العملقة في أعماق البحار

📅 آخر تحديث: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 8 صور
الموسوعة الحرة

فحص حبار عملاق يبلغ طوله 9 أمتار (30 قدمًا) ، وهو ثاني أكبر رأسيات الأرجل، والذي جرفته الأمواج إلى شواطئ النرويج عام 1954  

في علم الحيوان ، يُعرف التضخم في أعماق البحار ، أو التضخم السحيق ، بأنه ميل أنواع الحيوانات التي تعيش في أعماق البحار إلى أن تكون أكبر حجماً من نظيراتها التي تعيش في المياه الضحلة، وذلك عبر نطاق تصنيفي واسع . تشمل التفسيرات المقترحة لهذا النوع من التضخم التكيف الضروري مع درجات الحرارة المنخفضة، وندرة الغذاء، وانخفاض ضغط الافتراس، وزيادة تركيزات الأكسجين المذاب في أعماق البحار . وقد أعاقت الظروف القاسية وعدم ملاءمة البيئة تحت الماء بشكل عام، فضلاً عن صعوبة الوصول إلى منطقة الأعماق السحيقة لمعظم المركبات المائية التي صنعها الإنسان ، دراسة هذا الموضوع.

النطاق التصنيفي

في القشريات البحرية ، لوحظ اتجاه ازدياد الحجم مع العمق في الميسيدات ، والإيفوزيات ، وعشريات الأرجل ، ومتساويات الأرجل ، والأوستراكودا ، والبرمائيات . [ 1 ] [ 2 ] أما في غير المفصليات ، فقد لوحظت ظاهرة التضخم في أعماق البحار في رأسيات الأرجل ، واللاسعات ، وثعابين البحر من رتبة الأنقليسيات . [ 3 ] [ 4 ]

تصل بعض الحيوانات الأخرى إلى أحجام هائلة تحتها. وتُظهر بعض القشريات هذه السمة تحديدًا، ولكن ليس جميعها، فالأشكال الشبيهة بجراد البحر في أعماق البحار ذات حجم عادي. وقد أشرتُ سابقًا إلى عنكبوت بحري عملاق من نوع بيكنوجونيد (عنكبوت البحر) استخرجناه من قاع البحر. كما استخرج لويس أغاسيز قملة بحرية عملاقة يبلغ طولها 28 سنتيمترًا. واستخرجنا أيضًا قشريات عملاقة من نوع أوستراكودا . – هنري نوتيدج موزلي ، 1880 [ 5 ]

تشمل الكائنات الحية البارزة التي تظهر ضخامة أعماق البحار قنديل البحر الأحمر الكبير ، [ 6 ] وقنديل البحر الشبح العملاق ، ومتساوي الأرجل العملاق ، [ 5 ] والأوستراكود العملاق ، [ 5 ] وعنكبوت البحر العملاق ، [ 5 ] والبرغوث العملاق ، وسرطان البحر العنكبوتي الياباني ، وسمكة المجداف العملاقة ، وسمكة الراي اللاسعة في المياه العميقة ، والأخطبوط ذو الأذرع السبعة ، [ 7 ] وعدد من أنواع الحبار : الحبار العملاق (يصل طوله إلى 14 مترًا)، [ 8 ] والحبار العملاق (يصل طوله إلى 12 مترًا)، [ 8 ] وMegalocranchia fisheri ، وحبار الخطاف القوي ، وحبار أخطبوط دانا ، وحبار الكوكاتو ، والحبار الثؤلولي العملاق ، وحبار الزعانف الكبيرة من جنس Magnapinna .

لا يُلاحظ التضخم في أعماق البحار عمومًا في الكائنات الحية الدقيقة (الكائنات التي تمر عبر شبكة بقطر 1 مم (0.039 بوصة) )، والتي تُظهر في الواقع اتجاهًا معاكسًا يتمثل في تناقص الحجم مع العمق. [ 9 ]  

التفسيرات

انخفاض درجة الحرارة

في القشريات، يُقترح أن تفسير زيادة الحجم مع العمق مشابه لتفسير زيادة الحجم مع خط العرض ( قاعدة بيرغمان ): فكلا الاتجاهين ينطوي على زيادة الحجم مع انخفاض درجة الحرارة. [ 1 ] وقد لوحظ هذا الاتجاه مع خط العرض في بعض المجموعات نفسها، سواء عند مقارنة الأنواع المتقاربة، أو ضمن الأنواع واسعة الانتشار. [ 1 ] يُعتقد أن انخفاض درجة الحرارة يؤدي إلى زيادة حجم الخلايا وزيادة متوسط ​​العمر (ويرتبط الأخير أيضًا بتأخر النضج الجنسي [ 9 ] )، وكلاهما يؤدي إلى زيادة في الحد الأقصى لحجم الجسم (يُعد النمو المستمر طوال الحياة سمة مميزة للقشريات). [ 1 ] في بحار القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، حيث يوجد تدرج حراري رأسي منخفض، يوجد أيضًا اتجاه أقل نحو زيادة حجم الجسم مع العمق، مما يدحض فكرة أن الضغط الهيدروستاتيكي ليس عاملًا مهمًا. [ 1 ]

لا يبدو أن لدرجة الحرارة دورًا مماثلًا في التأثير على حجم الديدان الأنبوبية العملاقة. إذ يصل طول دودة Riftia pachyptila ، التي تعيش في مجتمعات الفتحات الحرارية المائية عند درجات حرارة محيطة تتراوح بين 2 و30  درجة مئوية، [ 10 ] إلى 2.7 متر، وهو طول مماثل لطول دودة Lamellibrachia luymesi ، التي تعيش في الينابيع الباردة . مع ذلك، تتميز الأولى بمعدلات نمو سريعة وعمر قصير يبلغ حوالي عامين، [ 11 ] بينما تتميز الثانية بنمو بطيء وقد تعيش لأكثر من 250 عامًا. [ 12 ]

ندرة الغذاء

يُعتقد أن ندرة الغذاء على أعماق تزيد عن 400 متر تُعدّ عاملاً مهماً، إذ يُحسّن الحجم الأكبر للجسم القدرة على البحث عن الموارد المتناثرة على نطاق واسع. [ 9 ] وفي الكائنات الحية التي تضع بيضًا أو يرقات عائمة ، تتمثل ميزة أخرى محتملة في أن النسل الأكبر حجمًا، والذي يمتلك مخزونًا غذائيًا أوليًا أكبر، يمكنه الانجراف لمسافات أطول. [ 9 ] وكمثال على التكيف مع هذا الوضع، تلتهم قمل الخشب العملاقة الطعام بشراهة عند توفره، مما يؤدي إلى تمدد أجسامها إلى درجة تُضعف قدرتها على الحركة؛ [ 13 ] كما يمكنها البقاء على قيد الحياة لمدة 5 سنوات دون طعام في الأسر. [ 14 ] [ 15 ]

بحسب قانون كلايبر [ 16 ] ، كلما ازداد حجم الحيوان، زادت كفاءة عملية الأيض لديه؛ أي أن معدل الأيض الأساسي للحيوان يتناسب تقريبًا مع كتلة جسمه بالأس ¾. في ظل ظروف محدودية الغذاء، قد يوفر هذا فائدة إضافية للحجم الكبير.

انخفاض ضغط الافتراس

ومن العوامل الأخرى المحتملة انخفاض ضغط الافتراس في المياه العميقة. [ 17 ] وقد وجدت دراسة أجريت على عضديات الأرجل أن الافتراس كان أقل تكرارًا بنحو عشرة أضعاف في الأعماق القصوى مقارنةً بالمياه الضحلة. [ 17 ]

زيادة الأكسجين المذاب

يُعتقد أيضًا أن مستويات الأكسجين المذاب تلعب دورًا في ظاهرة ضخامة الكائنات البحرية في أعماق البحار. فقد وجدت دراسة أجريت عام 1999 على القشريات البرمائية القاعية أن أقصى حجم محتمل للكائن الحي يرتبط ارتباطًا مباشرًا بزيادة مستويات الأكسجين المذاب في المياه العميقة. [ 18 ] ومن المعروف أن ذوبانية الأكسجين المذاب في المحيطات تكون أقل في الأعماق المتوسطة الفقيرة بالأكسجين (التي تتراوح بين 200 و1000 متر) إلى أن يساهم ازدياد الضغط وانخفاض مستويات الملوحة وانخفاض درجات الحرارة في المياه العميقة في زيادة الذوبانية مرة أخرى. [ 18 ]

مع ذلك، لا تعني الذوبانية بالضرورة سهولة الوصول إلى الأكسجين، إذ أظهرت العديد من المناطق ذات المياه الباردة مستويات منخفضة من الأكسجين المتاح. وتُعزى هذه الظاهرة إلى نظرية مفادها أن ضخامة الكائنات الحية في أعماق البحار قد تكون سمة تكيفية لمقاومة الاختناق في مياه المحيطات الباردة والكثيفة. فالكائنات الأكبر حجماً قادرة على امتصاص كميات أكبر من الأكسجين المذاب في المحيط، مما يسمح لها بالتنفس بشكل كافٍ. إلا أن هذا الامتصاص المتزايد للأكسجين ينطوي على خطر التسمم، حيث قد ترتفع مستويات الأكسجين في الكائن الحي إلى مستويات عالية جداً تُصبح ضارة وسامة. [ 19 ]

تأثير تغير المناخ

قد يكون لارتفاع درجات الحرارة العالمية تأثير على أعماق البحار بنفس قدر تأثيره على المياه السطحية الضحلة للمحيط، إذ تشير الأدلة إلى أن النظم البيئية في أعماق البحار حساسة للتغيرات المناخية. [ 20 ] وعلى الرغم من ثباتها الظاهري، فإن اعتماد الحياة في الأعماق على إمدادات الغذاء التي تنجرف إلى الأسفل على شكل ثلوج بحرية وتيارات مائية تنتشر في جميع أعماق المحيط، يثير مخاوف بشأن كيفية تأثير تغير المناخ العالمي على هذه الكائنات الحية والمناطق الأحيائية التي تعيش فيها. [ 20 ]

استنادًا إلى الاتجاهات السائدة خلال ذروة الاحترار في العصر الباليوسيني-الإيوسيني وما يرتبط بها من فترات زمنية، تشير الأبحاث إلى أن التوقعات الحالية باستمرار انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتغير المناخ ستؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة المحيطات وانخفاض ملحوظ في مستويات الأكسجين المذاب في أعماق البحار. [ 21 ] وفي حال أدى الاحتباس الحراري إلى ارتفاع درجة حرارة المحيطات، فلن تتمكن الدورة الحرارية الملحية من الحفاظ على غنى أعماق البحار بالأكسجين، مما سيؤدي في نهاية المطاف إلى ارتفاع درجة حرارة وملوحة المياه العميقة. [ 20 ]

استناداً إلى النظريات الحالية المتعلقة بوجود ظاهرة العملقة في أعماق البحار، نتوقع أن تتضاءل هذه الظاهرة استجابةً لهذه التغيرات البيئية، حيث قد يصبح من غير المواتي أو حتى المستحيل على هذه الكائنات الحفاظ على شكل جسم أكبر. [ 21 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. تيموفييف ، إس إف ( 2001 ). " مبدأ بيرغمان والضخامة في أعماق البحار لدى القشريات البحرية". نشرة علم الأحياء التابعة للأكاديمية الروسية للعلوم . 28 ( 6): 646-650 . Bibcode : 2001BioBu..28..646T . doi : 10.1023/ A :1012336823275 . S2CID 28016098 . 
  2. ↑ سي. ماكلين؛ إم. ريكس (1 أكتوبر 2001). "العلاقة بين تركيز الأكسجين المذاب والحجم الأقصى في بطنيات الأقدام من نوع توريد في أعماق البحار: تطبيق لانحدار الكميات" . علم الأحياء البحرية . 139 (4): 681-685 . Bibcode : 2001MarBi.139..681C . doi : 10.1007/s002270100617 . ISSN 0025-3162 . S2CID 83747571 .  
  3. ↑ هانكس، ميكا. "العملاقة في أعماق البحار: حالات غريبة لثعابين عملاقة غامضة" . موقع MysteriousUniverse . تاريخ الاسترجاع: 5 مايو 2019 .
  4. ↑ ماكدونالد، أ. ج. (1975). الجوانب الفيزيائية لبيولوجيا أعماق البحار . مطبعة جامعة كامبريدج. ص 17-19 . ISBN  978-0-521-20397-5.
  5. 1 2 3 4 ماكلين، كريج (14 يناير 2015). "لماذا لا يكون قمل الخشب العملاق أكبر حجماً؟" . أخبار أعماق البحار . تم الاطلاع عليه في 1 مارس 2018 .
  6. ↑ قسم المحيطات في مؤسسة سميثسونيان. "قنديل البحر الأحمر الكبير" . قسم المحيطات في مؤسسة سميثسونيان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 5 مايو 2019 .
  7. ^ هوفينج، هجت؛ هادوك، SHD (27 مارس 2017). "الأخطبوط العملاق في أعماق البحار هاليفرون أتلانتيكوس يتغذى على الحيوانات الجيلاتينية" . التقارير العلمية . 7 44952. بيب كود : 2017NatSR...744952H . دوى : 10.1038/srep44952 . بمك 5366804 . بميد 28344325 .  
  8. 1 2 أندرتون، جيم (22 فبراير 2007). "عينة مذهلة لأكبر حبار في العالم في نيوزيلندا" . حكومة نيوزيلندا. مؤرشف من الأصل في 23 مايو 2010.
  9. 1 2 3 4 جاد، ج. (2005). "يرقات هيغنز العملاقة ذات التكاثر اليرقي من أعماق بحار حوض أنغولا؟ دليل على دورة حياة جديدة وعلى ضخامة الأعماق في القشريات؟". تنوع الكائنات الحية وتطورها . 5 : 59-75 . Bibcode : 2005ODivE...5...59G . doi : 10.1016/j.ode.2004.10.005 .
  10. ↑ برايت، م.؛ لالييه، ف.هـ. (2010). بيولوجيا ديدان الأنابيب من رتبة فيستيمينتيفيرا (ملف PDF) . علم المحيطات وعلم الأحياء البحرية - مراجعة سنوية. المجلد 48. تايلور وفرانسيس . الصفحات 213-266 . doi : 10.1201/ebk1439821169 . ISBN   978-1-4398-2116-9أُرشف من النسخة الأصلية (PDF) بتاريخ 31 أكتوبر 2013. تم الاطلاع عليه بتاريخ 30 أكتوبر 2013 .
  11. ↑ لوتز، ر.أ.؛ شانك، ت.م.؛ فورناري، د.ج.؛ هايمون، ر.م.؛ ليلي، م.د.؛ فون دام، ك.ل.؛ ديسبروير، د. (1994). "النمو السريع في الفتحات الحرارية في أعماق البحار". مجلة نيتشر . 371 (6499): 663. رمز Bibcode : 1994Natur.371..663L . doi : 10.1038/371663a0 . S2CID 4357672 . 
  12. ↑ ماكدونالد، إيان ر. (2002). "الاستقرار والتغير في المجتمعات الكيميائية التركيبية في خليج المكسيك" (ملف PDF) . MMS . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 1 فبراير 2017. تم الاطلاع عليه في 30 أكتوبر 2013 .
  13. ^ بريونس فورزان، باتريشيا. لوزانو ألفاريز، إنريكي (1991). "جوانب من بيولوجيا إيزوبود العملاق Bathynomus giganteus A. Milne Edwards, 1879 (Flabellifera: Cirolanidae)، قبالة شبه جزيرة يوكاتان" . مجلة بيولوجيا القشريات . 11 (3): 375– 385. بيب كود : 1991JCBio..11..375B . دوى : 10.2307/1548464 . جستور 1548464 . 
  14. ↑ غالاغر، جاك (26 فبراير 2013). "قمل البحر في أعماق البحار في حوض الأسماك لم يأكل منذ أكثر من أربع سنوات" . صحيفة جابان تايمز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 مايو 2013 .
  15. ↑ "لن آكل، لن تستطيعوا إجباري! (ولم يستطيعوا هم أيضاً)" . NPR. 22 فبراير 2014. تم الاطلاع عليه بتاريخ 23 فبراير 2014 .
  16. ↑ كلايبر، م. (1947). "حجم الجسم ومعدل الأيض". المراجعات الفسيولوجية . 27 (4): 511-541 . doi : 10.1152/physrev.1947.27.4.511 . PMID 20267758 . 
  17. هاربر ، إي إم ؛ بيك، إل إس (2016). "التدرجات العرضية والعمقية في ضغط الافتراس البحري" . علم البيئة العالمي والجغرافيا الحيوية . 25 (6): 670-678 . Bibcode : 2016GloEB..25..670H . doi : 10.1111/geb.12444 .
  18. 1 2 شابيل، غوتييه؛ بيك، لويد س. (1999). "العملقة القطبية تحددها وفرة الأكسجين" . مجلة نيتشر . 399 (6732): 114-115 . Bibcode : 1999Natur.399..114C . doi : 10.1038/20099 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4308425 .  
  19. ↑ فيربيرك، ويلكو سي إي بي؛ أتكينسون، ديفيد (2013). "لماذا لا يُعدّ التضخم القطبي والتضخم الباليوزوي متكافئين: تأثيرات الأكسجين ودرجة الحرارة على حجم جسم الكائنات الخارجية الحرارة". علم البيئة الوظيفية . 27 (6): 1275-1285 . Bibcode : 2013FuEco..27.1275V . doi : 10.1111/1365-2435.12152 . hdl : 2066/123399 . ISSN 0269-8463 . JSTOR 24033996. S2CID 5636563 .   
  20. 1 2 3 روجرز، أليكس ديفيد (2015). "التغير البيئي في أعماق المحيط" . المراجعة السنوية للبيئة والموارد . 40 : 1-38 . doi : 10.1146/annurev-environ-102014-021415 . ISSN 1543-5938 . 
  21. 1 2 يانغ، جيانينغ (2023). "توقع خصائص ضخامة القشريات في أعماق البحار استجابةً لتغير المناخ العالمي المستقبلي" . في: لي، شياولونغ؛ يوان، تشونهوي؛ كينت، جون (محررون). وقائع المؤتمر الدولي السادس حول الإدارة الاقتصادية والتنمية الخضراء . دراسات الاقتصاد التطبيقي والسياسات. سنغافورة: سبرينغر نيتشر. ص 147-159 . doi : 10.1007/978-981-19-7826-5_14 . ISBN  978-981-19-7826-5.