حیات اعماق دریا
حیات اعماق دریا (deep-sea life)
قلمرو اقیانوس‌های جهان در اعماق دریاها بزرگ‌ترین زیستگاه حیات بر کرۀ زمین به‌شمار می‌آید. محیط زیست اعماق دریا، تمامی آب‌های اقیانوسی فراسوی مرزِ فلات قاره و زیر محدودۀ نفوذ نور را دربرمی‌گیرد. چون آب‌های بالای فلات قاره فقط هفت درصد حجم آب‌های اقیانوسی را تشکیل می‌دهد، و چون نور خورشید بیش از چند صد متر در این آب‌ها رسوخ نمی‌کند، محیط زیست اعماق دریا مشتمل بر بیش از ۹۰ درصد حجم اقیانوس است. این منطقه، به جهت دسترس‌ناپذیربودن، ناشناخته‌ترین محیط زیست روی کرۀ زمین است. محیط زیست اعماق دریا معمولاً در هر عمقی ثابت و بدون تغییر است. جز آب‌های نزدیک به سطح، آب عمق دریا سرد و کاملاً تاریک است. دمای نواحی کم‌عمق‌تر بسته به عرض جغرافیایی تغییر می‌کنند، اما دمای قسمت عمدۀ آن پایین‌تر از دَه درجۀ سانتی‌گراد است، که به تناسب افزایش عمق کاهش می‌یابد. در زیر ۳هزار متر، این دما در همه جا حدود سه درجۀ سانتی‌گراد است. در هر عمق مشخصی اساساً دما برای مدتی طولانی دستخوش تغییر نمی‌شود. میزان شوری[۱] آب در اعماق دریا ثابت است و در تمامی عرض‌های جغرافیایی تغییر اندکی می‌کند. در تمامی نواحی اعماق دریا، جز معدودی از درازگودال[۲]های اقیانوسیِ جدا افتاده و منزوی، اکسیژن کافی برای حفظ حیات یافت می‌شود. 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 لایه‌های بالایی است که از اکسیژن غنی‌تری برخوردارند. در اعماق دریا، جز در نواحی نزدیک به خشکی، غذا نیز کمیاب است. به‌علت فقدان فعالیت فتوسنتزی، این محیط باید غذای مورد نیازش را از موادی آلی دریافت دارد که از آب‌های سطحی تحت تأثیر تابش آفتاب به زیر آب می‌روند یا از نواحی خشکی به آن‌جا منتقل می‌شوند. یگانه استثنا در این مورد عبارت است از تولید مادۀ آلی به‌وسیلۀ باکتری‌های موجود در اطراف منافذ گرمابی[۳] و تراوش‌های سرد[۴]. متغیرترین عامل زیست‌محیطی در اعماق دریا فشار است. از‌آن‌جا که اعماق آب از چند صد متر تا بیش از ۱۰هزار متر تغییر می‌کنند، و چون فشار با آهنگ یک اتمسفر به ازای هر ۱۰ متر عمق افزایش می‌یابد، دامنۀ تغییرات فشار از ۲۰ تا بیش از ۱۰۰۰ اتمسفر است. به استثنای اکثر گیاهان، که بدون نور امکان حیات آن‌ها وجود ندارد، اعماق دریا حاوی نمونه‌هایی از اغلب شاخه‌های شناخته‌شدۀ جانوری است. از سوی دیگر ظاهراً، هیچ شاخۀ منحصربه‌فردی محدود به این محیط زیست نمی‌شود. نمونه‌های اکثر اشکال حیاتی که در اعماق دریا یافت می‌شوند، غالباً از لحاظ کالبدشناسی و پیشینۀ حیات با نمونه‌هایی که در آب‌های سطحی‌تر دیده می‌شوند بسیار متفاوت‌اند. اما، اطلاعات راجع به سازگاری‌های فیزیولوژیک و زیست‌شیمیایی با سرما، تاریکی، و فشار عمدتاً به‌علت این‌که زنده نگه‌داشتن جانوران عمق دریا در آزمایشگاه‌ها برای آزمایش، تاکنون ناممکن بوده، اندک است. به‌طور‌کلی، صورت‌های حیات مربوط به آب‌های آزاد[۵] نسبت به شکل‌های حیات دریابنی[۶] تعداد بیشتری سازگاری‌های خاص را نشان می‌دهند. برخی از رنگ‌ها مشخصۀ موجودات دریای آزاد است: رنگ ماهیان مایل به سیاه، رنگ سخت‌پوستان[۷] مایل به قرمز روشن، و رنگ ستارۀ (عروس) دریایی[۸] مایل به بنفش تیره است. جنبۀ دیگر سازگاری، اندازه و ابعاد است؛ با معدودی استثنا، اکثر ماهیان اعماق دریا از ماهیان آب‌های سطحی بسیار کوچکترند. اما، بی‌مهرگان آب‌های آزاد، و به‌خصوص اعضای برخی از گروه‌های سخت‌پوستی چون پاروپایان[۹]، زره‌داران[۱۰] و موسیسیان[۱۱]، غالباً خیلی بزرگ‌ترند. فقدان نور نیز آثار خاص خود را دارد. چشم ماهیان قسمت‌های کم‌عمق‌تر در اعماق دریا نسبت به اندازۀ اندام‌شان غالباً خیلی بزرگ است؛ این امر حاکی از آن است که چشم این گونه ماهیان به حداقل نورِ موجود در مناطق بالاتر واکنش نشان می‌دهد. ماهیان و نرم‌تنان، هر دو، در این مناطق غالباً از اندام‌های پیچیده‌ای نیز برخوردارند که قادر به تولید نورند. این اندام‌ها گاه به‌صورت نقش‌های مشخصی روی بدن آن‌ها یافت می‌شوند 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 آن‌ها پی نبرده است، اهمیت داشته باشد. مثلاً، ماهی ماهیخوار از یک «طعمۀ» زیست‌تاب روی بالۀ پشتی[۱۲] خود برای جذب شکارش بهره می‌گیرد. از سوی دیگر، در ژرف‌ترین قسمت اعماق اقیانوس، اکثر ماهیان توانایی دیدن را ازدست داده‌اند. بسیاری از ماهیان اعماق دریا، در واکنش به کمبود منابع غذایی، دهان بسیار بزرگی دارند که آن‌ها را قادر می‌سازد شکاری را ببلعند که از خودشان بزرگ‌تر و پهن‌تر است؛ یکی از نمونه‌های این ماهیان مارماهی مهاجر[۱۳] است. افزون بر این‌ها، دهان این ماهیان غالباً به دندان‌های منحنی روبه عقب مجهز است تا از گریختن شکار جلوگیری کند؛ حفرۀ دهانی اغلب سیاه است تا از تابش نور از طعمۀ بلعیده‌شده به بیرون جلوگیری کند. بسیاری از انواع ماهیان نیز روده‌هایی بسیار منبسط‌شونده برای هضم غذاهای بزرگ‌تر از خودشان دارند. پیامد دیگر کمبود غذا این است که تعداد افراد هرگونۀ مفروضی که در اعماق دریا زندگی می‌کنند معمولاً خیلی کم است، که این امر یافتن جفت را برای تولیدمثل بسیار دشوار می‌کند. برخی از گونه‌ها با انگلی‌کردن نرها روی ماده‌ها، اندک‌زمانی پس از، از تخم درآمدن نرها، این مشکل را حل‌وفصل کرده و با آن سازگاری یافته‌اند. چرخۀ حیات ماهی ماهیخوار[۱۴] نمونۀ این وضعیت است. دربارۀ تولیدمثل موجودات اعماق دریا اطلاعات چندانی در دست نیست. برخی از جانوران ظاهراً به‌صورت فصلی تخم‌ریزی می‌کنند، درحالیکه برخی دیگر همواره تخم می‌ریزند. دو نوع الگوی چرخۀ حیات وجود دارد. در نوع اول، نابالغان یک گونه به آب‌های سطحی روشن مهاجرت می‌کنند تا از پلانکتون‌های غنی تغذیه کنند و سپس به اعماق دریا برمی‌گردند تا بقیۀ حیات دوران بلوغ خود را در آن‌جا بگذرانند. در نوع دوم، تمامی چرخۀ حیات در همان محدودۀ اعماق دریا سپری می‌شود. سرانجام، به‌علت آثار فشار، ترکیب اندامی ماهیان و بی‌مهرگان در اعماق دریا با شکل بدن جانوران ساکن آب‌های کم‌عمق فرق می‌کند. محتوای آب ماهیان به تناسب عمق افزایش، و لیپیدها و پروتئین آن‌ها کاهش می‌یابد؛ در سخت‌پوستان نیز کاهش پروتئین بروز می‌کند. به بیان دیگر، گوشت بدن جانوران اعماق دریا به‌تدریج حالتی شبیه ژله به‌خود می‌گیرد. استخوان‌بندی جانوران اعماق دریا کوچک می‌شود و دلیل آن هم دشواری ساخته و ذخیره‌شدن مادۀ استخوانی در شرایط تحت فشار است. درنتیجه، ماهیان اعماق دریا بیشتر شناورند و از این‌رو برای شناکردن به کیسۀ هوا[۱۵] کمتر وابسته‌اند؛ در بسیاری از این گونه‌ها کیسۀ هوا اصلاً وجود ندارد. اما، این ضعیف‌شدن بدن از سرعت شنا و چابکی آن‌ها به‌نحو قابل ملاحظه‌ای می‌کاهد و بسیاری از ماهیان اعماق دریا در مقایسه با ماهیان آب‌های کم‌عمق نسبتاً کُند و کم‌تحرک‌اند. اطلاعات بوم‌شناختی ما دربارۀ هرگونه اجتماع یا کانون موجودات اعماق دریا نسبتاً اندک است. این امر ناشی از نمونه‌برداری بسیار دشوار، فقدان هرگونه مشاهدۀ مستقیم موجودات زنده، و عدم امکان کارکردن با موجودات زنده در آزمایشگاه است. اجتماع‌های دریابنی را نسبت به اجتماع‌های آب‌های آزاد به‌نحو شایسته‌تری می‌توان مشخص و توصیف کرد، صرفاً به‌این‌علت که اکثر گونههای جانداران دریابنی یا حرکت نمی‌کنند یا حرکت‌شان کُند است و از این رو بهتر می‌توان آن‌ها را مشاهده کرد. گوهرمایۀ[۱۶] جانوران دریابنی[۱۷] در قسمت عمدۀ اعماق دریا، لجن‌های نرم کف اقیانوس است. موجودات بزرگ اصلی این لجن‌زار کف اقیانوس معمولاً گونههای مختلف خیارهای دریایی[۱۸]اند؛ ستارگان شکننده[۱۹] نیز فراوان یافت می‌شوند، همان‌طور‌که چندین گروه سخت‌پوست کوچک از قبیل برابرپایان[۲۰] و دوپایان[۲۱] نیز چنین‌اند. کرم‌های پُرتار[۲۲] و نرم‌تنان دوکفه‌ای[۲۳] نیز در لای و لجن نقب می‌زنند. در این‌جا ماهیان موجودند، اما تحرک‌شان ارزیابی تعداد و اهمیت آن‌ها را به‌منزلۀ شکارگرانِ نرم‌تنان دشوار می‌سازد. اجتماع نرم‌تنان دریابنی را تراکم اندک افراد هریک از گونه‌ها مشخص می‌کند، اما تنوع گونه‌ای آن‌ها نسبتاً زیاد است. برای توضیح این امر چندین فرضیه مطرح شده، اما هیچ‌یک از آن‌ها پذیرش عمومی نیافته است. اکثر گونههای دریابنی از موادی تغذیه می‌کنند که در آب دریا پایین می‌روند، درحالیکه تمامی ماهیان و نرم‌تنان آب‌های آزاد عملاً در اعماق دریا گوشتخوارند. در لایه‌های بالایی، بسیاری از این جانوران مجبور به مهاجرتی هر روزه‌اند به‌طوری که در شب تا سطح آب بالا می‌روند و درخلال روز به اعماق برمی‌گردند. علت این امر نامعلوم است، اما احتمالاً با غذا ارتباط دارد. گروه‌های مهاجر را می‌توان با تجهیزات پژواک صوتی ردیابی، و حرکت و جابه‌جایی آن‌ها را پی‌گرفت؛ این گروه‌ها را «لایه‌های پراکندگی اعماق[۲۴]» می‌نامند. شاید هیجان‌انگیزترین کشف صورت‌های حیات در اعماق دریا در قرن ۲۰ همان پی‌بردن به تهویۀ گرمابی (منفذ گرمابی) و محل‌های تراوش سرد بوده است. در این منافذ و تراوش‌ها، که در چندین جای اقیانوس‌های آرام و اطلس یافت می‌شوند، آب غنی از سولفید تولید می‌شود. سولفیدها به‌نوبۀ خود به‌وسیلۀ باکتری‌ها اکسیده می‌شوند، و انرژی رهاشده به مصرف سنتزشدن ترکیب‌های آلی می‌رسد. بنابراین، این نواحی به فروباریدن مواد خوراکی وابسته نیستند؛ درنتیجه، یک اجتماع کامل در اطراف منافذ (تهویه‌ها) و تراوش‌ها تکوین یافته است. تراکم خیلی بالای موجودات زنده در این نواحی مشاهده می‌شود، و بسیاری از این صورت‌ها برای علم صورت‌های جدیدی به‌شمار می‌آیند.
- ↑ salinity
- ↑ trench
- ↑ hydrothermal vent
- ↑ cold seep
- ↑ pelagic life
- ↑ benthic life
- ↑ crustacean
- ↑ jellyfish
- ↑ copepods
- ↑ ostrocods
- ↑ mysidacea
- ↑ dorsal fin
- ↑ gulper eel
- ↑ angler fish
- ↑ swimbladder
- ↑ substrate
- ↑ benthos
- ↑ sea cucumbers
- ↑ brittle stars
- ↑ isopods
- ↑ amphipods
- ↑ poly chaete worms
- ↑ bivalve molluscs
- ↑ deep scattering layers