękitu i zieleni jest więcej, niż możemy sobie wyobrazić. Tak arcyczułe narządy wzroku pozwalają dostrzec zagrożenie albo posiłek nawet w najmroczniejszym mroku. A ponieważ w świecie Czerwonej Królowej trwa ciągły wyścig zbrojeń, to wiele ryb stało się najczarniejszymi z czarnych stworzeń na naszej planecie. Tak, aby nawet superoko ich nie wypatrzyło. Ich skóra pełna jest cząsteczek melaniny ułożonej w taki sposób, że niejako zatrzymują fotony wewnątrz komórek. Bo tak się składa, że w środowisku bez dostępności światła słonecznego, światło jako takie odgrywa zaskakująco znaczącą rolę. Służy do wabienia partnerów seksualnych i do wabienia zdobyczy – lub przeciwnie, do dezorientacji napastnika. Jego źródłem pozostaje nieodmiennie bioluminescencja. Gdybym miał wybrać atrybut, coś co wyróżnia i definiuje królestwo głębin, postawiłbym właśnie na bioluminescencję. Światło wytwarzają reprezentanci wszystkich chyba rzędów i całe zastępy gatunków. Male i duże, osiadłe i aktywnie pływające, pozbawione szkieletów mineralnych i te nazywane kręgowcami. A jeśli sądzimy, że go nie wytwarzają, bardzo często także to robią – po prostu jak dotąd nie udało się świecenia zaobserwować.
Nie mogę choćby nie wspomnieć o największym drapieżniku regularnie odwiedzającym strefę zmierzchu i w strefę nocy – jego łowiska najczęściej znajdują się do ponad dwóch kilometrów poniżej lustra wody. Kaszalot spermacetowy poluje na kałamarnice, w tym na kałamarnice olbrzymie i kałamarnice kolosalne. Dziennie pożera tonę tych mięczaków, które lokalizuje przy użyciu echolokacji – to taki podwodny, wyrośnięty ponad miarę nietoperz. Okazjonalnie łowi rekiny i inne duże ryby. Otwierając ogromną paszczę zasysa ofiarę i połyka w całości; jego kołkowate zęby nie są przydatne podczas polowania. Czasem dochodzi do walk. Uzbrojona w potężne, obrotów haki na ramionach kałamarnica ma małe szanse, ale potrafi zranić napastnika. Wiele kaszalotów nosi na skórze blizny po takich bojach. Zapas tlenu magazynowany jest we krwi, która stanowi nawet 1/5 całej masy ciała. Jego tętnice o ogromnej średnicy pomieściłyby ludzkie ramię. Kaszalot oddycha przez jedno tylko, lewe nozdrze; prawe jest zasklepione i ma wymierny udział w procesie wytwarzania dźwięków o dużym natężeniu i niskiej częstotliwości, być może najpotężniejszych w królestwie zwierząt.
Potężny syfon czołowy do w zasadzie przerośnięty nos wytwarzający ultradźwięki Źródło
Na podstawie książki „Otchłań” Helen Scales
Niektóre zwierzęta strefy mroku.
Spokrewniona z rekinami chimera Chimaera monstrosa
Macropinna microstoma o wyspecjalizowanych zielonych oczach umieszczOnych pod przeźroczystą kopuła na głowie – małe struktury na przodzie głowy to nie oczy, wbrew pozorom.
Cirrothauma murrayi – niemal ślepa ośmiornica nurkując do 5 kilometrów. Poluje na skorupiaki
Heliocranchia pfefferi – mała kałamarnica o wyglądzie prosiaczka
Łódź 01.03.2024
Wyśmienity artykuł! Nasza wiedza synekologiczna, np. o przepływie energii w biocenozach jest ciągle szczątkowa. Tam w głębinach są złożone biocenozy funkcjonujące bez energii słonecznej! Ale nie tylko tam. Słyszałem że biomasa bakterii beztlenowych pod powierzchnia Ziemi może przewyższać tę związaną z „płaszczem życia” na jej powierzchni.
Może być w tym sporo prawdy. A jeśli już wspomniałeś o przepływie energii, to głębie oceaniczne odgrywają wielką rolę w procesie dystrybucji i absorpcji dwutlenku węgla – zjawisko to nosi nazwę pompy węglowej i ma ogromny wpływ na klimat. Działalność człowieka oczywiście wywiera wpływ negatywny na prawidłowe funkcjonowanie tego zjawiska, jak zwykle. O tym się nie mówi i nie pisze, ale oceaniczna pompa węglowa „pożera” więcej CO2 niż wszystkie rośliny razem wzięte. Nie wspominałem o tym w artykule, bo to temat godny rozwinięcia i osobnego wątku.
Człowiek wywiera niekiedy pozytywny wpływ np. krokusy na halach nie mogłyby rosnąć łanowo, gdyby nie wypasano na nich owiec.
Cóż, można się i tak pocieszać.