Глубоководный гигантизм - Deep-sea gigantism

Обследование 9-метрового гигантского кальмара , второго по величине головоногого моллюска, выброшенного на берег в Норвегии .

В зоологии , глубоководный гигантизм является тенденция видов беспозвоночных и других глубоководных животных , обитающих быть больше , чем их мельче водой родственников по всей большой таксономической диапазоне. Предлагаемые объяснения этого типа гигантизма включают более низкую температуру, нехватку пищи, снижение давления хищников и повышенную концентрацию растворенного кислорода в морских глубинах. Недоступность глубинных местообитаний затрудняет изучение этой темы.

Таксономический диапазон

У морских ракообразных тенденция увеличения размера с глубиной наблюдалась у мизид , эвфаузиид , декапод , равноногих и амфипод . Не членистоногие, у которых наблюдали глубоководный гигантизм, являются головоногие моллюски , книдарии и угри отряда Anguilliformes .

Остальные [животные] достигают под ними гигантских размеров. Эту последнюю особенность проявляют особенно некоторые ракообразные, но не все ракообразные, поскольку ракообразные, обитающие в глубоком море, имеют обычный размер. Я уже упоминал о гигантских пикногонидах [морских пауках], выловленных нами. Г-н Агассис вытащил гигантскую изоподу длиной 11 дюймов [28 сантиметров]. Мы также выловили гигантского остракода . Более 125 лет ученые размышляли о невероятных размерах Bathynomus giganteus . - Генри Ноттидж Мозли , 1880 г.

Примеры глубоководного гигантизма включают большую красную медузу , гигантского изопод , гигантского остракода , гигантского морского паука , гигантского амфипода , японского краба-паука , гигантского весла , глубоководного ската , семирукого осьминога и многих других. из видов кальмаров: гигантский кальмар (до 14 м в длину), гигантский кальмар (до 12 м), Onykia robusta , Taningia danae , Galiteuthis phyllura , Kondakovia longimana и большой плавник .

Глубоководный гигантизм обычно не наблюдается в мейофауне (организмы, которые проходят через ячейку 1 мм), что фактически демонстрирует обратную тенденцию уменьшения размера с глубиной.

Пояснения

Более низкая температура

Было высказано предположение, что у ракообразных объяснение увеличения размера с глубиной аналогично объяснению увеличения размера с увеличением широты ( правило Бергмана ): обе тенденции связаны с увеличением размера с понижением температуры. Тенденция изменения широты наблюдалась в некоторых из одних и тех же групп как при сравнении родственных видов, так и среди широко распространенных видов. Считается, что снижение температуры приводит к увеличению размера клеток и увеличению продолжительности жизни (последнее также связано с задержкой полового созревания), и то и другое приводит к увеличению максимального размера тела (для ракообразных характерен непрерывный рост на протяжении всей жизни). В арктических и антарктических морях, где наблюдается уменьшенный вертикальный градиент температуры, также наблюдается снижение тенденции к увеличению размеров тела с глубиной, что свидетельствует о том , что гидростатическое давление является важным параметром.

Похоже, что температура не играет подобной роли во влиянии на размер гигантских трубчатых червей. Riftia pachyptila , которая обитает в сообществах гидротермальных источников при температуре окружающей среды 2–30 ° C, достигает в длину 2,7 м, что сопоставимо с длиной Lamellibrachia luymesi , обитающей в холодных выходах . Первые, однако, имеют быстрые темпы роста и короткую продолжительность жизни, составляющую около 2 лет, тогда как вторые растут медленно и могут жить более 250 лет.

Нехватка еды

Нехватка пищи на глубинах более 400 м также считается фактором, поскольку более крупный размер тела может улучшить способность добывать корм для широко разбросанных ресурсов. Другим возможным преимуществом организмов с планктонными яйцами или личинками является то, что более крупное потомство с большими начальными запасами пищи может дрейфовать на большие расстояния. В качестве примера адаптации к этой ситуации, гигантские изоподы наедаются пищей, если таковая имеется, раздувая свое тело до такой степени, что теряет способность передвигаться; они также могут прожить 5 лет без еды в неволе.

Согласно правилу Клейбера , чем крупнее становится животное, тем эффективнее становится его метаболизм; то есть скорость метаболизма животного масштабируется примерно до мощности его массы. В условиях ограниченного количества пищи это может принести дополнительную пользу крупным животным.

Снижение давления хищников

Дополнительное возможное влияние - снижение давления хищников в более глубоких водах. Изучение брахиопод показало, что хищничество было почти на порядок реже на самых больших глубинах, чем на мелководье.

Повышенный растворенный кислород

Считается, что уровень растворенного кислорода также играет роль в глубоководном гигантизме. Исследование донных ракообразных амфипод в 1999 году показало, что максимальный потенциальный размер организма напрямую коррелирует с повышенным уровнем растворенного кислорода в более глубоких водах. Растворимость растворенного кислорода в океанах, как известно, увеличивается с глубиной из-за увеличения давления, снижения уровня солености и температуры.

Предлагаемая теория, лежащая в основе этой тенденции, заключается в том, что глубоководный гигантизм может быть адаптивной чертой для борьбы с удушьем в океанских водах. Более крупные организмы могут потреблять больше растворенного кислорода в океане, обеспечивая достаточное дыхание. Однако такое повышенное поглощение кислорода создает риск токсического отравления, когда в организме может быть настолько высокий уровень кислорода, что он становится вредным и ядовитым.

Галерея

Смотрите также

использованная литература

внешние ссылки