Varelser på djupet
För att överleva på över 1 000 meters djup krävs unika och häpnadsväckande egenskaper.
Det brukar sägas att människan vet mer om rymden än om haven. Inte för att förolämpa Stephen Hawking och hans vänner, men eftersom vi inte vet rymdens exakta storlek går det inte att bevisa. Påståendet baseras främst på att vi skickat 12 människor till månen sedan 1969, jämfört med bara 3 till havets djupaste punkt, Marianergraven. Enligt NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration in the US), täcker haven 71 procent av världens yta och innehåller 97 procent av världens vatten. Trots det är mer än 95 procent av undervattensvärlden fortfarande outforskad.
Livsformer i tidvattenzonen, där vatten möter land, och i den epipelagiska zonen, som täcker den övre delen av havet, som lyses upp av solen är inte så mystiska. Här frodas växter och djur tack vare fotosyntesen. Men ett par hundra meter ned finns inget ljus, och 1 000 meter ned är allt en mörk avgrund. Den här djupa avgrunden omfattar cirka 79 procent av jordens totala biosfär, som är den globala summan av alla ekosystem.
Det är här, i mörkrets rike, som några av världens underligaste varelser lever. Här finns till exempel vampyrbläckfisken, en liten bläckfisk med en geléaktig kropp vars åtta armar är kopplade till ett tjockt nät av hud. Dess ögon är proportionellt sett störst av alla djurs. Eller blobfisken som lever från 1 200 meters djup och vidare ned i de djupa vattnen utanför
Australien och Nya Zealand. Den liknar mest en stor hög hud.
I människans ögon vinner de kanske inte några skönhetstävlingar, men varje tentakel, alla uppsvällda midjor och konstiga utväxter, har utvecklats för att klara påfrestningarna i det djupa havet. Innan vi dyker vidare ned i hur djuphavsdjur klarar kraven från sin omgivning, som tryck, temperatur och näring, måste vi gå igenom hur haven och livsformerna i dem är geologiskt åtskiljda …
PELAGISKA OCH BENTISKA
Haven är uppdelade i två riken: det pelagiska och det bentiska. Den pelagiska delen är de öppna vatten där simmande och flytande organismer lever. Den pelagiska zonen delas in i ytterligare zoner, baserat på djup: epipelagisk (mindre än 200 meters djup, där fotosyntes kan ske), mesopelagisk (mellan 200– 1 000 meter, där solljuset är svagt men tillräckligt för att fotosyntes kan ske), batypelagisk (1 000–4 000 meter), abyssopelagisk (4 000–6 000 meter) och hadopelagisk (6 000– 11 000 meter). Inget solljus når hela vägen ner till de tre sista zonerna.
Bentiska zoner refererar till bottenlagren och landmassorna under haven. Livsformer här trivs med ett väldigt nära förhållande till havets botten, organismer simmar antingen ovanför den, fäster sig vid den eller gömmer sig i den. Bentiska zoner delas in efter: subtidal (till runt 200 meter), batyal (4 000 meter), abyssal (4 000–6 000 meter) samt hadal (6 000–11 000 meter).
Varför är detta viktigt? Förståelse för hur liv anpassar sig efter varje zons egenskaper hjälper oss förstå mer om jorden och livet här. En del av denna förståelse handlar om att förstå hur varje organism hanterar och anpassar sig efter omgivningens många utmaningar.
HANTERA PRESSEN
Om du befinner dig på havsnivå har du en atmosfär som pressar ned på dig. Med andra ord är trycket inuti dina lungor samma som lufttrycket runtom dig, vilket är lika med 1 033 kilo per cm2. Detta är ett atmosfäriskt
TRYCKET PÅ 2 500 METERS DJUP ÄR LIKA HÖGT SOM OM EN ELEFANT SKULLE STÅ PÅ DIN TÅ.
tryck. För var tionde meter du sjunker i havet ökar trycket med en atmosfär. Vid 2 500 meters djup har du alltså haft 250 atmosfärers tryck på dig. Det trycket är lika högt som om en elefant skulle stå på din stortå. Det väcker frågan: Hur hanterar varelser detta otroliga tryck?
Vissa organismer använder något som kallas ”piezolyter”. Det är små molekyler som, för anledningar vi fortfarande inte förstår, hindrar tryck från att förvränga stora molekyler.
En av dessa piezolyter är Trimethylamine N-oxide (TMAO). Denna molekyl har äran att vara orsak till den typiska fisklukten. TMAO finns på grunda djup i marina varelser som räkor, men ökar i annan fisk på grund av större djup och tryck. Ett exempel är skolästfiskar som lever i djup mellan 200–6 000 meter.
Normalt blir inte fiskar längre än 25 centimeter för att hantera det ökade trycket. Forskare har även upptäckt att ju djupare varelserna lever, desto mer geléaktiga blir deras kroppar (se bara på blobfisken!) och desto mindre skelettstruktur har de. Alla håligheter som skulle pressas sönder under trycket, som simblåsor, är också eliminerade.
KYLIG OMGIVNING
Förutom att kunna hantera trycket står organismer också inför allt lägre temperaturer ju djupare de lever. I tropikerna till exempel, är det ovanligt att hitta fiskarter om vattnet inte är över 20 °C. I de djupa haven ser det annorlunda ut. Med hydrotermala öppningar som undantag, där vattnet kan nå temperaturer på nästan 500 °C, ligger temperaturen konstant på -1 °C till 4 °C. Saltet i havsvatten ser till att vattnet nästan aldrig fryser i djupa hav (havsvatten fryser runt -1,8 °C), men om det gjorde det hade isen bara flutit på ytan.
Djuphavsvarelser hanterar den
kalla omgivningen på flera sätt. Först av allt rör de sig väldigt sakta, eftersom kylan gör deras metabolism väldigt långsam. Vissa innehåller anpassade enzymer för att hantera den tu a omgivningen, medan andras cellväggar har dokumenterats innehålla höga nivåer av omättade fetter. Detta hjälper dem att upprätthålla vätskan i membranet i den isande kylan i haven.
SYREFATTIGA MILJÖER
Djur som marulkar har anpassat sig till tryck och temperatur, men hur stimulerar de den grundläggande processen metabolism? Med andra ord, hur lätt kan de utnyttja syret? Tydligen utan några större problem.
Stora delar av djupa hav har tillräckliga syrenivåer eftersom syre löser sig lättare i kallt än i varmt vatten. Det finns faktiskt vissa områden i haven som är så täta med syre att det sjunker till botten, vilket skapar något som kallas thermohalinaströmmar. Dessa färdas runt planeten och ger näring till växt- och djurliv. Det finns dock ett slags ingenmansland för syre, på mellan 500–1000 meters djup.
Här är det för djupt för att kunna dra nytta av syre från fotosyntes och för grunt för att ta del av syre från thermohalinaströmmar. Hur livsformer uppstår och lever vid dessa djup är fortfarande okänt.
TILLGÅNG PÅ MAT
Det finns ont om mat i djupen, så många djur, bland annat anemoner, svampar och havstulpaner, väntar helt enkelt på att mat ska sjunka till havsbotten. En död haj, delfin eller val kan ge mat åt hundratals arter under en lång tid.
Det finns även finurligare anpassningar. Vissa mesopelagiska arter har till exempel anpassat sig efter den låga tillgången på mat genom ett beteende som kallas vertikal migration. Prickfisken som migrerar upp till den näringsrika ytan i skydd av nattens mörker är ett exempel på detta. För att undvika att bli uppätna i dagsljuset dyker de ned i djupet igen.
Djuphavsdjur har även anpassat sig på en rad andra sätt, bland annat med kroppsfärg som fungerar som kamouflage. De lever dessutom väldigt länge, vilket motverkar problemet med långsam förökning på grund av brist på partner.
Med så mycket kvar av haven som fortfarande är outforskade, kan du vara säker på att ytterligare utvecklingar kommer upptäckas med tiden.