لماذا يوجد الكثير من العمالقة في أعماق البحار؟

لماذا يوجد الكثير من العمالقة في أعماق البحار؟

برندان غولبرانسن البالغ من العمر ثلاث سنوات من لوس أنجلوس يدور حول سلطعون العنكبوت خلال زيارة إلى حوض المحيط الهادئ في لونغ بيتش ، كاليفورنيا في 20 مايو 2004.

قد يكون هذا هو أن البقاء على قيد الحياة يتطلب ذلك.

في أعمق وأبرد أجزاء المحيط ، يمكن للكائنات البحرية - اللافقاريات بشكل أساسي ، أو الحيوانات التي ليس لها عمود فقري - أن تصل إلى أبعاد هائلة. تنمو الحبار والعناكب البحرية والديدان وأنواع أخرى من الحيوانات إلى أحجام تقزم الأنواع ذات الصلة في جميع أنحاء العالم. هذه الظاهرة تسمى العملقة. 

يعتبر الحبار الضخم ( Mesonychoteuthis hamiltoni ) في المياه الواقعة تحت القطب الجنوبي أطول بحوالي 14 مرة من الحبار السهمي ( Nototodarus sloanii ) الشائع في نيوزيلندا ، وفقًا لموسوعة Te Ara في نيوزيلندا . في أعماق مياه المحيط الهادئ البعيدة توجد اسفنجة بحرية بحجم شاحنة صغيرة . ولكن ما الذي يجعل مياه المحيطات العميقة والمتجمدة تتسبب في نمو الكائنات بهذا الحجم؟ قد يكون البقاء على قيد الحياة يتطلب ذلك ، والعوامل الموجودة في المياه شديدة البرودة تمكنه من الحدوث.

في أعمق أجزاء المحيط ، تكون الموارد محدودة للغاية ، كما هي الحال في النظم البيئية للجزيرة ، وفقًا لدراسة نُشرت في عام 2006 في مجلة Biogeography . ينشأ الكثير من الطعام من المياه الضحلة وجزء فقط من ذلك يتدفق إلى أعماق البحار. عندما يكون الطعام نادرًا ، فإن الحجم الأكبر يوفر ميزة كبيرة ، وفقًا لأليشيا بيتوندو ، كبيرة علماء الأحياء المائية في أكواريوم خليج مونتيري في كاليفورنيا ، والتي تعمل مع أنواع أعماق البحار. 

يمكن أن تتحرك الحيوانات الأكبر حجمًا بشكل أسرع وأبعد للعثور على الطعام أو تحديد مكان رفيق. لديهم عمليات أيض أكثر كفاءة وأفضل في تخزين الطعام. وقال بيتوندو إنه عندما ينجرف شيء مثل جثة كبيرة إلى المياه العميقة ، يمكن للحيوانات المفترسة الكبيرة أن تستهلك المزيد وتخزن هذه الطاقة لفترة أطول. 

يمكن أن تؤدي درجات الحرارة الباردة في أعماق البحار أيضًا إلى تغذية العملقة عن طريق إبطاء عملية التمثيل الغذائي للحيوانات بشكل كبير. قال بيتوندو إن الكائنات في هذا النظام البيئي غالبًا ما تنمو وتنضج ببطء شديد ، مثل قرش جرينلاند ( Somniosus microcephalus ). يمكن أن يصل طول هذا القرش البطيء الحركة إلى 24 قدمًا (7.3 مترًا) ويمكن أن يصل وزنه إلى 1.5 طن (1.4 طن متري) ، لكن هذا النمو ينتشر على مدى عمر يمتد لعدة قرون. قال بيتوندو إن أسماك القرش في جرينلاند تنمو حوالي 0.4 بوصة (1 سم) سنويًا ولا تصل إلى مرحلة النضج الجنسي حتى يبلغ عمرها حوالي 150 عامًا. وأضافت أن هذا يرجع جزئيًا إلى نقص الحيوانات المفترسة في أعماق البحار ، حيث يمكن لأسماك القرش هذه أن تعيش طويلًا وتنمو بشكل كبير جدًا.

أعضاء من خدمة المتنزهات والحياة البرية يفحصون حبارًا عملاقًا جرفته الأمواج على شاطئ المحيط ، 10 يوليو 2007 بالقرب من ستراهان ، أستراليا. يبلغ طول الحبار حوالي 6.5 قدم (2 متر) ويكتشفه أحد أفراد الجمهور.

قبل أن يواجه البشر عمالقة أعماق البحار ، وجدواهم بالقرب من القطب الجنوبي. بالقرب من القارة القطبية الجنوبية ، تحدث العملاقة بالقرب من السطح. هناك رخويات بحرية عملاقة ، وإسفنج ، وديدان ، وعناكب بحرية ، وحتى كائنات عملاقة وحيدة الخلية تقشعر لها الأبدان في المياه الضحلة. قال آرت وودز ، عالِم الفسيولوجيا البيئية الذي درس العملقة القطبية وأستاذ في جامعة مونتانا في ميسولا ، لموقع Live Science ، إنهما ضمن نطاق الغوص ، بمساحة ضحلة تصل إلى 30 قدمًا (9.1 متر). قال: "قد يكون هناك شيئًا ما عن القارة القطبية الجنوبية يسمح [للأنواع العملاقة] بالعيش بالقرب من [السطح]". اقترح وودز أن العملقة في القارة القطبية الجنوبية يمكن ربطها بإمداد الأكسجين في المياه الباردة المحيطة بالقارة المتجمدة. 

في هذه المياه القطبية ، يكون تركيز الأكسجين مرتفعًا ، وفقًا لهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية (USGS). وأوضح وودز أن الحيوانات في هذه البيئات تستخدم الأكسجين ببطء شديد ، لأن درجات حرارة الماء البارد تقلل معدلات الأيض. نظرًا لأن الإمداد بالأكسجين الوفير يفوق بكثير طلب الحيوان على الأكسجين ، فمن الممكن أن يتم رفع قيود النمو. وقال إن البيئة "تسمح لهم بتطوير حجم أكبر وأنسجة أكبر دون المعاناة من الحرمان من الأكسجين". وقال إنه في حين أن الإمداد الغني بالأكسجين لا يؤدي بالضرورة إلى زيادة حجم الكائنات البحرية ، فمن المحتمل أن يسمح بذلك.

ولكن حتى بالنسبة للعمالقة القطبية ، يبدو أن هناك حدًا لمدى نموهم. في دراسة نُشرت عام 2017 في مجلة Proceedings of the Royal Society B ، درس وود وزملاؤه عناكب البحر القطبية العملاقة ، والتي يمكن أن يصل طولها إلى 12 بوصة (30.5 سم) ، أو حوالي حجم طبق العشاء. وجد الفريق أن عناكب البحر الكبيرة لديها مستويات أكسجين منخفضة في أجسامها. يعتمد التمثيل الغذائي الهوائي على إمداد الأكسجين ، وإذا انخفض بشكل كبير ، فإن الأنسجة ستعاني من نقص الأكسجين. أفاد الباحثون في الدراسة أن انخفاض مستوى الأكسجين في العناكب البحرية الكبيرة يشير إلى أن شيئًا ما يتغير في توازن العرض والطلب على الأكسجين. 

قال وودز: "يمكنك أن تتخيل أنها يمكن أن تصل إلى حجم لا يمكنهم فيه الحصول على ما يكفي من الأكسجين". "الأكبر منها بدأ يصطدم بحدود". 

في حين أن هناك العديد من الفرضيات حول العوامل المختلفة التي يمكن أن تنتج عمالقة المحيطات ، فلا أحد متأكد من الآليات الدقيقة التي تؤدي إلى تغييرات تطورية دراماتيكية في حجم الجسم. قال وودز: "كنا نقول في علم الأحياء أنه لا يوجد شيء مؤكد على الإطلاق".