Pește de adâncime - pește care locuiește pe versantul și albia oceanului, precum și pe coloana de apă de la limita inferioară a epipelagicului până la abisal . Numărul de specii de pești de adâncime ajunge la 2.000; la o adâncime de peste 6.000 m, nu trăiesc mai mult de 10-15 specii. În funcție de tipul de hrană, peștii de adâncime sunt împărțiți în hrănitoare de plancton , bentofagi și prădători . În plus, ele pot fi împărțite în general în 2 grupe: cu adevărat de adâncime, având organe specifice (ochi telescopici, organe de luminescență etc.) și shelf-deep-water, care nu au astfel de adaptări și locuiesc pe versantul continental. Cea mai mare biodiversitate se observă la peștii care trăiesc în straturile superioare ale batialului (200–3000 m). În lacurile mari, cu excepția Baikalului , peștii de adâncime sunt absenți [1] .
Peștii de adâncime trăiesc în zona eufotică care se află sub pelagialul udat de soare . Cel mai comun pește de adâncime este hamșa strălucitoare . De asemenea, la adâncime se găsesc rechinii cu ochi lanternă , rechinii luminosi brazilieni , gonostoamele , pescarii , haliods și unele specii de eelpouts . În zona de adâncime, peștii de fund sunt destul de numeroși și activi [2] . Aici sunt obișnuiți cu coadă lungă , mușcături , eelpouts , lilieci cu lopata și lumpfish [ 3] .
Doar 2% dintre peștii marini cunoscuți trăiesc în pelagiale [4] . Organismele de adâncime locuiesc în general în zonele afotice batipelagice (1000–4000 m) și abisopelagice (4000–6000 m). Aceste zone reprezintă aproximativ 75% din spațiul locuibil al oceanelor. În funcție de zona oceanului, la o adâncime de 700-1000 m, există un strat cu un conținut minim de oxigen . Această zonă este cea mai bogată în nutrienți. Proprietățile caracteristice organismelor de adâncime, de exemplu, bioluminiscența , se găsesc și la locuitorii zonei mezopelagice (200-1000 m). Mezopelagiala este o zonă crepusculară în care pătrunde foarte puțină lumină solară, dar este încă acolo [5] .
Zona epipelagică (0–200 m) este zona fotică în care pătrunde lumina soarelui, aici are loc fotosinteza . Cu toate acestea, 90% din volumul Oceanului Mondial este scufundat în întuneric, temperatura apei aici nu depășește 3 ° C și scade la -1,8 ° C (cu excepția ecosistemelor hidrotermale, unde temperatura depășește 350 ° C), există puțin oxigen, iar presiunea fluctuează în 20 -1000 atmosfere [6] .
Dincolo de marginea platformei continentale, încep treptat adâncimile abisale . Aceasta este granița dintre habitatele bentonice de coastă, destul de puțin adânci, și habitatele bentonice de adâncime. Suprafața acestui teritoriu de frontieră este de aproximativ 28% din suprafața Oceanului Mondial [7] .
Sub zona epipelagică se află o vastă coloană de apă, care este locuită de o varietate de organisme adaptate condițiilor de viață la adâncime [8] . La o adâncime între 200 și 1000 m, iluminarea slăbește până când se instalează întuneric complet. Prin termoclină , temperatura scade la 4-8 °C. Aceasta este zona crepusculară sau mezopelagică .
Aproximativ 40% din fundul oceanului este alcătuit din câmpii abisale , dar aceste regiuni plate și deșertice sunt acoperite cu sedimente marine și, în general, nu au viață bentoasă ( bentos ). Peștii de adâncime sunt mai des întâlniți în canioane sau pe stâncile din mijlocul câmpiilor, unde sunt concentrate comunități de organisme nevertebrate. Munții submarin sunt spălați de curenți adânci, ceea ce provoacă revărsare, care susține viața peștilor de fund. Lanțurile muntoase pot împărți regiunile subacvatice în diferite ecosisteme [9] .
În adâncurile oceanului există o continuă „ zăpadă de mare ”, depunere spontană de detritus din straturile superioare ale coloanei de apă. Este un derivat al activității vitale a organismelor din zona eufotică productivă . Zăpada marina include plancton mort sau pe moarte, protozoare ( diatom ), nisip și alt praf anorganic. Pe parcurs, „fulgii de zăpadă” cresc și în câteva săptămâni, până se scufundă pe fundul oceanului, pot ajunge la câțiva centimetri în diametru. Cu toate acestea, majoritatea componentelor organice ale zăpezii marine sunt consumate de microbi , zooplancton și alte animale care se hrănesc prin filtrare în primii 1000 de metri ai călătoriei lor, adică în zona epipelagică. Astfel, zăpada marina poate fi considerată baza ecosistemelor mezopelagice și bentonice de adâncime: deoarece lumina soarelui nu poate pătrunde în coloana de apă, organismele de adâncime folosesc zăpada marina ca sursă de energie.
Unele grupuri de organisme, cum ar fi membrii familiilor Myctophaceae , Melamfaevy , Fotihtievyh și securea , sunt uneori numite pseudo-oceanice, deoarece ele, care trăiesc în larg, se păstrează în jurul oazelor structurale, vârfurilor subacvatice sau deasupra pantei continentale. Structuri similare atrag, de asemenea, numeroși prădători.
Peștii de adâncime sunt unele dintre cele mai ciudate și mai evazive creaturi de pe Pământ. Multe animale neobișnuite și neexplorate trăiesc în adâncuri. Ei trăiesc în întuneric total, așa că nu se pot baza doar pe vedere pentru a evita pericolul și pentru a căuta hrană și un partener de reproducere. La adâncimi mari, predomină lumina cu spectru albastru. Prin urmare, la peștii de adâncime, intervalul spectrului perceput este restrâns la 410-650 nm. La unele specii, ochii sunt gigantici și alcătuiesc 30-50% din lungimea capului ( myctophids , nansenii , pollipnus hatchs ), în timp ce la altele sunt redusi sau absenți cu totul ( idiacanthic , ipnopian ) [10] . Pe lângă vedere, peștii sunt ghidați de miros, electrorecepție și modificări de presiune. Sensibilitatea ochilor unor specii la lumină este de 100 de ori mai mare decât cea a unui om [11] .
Pe măsură ce adâncimea crește, presiunea crește cu 1 atmosferă la fiecare 10 m [12] , în timp ce concentrația alimentelor, conținutul de oxigen și circulația apei scad [8] . La peștii de adâncime adaptați la o presiune enormă, scheletul și mușchii sunt slab dezvoltați. Datorită permeabilității țesuturilor din interiorul corpului peștelui, presiunea este egală cu presiunea mediului extern. Prin urmare, când se ridică repede la suprafață, corpul lor se umflă, interiorul se târăște din gură, iar ochii lor ies din orbite [13] . Permeabilitatea membranelor celulare crește eficiența funcțiilor biologice, dintre care producția de proteine este cea mai importantă ; adaptarea organismului la condițiile de mediu este și o creștere a proporției de acizi grași nesaturați din lipidele membranei celulare [14] . Peștii de adâncime au un echilibru diferit al reacțiilor metabolice față de cei pelagici. Reacțiile biochimice sunt însoțite de o modificare a volumului. Dacă reacția duce la o creștere a volumului, va fi inhibată de presiune, iar dacă duce la o scădere, atunci va fi intensificată [14] . Aceasta înseamnă că reacțiile metabolice, într-o măsură sau alta, ar trebui să reducă volumul organismului [15] .
Peste 50% din peștii de adâncime, împreună cu unele specii de creveți și calmari , sunt bioluminiscenți . Aproximativ 80% dintre aceste organisme au fotofori , celule care conțin bacterii care produc lumină din carbohidrați și oxigen din sângele peștilor. Unii fotofoare au lentile , asemănătoare cu cele găsite în ochii omului, care reglează intensitatea luminii. Peștii cheltuiesc doar 1% din energia organismului emitând lumină, în timp ce acesta îndeplinește mai multe funcții: cu ajutorul luminii, caută hrană și atrag prada, precum pescarii; desemnează teritoriul în timpul patrulei; comunică și găsește un partener de împerechere, precum și distrage atenția și pradătorii temporar orbi. În zona mezopelagică, unde pătrunde o cantitate mică de lumină solară, fotoforele de pe burta unor pești îi maschează pe fundalul suprafeței apei, făcându-i invizibili pentru prădătorii care înoată dedesubt [11] .
La unii pești de adâncime, o parte a ciclului de viață are loc în ape puțin adânci: acolo se nasc puii, care merg la adâncime pe măsură ce îmbătrânesc. Indiferent de locul în care se află ouăle și larvele, toate sunt specii tipic pelagice . Un astfel de stil de viață planctonic, în derivă, necesită o flotabilitate neutră, astfel încât picăturile de grăsime sunt prezente în ouă și plasma larvelor [16] . Adulții au alte adaptări pentru menținerea poziției în coloana de apă. În general, apa împinge afară, astfel încât organismele plutesc. Pentru a contracara forța de plutire, densitatea lor trebuie să fie mai mare decât cea a mediului. Majoritatea țesutului animal este mai dens decât apa, așa că este nevoie de un echilibru [17] . Funcția hidrostatică la mulți pești este îndeplinită de vezica natatoare , dar la mulți pești de adâncime este absentă, iar la majoritatea celor cu vezică urinară nu este conectată la intestin printr-un canal [13] . La peștii de adâncime, legarea și rezervarea oxigenului în interiorul vezicii natatoare sunt probabil realizate de lipide [15] . De exemplu, în gonostoame , vezica urinară este umplută cu grăsime [10] . Fără vezică natatoare, peștii s-au adaptat mediului lor. Se știe că, cu cât habitatul este mai adânc, cu atât corpul mai asemănător cu jeleul în pești și proporția structurii osoase este mai mică. În plus, densitatea corporală este redusă din cauza conținutului crescut de grăsime și a greutății reduse a scheletului (dimensiune, grosime mai mică, conținut de minerale și stocare crescută de apă) [18] . Astfel de caracteristici îi fac pe locuitorii din adâncuri mai lenți și mai puțin mobili în comparație cu peștii pelagici care trăiesc lângă suprafața apei.
Lipsa luminii solare la adâncime face fotosinteza imposibilă, astfel încât sursa de energie pentru peștii de adâncime este materia organică care coboară de sus și, mai rar, gurile hidrotermale ale crestelor oceanice . Zona de apă adâncă este mai puțin bogată în nutrienți decât straturile mai puțin adânci. Mrenele lungi și sensibile de pe maxilarul inferior, cum ar fi cele găsite la codul și coada lungă , ajută la căutarea hranei. Primele raze ale aripioarelor dorsale ale pescarilor s -au transformat intr-un illicium cu naluca luminoasa. O gură imensă, fălcile articulate și dinții ascuțiți, ca cei ai sacilor, fac posibilă prinderea și înghițirea întregii prăzi mari [11] .
Peștii din diferite zone pelagice și de fund de adâncime diferă semnificativ unul de celălalt ca comportament și structură. Grupurile de specii coexistente în fiecare zonă funcționează într-un mod similar, cum ar fi micile filtre mezopelagice migratoare verticale, peștele rapiță batipelagic și coada lungă de fundul adâncului [9] .
Printre speciile care trăiesc la adâncime, cele cu aripioare spinoase sunt rare . Probabil, peștii de adâncime sunt suficient de vechi și atât de bine adaptați mediului încât pătrunderea peștilor moderni nu a avut succes [19] . Câțiva reprezentanți de adâncime ai animalelor cu aripioare înțepătoare aparțin ordinelor antice de tip berix și opah . Majoritatea peștilor pelagici găsiți la adâncime aparțin ordinelor proprii, ceea ce sugerează o evoluție îndelungată în astfel de condiții. În schimb, speciile de fund de adâncime aparțin unor ordine care includ mulți pești care trăiesc în ape puțin adânci [20] .
Specii pe zone pelagiale | |
---|---|
Multe specii fac migrații verticale diurne între zone.
În acest tabel, ele sunt enumerate după zona medie sau mai adâncă a reședinței principale | |
Zona | Specii și grupuri de specii: |
Epipelagic [21] |
|
mezopelagică | hamsii luminoase , opa , alepisauri , opistoproctid , malacosta ru en , melamfaiids de sabie |
Batipelagic | Mai ales gonostoame și pescari . Precum și dinți de sabie cu coarne lungi , hauliods , live-throats , giganturi , omosuds , dagger- toths , godwit , coal sabs , cyem , lofot , bag - shaped , cetacean , secure |
Bentopelagic [21] | Mai ales numeroși sunt cu coadă lungă și mușcături |
bentonic | Lipi , cu ochi verzi , eelpouts , anghile , raze , lumpfish și lilieci cu lopata [ 21 ] |
Structura comparativă a peștilor pelagici | |||
---|---|---|---|
Parametru | Specie mezopelagică | specii batipelagice | Specii de mare adâncime și bentonice |
muşchii | corp musculos | corp slab dezvoltat, flasc | |
schelet | puternic | slab osificat | |
cântare | da | Nu | |
sistem nervos | bine dezvoltat | numai linia laterală și simțul mirosului | |
ochi | mare și sensibil | mic, uneori nu funcțional | diverse (de la bine dezvoltate la atrofiate) |
fotofoare | adesea disponibile | adesea disponibile | de obicei nu |
branhii | bine dezvoltat | ||
rinichi | mare | mic | |
inima | mare | mic | |
vezica natatoare | găsit la peștii care fac migrații verticale | redus sau absent | diverse (de la bine dezvoltat la complet absent) |
marimea | de obicei mai puțin de 25 cm | diverse, speciile de 1 m lungime sunt rare |
Peștii de adâncime se numesc batidemersal. Trăiesc dincolo de marginea zonelor bentonice de coastă, în principal pe versantul continental și la poalele continentale, care se transformă în câmpia abisală, se găsesc în apropierea vârfurilor și insulelor subacvatice. Acești pești au un corp dens și flotabilitate negativă. Își petrec toată viața în fund. Unele specii vânează din ambuscadă și sunt capabile să se îngroape în pământ, în timp ce altele patrulează activ fundul în căutarea hranei [22] .
Un exemplu de pești care se pot îngropa în pământ sunt lipa și razele. Pește plat - detașare de pești cu aripioare raze care duc un stil de viață de fund, zac și înoată pe o parte. Nu au vezică natatoare. Ochii sunt mutați pe o parte a corpului. Larvele de căptușă înoată inițial în coloana de apă; pe măsură ce se dezvoltă, corpul lor se transformă, adaptându-se la viața de pe fund [23] . La unele specii, ambii ochi sunt localizați pe partea stângă a corpului ( arnoglossy ), în timp ce la altele - pe dreapta ( halibut ).
Ipnop , care trăiește și el în partea de jos, arată complet diferit. De obicei, stau nemișcați, sprijinindu-se pe razele marginale lungi și îngroșate ale aripioarelor ventrale și ale cozii (uneori sunt numiți pești trepied). Pesc crustacee planctonice. Razele lungi ale aripioarelor pectorale funcționează ca niște antene sensibile, deoarece ochii acestor pești sunt slab dezvoltați [24] .
Bathipters Bathypterois grallator "stand" pe fund, sprijinindu-se pe razele lungi ale aripioarelor lor [25]
Peștii bentopelagici sau demersali trăiesc în imediata apropiere a fundului, se hrănesc cu bentos și zooplancton bentopelagic [26] . Majoritatea peștilor demersali sunt bentopelagici [27] . Ele pot fi împărțite în specii cu un corp puternic și flasc. Speciile bentopelagice flasce sunt asemanatoare speciilor batipelagice, au o greutate corporala mica si o rata metabolica scazuta. Ei cheltuiesc un minim de energie și vânează din ambuscadă [28] . Un exemplu de acest tip este Acanthonus armatus [29] , un prădător cu un cap mare și un corp care este 90% apă. Acești pești au cei mai mari ochi ( otoliți ) și cel mai mic creier în raport cu corpul dintre vertebrate [30] .
Peștii bentopelagici cu corp solid sunt înotători activi care caută în mod energic prada în partea de jos. Uneori trăiesc în jurul vârfurilor subacvatice cu curenți puternici [30] . Un exemplu de acest tip sunt peștele dinte patagonic și capul mare din Atlantic . Anterior, acești pești se găseau din abundență și reprezentau un obiect valoros al pescuitului, se recoltau pentru carne densă gustoasă [31] [32] .
Peștii bentopelagi osoși au vezică natatoare. Reprezentanții tipici, greșiți și cu coadă lungă , sunt destul de masivi - până la 20 kg ( congrio negru ); lungimea lor ajunge la 2 m ( grenadier cu ochi mici ). Există mulți pești asemănătoare codului printre peștii care locuiesc pe fundul bentonic , în special pești , pești asemănătoare coloanei vertebrale și halosauri [24] [33] .
Rechinii bentopelagici, ca și rechinii katran de adâncime, ating o flotabilitate neutră cu un ficat bogat în grăsimi [34] . Rechinii sunt bine adaptați la o presiune destul de mare la adâncime. Sunt prinși pe versantul continental la o adâncime de până la 2000 m, unde se hrănesc cu trupuri, în special cu rămășițele de balene moarte . Cu toate acestea, pentru deplasarea constantă și menținerea rezervelor de grăsime, au nevoie de multă energie, ceea ce nu este suficient în condițiile oligotrofe ale apei adânci [34] .
Patinele de adâncime duc un mod de viață bentopelagic, ei, ca și rechinii, au un ficat mare care îi ține pe linia de plutire [34] .
Peștii de adâncime trăiesc dincolo de platforma continentală. În comparație cu speciile de coastă, ele sunt mai diverse, deoarece habitatele lor conțin condiții diferite. Peștii bentonici sunt mai des întâlniți și mai diverși pe versantul continental , unde habitatul variază și hrana este mai abundentă.
Reprezentanții tipici ai peștilor de fund de adâncime sunt greșiți, cu coadă lungă, anghile , eelpouts , cu ochi verzi , liliac și lumpfish [3] .
Cea mai adâncă specie cunoscută astăzi este Abyssobrotula galatheae , care arată ca anghile și pești de fund complet orbi care se hrănesc cu nevertebrate [35] .
La adâncimi mari, lipsa de hrană și presiunea extrem de ridicată limitează supraviețuirea peștilor. Cel mai adânc punct al oceanului se află la o adâncime de aproximativ 11.000 de metri. Peștii batipelagici nu se găsesc de obicei sub 3000 de metri. Cea mai mare adâncime de habitat pentru peștii de fund este de 8370 m [35] . Este posibil ca presiunea extremă să suprime cele mai importante funcții ale enzimelor [36] .
Peștii bentonici de adâncime tind să aibă un corp musculos și organe bine dezvoltate. Ca structură, sunt mai aproape de pești mezopelagici decât de pești batipelagici, dar sunt mai diversi. De obicei, nu au fotofori , unele specii având ochi dezvoltați și vezică natatoare, în timp ce altele nu au. Mărimea este, de asemenea, diferită, dar lungimea rareori depășește 1 m. Corpul este adesea alungit și îngust, în formă de anghilă. Acest lucru se datorează probabil unei linii laterale alungite care captează sunetele de joasă frecvență, cu ajutorul căreia unii pești atrag partenerii sexuali [19] . Judecând după viteza cu care peștii de fundul adânc detectează momeala, mirosul joacă, de asemenea, un rol important în orientare, alături de atingere și linia laterală [22] .
Baza dietei peștilor bentonici de adâncime o constituie nevertebratele și trupurile.
Ca și în zona de coastă, peștii de fund de adâncime sunt împărțiți în bentonici cu negativă și bentopelagici cu flotabilitate corporală neutră [22] .
Pe măsură ce adâncimea crește, cantitatea de hrană disponibilă scade. La o adâncime de 1000 m, biomasa de plancton reprezintă 1% din biomasa de la suprafața apei, iar la o adâncime de 5000 m, doar 0,01% [33] . Deoarece lumina soarelui nu mai pătrunde prin coloana de apă, singura sursă de energie este materia organică. Ei intră în zonele adânci în trei moduri.
În primul rând, materia organică se deplasează din partea continentală a pământului prin fluxurile de apă ale râului, care apoi intră în mare și coboară de-a lungul platformei continentale și a versantului continental. În al doilea rând, în adâncurile oceanului există o „zăpadă de mare” continuă, depunere spontană de detritus din straturile superioare ale coloanei de apă. Este un derivat al activității vitale a organismelor din zona eufotică productivă . Zăpada marina include plancton mort sau pe moarte, protozoare ( diatom ), fecale , nisip , funingine și alt praf anorganic. A treia sursă de energie este furnizată de peștii mezopelagici care migrează vertical . O caracteristică a acestor mecanisme este că cantitatea de nutrienți care ajung la fundul peștilor și nevertebratelor scade treptat odată cu distanța față de coastele continentale [2] .
În ciuda deficitului de hrană, există o anumită specializare alimentară în rândul peștilor de fund de adâncime. De exemplu, ele diferă prin dimensiunea gurii, ceea ce determină dimensiunea posibilei prăzi. Unele specii se hrănesc cu organisme bentopelagice. Alții mănâncă animale care locuiesc pe fund ( epifauna ) sau se îngroapă în pământ ( infauna ). La acesta din urmă, se observă o cantitate mare de sol în stomac. Infauna servește ca o sursă secundară de hrană pentru scavengers precum Sinaphobranchs [37] .
Simenkhel
Urophycis tenuis
Unele specii se hrănesc cu carouri. Imaginile video arată că, atunci când peștii morți se scufundă în fund, vertebrate și nevertebrate se îndreaptă spre ei. Dacă corpul este mare, se cufundă cu totul în el și mănâncă din interior. La rândul lor, ei atrag prădători precum coada lungă, care încep să pradă pe gropii care se hrănesc. Există și specializarea alimentară bazată pe distribuție verticală. Cele mai numeroase specii de pești din partea superioară a versantului continental, cum ar fi anghilele cu branhii topite și roata cu aripioare [38] , se hrănesc în principal cu pești epipelagici. Dar, în general, dieta majorității speciilor demersale de adâncime este formată din nevertebrate [37] [39] .
![]() | ||||
---|---|---|---|---|
|