تجربة الحياة في أعماق المحيطات

الحياة في أعماق البحار

تُعتبر أعماق البحار المناطق التي تقع على عمق 200 متر أو أكثر داخل المحيطات، وتتميز بنظام بيئي معقد وصعب، وذلك لعدة أسباب تشمل:

• درجات حرارة لا تتجاوز 5 درجات مئوية.
• ضغط يعادل 200 ضعف الضغط الجوي الموجود عند سطح البحر.
• عدم وصول أشعة الشمس إليها.

تتطلب الظروف القاسية في هذه الأعماق تكيفاً خاصاً من الكائنات البحرية، حيث كانت الظروف البيئية في السابق شبه مجهولة بسبب صعوبة الوصول إلى تلك الأعماق. ومع بداية القرن التاسع عشر، بدأ العلماء الأوروبيون في استكشاف حياة أعماق البحار.

تتأثر عمليات التمثيل الضوئي في هذه المناطق نظرًا لقلة وصول أشعة الشمس، حيث تتراوح درجة حرارة الماء بين 3 إلى 10 درجات مئوية، مما يجعلها بيئة باردة للغاية. كما يعاني الماء في هذه الأعماق من نقص في الأكسجين الذائب، ويمتاز ضغطها الجوي بأنه يصل إلى حوالي 400 ضغط جوي، مما يؤدي إلى تقليل أعداد الكائنات الحية. يُعتقد أن 25% من الكائنات الحية التي يُقدر عددها بـحوالي 8.7 مليون نوع، يتم العثور عليها في هذه الأعماق، وقد اكتشف العلماء جزءًا بسيطًا منها فقط، إذ يعتقد أن 91% منها لا يزال غير مكتشف.

التكيف مع قلة الغذاء

تعيش الكائنات الحية في أعماق البحار وتتكيف مع نقص الموارد الغذائية بسبب ندرة الكائنات الحية في تلك المناطق. على سبيل المثال، تم العثور على نوع من ديدان البلوط على عمق 2700 متر بالقرب من سلسلة جبال في المحيط الأطلسي. وتمتاز هذه الديدان بشفاه طويلة جداً تتيح لها التقاط الفريسة من مسافات بعيدة، ولديها أيضًا أسنان وأنياب قوية تساعدها على سحق ما تتناوله، حيث تتطلب هذه الديدان تناول أي غذاء للبقاء على قيد الحياة. كما أن فمها كبير جداً وشبيه بالكهوف ولا يمكنها إغلاقه بسبب حجم أسنانها.

تشكل هذه الديدان نموذجًا للعديد من الكائنات التي تتمتع بخصائص فريدة تساعدها على البقاء في أعماق البحار.

التكيف مع انعدام الضوء

يبدأ ضوء الشمس في التناقص من المياه الضحلة إلى أعماق البحار، حيث يختفي الضوء تمامًا. ويميل لون المياه إلى الأزرق نتيجة امتصاص ألوان الضوء المتبقية مع زيادة العمق، لتصبح الأعماق مظلمة تمامًا. لذا، تتكيف الكائنات الحية هناك مع هذا الظلام، حيث تمتلك العديد منها عيونًا كبيرة مثل أسماك الحدادة التي تتيح لها التقاط كميات ضئيلة جداً من الضوء. في حين أن بعض الأنواع الأخرى، مثل الأسماك ذات الرؤية الثلاثية الأبعاد، تكون عمياء وتعتمد على حواس الشم واللمس والاهتزاز للتعرف على البيئة المحيطة بها.

تمتلك بعض الكائنات أجزاءً مضيئة في جسمها، مما يخلق تجربة بصرية مذهلة تُعرف بالتلألؤ البيولوجي. تُستخدم هذه الأنوار لأغراض متعددة، مثل أسماك الفانوس التي تصدر ضوءًا يساعد في الرؤية، وبعضها تستخدم الضوء لجذب الأنواع المماثلة أو كطريقة للصيد.

التكيف مع الضغط العالي

معظم الكائنات البحرية عرضة للضغط الهائل في أعماق البحار، حيث يمكن أن تتعرض بعض الكائنات للتدمير عند الوصول لهذا العمق. ومع ذلك، فإن الكائنات التي تعيش في هذه الأعماق قد تأقلمت نظرًا لأن معظم تكويناتها مائية، فالماء لا يُضغَط، كما أنها تفتقر إلى الأعضاء الغازية مثل الرئتين أو المثانة، مما يساعدها على التأقلم في هذه الظروف. كما يؤثر الضغط على التفاعلات الكيميائية داخل أجسامها وعملية التمثيل الغذائي.

مثال على هذه الكائنات هو السمكة المنتفخة، التي تم وصفها بأنها بشعة، لكنها تتحمل الضغط في الأعماق، وذلك لأن جسمها يتكون من كتلة هلامية كثافتها أقل من الماء، مما يجعلها قادرة على البقاء في هذه البيئة القاسية.

ضخامة كائنات الأعماق

تُعتبر الكائنات التي تعيش في أعماق البحار عملاقة أو ضخمة، حيث يُشير ذلك إلى أن الكائنات الكبيرة الحجم تمتلك قوة أكبر وقدرة على التكيف مع الظروف الصعبة. تساعد العيش في مياه باردة جداً على زيادة حجم خلاياها وعمرها. من بين هذه الكائنات يُعتبر الحبار الضخم من الأعضاء المميزة، حيث يُعتقد أن وزنه يتجاوز 680 كيلوغرامًا، بالإضافة إلى أنواع جديدة تعد عملاقة مثل متماثلات الأرجل العملاقة وسرطانات البحرية التي قد تزن حوالي 1.7 كيلو جرام وطولها يصل إلى 76 سم، فضلاً عن سرطان البحر العنكبوت الياباني الذي يمكن أن يصل طوله إلى 12 مترًا ووزن يصل إلى 20 كيلو غرام.

الفتحات الحرارية في الأعماق

اكتشف العلماء وجود فتحات حرارية في قاع المحيطات تشبه الينابيع الساخنة، وتحدث نتيجة تباعد الصفائح التكتونية وتدفق الصهارة الحارة من باطن الأرض، مما يؤدي إلى تشكل قشرة جديدة وسلاسل جبلية بركانية. تستمر الفتحات الحرارية في إطلاق المعادن المحلولة إلى المياه الباردة، حيث تقوم البكتيريا الموجودة هناك بتحويل هذه المعادن السامة إلى طاقة من خلال عملية التخليق الكيميائي لتحسين تغذية الكائنات البحرية.

مصادر الطاقة البديلة

تحتوي أعماق البحار على فتحات حرارية تُعرف بشقوق في قاع المحيطات تطلق هواءً شديد السخونة، وتعتبر مصادر مثل كبريتيد الهيدروجين والميثان من مصادر الطاقة المتاحة هناك. وعلى الرغم من هذه المصادر المحتملة، لا يزال هناك حاجة لدراسات إضافية حول كيفية استخدامها بشكل فعال.

تلوث الأعماق

تحمل الأعماق تأثيرات سلبية من تلوث مياه البحر الناتج عن الأنشطة البشرية، مما يؤثر على الكائنات الحية بسبب النفايات الصناعية، نفايات السفن، البلاستيك، ومخلفات الصرف الصحي، مما يعرض الحياة البحرية للخطر. يُعتبر التلوث تحديًا حقيقيًا للكائنات التي تعيش في أعماق البحر.

تحتوي أعماق البحار على عدد كبير من الكائنات الحية التي تمكن الإنسان من اكتشاف بعضها، بينما لا يزال الجزء الأكبر غير معروف. تتمتع هذه الكائنات بخصائص حيوية وتكاليف جسدية خاصة تسمح لها بالتكيف مع البيئة القاسية في الأعماق، حيث تكون درجات الحرارة منخفضة والضغط مرتفع وتكون الموارد الغذائية قليلة.