Nieuwsgierige kinderen: hoe blijven wezens die in de diepzee leven in leven, gezien de druk?

admin

Curious Kids is een serie van The Conversation, waarin kinderen van alle leeftijden de kans krijgen om hun vragen over de wereld te laten beantwoorden door deskundigen. Alle vragen zijn welkom: jij of een volwassene kan ze – samen met je naam, leeftijd en stad waar je woont – sturen naar [email protected]. We zullen niet elke vraag kunnen beantwoorden, maar we doen ons best.

Hoe blijven wezens die in de diepzee leven in leven door de druk? – Torben, acht jaar, Sussex, UK.

Hoi Torben,

Dit is een geweldige vraag – hartelijk dank dat je hem stelt. De diepzee is een zeer moeilijke plek om te leven. Er is geen licht, het is er koud, er is niet veel zuurstof en weinig voedsel – en, zoals je terecht opmerkt, de wezens die er leven hebben te maken met de enorme druk van het water erboven.

In het diepste deel van de Atlantische Oceaan kan de druk 840 bar zijn – dat is ongeveer 840 keer de druk die wij op zeeniveau ervaren. In Challenger Deep in de Marianentrog – het diepste deel van alle oceanen ter wereld – kan de druk wel 1000 bar of meer zijn.

Maar de wezens die in de diepste delen van de oceaan leven, hebben speciale kenmerken die hen helpen om te gaan met deze zware omstandigheden – waaronder de verpletterende druk.

Onder druk

Wanneer je naar de bodem van een diep zwembad duikt, kun je een pijnlijk of onaangenaam gevoel in je oren en bijholten krijgen. Dat komt doordat ze lucht bevatten: dat gevoel ontstaat doordat de luchtzakjes in je lichaam worden samengedrukt door de druk van het water.

Vissen die dichter bij de oppervlakte van de oceaan leven, kunnen een zwemblaas hebben – dat is een groot orgaan met lucht erin, dat hen helpt om in het water te blijven drijven of naar beneden te zinken. Diepzeevissen hebben deze luchtzakken niet in hun lichaam, waardoor ze niet worden verpletterd.

De vissoort die het diepst leeft, de hadalslakvis, komt voor op dieptes van zo’n 8.200 meter.

Maar met een lichaam zonder luchtholten kom je niet ver, want hoge druk kan ook de structuur van moleculen vernietigen – de piepkleine bouwsteentjes waaruit alle materie is opgebouwd.

Om je hierbij te helpen, hebben diepzeedieren “piëzolyten” – kleine, organische moleculen die pas onlangs zijn ontdekt. Deze piëzolyten voorkomen dat de andere moleculen in het lichaam van de dieren, zoals membranen en eiwitten, door de druk worden verpletterd (hoewel we nog niet precies weten hoe).

Een andere interessante eigenschap van piëzolyten is dat ze vissen hun “visachtige” geur geven. Ondiepwatervissen hebben ook piëzolyten, maar diepzeesoorten hebben er veel meer – dus diepzeesoorten zouden veel visachtiger ruiken.

Deze molecule is echter alleen effectief tot bepaalde diepten; als het water dieper wordt, wordt de druk te groot, zelfs voor slakvissen. Kleine organismen, microben genaamd, zijn teruggevonden op de bodem van de Marianentrog en ook zij hebben peizolyten om hen te helpen beschermen.

Diepe duikers

Terwijl sommige dieren voltijds in de diepzee leven, zijn anderen er slechts op bezoek. Soorten zoals de spitssnuitdolfijn van Cuvier pendelen tussen het wateroppervlak, om adem te halen, en diepten van meer dan 2000 meter, om zich te voeden.

Deze walvissen ademen lucht, maar hun longen zijn inklapbaar, zodat ze niet worden verpletterd als de walvissen bijna twee uur aan een stuk in de diepzee duiken.

Tijdens het duiken slaan deze walvissen de zuurstof uit de lucht die ze inademen op in hun bloed en spieren. Ze kunnen dit doen omdat ze hogere concentraties hemoglobine- en myoglobinemoleculen hebben – die worden gebruikt om zuurstof op te slaan – dan andere walvissoorten.

De spitssnuitdolfijnen kunnen ook hun hartslag verlagen en de bloedstroom naar bepaalde delen van het lichaam tijdelijk stopzetten, waardoor de zuurstof langer kan worden vastgehouden.

Er zijn dus een paar verschillende manieren waarop wezens in de diepzee kunnen overleven, afhankelijk van de vraag of ze er alleen op bezoek zijn of er de hele tijd leven.

Er is nog iets om over na te denken: het is erg moeilijk voor wetenschappers om diepzeedieren te bestuderen, omdat ze de neiging hebben te sterven als ze naar de oppervlakte worden gebracht – dus er kunnen nog veel meer opmerkelijke eigenschappen zijn waar we nog geen weet van hebben.

Meer nieuwsgierige kinderartikelen, geschreven door academische experts:

  • Hoe reist warmte door de ruimte als de ruimte een vacuüm is? – Katerina, tien jaar, Norwich, Verenigd Koninkrijk.

  • Waarom valt een vallende ster? – Katelyn, zeven jaar, Adelaide, Australië.

  • Wat veroorzaakt het noorderlicht? – Ffion, age 6.75, Pembrokeshire, UK.