Abyssal zóna - Abyssal zone
| Vodní vrstvy |
|---|
| Stratifikace |
| Viz také |
Hlubinná zóna nebo abyssopelagic zóna je vrstva pelagickou zóny oceánu. „Propast“ pochází z řeckého slova ἄβυσσος , což znamená bezedný. V hloubkách 3 000 až 6 000 metrů (9 800 až 19 700 ft) zůstává tato zóna ve věčné temnotě. Pokrývá 83% celkové plochy oceánu a 60% zemského povrchu. Propastová zóna má teploty kolem 2 až 3 ° C (36 až 37 ° F) přes velkou většinu své hmoty. Vzhledem k tomu, že tam není světlo, neexistují žádné rostliny produkující kyslík, který pochází primárně z ledu, který se dávno roztál z polárních oblastí. Voda podél mořského dna této zóny ve skutečnosti postrádá kyslík, což má za následek smrtící past na organismy, které se nemohou rychle vrátit do vody obohacené kyslíkem výše. Tato oblast také obsahuje mnohem vyšší koncentraci živných solí, jako je dusík, fosfor a oxid křemičitý, kvůli velkému množství mrtvého organického materiálu, který se snáší z výše uvedených oceánských zón a rozkládá se. Tlak vody může dosáhnout až 76 megapascalů.
Oblast pod hlubinnou zónou je řídce obydlená hadální zóna . Zóna nahoře je batyal zóna .
Příkopy
Hluboké příkopy nebo trhliny, které se vrhají tisíce metrů pod oceánské dno (například středooceánské příkopy, jako je Mariánský příkop v Pacifiku ), jsou téměř neprozkoumané. Dříve byl do těchto hloubek schopen sestoupit pouze batyskaf Terst , ponorka dálkového ovládání Kaiko a Nereus . Ke dni 25. března 2012 však mohlo jedno vozidlo Deepsea Challenger proniknout do hloubky 10 898,4 metrů (35 756 stop).
Ekosystém
Bez producentů, základního kamene většiny ekosystémů , se vytváří jedinečný ekosystém. Spíše než spoléhat se na to, že producenti vytvoří základnu potravní pyramidy, musí se organismy žijící v hlubinné zóně živit mrtvým organickým detritem, který padá z oceánských vrstev výše. Biomasa hlubinné zóny se ve skutečnosti zvyšuje v blízkosti mořského dna ve srovnání s oblastmi nahoře, protože většina rozkládajícího se materiálu a rozkládajících se spočívá na mořském dně.
Mořské dno hlubinné zóny se skládá nebo je vrstveno různými materiály v závislosti na hloubce mořského dna. Pokud je mořské dno přibližně 4000 metrů pod hladinou moře, mořské dno se obvykle skládá z vápenatých skořápek zooplanktonu foraminifera a fytoplanktonu . V hloubkách větších než 4 000 m pod hladinou moře tyto mušle postrádají, protože se rozpustí, jakmile dosáhnou hloubky větší než 4 000 m. Zanechává za sebou mořské dno skládající se převážně z hnědé hlíny a zbývajícího oxidu křemičitého z mrtvého zooplanktonu a fytoplanktonu. V některých oblastech této zóny jsou organismy schopné se udržet z produktů hydrotermálních průduchů . Některé bakteriální druhy používají průduchy k vytváření a používání chemické energie k výrobě potravin. Například mnoho z těchto organismů přeměňuje sirovodík na síran za účelem výroby chemické energie. Tuto energii používají k syntéze sloučenin na bázi uhlíku, které používají jako jídlo. Tyto organismy jsou poté loveny jinými organismy, což znamená, že bakterie mohou také nahradit rostliny jako součást podloží pro tento ekosystém.
Biologické adaptace
Organismy, které žijí v této hloubce, se musely vyvinout, aby překonaly výzvy plynoucí z hlubinné zóny. Ryby a bezobratlí se museli vyvíjet, aby odolali naprostému chladu a intenzivnímu tlaku na této úrovni. Museli také najít nejen způsoby lovu a přežití v neustálé temnotě, ale také prosperovat v ekosystému, který má méně kyslíku a biomasy, zdrojů energie nebo kořisti než horní zóny. Aby přežilo v oblasti s tak malým množstvím zdrojů a nízkými teplotami, mnoho ryb a jiných organismů vyvinulo mnohem pomalejší metabolismus a vyžaduje mnohem méně kyslíku než ty v horních zónách. Mnoho zvířat se také pohybuje velmi pomalu, aby šetřilo energii. Míra jejich reprodukce je také velmi pomalá, což snižuje konkurenci a šetří energii. Zvířata zde mají obvykle pružný žaludek a ústa, takže když najdou vzácné potraviny, mohou je konzumovat co nejvíce.
Další výzvy, kterým život v hlubinné zóně čelí, jsou tlak a temnota způsobená hloubkou zóny. Mnoho organismů žijících v této zóně se vyvinulo tak, aby minimalizovalo vnitřní vzdušné prostory, jako jsou plavecké měchýře . Tato adaptace pomáhá chránit je před extrémním tlakem, který může dosáhnout kolem 75 MPa (11 000 psi). Absence světla také způsobila mnoho různých adaptací, jako například velké oči nebo schopnost produkovat vlastní světlo. Velké oči by umožnily detekci a použití jakéhokoli dostupného světla, bez ohledu na to, jak malé. Další adaptací na oči je, že mnoho hlubinných organismů si vyvinulo oči, které jsou extrémně citlivé na modré světlo. Je to proto, že když sluneční světlo svítí do oceánu, voda absorbuje červené světlo, zatímco modré světlo se svou malou vlnovou délkou pokračuje v pohybu dolů do hloubky vody. To znamená, že v hlubokém oceánu, pokud nějaké světlo zůstane, je to s největší pravděpodobností modré světlo, takže zvířata, která chtějí toto světlo využít, budou potřebovat specializované oči naladěné na jeho použití. Mnoho organismů používá jiné specializované orgány nebo metody pro snímání svého okolí, některé ve spojení se specializovanými očima. Schopnost vytvářet vlastní světlo se nazývá bioluminiscence . Ryby a organismy žijící v hlubinné zóně si vyvinuly tuto schopnost nejen produkovat světlo pro vidění, ale také nalákat na kořist nebo kamaráda a skrýt svou siluetu. Vědci se domnívají, že více než 90% života v hlubinné zóně využívá nějakou formu bioluminiscence. Mnoho zvířat, která jsou bioluminiscenční, produkuje modré světlo, protože se pohybuje dále pod vodou než jiné barvy světla, jak bylo vysvětleno dříve. Kvůli tomuto nedostatku světla nejsou nutné složité vzory a jasné barvy. Většina druhů ryb se vyvinula jako průhledná, červená nebo černá, takže lépe splývají s temnotou a neplýtvají energií při vývoji a udržování jasných nebo složitých vzorů.
Zvířata
Propastní pásmo je překvapivě tvořeno mnoha různými druhy organismů, včetně mikroorganismů, korýšů, měkkýšů (mlži, hlemýždi a hlavonožci), různých druhů ryb a řady dalších, které ještě možná ani nebyly objeveny. Většina druhů ryb v této zóně je charakterizována jako ryby žijící při dně nebo benthopelagické ryby. Ryby žijící při dně jsou termín, který označuje ryby, jejichž stanoviště je velmi blízko (obvykle méně než pět metrů) nebo na mořském dně. Většina druhů ryb do této klasifikace zapadá, protože mořské dno obsahuje většinu živin z hlubinné zóny, takže nejsložitější potravní síť nebo největší biomasa by byla v této oblasti zóny.
U bentických organismů v hlubinné zóně by druhy musely mít vyvinuté morfologické znaky, které by je mohly udržovat mimo vodu ochuzenou o kyslík nad mořským dnem nebo způsob, jak extrahovat kyslík z vody nahoře, ale také umožnit zvířeti přístup k mořské dno a tam obsažené živiny. Existují také zvířata, která tráví čas v horní části hlubinné zóny, a dokonce někdy tráví čas v zóně přímo nad, batyální zónou. I když existuje řada různých druhů ryb, které představují mnoho různých skupin a tříd, jako je Actinopterygii nebo ryby s paprskovitými ploutvemi, nejsou známí členové třídy Chondrichthyes , zvířata jako žraloci, paprsky a chiméry, díky nimž je propastní zóna jejich primární nebo konstantní stanoviště. Není známo, zda je to kvůli omezeným zdrojům, dostupnosti energie nebo jiným fyziologickým omezením. Většina druhů Chondrichthyes jde jen tak hluboko jako v batyal zóně.
- Ďas : Některé druhy této ryby jsou považovány za druhy žijící při dně, zatímco jiné plavou a žijí v horních částech hlubinné zóny. Chybí jim plavecký močový měchýř, takže vysoký tlak není problém. Používají bioluminiscenci k nalákání kořisti se specializovanou návnadou na hlavě. Ceratioidei ďasovití mají zvláštní proces páření. Samec se spojí s mnohem větší ženou a oplodní vajíčka. Jakmile je muž spojen, parazituje na ní po zbytek svého života.
- Stativové ryby ( Bathypterois grallator ): Jejich stanoviště je podél oceánského dna, obvykle asi 4720 m pod hladinou moře. Jejich pánevní ploutve a ocasní ploutve mají dlouhé kostnaté paprsky, které z nich vyčnívají. Tváří v tvář proudu, zatímco stojí na svých dlouhých paprscích. Jakmile ucítí poblíž jídlo, pomocí svých velkých prsních ploutví zasáhnou nic netušící kořist směrem k jejich ústům. Každý člen tohoto druhu má mužské i ženské reprodukční orgány, takže pokud nelze najít partnera, mohou se samy oplodnit.
- Úhoř gulper : Rozsah stanovišť úhoře gulper obvykle probíhá v hloubce 500 až 3 000 metrů pod hladinou moře. Toto zvíře má nejen obrovská ústa, ale ústa jsou volně zavěšená s pouzdrem zabudovaným do dolní čelisti, což z něj dělá perfektní ústa pro polykání ryb mnohem větších než je ona sama. Stejně jako ďasovitý mu také chybí plavecký měchýř. Oči úhoře se s největší pravděpodobností vyvinuly, aby místo plných obrazů detekovaly malé stopy světla.
- Chobotnice dumbo : Tato chobotnice obvykle žije v hloubce mezi 3 000 až 4 000 metry, hlouběji než jakákoli jiná známá chobotnice. Používají ploutve na hlavě, které vypadají jako mávající uši, aby se vznášely nad mořským dnem a hledaly jídlo. Pomocí svých paží pomáhají měnit směry nebo se plazit po mořském dně. V boji proti silnému tlaku hlubinné zóny ztratil tento druh chobotnice během evoluce inkoustový vak. Používají také své strukturované přísavky podobné pramenům, které pomáhají detekovat predátory, jídlo a další aspekty jejich prostředí.
- Kus úhoře (Genus Bassozetus ): Nejsou známy žádné ryby, které žijí v hloubkách větších než úhoř. Hloubka stanoviště úhoře mimo ni může být až 8 370 metrů pod hladinou moře. Břišní ploutve tohoto zvířete jsou specializované vidlicové orgány podobné barbelům, které působí jako smyslové orgány.
- Abyssal granadier : Je známo, že tento obyvatel hlubinné zóny žije v hloubce od 800 do 4 000 metrů. Má extrémně velké oči, ale malá ústa. Považuje se za semelparous druh, což znamená, že se rozmnožuje pouze jednou a poté zemře. To je považováno za způsob, jak organismus šetřit energii a mít vyšší šanci mít zdravé zdravé děti. Tato reprodukční strategie by mohla být velmi užitečná v nízkoenergetických prostředích, jako je propastná zóna.
- Pseudoliparis swirei : hlemýžď mariánský nebo hlemýžď mariánský hadal, je druh hlemýžďů vyskytujících se v hloubkách hadalu v Mariánské příkopě v západním Tichém oceánu. Je známo z hloubky 6 198–8 076 m (20 335–26 496 stop), včetně záchytu ve výšce 7 966 m (26 135 ft), což je možná rekord pro rybu ulovenou na mořském dně.
Problémy životního prostředí
Stejně jako ve všech ostatních částech přirozeného světa má změna klimatu negativní dopady. Vzhledem k hloubce zóny na ni rostoucí globální teploty nemají vliv tak rychle ani drasticky jako zbytek světa, ale oblast je stále postižena okyselením oceánů . Spolu se změnou klimatu a okyselováním oceánů jsou v této zóně přítomny také znečišťující látky, jako jsou plasty. Plasty jsou pro propastnou zónu obzvláště špatné, protože se tyto organismy vyvinuly k tomu, aby jedly nebo se pokoušely jíst cokoli, co se hýbe nebo se jeví jako suť, což vede k tomu, že většina organismů místo živin konzumuje plasty. Okyselení oceánu i znečištění snižují již tak malou biomasu, která se nachází v hlubinné zóně. Dalším problémem způsobeným lidmi je nadměrný rybolov . I když žádný rybolov nemůže lovit organismy kdekoli v blízkosti hlubinné zóny, stále způsobují škodu. Propastní zóna závisí na odumřelých organismech z horních zón, které klesají na mořské dno, protože jejich ekosystému chybí producenti kvůli nedostatku slunečního světla. Když jsou ryby a jiná zvířata odstraněna z oceánu, frekvence a množství mrtvého materiálu, který se dostane do hlubinné zóny, klesá. Budoucím problémem hlubinné zóny by mohly být hlubinné těžební operace. Rozhovory a plánování pro toto odvětví již probíhají. To by mohlo být katastrofou pro tento extrémně křehký ekosystém, protože ekologických nebezpečí z těžby hlubinných minerálů je mnoho. Těžba by mohla zvýšit množství znečištění nejen v hlubinné zóně, ale i v oceánu jako celku, a fyzicky by zničila stanoviště a mořské dno. Toto odvětví představuje hrozící hrozbu pro hlubinnou zónu a zbytek obyvatel oceánu.