Как глубоководные существа выживают при высоком давлении воды?
Глубоководные существа - это животные, которые живут ниже фотической зоны океана. Фотическая зона, также известная как зона солнечного света, - это самый верхний слой озера или океана, который получает достаточно солнечного света для поддержания жизни водных растений. Большинство глубоководных существ живут на глубине тысяч футов под поверхностью воды. Проблемы выживания, с которыми сталкиваются эти животные, включают в себя недостаток пищи, высокое давление воды, низкий уровень кислорода, темноту и чрезвычайно низкие температуры. Примерами глубоководных существ являются акулы, киты, тюлени, крабы, пара атлантических волков, морские ежи, рыба-клык, гигантские трубчатые черви, кальмары-вампиры, тихоокеанская рыба-гадюка, рыболовы, красногубая рыба-летучая мышь, осьминог дамбо, волосатая рыба-лягушка, рыба-гроб, пятнистая рыба-рука, гигантские изопод, атлантическая рыба-футболист, зомби черви и многие другие.
У этих существ есть несколько приспособлений, таких как сжимаемые легкие, похожие на легкие плавательные пузыри и т.д., которые помогают им преодолевать высокое давление воды в их глубоководной среде обитания.
Адаптация глубоководных обитателей к высокому давлению воды
В идеале высокое давление в глубоком море должно привести к гибели морских существ. Но невероятным фактом является то, что многие виды морских обитателей и рыб выживают даже при максимально возможном давлении на глубине до 25 000 футов под поверхностью моря. Перед погружением в воду многие глубоководные существа выдыхают почти 90% воздуха из своих легких и сохраняют только около 10% кислорода, доступного для их использования. Выживание морских обитателей при меньшем количестве кислорода становится возможным благодаря нескольким факторам.
Задержка дыхания на несколько часов
Некоторые киты и тюлени шокировали мир своей устойчивостью в глубоководных водах с высоким давлением. Например, клювастый кит Кювье может нырнуть на глубину до 2 992 метров и задержать дыхание в воде на рекордные 2 часа 18 минут. С другой стороны, морской слон может задерживать дыхание в воде на 2 часа.
Полностью сжимаемые легкие
Клювастый кит - самое глубоко ныряющее китообразное. Под давлением его легкие разрушаются, вытесняя весь газ из легких в мышцы и кровоток, где газ растворяется. Мышцы приспособлены удерживать больше миоглобина, в то время как в крови содержится больше гемоглобина для хранения кислорода. Коллапс легких приводит к уменьшению воздушных карманов и минимальному количеству кислорода, доступного для его выживания.
Пониженная частота сердечных сокращений
У некоторых существ частота сердечных сокращений сводится к минимуму примерно до 4 ударов в минуту, в то время как другие на некоторое время перестают дышать при погружении в глубоководье.
Уменьшенное движение
Некоторые глубоководные существа уменьшают свои движения, так что они скользят, а не плывут вниз. Скольжение ’ это процесс, который не требует движения мышц; существа сохраняют кислород для использования на обратном пути к поверхности воды.
Пониженная метаболическая активность
При высоком барометрическом давлении у некоторых глубоководных обитателей, таких как киты и тюлени, прекращаются функции пищеварения, печени и почек.
Похожие на легкие плавательные пузыри
Группа глубоководных существ имеет плавательные пузыри, похожие на легкие, которые помогают контролировать их плавучесть. Плавательные пузыри не разрушаются, потому что в глубоком море газ внутри эквивалентен давлению воды снаружи.
Присутствие оксида триметиламина (TMAO)
Наличие ТМАО в глубоководной рыбе предотвращает деформацию и сжатие белков и других жизненно важных молекул в организме под сильным внешним давлением.
Отсутствие поглощения азота
Недостаточное поглощение азота при глубоком давлении предотвращает развитие азотного наркоза и декомпрессионной болезни.
Узнайте больше о глубоководной экологии здесь.
