Miért nem roppannak össze a halak nyolcezer méteres mélységben?

2023 / 04 / 07 / Bobák Zsófia
Miért nem roppannak össze a halak nyolcezer méteres mélységben?
8336 méteres mélységben fedezték fel a legmélyebben élő halat, amit valaha sikerült megfigyelni: a kutatók szerint ez a határán van annak a mélységnek, amit ezeknek az állatoknak a szervezete még kibír.

Alan Jamieson, a Nyugat-Ausztrál Egyetem professzora és a Minderoo-UWA Mélytengeri Kutatóközpont alapítója, sok rekordot állított már fel élete során és mindegyik a mélység felfedezéséhez kötődik: ő, illetve az általa vezetett kutatócsoport bukkant a nyomára a legmélyebben élő kígyóhalfélék egy példányának 7176 méter mélyen az Indiai-óceánban található Jáva-árokban, a legmélyebben élő kalmárra 6212 méter közelében a Fülöp-szigeteki árokban, a legmélyebben élő tízlábú rákra 7703 méter mélyen a Japán-árokban és a legmélyebben élő medúzafajtára, ami a hidraállatok osztályába tartozik, 10 063 méteren, szintén a Fülöp-szigeteki árokban.

A kutató most még egy rekordot tudhat magáénak: a Nyugat-Ausztrál Egyetem és a Tokiói Egyetem tudósaival együttműködésben ugyanis rátaláltak arra a halra, aminél mélyebben lévő példányt eddig még nem sikerült felfedezni és az állat egyből a Guinness rekorderek közé is bekerült. Bár a faj pontos meghatározása még nem történt meg, de annyit lehet tudni, hogy a hal a Pseudoliparis csigahal nemzetséghez tartozik és egy fiatal egyedről van szó, az állatról pedig felvételek is születtek a csalival felszerelt kamerák bevetésének köszönhetően. A hal 2022. augusztus 15-én úszott a kamera közelébe 8336 méter mélységben az Izu-Ogasawara árokban Japán partjaitól nem messze, ahol a kutatók két hónapig tartó expedíció keretében térképezték fel az óceán élővilágának hadál zónáját.

A hadál zóna az óceánok vizének legalsó szakaszát jelenti, a 6000 méterig tartó feneketlen szakadék (abyss) zónája után következő részt, ahol az örök sötétség régiót különleges élőlények népesítik be: olyan halak és más fajok, amelyek kibírják a rájuk ható hatalmas nyomást, alacsony hőmérsékletet és a napfény teljes hiányát is. Köztük található a Pseudoliparis swirei, avagy Mariana csigahal is, amelyet a Mariana-árokban figyeltek meg 8000 méteres mélység közelében - ebben a régióban rajtuk kívül már nem sok más halfajjal lehet találkozni Jamieson elmondása szerint.

7200 méter mélyen még több kígyóhalféle is él, de ennél lejjebb nem nagyon merészkednek, a legalsó övezeteket már szinte kizárólag a csigahalfélék foglalják el, más típusú élőlények, például mikrobák és hidraállatok mellett. A mostani rekorder előtti csúcstartó a 8178 méter mélyen talált Mariana csigahal volt, amelyet 2017 májusában dokumentált a japán JAMSTEC (Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology).

Lehetséges ugyan, hogy eddig ismeretlen fajok is léteznek és élnek az emberi szemek előtt rejtett régiókban, elvégre az óceánok nagy része még mindig felfedezetlen terület, az amerikai Nemzeti Óceán- és Légkörkutatási Hivatal becslése szerint közel 80%-áról nincsenek igazán információink, de Jamieson szerint az elmúlt évek kutatásai során már jóval tisztább képet kaptak arról, mit is leplez a sötétség. Az elmúlt 15 évben folyamatosan keresték a csigahalak különböző mélységekben előforduló példányait és jó néhányat meg is figyeltek közülük a világítással és csalival felszerelt kamerák segítségével, de 8000 méteres mélység környékén minden esetben megfogyatkozott a detektált egyedek száma. A kutatók közel 500 kamerát eresztettek le a világ minden táján a mélytengeri árkokba és 8336 méter alatt még nem filmeztek le velük egy halat sem, így tehát a gyakorlati megfigyelések alátámaszthatják a korábbi hipotéziseket a mélységnek a halak szervezetére gyakorolt hatásáról.

Az úgynevezett TMAO elmélet szerint, amelyről 2014-ben publikáltak tanulmányt először, a trimetilamin-oxid (TMAO) segít a halaknak abban, hogy ne károsodjanak a sejtjeik a többezer méteres mélységben uralkodó többszáz atmoszférás nyomáson sem. Ez az oxid egyfajta ozmolit, olyan kis molekulatömegű szerves vegyület, ami befolyásolja a biológiai folyadékok tulajdonságait, ezáltal segít a sejtek épségének megőrzésében. Az ozmolit kiegyenlíti a nyomást a szervezetben, stabilizálja a fehérjéket és a mennyisége a mélység növekedésével gyarapszik, egészen addig, amíg eléri az ozmotikus egyensúlyt, ami 8200-8400 méter körül alakul ki.

Ezen pont után már nem tud több TMAO-t felvenni a szervezet, így a halak, Jamieson szerint, nem igazán lehetnek képesek arra, hogy ennél mélyebben is megéljenek.

A mérések szerint a trimetilamin-oxid szintje 5000 méteres mélységig 40-ről 261 mmol/kg-ig növekszik, 7000 méterről begyűjtött halakon pedig már 386±18 mmol/kg TMAO mennyiséget figyeltek meg.

Ahhoz, hogy ezt a hipotézist teszteljék és a hadál zóna lakóiról több adatot gyűjtsenek, nem elég kamerás felvételeket készíteni, néhány egyedre is szükség van, amelyeken el tudják végezni a szükséges vizsgálatokat. Alan Jamieson csapata a rekorder halat nem, de két másikat felhozott a felszínre 8022 méteres mélységből - ez jelentette egyúttal az első alkalmat, hogy bárki is halat fogott 8000 métert meghaladó mélyből. A két egyed a Pseudoliparis belyaevi csigahalak közé tartozott, amelyek külső tekintetében eléggé eltérnek a szokásos halafajoktól: nincsenek pikkelyeik, rózsaszínes, zselés állagú a testük és nincsenek úszóhólyagjaik. Ezek a tulajdonságok segítik őket a speciális életterükhöz való alkalmazkodásban, de bizonyos csigahal fajták emellett más különleges adottságokkal is rendelkeznek, például rések vannak a koponyájukon, amelyek segítenek nekik a nyomás elviselésében.

A két kifogott halon elvégzett vizsgálatok további adatokat szolgáltathatnak a TMAO elméletének pontosításához és segítenek a rejtélyes állatok működésének alaposabb megértésében.

Frissítés: a cikk címét a pontosság kedvéért módosítottuk.

(Fotó: University of Western Australia)


Áttörés az anyag egzotikus, ötödik állapotának kutatásában
Áttörés az anyag egzotikus, ötödik állapotának kutatásában
A Bose-Einstein-kondenzáció az anyag egzotikus állapota, amit korábban csak atomok használatával tudtak előállítani a kutatók.
15 km vastag, tömör gyémántréteget rejthet a Merkúr felszíne
15 km vastag, tömör gyémántréteget rejthet a Merkúr felszíne
Nagy meglepetés egy kicsi bolygótól – a felfedezés a Merkúr több furcsa tulajdonságát is magyarázhatja.
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.