Nézze meg a sporthíreket is
Iratkozzon fel hírlevelünkre Nézze meg a sporthíreket is
A mélytengeri gigantizmus az a tendencia, hogy mélytengeri állatok hajlamosak sokkal nagyobbra nőni, mint sekély vízi rokonaik. A biológusok még nem biztosak, hogy bizonyos mélytengeri állatok miért nőnek ilyen hatalmasra, mivel csak a felszínét kapargatjuk a mély felfedezésének.
Amikor Jacques Piccard és Don Walsh tengerész hadnagy Trieste búvárharangjukban 4 óra 47 perc alatt elérték a tenger legmélyebb pontját, a Mariana-árkot, a 10.911 métert, egy egész új világ tárult eléjük, sokkolta őket néhány hal látványa (nyelvhal, lepényhal). Azóta már sokkal többet tudunk a tengerek mélyéről, de még mindig csak a felszínt kapirgáljuk. A Holdat jobban ismerjük, mint a tenger mélyét.
Ebben a rejtélyes és gyönyörű világban az állatok óriásira nőnek. Sokkal nagyobbak, mint a felszínhez közeli rokonaik. Ez az úgynevezett mélytengeri gigantizmus jelensége. Két szabály irányítja a mélytengeri gigantizmust: a Kleiber szabály és a Bergmann szabály.
A Kleiber szabály kimondja, hogy a nagyobb állatok általában hatékonyabbak. Ez a szabály, mint sok más biológiai allometrikus törvény az állatok keringési rendszere fizikájának és geometriájának a következménye. Továbbá jlelentős szerepet játszik benne a fajlagos felület és az erek fraktál természete is. Például vegyük a bálnát és egy kis halat. A bálna több százszor nagyobb a kis halnál, ezért a bálna metabolizmusa nagyobb. A kisebb fajlagos felülete miatt több energiát tud megtartani és kevesebb a hővesztesége. A mélyben gyér a táplálék, legtöbb tápanyag tengeri hó formájában hull alá a sekély vízből. Ezért van egy ösztönzés, hogy konzerválja ezt az energiát és nagyobbra nőjön. Továbbá a nagyobb állat nagyobb prédát képes elfogyasztani, valamint valószínűbb, hogy túlélik a környezeti extremitásokat, vagy a predátorok támadását és nagyobb távokat képesek megtenni, amikor élelmet, vagy párt keresnek, ebből kifolyólag szaporodásuk sikeresebb.
A tenger mélyén úszó állatok a fentről aláhullott táplálékra számítanak, ami gyakran szűkös, ezért fontos, hogy hatékonyak legyenek, és ezért nagyobbak.
A Bergmann szabály korreláció a növekvő testméret és a csökkenő hőmérséklet között. A tengeri állatok hajlamosak nagyobbra nőni a hőmérséklet csökkenésével. A nagyobb testű populációk és fajok a hidegebb környezetekben találhatók, a kisebb testűek a melegebb régiókban. Melegvérű állatok esetén azért van ez, mert minél nagyobb az állat, minél nagyobb a fajlagos felülete, annál kisebb területe érintkezik a körülvevő környezettel a térfogatához képest. A tengerben úszó állatok esetén a testméret a sejtosztódással és a megnövekedett élettartammal korrelál. Van azonban némi vita e szabályt illetően és más faktorok is hozzájárulnak a testnövekedéshez. Az alacsony hőmérséklettől a sejtek nagyobbra nőnek. A lassú anyagcsere miatt ilyen klímákon hosszabb az élettartam. A lassú metabolizmus miatt a sarki állatok viszonylag lassú mozgásban élnek és a hideg vízben lévő gazdag oxigén készlet lehetővé teszi, hogy óriásira nőjenek.
Bergmann 1874-ben indítványozta ezt a szabályt, hogy a hideg időjárási viszonyok közt élő melegvérű gerincesek hajlamosak nagyobbak lenni melegebb időjárási viszonyok közt élő ugyanazon fajoknál. Ez a szabály univerzálisan alkalmazható a melegvérű állatokra különböző környezeti gradiensek mentén.
A szárazföldön is van hasonló jelenség. Amikor egy állat egy szigetre kerül, pldául egy farönkön, vagy egy szigeten izolálja az emelkedő tengerszint, furcsa morfológiák jönnek létre. Emlősök esetén megváltozik a testméret, nagyobban, vagy kisebbek lesznek, vannak akik óriások lesznek, vannak akik törpülni fognak. A szigeteken a rágcsálók hajlamosak a gigantizmusra, a párosujjú patások, mint pl. a szarvasok, vízilovak és a nyúlalakúak mint például az üregi nyulak, mezei nyulak valószínűleg törpülni fognak. Ez az úgynevezett Foster szabály, vagy sziget hatás.
A testméret nagyon fontos, mindent szabályoz, azt hogy az állat mennyit eszik, valószínűleg mennyi ideig él, milyen gyorsan jár, mit ehet és mit nem, mennyi kölyke lesz. Ha tudjuk egy állat testméretét, mindezt meg tudjuk róla mondani.
2006-ban Craig R. McClain vizsgálta a gradienst a sekélyvíztől a mély tengerig. Úgy tűnt, hogy megállapításai tükrözik a szárazföldi szigetek szerkezetét, ahol ezek az izolált területei a szárazföldnek őshonos biodiverzitást alakítanak ki. Azt találta, hogy a mély tenger tükrözi a „Sziget-szabályt". A kistestűek a szigeteken izolálva sokkal nagyobbra nőnek, mint azok, akik a nagy földrészeken élnek, a limitált források, predáció, és verseny miatt.
McClain szerint: a mély tenger funkcionálisan hasonló egy szigethez. A mélyvízben is limitáltak a források, kevés a ragadozó és izolálva van a sekély víztől. Az élet diverzifikációja a mélyben tükrözi azt, ami a szigeteken van – az izolált közösségek nagyobb testméretet növesztenek reagálva a fent említett kondíciókra.
Az Allen-szabály szerint pedig a hidegebb régiókban élő állatok hajlamosak rövidebb kinyúló testrészeket növeszteni, mint pl. a végtagok, farok, fülek, a melegebb klímákon élőkhöz képest.
Az ember azt gondolná, hogy a nyomás az állatokat kicsivé teszi, de a víznyomással más a helyzet, mert az állatok főleg vízből állnak, a víz pedig nem nagyon összenyomható. Az organizmusok felhajtóereje teszi lehetővé, hogy olyan nagyra nőjenek, nem kell a gravitáció ellen harcolniuk.
Az extrém hideg víz faktorai teszik lehetővé, hogy ilyen óriásira nőjenek az ottani állatok és a túlélési szükségletek lehet az oka hogy ilyen nagyra nőnek. A tenger mélyének hidege jelentősen lelassítja az állatok metabolizmusát. Például a grönlandi cápa (Somnisous microcephalus), a 7.3 méter hosszt és 1.5 tonnát is eléri, de ez a növekedés egy életen át tart, ami évszázadokat jelent. Megközelítőleg 1 cm-t nő évente és ivarérettségét kb. 150 éves korára éri el. Részben a tengermélyi ragadozók hiányának köszönhető, hogy olyan hosszú ideig élnek és ilyen nagy méreteket érnek el.
Egy ragyogó példa arra, hogy a mélytengeri fauna valóban követi ezt a szabályt, a puhatestűek csoportja, a csigák, amelyek a vízi és a szárazföldi csigákat tartalmazza. A mélyben sok faj, ami közel szimmetrikus sekélyvízi változatokhoz képest, óriásira nőnek. A mély tengeri ászkarák egy olyan csoporthoz tartozik, ami ritkán nő néhány hüvelyknél nagyobbra a sekély vizekben, de itt lent 50 cm hosszúra és kb. 1.7 kg-ra nőnek. Ez a fajta, az óriás ászkarák (Bathynomus giganteus) a Csendes-óceán, az Atlanti-óceán, s az Északi-sarkvidék óceánjainak mély hideg vizeiben található.
Mielőtt a mély tengeri óriásokkal találkozott volna az ember, a Déli-sark környékén látták őket, ahol a gigantizmus a felszínhez közelebb fordul elő. Vannak ott óriás csigák, szivacsok, férgek, tengeripókok és még egysejtű organizmusok is a sekély vízben. A kutatók szerint a fagyos kontinens körüli hideg víz oxigén készlete összefügghet a gigantizmussal. A sarki vizek oxigén koncentrációja nagyon magas, a bőséges oxigén készlet messze megelőzi az állatok szükségletét, akiknek a hideg vízben lelassul anyagcserjük és ezért lassan használják fel az oxigént, ezért lehetséges, hogy a növekedési limit magasabb. A környezet lehetővé teszi, hogy nagyobb testméretet és nagyobb méretű szöveteket növesszenek anélkül, hogy oxigénhiányuk lenne. A bőséges oxigén nem szükségszerűen növeszti nagyra a tengeri állatokat, de valószínűleg lehetővé teszi.
Úgy tűnik azonban, hogy még a sarki óriásoknál is van növekedési limit. A 30.3 cm hosszúra megnövő tengeripókok tanulmányozásánál fedezték fel, hogy a nagyobb tengeripókok testében alacsonyabb volt az oxigén szint. Az aerobik metabolizmus az oxigén készlettől függ, és ha ez lecsökken, akkor a szövetek oxigénhiánytól fognak szenvedni, tehát felborul az oxigén készlet és szükséglet egyensúlya. Amikor elér egy bizonyos méretet, a szövetek nem tudnak elég oxigént bevinni, a nagyobb példányok elérnek egy limitet.
Bár sok hipotézis van a tengeri óriásokat létrehozó faktorokról, senki sem biztos a pontos mechanizmust illetően.
