حیات اعماق دریا

حیات اعماق دریا (deep-sea life)
قلمرو اقیانوس های جهان در اعماق دریاها بزرگ ترین زیستگاه حیات بر کرۀ زمین به شمار می آید. محیط زیست اعماق دریا، تمامی آب های اقیانوسی فراسوی مرزِ فلات قاره و زیر محدودۀ نفوذ نور را دربرمی گیرد. چون آب های بالای فلات قاره فقط هفت درصد حجم آب های اقیانوسی را تشکیل می دهد، و چون نور خورشید بیش از چند صد متر در این آب ها رسوخ نمی کند، محیط زیست اعماق دریا مشتمل بر بیش از ۹۰ درصد حجم اقیانوس است. این منطقه، به جهت دسترس ناپذیربودن، ناشناخته ترین محیط زیست روی کرۀ زمین است. محیط زیست اعماق دریا معمولاً در هر عمقی ثابت و بدون تغییر است. جز آب های نزدیک به سطح، آب عمق دریا سرد و کاملاً تاریک است. دمای نواحی کم عمق تر بسته به عرض جغرافیایی تغییر می کنند، اما دمای قسمت عمدۀ آن پایین تر از دَه درجۀ سانتی گراد است، که به تناسب افزایش عمق کاهش می یابد. در زیر ۳هزار متر، این دما در همه جا حدود سه درجۀ سانتی گراد است. در هر عمق مشخصی اساساً دما برای مدتی طولانی دستخوش تغییر نمی شود. میزان شوری۱ آب در اعماق دریا ثابت است و در تمامی عرض های جغرافیایی تغییر اندکی می کند. در تمامی نواحی اعماق دریا، جز معدودی از درازگودال۲ های اقیانوسیِ جدا افتاده و منزوی، اکسیژن کافی برای حفظ حیات یافت می شود. اما، در بسیاری از نواحی، یک منطقۀ کمینه ـ اکسیژن بین ژرفای ۵۰۰ و ۱۰۰۰متری وجود دارد که نتیجۀ فعالیت زیستی و فقدان مبادلۀ اکسیژن بین این لایه و لایه های بالایی است که از اکسیژن غنی تری برخوردارند. در اعماق دریا، جز در نواحی نزدیک به خشکی، غذا نیز کمیاب است. به علت فقدان فعالیت فتوسنتزی، این محیط باید غذای مورد نیازش را از موادی آلی دریافت دارد که از آب های سطحی تحت تأثیر تابش آفتاب به زیر آب می روند یا از نواحی خشکی به آن جا منتقل می شوند. یگانه استثنا در این مورد عبارت است از تولید مادۀ آلی به وسیلۀ باکتری های موجود در اطراف منافذ گرمابی۳ و تراوش های سرد۴. متغیرترین عامل زیست محیطی در اعماق دریا فشار است. از آن جا که اعماق آب از چند صد متر تا بیش از ۱۰هزار متر تغییر می کنند، و چون فشار با آهنگ یک اتمسفر به ازای هر ۱۰ متر عمق افزایش می یابد، دامنۀ تغییرات فشار از ۲۰ تا بیش از ۱۰۰۰ اتمسفر است. به استثنای اکثر گیاهان، که بدون نور امکان حیات آن ها وجود ندارد، اعماق دریا حاوی نمونه هایی از اغلب شاخه های شناخته شدۀ جانوری است. از سوی دیگر ظاهراً، هیچ شاخۀ منحصربه فردی محدود به این محیط زیست نمی شود. نمونه های اکثر اشکال حیاتی که در اعماق دریا یافت می شوند، غالباً از لحاظ کالبدشناسی و پیشینۀ حیات با نمونه هایی که در آب های سطحی تر دیده می شوند بسیار متفاوت اند. اما، اطلاعات راجع به سازگاری های فیزیولوژیک و زیست شیمیایی با سرما، تاریکی، و فشار عمدتاً به علت این که زنده نگه داشتن جانوران عمق دریا در آزمایشگاه ها برای آزمایش، تاکنون ناممکن بوده، اندک است. به طور کلی، صورت های حیات مربوط به آب های آزاد۵ نسبت به شکل های حیات دریابنی۶ تعداد بیشتری سازگاری های خاص را نشان می دهند. برخی از رنگ ها مشخصۀ موجودات دریای آزاد است: رنگ ماهیان مایل به سیاه، رنگ سخت پوستان۷ مایل به قرمز روشن، و رنگ ستارۀ (عروس) دریایی۸ مایل به بنفش تیره است. جنبۀ دیگر سازگاری، اندازه و ابعاد است؛ با معدودی استثنا، اکثر ماهیان اعماق دریا از ماهیان آب های سطحی بسیار کوچکترند. اما، بی مهرگان آب های آزاد، و به خصوص اعضای برخی از گروه های سخت پوستی چون پاروپایان۹، زره داران۱۰ و موسیسیان۱۱، غالباً خیلی بزرگ ترند. فقدان نور نیز آثار خاص خود را دارد. چشم ماهیان قسمت های کم عمق تر در اعماق دریا نسبت به اندازۀ اندام شان غالباً خیلی بزرگ است؛ این امر حاکی از آن است که چشم این گونه ماهیان به حداقل نورِ موجود در مناطق بالاتر واکنش نشان می دهد. ماهیان و نرم تنان، هر دو، در این مناطق غالباً از اندام های پیچیده ای نیز برخوردارند که قادر به تولید نورند. این اندام ها گاه به صورت نقش های مشخصی روی بدن آن ها یافت می شوند و ممکن است برای شناسایی گونه و جنسیت آن، برای جذب شکار یا راندن شکارگر، برای استتار، یا سایر حرکاتی که هنوز کسی به ماهیت آن ها پی نبرده است، اهمیت داشته باشد. مثلاً، ماهی ماهیخوار از یک «طعمۀ» زیست تاب روی بالۀ پشتی۱۲ خود برای جذب شکارش بهره می گیرد. از سوی دیگر، در ژرف ترین قسمت اعماق اقیانوس، اکثر ماهیان توانایی دیدن را ازدست داده اند. بسیاری از ماهیان اعماق دریا، در واکنش به کمبود منابع غذایی، دهان بسیار بزرگی دارند که آن ها را قادر می سازد شکاری را ببلعند که از خودشان بزرگ تر و پهن تر است؛ یکی از نمونه های این ماهیان مارماهی مهاجر۱۳ است. افزون بر این ها، دهان این ماهیان غالباً به دندان های منحنی روبه عقب مجهز است تا از گریختن شکار جلوگیری کند؛ حفرۀ دهانی اغلب سیاه است تا از تابش نور از طعمۀ بلعیده شده به بیرون جلوگیری کند. بسیاری از انواع ماهیان نیز روده هایی بسیار منبسط شونده برای هضم غذاهای بزرگ تر از خودشان دارند. پیامد دیگر کمبود غذا این است که تعداد افراد هرگونۀ مفروضی که در اعماق دریا زندگی می کنند معمولاً خیلی کم است، که این امر یافتن جفت را برای تولیدمثل بسیار دشوار می کند. برخی از گونه ها با انگلی کردن نرها روی ماده ها، اندک زمانی پس از، از تخم درآمدن نرها، این مشکل را حل وفصل کرده و با آن سازگاری یافته اند. چرخۀ حیات ماهی ماهی خوار۱۴ نمونۀ این وضعیت است. دربارۀ تولیدمثل موجودات اعماق دریا اطلاعات چندانی در دست نیست. برخی از جانوران ظاهراً به صورت فصلی تخم ریزی می کنند، در حالی که برخی دیگر همواره تخم می ریزند. دو نوع الگوی چرخۀ حیات وجود دارد. در نوع اول، نابالغان یک گونه به آب های سطحی روشن مهاجرت می کنند تا از پلانکتون های غنی تغذیه کنند و سپس به اعماق دریا برمی گردند تا بقیۀ حیات دوران بلوغ خود را در آن جا بگذرانند. در نوع دوم، تمامی چرخۀ حیات در همان محدودۀ اعماق دریا سپری می شود. سرانجام، به علت آثار فشار، ترکیب اندامی ماهیان و بی مهرگان در اعماق دریا با شکل بدن جانوران ساکن آب های کم عمق فرق می کند. محتوای آب ماهیان به تناسب عمق افزایش، و لیپیدها و پروتئین آن ها کاهش می یابد؛ در سخت پوستان نیز کاهش پروتئین بروز می کند. به بیان دیگر، گوشت بدن جانوران اعماق دریا به تدریج حالتی شبیه ژله به خود می گیرد. استخوان بندی جانوران اعماق دریا کوچک می شود و دلیل آن هم دشواری ساخته و ذخیره شدن مادۀ استخوانی در شرایط تحت فشار است. درنتیجه، ماهیان اعماق دریا بیشتر شناورند و از این رو برای شناکردن به کیسۀ هوا۱۵ کمتر وابسته اند؛ در بسیاری از این گونه ها کیسۀ هوا اصلاً وجود ندارد. اما، این ضعیف شدن بدن از سرعت شنا و چابکی آن ها به نحو قابل ملاحظه ای می کاهد و بسیاری از ماهیان اعماق دریا در مقایسه با ماهیان آب های کم عمق نسبتاً کُند و کم تحرک اند. اطلاعات بوم شناختی ما دربارۀ هرگونه اجتماع یا کانون موجودات اعماق دریا نسبتاً اندک است. این امر ناشی از نمونه برداری بسیار دشوار، فقدان هرگونه مشاهدۀ مستقیم موجودات زنده، و عدم امکان کارکردن با موجودات زنده در آزمایشگاه است. اجتماع های دریابنی را نسبت به اجتماع های آب های آزاد به نحو شایسته تری می توان مشخص و توصیف کرد، صرفاً به این علت که اکثر گونه های جانداران دریابنی یا حرکت نمی کنند یا حرکت شان کُند است و از این رو بهتر می توان آن ها را مشاهده کرد. گوهرمایۀ۱۶ جانوران دریابنی۱۷ در قسمت عمدۀ اعماق دریا، لجن های نرم کف اقیانوس است. موجودات بزرگ اصلی این لجن زار کف اقیانوس معمولاً گونه های مختلف خیارهای دریایی۱۸ اند؛ ستارگان شکننده۱۹ نیز فراوان یافت می شوند، همان طور که چندین گروه سخت پوست کوچک از قبیل برابرپایان۲۰ و دوپایان۲۱ نیز چنین اند. کرم های پُرتار۲۲ و نرم تنان دوکفه ای۲۳ نیز در لای و لجن نقب می زنند. در این جا ماهیان موجودند، اما تحرک شان ارزیابی تعداد و اهمیت آن ها را به منزلۀ شکارگرانِ نرم تنان دشوار می سازد. اجتماع نرم تنان دریابنی را تراکم اندک افراد هریک از گونه ها مشخص می کند، اما تنوع گونه ای آن ها نسبتاً زیاد است. برای توضیح این امر چندین فرضیه مطرح شده، اما هیچ یک از آن ها پذیرش عمومی نیافته است. اکثر گونه های دریابنی از موادی تغذیه می کنند که در آب دریا پایین می روند، در حالی که تمامی ماهیان و نرم تنان آب های آزاد عملاً در اعماق دریا گوشتخوارند. در لایه های بالایی، بسیاری از این جانوران مجبور به مهاجرتی هر روزه اند به طوری که در شب تا سطح آب بالا می روند و درخلال روز به اعماق برمی گردند. علت این امر نامعلوم است، اما احتمالاً با غذا ارتباط دارد. گروه های مهاجر را می توان با تجهیزات پژواک صوتی ردیابی، و حرکت و جابه جایی آن ها را پی گرفت؛ این گروه ها را «لایه های پراکندگی اعماق۲۴» می نامند. شاید هیجان انگیزترین کشف صورت های حیات در اعماق دریا در قرن ۲۰ همان پی بردن به تهویۀ گرمابی (منفذ گرمابی) و محل های تراوش سرد بوده است. در این منافذ و تراوش ها، که در چندین جای اقیانوس های آرام و اطلس یافت می شوند، آب غنی از سولفید تولید می شود. سولفیدها به نوبۀ خود به وسیلۀ باکتری ها اکسیده می شوند، و انرژی رهاشده به مصرف سنتزشدن ترکیب های آلی می رسد. بنابراین، این نواحی به فروباریدن مواد خوراکی وابسته نیستند؛ درنتیجه، یک اجتماع کامل در اطراف منافذ (تهویه ها) و تراوش ها تکوین یافته است. تراکم خیلی بالای موجودات زنده در این نواحی مشاهده می شود، و بسیاری از این صورت ها برای علم صورت های جدیدی به شمار می آیند.salinitytrenchhydrothermal ventcold seeppelagic lifebenthic lifecrustaceanjellyfishcopepodsostrocodsmysidaceadorsal fingulper eelangler fishswimbladdersubstratebenthossea cucumbersbrittle starsisopodsamphipodspoly chaete wormsdeep scattering layers