موجودات در اعماق اقیانوس چطور زندگی می کنند؟

زندگی موجودات در اعماق اقیانوس ها

آیا تا به حال از خود پرسیده اید که زندگی موجودات در اعماق اقیانوس ها چگونه است؟ آیا در عمق یک استخر شنا کرده اید و به تدریج فشار آب را در گوش خود احساس کرده اید؟ الی گشت در این بخش به تشریح این موضوع می پردازد. اکثر مردم درک اولیه ای از فشار آب دارند که وقتی ما از سطح آب پایین و پایین تر می رویم این فشار افزایش می یابد. معمولا توصیه نمی شود زیر ۱۵۰ فوت شنا کنید، اما عمیق ترین شیرجه برای یک انسان در واقع ۱۰۰۰ فوت است که باور نکردنی است! در این عمق، فشار شدید است. سخت است باور اینکه موجوداتی در چنین فشاری می توانند زنده بمانند ولی بسیاری از گونه های ماهی و دریایی وجود دارد که می تواند در ۲۵۰۰۰ فوت زیر سطح آب زنده بمانند!

چطور ممکن هست؟ چطور موجودات دریایی در چنین عمقی خودشان را در مقابل این فشار عظیم حفظ می کنند؟

علم فشار و عمق

هنگامی که ما در سطح زمین ایستاده ایم، فشار هوا در اطراف ما برابر است با ۱ اتمسفر (اتمسفر). هنگامی که ما در زیر امواج قرار داریم، با این حال، فشار بر بدن ما برای هر ۱۰ متر ۱ اتمسفر می باشد. به عبارت دیگر، در عمیق ترین نقطه در اقیانوس، کمی کمتر از ۱۱،۰۰۰ متر، فشاری که به بدن شما وارد خواهد شد، ۱۱۰۰ برابر آنچه که شما در هوای آزاد تجربه می کنید، می باشد.

در پایین اقیانوس، بدن انسان تحت فشار شدید (هزاران پوند فشار در هر اینچ مربع) از بین می رود، گوش های ما پاره می شوند، ریه های ما با خون پر می شوند و سپس از پای خواهیم افتاد و خفه خواهیم شد. در حقیقت، تنها چند هزار فوت در زیر سطح این مجموعه وحشتناک حوادث اتفاق می افتد. توصیفش سخت است اما ممکن است چیزی شبیه آن باشد …

علیرغم آسیب پذیری افراد به فشار در این عمق، آنیمون ها، کرم ها، ماهی ها، نهنگ ها، خرچنگ ها و هزاران موجودات دریایی وجود دارد که به نظر می رسد فشار را بدون هیچ مشکلی کنترل می کنند. در حالی که این به نظر غیرممکن است، به یاد داشته باشید که این فشار برای همه یکسان است.

وقتی انسانها در زیر آب غرق می شوند، فشارهایی که احساس می کنند از هوایی است که در بدن فشرده می شود. ما در گوش ها و سینوس ها، و همچنین ریه ها و رگ هایمان هوا داریم. فشار آب می تواند آنقدر شدید باشد، که  هوا را در داخل سیستم های بدن و بافت ها فشرده کند. با این حال، آب فشرده نمی شود که یکی از تفاوت های کلیدی بین گاز و مایع است. ماهی ها دارای توده های هوا نیستند که فشرده شود و عمدتا از آب تشکیل می شوند بنابراین اختلاف فشار متعادل است. ماهی ها در حدود ۲۷۰۰۰ فوت عمق یافت می شوند که در حال زندگی هستند.

سازگاری تحت فشار

برای موجوداتی مانند نهنگ که عمدتا عمیقترین کوسه ماهیان غواصی هستند (کمتر از ۱۰،۰۰۰ فوت)، فشار قطعا یک مسئله است، اما آنها طیف وسیعی از سازگاری را برای انتخاب شیوه زندگی در عمق دریا با خود دارند. به عنوان مثال، ریه های این موجودات کاملا فشرده می شوند، به این معنی که آنها می توانند تمام گازهای موجود در ریه ها را به جریان خون و عضلات خود متصل کنند، در حالی که اساسا می توانند تحت فشار قرار گیرند ولی با این شرایط سازگاری دارند. بدون توده های هوا در حفره ها و بافت های بدن، موجودات اعماق دریا دیگر حساس به فشار مشابه بدن ما نیستند. علاوه بر این، در حالی که برخی از موجودات در کانال های گوش خود دارای هوا هستند (و برخی حتی در حفره های سینوس های سر دارند)، بافت هایی که این حفره ها را پوشش می دهند، اغلب بسیار انعطاف پذیر هستند و می توانند با نیروی هوا و جلوگیری از اختلاف فشار به راحتی سازگاری پیدا کنند.

آیا هیچ گونه محدودیتی برای موجودات در دریای های عمیق وجود دارد؟

در یک عمق مشخص، موجودات پیشرفته با سیستم های عضو پیچیده (آنهایی که جز آنیمون ها، کرم ها و برخی از سلول های بنیادی) به سادگی نمی توانند زنده بمانند. آنچه که به ماهی اجازه می دهد تا به عمق بیش از ۲۵،۰۰۰ فوت نفوذ کند، وجود یک ماده هیدروفیلی به نام trimetylamine oxide (TMAO)  است که مانع از تحریف و فشرده سازی پروتئین ها و دیگر مولکول های حیاتی بدن در زیر فشار خارجی شدید می شود.

با این حال، در اعماق بسیار زیادتر ، این مولکول دیگر نمی تواند ماهی را از این فشرده سازی فیزیولوژیکی پایه محافظت کند، بنابراین برای ماهی و موجودات دریایی محدودیت عمق وجود دارد. برای آن موجودات عجیب و غریب که در پایین ترین سطح از اقیانوس وجود دارند، مطالعه بسیار دشوار است، زیرا اکثر آنها به علت عدم وجود فشار آب، زمانی که به سطح می رسند، می میرند.