Kíváncsi gyerekek: Hogyan maradnak életben a mélytengerben élő élőlények a nagy nyomás miatt?

A Kíváncsi gyerekek a The Conversation sorozata, amely minden korosztály számára lehetőséget ad arra, hogy a világgal kapcsolatos kérdéseikre szakértők válaszoljanak. Minden kérdést szívesen fogadunk: te vagy egy felnőtt küldheted el őket – neveddel, életkoroddal és lakóhelyeddel együtt – a [email protected] címre. Nem fogunk tudni minden kérdésre válaszolni, de mindent megteszünk.

Hogyan maradnak életben a mélytengerben élő élőlények a nyomástól? – Torben, nyolcéves, Sussex, Egyesült Királyság.

Hi Torben,

Ez egy nagyszerű kérdés – nagyon köszönöm, hogy feltetted. A mélytenger nagyon nehéz hely. Nincs fény, hideg van, kevés az oxigén és kevés a táplálék – és ahogyan helyesen rámutatsz, az ott élő élőlényeknek meg kell küzdeniük a felette lévő víz hatalmas nyomásával.

Az Atlanti-óceán legmélyebb részén a nyomás 840 bar is lehet – ez körülbelül 840-szerese a tengerszinten tapasztalt nyomásnak. A Mariana-árokban lévő Challenger Deepben – a világ óceánjainak legmélyebb részén – a nyomás 1000 bar vagy még ennél is nagyobb lehet.

Az óceán legmélyebb részein élő élőlények azonban különleges tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek segítenek nekik megbirkózni ezekkel a kemény körülményekkel – beleértve a nyomasztó nyomást is.

A nyomás alatt

Amikor lemerülsz egy mély úszómedence aljára, fájdalmas vagy kellemetlen érzés lehet a füledben és az arcüregedben. Ez azért van, mert ezek levegőt tartalmaznak: ez az érzés onnan ered, hogy a testedben lévő légzsákokat összenyomja a víz nyomása.

Az óceán felszínéhez közelebb élő halaknak lehet úszóhólyagjuk – ez egy nagy, levegőt tartalmazó szerv, amely segít nekik felúszni vagy lesüllyedni a vízben. A mélytengeri halaknak nincsenek ilyen légzsákok a testükben, ami azt jelenti, hogy nem zúzódnak össze.

A legmélyebben élő halfaj, a hadal csigahal, körülbelül 8200 méteres mélységben található.

A légüregek nélküli testtel azonban csak eddig lehet eljutni, mivel a nagy nyomás a molekulák – a minden anyagot alkotó apró építőelemek – szerkezetét is tönkreteheti.

Azért, hogy ezen segítsenek, a mélytengeri élőlények “piezolitokkal” rendelkeznek – apró, szerves molekulákkal, amelyeket csak nemrég fedeztek fel. Ezek a piezolitok megakadályozzák, hogy az élőlények testében lévő más molekulákat, például a membránokat és a fehérjéket összezúzza a nyomás (bár még nem tudjuk pontosan, hogyan).

A piezolitok másik érdekessége, hogy ezek adják a halak “halszagát”. A sekélyvízi fajoknak is vannak piezolitjaik, de a mélytengeri fajoknak sokkal több van – így a mélyvízi fajok sokkal halszagúbbak lennének.

Ez a molekula azonban csak bizonyos mélységig hatásos; ahogy a víz mélyebbre kerül, a nyomás túl nagy lesz, még a csigahalak számára is. A Mariana-árok legmélyéről apró, mikrobáknak nevezett élőlények kerültek elő, amelyeknek peizolitok is segítik a védelmüket.

Mélytengeri búvárok

Míg egyes állatok teljes életet élnek a mélytengerben, mások csak látogatóban vannak. Az olyan fajok, mint a Cuvier-csőrös bálna, ingáznak a víz felszíne, hogy lélegezzenek, és a 2000 méter feletti mélység között, hogy táplálkozzanak.

Ezek a bálnák levegőt lélegeznek, de a tüdejük összecsukható, így nem törik össze, amikor a bálnák közel két órára egyhuzamban merülnek a mélytengerbe.

A búvárkodás során ezek a bálnák a belélegzett levegő oxigénjét a vérükben és az izmaikban tárolják. Erre azért képesek, mert más bálnafajoknál magasabb a hemoglobin és a mioglobin molekulák szintje – amelyek az oxigén tárolására szolgálnak -.

A csőrös bálnák képesek csökkenteni a szívverésüket is, és átmenetileg leállítani a vér áramlását bizonyos testrészekbe, ami segít abban, hogy az oxigén tovább tartson.

Az élőlények tehát többféleképpen képesek túlélni a mélytengerben, attól függően, hogy csak látogatóban vannak-e, vagy állandóan ott élnek.

Még egy utolsó dologra kell gondolni: a tudósok számára nagyon nehéz a mélytengeri állatokat tanulmányozni, mivel általában elpusztulnak, amikor a felszínre hozzák őket – így sok más figyelemre méltó tulajdonságuk is lehet, amiről még nem tudunk.

Még több Curious Kids cikk, tudományos szakértők tollából:

• Hogyan terjed a hő a térben, ha a tér vákuum? – Katerina, tízéves, Norwich, Egyesült Királyság.

• Mitől esik le egy hullócsillag? – Katelyn, hétéves, Adelaide, Ausztrália.

• Mi okozza az északi fényt? – Ffion, age 6.75, Pembrokeshire, UK.