The deep blue sea

The Deep Sea

 Lebih dari 60% dari planet kita ditutupi oleh air lebih dari satu mil dalam. Laut dalam adalah habitat terbesar di bumi dan sebagian besar belum diselidiki. Lebih banyak orang telah melakukan perjalanan ke ruang angkasa daripada bepergian ke wilayah laut dalam .... -  The Seas Blue Planet of Life

Kebanyakan orang akrab dengan lautan tahu tentang kehidupan hanya di zona intertidal, di mana air memenuhi tanah, dan zona epipelagic, zona diterangi matahari atas laut terbuka. Meskipun zona ini mengandung kelimpahan kehidupan laut karena sinar matahari yang tersedia untuk fotosintesis, mereka membuat hanya sebagian kecil dari bioma laut. Pada kenyataannya, sebagian besar dari laut yang dingin, gelap dan mendalam. Adalah penting untuk menyadari bahwa fotosintesis terjadi hanya turun menjadi sekitar 100 -  200   m, dan sinar matahari menghilang sama sekali pada  1.000   m atau kurang, sedangkan laut turun ke kedalaman maksimum sekitar  11.000   m di  Palung Mariana! 

Untuk mendapatkan gambaran bagaimana besar kedalaman laut yang, menganggap bahwa 79% dari seluruh volume bumi  biosfer   terdiri dari perairan dengan kedalaman lebih dari 1.000 m. Sampai saat ini, laut dalam sebagian besar belum diselidiki. Namun kemajuan dalam  submersibles laut dalam  dan menangkap dan sampling citra teknologi yang meningkatkan kesempatan bagi ahli biologi kelautan untuk mengamati dan mengungkap misteri alam laut dalam.

Penelitian laut dalam sangat penting karena daerah ini adalah bagian besar dari  biosfer . Meskipun kedalaman dan jarak, masih halaman belakang kami dibandingkan dengan luar angkasa. Namun, eksplorasi manusia telah mengungkapkan lebih detail tentang permukaan bulan dan Mars yang memiliki sekitar laut dalam! Pertimbangkan bahwa ventilasi hidrotermal dan organisme unik, yang merevolusi ide kita tentang sumber energi dan adaptasi kehidupan, hanya ditemukan pada tahun 1977. Mungkin ada belum lainnya mengubah hidup penemuan dapat ditemukan di dasar laut.

Lautan dibagi menjadi dua bidang yang luas, sedangkan pelagis dan benthic. Pelagis mengacu pada air terbuka di mana berenang dan mengambang organisme hidup.Organisme hidup ada disebut  pelagos . Dari dangkal ke terdalam, ahli biologi membagi pelagis ke dalam epipelagic (kurang dari  200   meter, di mana bisa ada fotosintesis), yang (200 - mesopelagic  1.000  meter, "senja" zona dengan sinar matahari samar tapi tidak ada fotosintesis), yang laut batipelagis (1.000 -  4.000   meter), yang abyssopelagic (4.000 -  6.000   meter) dan terdalam, yang hadopelagic (parit jauh di bawah 6.000 meter menjadi sekitar 11.000 m atau 36.000 meter). Terakhir tiga zona tidak memiliki sinar matahari sama sekali.

Zona bentik didefinisikan sebagai sedimen bawah dan permukaan lainnya dari tubuh air seperti laut atau danau. Organisme yang hidup di zona ini disebut  benthos . Mereka hidup dalam hubungan yang erat dengan bagian bawah laut, dengan banyak dari mereka secara permanen melekat padanya, sebagian membenamkan di dalamnya, orang lain berenang tepat di atasnya. Dalam lingkungan laut, habitat bentik yang dikategorikan oleh kedalaman, umumnya sesuai dengan zona pelagis sebanding: intertidal (di mana laut bertemu daratan, dengan tidak setara pelagis), yang subtidal (rak kontinental, menjadi sekitar 200 m), yang (umumnya bathyal lereng benua untuk 4.000 m), yang abyssal (sebagian besar dasar laut laut dalam, 4.000 - 6.000 m), dan hadal (parit yang dalam 6.000 sampai 11.000 m).

Ada beberapa jenis permukaan bentik yang mendalam, masing-masing memiliki bentuk kehidupan yang berbeda. Pertama, sebagian dari dasar laut yang dalam terdiri dari lumpur (sedimen partikel yang sangat halus) atau "cairan" (didefinisikan sebagai lumpur dengan persentase yang tinggi dari sisa-sisa organik) karena akumulasi organisme pelagis yang tenggelam setelah mereka mati. [Tidak seperti garis pantai, habitat berpasir jarang ditemukan di laut dalam karena pasir partikel, yang diciptakan oleh aksi gelombang di karang dan batu di garis pantai, terlalu berat untuk dibawa oleh arus ke dalam.] Kedua, daerah bentik terlalu curam untuk sedimen untuk tetap berada berbatu.Daerah berbatu ditemukan di sisi-sisi pulau, gunung laut, bank berbatu, di pegunungan di tengah laut dan lembah keretakan mereka, dan beberapa bagian lereng benua. Pada pegunungan di tengah laut, di mana magma sumur dan mendorong lempeng tektonik dasar laut terpisah, bahkan permukaan datar yang berbatu karena daerah ini terlalu geologis baru telah mengumpulkan banyak lumpur atau cairan. Ketiga, di beberapa daerah reaksi kimia tertentu menghasilkan formasi bentik yang unik. Yang paling terkenal dari formasi ini adalah "perokok" cerobong asap yang diciptakan oleh ventilasi hidrotermal, yang dijelaskan secara rinci di bawah ini.

Eksplorasi zona ini telah disajikan tantangan bagi para ilmuwan selama beberapa dekade dan masih banyak yang harus ditemukan. Namun, kemajuan teknologi semakin memungkinkan para ilmuwan untuk mempelajari lebih lanjut tentang kehidupan aneh dan misterius yang ada dalam lingkungan yang keras.Kehidupan di laut dalam harus menahan kegelapan total (kecuali untuk non-surya ringan seperti  bioluminescence  ), dingin yang ekstrim, dan tekanan yang besar. Untuk mempelajari lebih lanjut tentang laut dalam kehidupan laut, data yang canggih perangkat pengumpulan telah dikembangkan untuk mengumpulkan pengamatan dan sampel bahkan geologi dan biologi dari dalam. Pertama, kemajuan dalam peralatan pengamatan seperti serat optik yang menggunakan LED kamera lampu ringan dan rendah telah meningkatkan pemahaman kita tentang perilaku dan karakteristik dari makhluk laut dalam di habitat alami mereka. Peralatan tersebut dapat digunakan pada stasiun subsea permanen terhubung ke tanah oleh kabel serat optik, atau pada perangkat "pendarat" yang turun ke dasar laut dan yang kemudian diambil (biasanya setelah perintah radio mengaktifkan menjatuhkan pemberat sehingga pendarat dapat mengambang .) Kedua, kendaraan dioperasikan dari jarak jauh (ROV) telah digunakan di bawah air sejak 1950-an. ROVs dasarnya robot kapal selam tak berawak dengan kabel pusar digunakan untuk mengirimkan data antara kendaraan dan peneliti untuk operasi terpencil di daerah di mana menyelam dibatasi oleh bahaya fisik. ROVs sering dilengkapi dengan video dan kamera serta dengan alat-alat mekanis seperti lengan mekanik untuk pengambilan spesimen dan pengukuran. Lain robot kapal selam tak berawak termasuk AUVs (kendaraan bawah laut otonom) yang beroperasi tanpa kabel, dan Amerika Serikat yang baru  Nereus  , sub berawak hibrida yang dapat beralih dari ROV untuk AUV mode dan yang saat ini hanya kapal selam tak berawak di dunia mampu mencapai parit terdalam .Ketiga, berawak submersibles laut dalam juga digunakan untuk mengeksplorasi kedalaman laut.  Alvin   adalah mendalam Amerika laut submersible dibangun pada tahun 1964 yang telah digunakan secara luas selama 4 dekade terakhir untuk menjelaskan kedalaman laut hitam. Seperti ROVs, memiliki kamera dan lengan mekanik.Sub, yang membawa 3 orang (biasanya seorang pilot dan 2 ilmuwan), telah digunakan selama lebih dari 4.000 penyelaman mencapai kedalaman maksimum lebih dari  4.500  m. Perancis, Jepang dan Rusia memiliki submersibles yang sama ilmiah berawak yang dapat mencapai kedalaman agak lebih besar, sementara Cina saat ini sedang membangun satu mencapai  7.000   m.

The batiskaf  Trieste  di Museum Nasional Angkatan Laut AS di Washington, DC

Sampai 2012, hanya satu kapal selam berawak perangkat yang pernah mencapai bagian bawah  parit Mariana   di hampir 11.000 m: batiskaf  Trieste   diawaki oleh Jacques Piccard dan Don Walsh. Selama menyelam tunggal Trieste pada tahun 1960, jendela yang mulai retak, dan belum pernah digunakan sejak. 52 tahun kemudian, pada  25 Maret 2012 (26 Maret waktu setempat)  ,  James Cameron  sukses terjun di menugaskan nya  one-man sub   ke  Challenger Deep  . Don Walsh diundang untuk bergabung dengan ekspedisi.

FISIK KARAKTERISTIK DEEP SEA

Karakteristik fisik yang hidup di laut dalam harus bersaing dengan untuk bertahan hidup adalah:

1. abiotik (tak hidup) yang, yaitu cahaya (atau ketiadaan), tekanan, arus, suhu, oksigen, nutrisi dan bahan kimia lainnya, dan
2. biotik yang, yaitu, organisme lain yang mungkin predator potensial, makanan, teman, pesaing atau simbion.

Semua faktor ini telah menyebabkan adaptasi menarik kehidupan laut dalam untuk merasakan, makan, reproduksi, bergerak, dan menghindari dimakan oleh predator.

Cahaya

Laut dalam dimulai di bawah sekitar  200   m, di mana sinar matahari menjadi tidak memadai untuk fotosintesis  . Dari sana sampai sekitar  1.000   m, "senja" atau zona mesopelagic, sinar matahari terus menurun sampai hilang sama sekali. Ini cahaya redup yang mendalam berwarna biru karena semua warna lain dari cahaya yang diserap pada kedalaman. Air laut terdalam di bawah 1.000 m yang sehitam malam sejauh sinar matahari yang bersangkutan. Namun, ada IS terang. Orang-orang yang menyelam jauh di dalam sebuah kapal selam (dengan lampu nya off) sering terpesona oleh "pertunjukan cahaya" luar biasa mengambang, berputar-putar, zooming kilatan cahaya. Ini adalah bioluminescence  , reaksi kimia dalam tubuh mikroba atau hewan yang menciptakan cahaya tanpa panas, dan itu sangat umum. Namun, cahaya ini rendah dibandingkan dengan sinar matahari, sehingga hewan di sini - serta mereka di zona mesopelagic - perlu adaptasi sensoris khusus. Banyak ikan laut dalam seperti  kokoh blacksmelt  memiliki mata yang sangat besar untuk menangkap apa yang sedikit cahaya yang ada. Hewan lain seperti  tripodfishes  dasarnya buta dan bukan mengandalkan lainnya, indra ditingkatkan termasuk bau, sentuhan dan getaran.

Para ilmuwan berpikir bioluminescence memiliki enam fungsi yang berbeda (tidak semua digunakan oleh salah satu spesies):

1. lampu, seperti menghadap ke depan organ cahaya (disebut  photophores  ) dari  ikan lentera ;
2. sosial sinyal seperti pola lampu yang unik untuk menarik pasangan;
3. umpan untuk menarik mangsa penasaran, seperti "memancing umpan" menjuntai dari anglerfish ;
4. counterillumination, di mana deretan photophores di perut ikan mesopelagic banyak menghasilkan cahaya biru persis cocok dengan sinar matahari samar dari atas (membuat ikan terlihat predator di bawah mereka);
5. membingungkan predator atau pemangsa, seperti kilatan terang yang cumi beberapa membuat untuk setrum mangsanya, dan umpan yang mengalihkan perhatian, seperti gumpalan hijau menyala hijau dikeluarkan oleh  cacing bomber  , dan
6. "Pencuri alarm" di mana binatang diserang menerangi penyerang perusahaan ("pencuri") sehingga predator yang lebih besar ("polisi") akan melihat pencuri dan pergi setelah itu. Beberapa teripang renang bahkan mantel penyerang mereka dengan lendir lengket sehingga bersinar "polisi" predator dapat menemukan mereka beberapa menit kemudian.

Bioluminescence Kebanyakan adalah biru, atau biru-hijau, karena mereka adalah warna yang bepergian terjauh dalam air. Akibatnya, kebanyakan hewan telah kehilangan kemampuan untuk melihat lampu merah, karena itu adalah warna sinar matahari yang menghilang pertama dengan kedalaman. Tapi makhluk beberapa, seperti  dragonfish , telah berevolusi kemampuan untuk menghasilkan lampu merah. Ini cahaya, yang dragonfish dapat melihat, memberikan sebuah "sniper" rahasia cahaya bersinar di mangsa yang bahkan tidak tahu mereka sedang menyala!

Tekanan

Mengingat volume air di atas bagian terdalam dari laut, maka tidak mengherankan bahwa tekanan hidrostatik   merupakan salah satu faktor lingkungan yang paling penting yang mempengaruhi kehidupan di laut dalam. Tekanan meningkat 1  atmosfer   (atm) untuk setiap  10   m secara mendalam. Laut dalam kedalaman bervariasi dari 200 m menjadi sekitar  11.000   m, sehingga rentang tekanan dari 20 atm menjadi lebih dari 1.100 atm.Tekanan tinggi dapat menyebabkan kantong-kantong udara, seperti pada ikan  berenang kandung kemih  , yang akan hancur, tetapi tidak kompres air itu sendiri sangat banyak.Sebaliknya, tekanan tinggi mendistorsi biomolekul kompleks - terutama membran dan protein   - di mana kehidupan semua tergantung. Memang, perusahaan makanan banyak sekarang menggunakan tekanan tinggi untuk mensterilkan produk mereka seperti daging dikemas.

Hidup muncul untuk mengatasi efek tekanan pada biomolekul dalam dua cara. Pertama, membran dan protein memiliki tekanan-tahan struktur yang bekerja dengan mekanisme yang belum sepenuhnya dipahami, tetapi yang juga berarti biomolekul mereka tidak bekerja dengan baik di bawah tekanan rendah di perairan dangkal. Kedua,  beberapa organisme   dapat menggunakan "piezolytes" (dari "piezin" Yunani untuk tekanan). Ini adalah molekul organik kecil baru-baru ini menemukan bahwa entah bagaimana mencegah tekanan dari biomolekul besar distorsi. Salah satu piezolytes adalah trimetilamina oksida   (TMAO). Molekul ini akrab bagi kebanyakan orang karena menimbulkan bau amis ikan laut dan udang. TMAO ditemukan pada tingkat rendah pada ikan laut dangkal dan udang bahwa manusia secara rutin makan, tapi TMAO tingkat meningkat secara linear dengan kedalaman dan tekanan pada spesies lain. Ikan benar-benar mendalam, termasuk beberapa  grenadiers   yang manusia sekarang memancing, bau amis banyak lagi!

Hewan dibawa dari kedalaman besar ke permukaan dalam jaring dan kotak sampel submersible umumnya mati, dalam kasus beberapa (tapi tidak kebanyakan) laut dalam ikan, diisi gas mereka berenang kandung kemih (disesuaikan untuk menahan tekanan tinggi) memperluas dengan ukuran mematikan . Namun, sebagian besar dari laut dalam kehidupan memiliki kantong-kantong udara tidak yang akan memperluas sebagai penurunan tekanan selama pengambilan. Sebaliknya, diperkirakan bahwa tekanan yang cepat serta perubahan suhu membunuh mereka karena biomolekul mereka tidak lagi bekerja dengan baik (TMAO yang tinggi tidak membantu, karena tampaknya terlalu tinggi di laut dalam hidup biomolekul untuk bekerja dengan baik di permukaan) . Kemajuan teknologi laut dalam sekarang memungkinkan ilmuwan mengumpulkan sampel spesies di ruang bawah tekanan sehingga mereka mencapai permukaan untuk studi dalam kondisi baik.

Tekanan-mikroba disesuaikan telah diambil dari parit ke 11.000 m, dan telah ditemukan di laboratorium untuk memiliki semua adaptasi ini (tekanan-tahan biomolekul dan piezolytes). Namun, adaptasi tekanan hanya telah dipelajari pada hewan turun menjadi sekitar  5.000   m. Kami belum tahu apakah adaptasi ditemukan di kedalaman tersebut bekerja pada kedalaman lebih besar ke 11.000   m.

Suhu

Kecuali di perairan kutub, perbedaan suhu antara eufotik, atau diterangi matahari, zona dekat permukaan dan laut dalam dapat dramatis karena thermoclines, atau pemisahan lapisan air suhu yang berbeda. Di daerah tropis, misalnya, lapisan air hangat selama  20 ° C   mengapung di atas air, dingin lebih padat. Di sebagian besar laut dalam, suhu air lebih seragam dan konstan. Dengan pengecualian dari masyarakat lubang hidrotermal   di mana air panas yang dipancarkan ke dalam air dingin, suhu laut dalam tetap antara sekitar  -1   sampai + 4 ° C  . Namun, air tidak pernah membeku di laut dalam (perhatikan bahwa, karena garam, air laut membeku pada -1.8 ° C  ). Jika itu entah bagaimana beku, itu hanya akan mengapung ke permukaan seperti es! Hidup di dalam diperkirakan beradaptasi dengan dingin intens dalam cara yang sama bahwa kehidupan laut dangkal tidak di lautan kutub. Ini adalah dengan memiliki "longgar" protein fleksibel dan membran tak jenuh yang tidak kaku dalam dingin.Membran terbuat dari lemak dan perlu agak fleksibel untuk bekerja dengan baik, sehingga Anda mungkin akrab dengan adaptasi di dapur Anda. Mentega, lemak jenuh, sangat sulit dalam kulkas Anda dan akan membuat membran miskin di dingin, sementara minyak zaitun - an lemak tak jenuh - semi-padat dan akan membuat membran fleksibel yang baik. Namun, seperti dengan tekanan, ada tradeoff: membran longgar dan protein dari organisme adaptasi dingin mudah hancur berantakan pada suhu tinggi (sebanyak minyak zaitun berubah menjadi cair pada suhu kamar).

Oksigen

The, gelap perairan dingin banyak laut dalam memiliki oksigen yang cukup. Hal ini karena air dingin dapat melarutkan oksigen lebih dari air hangat, dan perairan terdalam umumnya berasal dari lautan kutub dangkal. Di tempat-tempat tertentu di laut utara dan selatan, yang kaya oksigen perairan dingin sehingga mereka menjadi cukup padat tenggelam ke dasar laut. Ini disebut termohalin arus   dapat melakukan perjalanan di kedalaman di seluruh dunia, dan oksigen tetap cukup untuk hidup karena ada tidak cukup biomassa  untuk menggunakan semuanya. Namun, ada juga miskin oksigen lingkungan di zona menengah, di mana pun tidak ada oksigen yang dibuat oleh fotosintesis dan tidak ada arus termohalin. Daerah ini, yang disebut  zona oksigen minimal  , biasanya terletak pada kedalaman antara 500 -  1.000   m di daerah beriklim sedang dan tropis. Di sini, hewan serta bakteri yang memakan partikel makanan yang membusuk turun melalui kolom air oksigen digunakan, yang akibatnya dapat turun menjadi mendekati nol di beberapa daerah. Ahli biologi masih menyelidiki bagaimana hewan bertahan dalam kondisi seperti itu.

Meskipun sebagian besar dari dasar laut dalam memiliki oksigen, ada pengecualian dalam cekungan terisolasi dengan sirkulasi tidak. Beberapa cekungan yang memiliki oksigen yang ditemukan di dasar  Laut Mediterania  . Pada tahun 2010, para ilmuwan menyelidiki ini di  3.000   m kedalaman membuat penemuan mengejutkan: binatang pertama yang diketahui akan hidup terus menerus tanpa oksigen apapun. Hewan-hewan kecil Loriciferans  , anggota binatang  phylum   pertama kali ditemukan pada tahun 1983. Bagaimana mereka bisa bertahan hidup kondisi ini belum diketahui [lihat  Hewan berkembang tanpa oksigen di dasar laut  ].

Makanan

Makhluk laut dalam telah berevolusi beberapa mekanisme makan menarik karena makanan langka dalam zona. Dengan tidak adanya fotosintesis, makanan yang paling terdiri dari detritus - sisa-sisa membusuk mikroba, alga, tanaman dan hewan dari zona atas laut - dan organisme lainnya di dalam. Pemulung di dasar laut yang makan ini "hujan" dari detritus termasuk  teripang   (hewan bentik yang paling umum dari dalam),  bintang rapuh  (terlihat pada foto di atas), dan ikan grenadier atau rattail. Mayat-mayat hewan besar seperti paus  yang tenggelam ke dasar menyediakan pesta besar jarang terjadi, tetapi untuk hewan laut dalam dan dikonsumsi oleh berbagai spesies. Ini termasuk ikan tanpa rahang seperti hagfish , yang bersembunyi ke bangkai, cepat memakan mereka dari dalam ke luar, hiu pemulung, kepiting, dan kelompok yang baru ditemukan cacing (disebut  Osedax  , berarti tulang-eater) yang tumbuh akar-seperti struktur ke dalam sumsum tulang!

Laut dalam ikan pelagis seperti  belut gulper  memiliki mulut yang sangat besar, besar berengsel rahang dan perut besar dan diperluas untuk menelan dan memproses sejumlah besar makanan langka. Banyak laut dalam ikan pelagis memiliki sangat panjang gigi mirip taring yang mengarah ke dalam. Hal ini memastikan bahwa setiap mangsa yang tertangkap memiliki sedikit kesempatan untuk melarikan diri. Beberapa spesies, seperti laut anglerfish dalam dan  viperfish  , juga dilengkapi dengan sirip, panjang punggung tipis diubah pada kepala mereka berujung dengan photophore menyala dengan bioluminescence digunakan untuk memancing mangsa. Banyak dari ikan ini tidak menghabiskan berenang banyak energi dalam mencari makanan, melainkan mereka tetap di satu tempat dan menyergap mangsanya dengan menggunakan adaptasi pintar seperti ini umpan. Lainnya, seperti rattails atau grenadiers (digambarkan di bawah) cruise perlahan seiring dasar laut mendengarkan dan berbau untuk sumber makanan gagal dari atas, yang mereka menelan dengan mulut besar mereka.

Banyak spesies pelagis mesopelagic dan lebih dalam juga menghemat energi dengan memiliki berair, agar-agar otot-otot dan jaringan lain dengan konten nutrisi yang rendah.Sebagai contoh, sebuah  epipelagic   otot tuna ini (jenis yang mungkin makan) mungkin protein 20%. Hal ini membuat untuk otot, kuat dan cepat, tetapi juga membutuhkan energi yang cukup untuk mempertahankan. Sebaliknya, blacksmelt pelagis dalam atau viperfish mungkin memiliki protein hanya 5-8%. Ini berarti mereka tidak bisa berenang serta  tuna , tetapi mereka dapat mencapai ukuran tubuh yang lebih besar dengan biaya pemeliharaan jauh lebih sedikit.

Beberapa spesies mesopelagic telah disesuaikan dengan pasokan makanan rendah (dan kadang-kadang dengan kandungan oksigen yang rendah) di moderat mendalam perairan dengan perilaku khusus yang disebut  migrasi vertikal  . Saat senja, jutaan ikan lentera,  udang ,  jeli  dan hewan mobile lainnya bermigrasi ke makanan kaya air permukaan untuk memberi makan dalam kegelapan malam. Kemudian, mungkin untuk menghindari dimakan di siang hari, mereka kembali ke kedalaman saat fajar untuk mencerna. Beberapa spesies mengalami tekanan besar dan perubahan suhu selama migrasi mereka sehari-hari, tapi kami belum tahu persis bagaimana mereka mengatasi perubahan dramatis sehari-hari.

Karena  plankton   langka di laut dalam,  makan saringan   (modus yang paling umum dari makan di perairan dangkal) adalah cara yang sulit untuk mencari nafkah. Akibatnya, beberapa hewan laut dalam milik kelompok pernah dianggap eksklusif filter feeder telah berevolusi menjadi karnivora! Salah satunya adalah laut menyuntik karnivora Megalodicopia hians  .  Laut menyemprotkan   atau  tunicates  umumnya filter feeder berbahaya yang menarik organisme mikroskopis melalui tabung siphon, namun Megalodicopia hians  memiliki siphon rahang-seperti besar yang dengan cepat bisa menelan hewan renang! Lain dari ini adalah spons ping-pong-pohon,  Chondrocladia lampadiglobus . Sekali lagi, sebagian besar  spons   menarik materi mikroskopis melalui pori-pori kecil, namun spons ini memiliki pohon-seperti cabang-cabang dengan bola kaca besar yang tercakup dalam Velcro-seperti paku tajam yang menusuk mangsa renang!

Ngarai Submarine memberikan berkat campuran untuk kehidupan dasar laut 

LAINNYA ADAPTASI DARI DEEP-LAUT HEWAN

Kami telah menjelaskan banyak adaptasi unik yang hewan dari laut dalam-telah berevolusi untuk mengatasi lingkungan yang keras mereka. Mari kita lihat beberapa orang lain, tidak semua yang sepenuhnya dipahami.

1. Warna tubuh:  Hal ini sering digunakan oleh hewan di mana-mana untuk kamuflase dan perlindungan dari predator. Di laut dalam, tubuh hewan 'sering transparan (seperti jeli banyak dan  cumi-cumi ), hitam (seperti  ikan blacksmelt  ), atau bahkan merah (seperti udang dan cumi-cumi banyak lainnya). Tidak adanya lampu merah di kedalaman ini membuat mereka tersembunyi dari kedua predator dan mangsanya.Beberapa ikan mesopelagic seperti  Hatchetfish   memiliki sisi keperakan yang mencerminkan sinar matahari samar, membuat mereka sulit untuk melihat.
2. Reproduksi:  Pertimbangkan betapa sulitnya harus menemukan pasangan di kedalaman gelap yang luas. Untuk spesies laut yang paling dalam, kita tidak tahu bagaimana mereka mencapai hal ini. Sebelumnya kita mencatat bahwa pola lampu yang unik dapat membantu dalam hal ini. Deep-sea anglerfish dapat menggunakan pola cahaya tersebut serta aroma untuk menemukan pasangan, tetapi mereka juga memiliki adaptasi lagi reproduksi menarik. Laki-laki kecil dibandingkan dengan perempuan dan melekatkan diri pada pasangan mereka menggunakan gigi terpancing, membangun hubungan parasit seperti untuk kehidupan. Pembuluh darah dari gabungan laki-laki dengan perempuan itu sehingga ia menerima makanan darinya. Sebagai gantinya, wanita disediakan dengan sumber sperma yang sangat handal, menghindari masalah karena harus mencari pasangan baru setiap siklus pemeliharaan.
3. Gigantisme:  lain kemungkinan adaptasi yang tidak sepenuhnya dipahami disebut  laut gigantisme  . Ini adalah kecenderungan untuk beberapa jenis hewan untuk menjadi benar-benar besar dalam ukuran. Sebuah contoh yang terkenal adalah  cumi-cumi raksasa , tetapi ada banyak orang lain seperti  cumi-cumi kolosal , yang  isopod raksasa  , yang  oarfish king-of-ikan haring  (yang mungkin menjadi sumber  laut ular legenda  ), dan baru-baru ini ditangkap  raksasa amphipod   dari  7.000   m di Palung Kermadec   dekat Selandia Baru. Sedangkan cacing tabung raksasa ventilasi hidrotermal (lihat di bawah) tumbuh dengan baik karena pasokan energi melimpah, hewan raksasa lainnya hidup di habitat makanan miskin, dan tidak diketahui bagaimana mereka mencapai pertumbuhan tersebut. Ini hanya mungkin akibat dari fitur kita kaji selanjutnya: kehidupan yang panjang.
4. Lives Panjang:  Banyak laut dalam organisme, termasuk yang kecil raksasa tapi juga banyak, telah ditemukan untuk hidup selama beberapa dekade atau abad bahkan.Berumur panjang ikan termasuk  rattails atau grenadiers   dan  roughy orange , yang menjadi perhatian khusus karena mereka adalah target dari  laut dalam perikanan  .Spesies ini berkembang biak dan tumbuh hingga jatuh tempo sangat lambat, sehingga populasi mungkin butuh waktu puluhan tahun untuk memulihkan (jika sama sekali) setelah  overfished . Hal ini sudah terjadi berulang kali ke roughy jeruk, ikan laut dalam dengan mudah ditemukan berkumpul di sekitar  gunung laut   di lautan selatan.Setelah perikanan telah menghapus satu populasi gunung bawah laut, mereka pindah ke lain gunung bawah laut. [Lihat  laut kasar untuk orange roughy: Populer US impor ikan dalam bahaya  ]

Juga menjadi perhatian sehubungan dengan panjang mereka, kehidupan lambat sekelompok hewan pernah dianggap dibatasi untuk menghangatkan perairan tropis:karang . Dalam 30 tahun terakhir, banyak  air dingin spesies karang   telah ditemukan pada permukaan berbatu sepanjang laut dalam. Koloni-koloni hewan dapat hidup selama berabad-abad, atau - luar biasa - bahkan ribuan tahun. Satu laut karang koloni dari Hawaii telah tanggal pada lebih dari 4.000 tahun, sehingga lebih tua dari Piramida Mesir! [Lihat Deep-Sea Corals Mei Jadilah Terlama Hidup Organisme Laut  ] Sekali lagi, ini karang sangat rentan terhadap perikanan karena mereka mudah dihancurkan oleh  laut dalam jaring trawl  , dan mereka mungkin butuh waktu puluhan tahun untuk tumbuh kembali.[Lihat  Terumbu Karang NOAA Program Konservasi: Ancaman ke Deep-laut Corals  untuk informasi lebih lanjut]

Science di FMNH - Menjelajahi Ekosistem Diketahui Deep Sea 

HIDROTERMAL VENT DAN KOMUNITAS SEEP DINGIN

Kehidupan di laut dalam relatif jarang dibandingkan dengan zona epipelagic (euphotic) dan pasang surut, dengan dua pengecualian yang menarik, dan relatif baru ditemukan - lubang hidrotermal dan komunitas rembesan dingin.

Hidrotermal Vents

Formasi tersebut menakjubkan pertama kali ditemukan pada 1976-1977 selama ekspedisi laut dalam dengan Alvin pada  mid-ocean ridge   dekat  Galapagos  . Pada saat itu, ahli geologi hanya berada di kapal, dengan tujuan secara langsung mengamati dasar laut menyebar   - yang pegunungan di tengah laut menjadi tempat di mana magma mengalir di bawahnya mendorong dua  lempeng tektonik   terpisah, menciptakan sebuah lembah keretakan antara mereka. Beberapa ahli geologi pikir mungkin ada geyser-seperti mata air panas, seperti yang ditemukan di lembah keretakan di darat (seperti di Islandia), sementara yang lain berpikir bahwa tekanan tinggi akan mencegah formasi tersebut. Namun tak seorang pun memperkirakan setiap biologi yang menarik. Apa yang mereka temukan tidak hanya merevolusi geologi tapi biologi bahkan lebih. Ini penyelaman hingga kedalaman sekitar  2.700   m mengungkapkan sumber air panas kompleksitas yang jauh lebih besar dan keindahan dari siapa pun membayangkan: hot kaya mineral air memuntahkan (seperti geyser terus menerus) dari ventilasi dipanaskan oleh  magma  , dengan sulfida logam pengendapan di sekitar laut dingin untuk membentuk rumit, warna-warni dan sering cerobong asap menjulang.

Selain itu, masyarakat benar-benar tak terduga dari kehidupan ditemukan di sekitar ini aptly bernama  ventilasi hidrotermal , dengan tidak hanya kepadatan tinggi banyak spesies baru, tetapi juga jenis baru dari ekosistem berkembang dalam gelap yang belum pernah dibayangkan oleh para ilmuwan - ekosistem berdasarkan gas beracun! Yang paling menakjubkan dari spesies baru ini adalah tubeworm raksasa, bernama  Riftia  .Berkembang pesat di kelompok padat, ini 2 meter setinggi cacing ditemukan tidak memiliki saluran pencernaan. Temuan revolusioner adalah bahwa mereka hidup dengan energi yang kaya  hidrogen sulfida   dalam air ventilasi dan dihasilkan dalam kerak bumi. Hidrogen sulfida (busuk-telur gas) biasanya beracun untuk hewan, tetapi cacing menghindari masalah dengan cara yang spektakuler. Mereka pelabuhan bakteri yang dikenal sebagai chemoautotrophs   (dalam kantung besar yang menggantikan sistem pencernaan), yang dapat menggunakan energi dalam hidrogen sulfida untuk mengubah karbon dioksida menjadi gula, seperti tanaman yang menggunakan sinar matahari. Darah cacing mengambil dan memberikan sulfida, karbon dioksida dan oksigen tersebut simbion bakteri, yang pada gilirannya "memberi makan" tuan rumah mereka dengan gula berlebih mereka membuat (saat memutar sulfida menjadi produk limbah non-beracun).Dengan demikian, ekosistem ditemukan untuk berjalan di bumi  energi panas bumi  dan bukan sinar matahari. Banyak ilmuwan sekarang berpikir bahwa kehidupan di Bumi dimulai pada ventilasi tersebut selama 3 miliar tahun yang lalu.

Sejak penemuan-penemuan pertama dekat, masyarakat ventilasi hidrotermal Galapagos telah ditemukan pada kedalaman mulai dari sekitar 1.500   m ke lebih dari  5.000   m [lihat  Ekspedisi ke Mid-Cayman Naik Mengidentifikasi Ragam Unusual dari Deep Sea Vents  ]. Ventilasi Kebanyakan sepanjang pegunungan di tengah laut, di mana magma dekat air laut. Hewan lain dengan bakteri  simbion   telah ditemukan, termasuk spesies lain dari cacing tabung, kerang raksasa dan kerang, siput, dan udang. Tidak diragukan lagi masyarakat ventilasi banyak yang belum ditemukan, karena daerah ridge banyak belum dieksplorasi.

Suhu air ventilasi yang jauh lebih hangat dari biasanya untuk laut dalam (sekitar  2 ° C ), mencapai setinggi pada  400 ° C   tanpa mendidih karena tekanan tinggi. Namun, tidak ada yang dapat hidup pada suhu tersebut. Masyarakat kehidupan ventilasi sebagian besar ditemukan antara sekitar 8 -  25 ° C  , tetapi dapat mencapai mungkin  60 ° C  sekitar beberapa hewan seperti  cacing Pompeii ( Alvinella )  . Meskipun kehidupan yang kompleks tampaknya tidak hidup pada suhu yang lebih tinggi, beberapa  archaea  telah ditemukan hidup pada suhu lebih dari  120 ° C  !

IMCS   Deep Sea Mikrobiologi Lab video:  Hitam Perokok   |  Tabung Worms   |  Worms Pompeii   | Ikan Zoarcid   |  Kepiting 

Dingin merembes

Setelah penemuan lubang pertama, tak terduga lainnya high-density ekosistem laut ditemukan. Dinamakan rembesan dingin , ini terjadi di tempat-tempat (sebagian besar di sepanjang  tepi benua  ) di mana dingin metana  (yang pada kedalaman di bawah  500  m bentuk metana hidrat-"es"), hidrogen sulfida, dan / atau minyak merembes keluar dari sedimen untuk menyediakan energi berlimpah. Dengan beberapa perkiraan, ada lebih banyak energi dikurung dalamhidrat metana   daripada di semua (lainnya) fosil / hidrokarbon bahan bakar gabungan. Hewan dengan bakteri simbiotik ditemukan, berbeda namun terkait untuk melampiaskan spesies, termasuk cacing tabung, kerang, dan remis. Beberapa metana-menggunakan kerang pelabuhan bakteri bukan sulfida-menggunakan yang, membuat ekosistem didukung oleh gas alam!

Masyarakat meresap Dense juga telah ditemukan di sekitar kolam air garam yang mendalam, atau "danau di dalam lautan." Ini bentuk di mana garam deposito di bawah dasar laut melarutkan untuk membentuk kolam air begitu padat dari kadar garam mereka bahwa mereka tidak bercampur dengan air laut di atasnya. Sejauh ini beberapa ini telah ditemukan di Teluk Meksiko dan Laut Mediterania. Di kolam air garam yang terbaik-dipelajari (di Teluk Meksiko: [lihat  Lakes Dalam Samudra  .] kepadatan tinggi kerang tinggal di sekitar tepi, hidup dari (menggunakan simbion) pada gas metana merembes dari kolam Namun, tidak ada hewan yang dikenal dapat bertahan garam di dalam kolam itu sendiri. mikroba Berbagai telah ditemukan di perairan garam tinggi, namun.

Pada tahun 2012, ekosistem laut dalam baru dijuluki sebagai "meresap hidrotermal" ditemukan lepas pantai Kosta Rika. Ini adalah sebuah mosaik dari komunitas ventilasi dan merembes, dengan spesies baru. Lihat berita " Panas Dingin Bertemu di New Deep-Sea Ekosistem  "untuk informasi lebih lanjut.

Referensi 
Biologi Laut, Pendekatan Ekologis, JW Nybakken, Benjamin Cummings, 1994. Bab 4: Laut Biologi Jauh 
Dive dan Temukan: Ekspedisi ke dasar laut - Woods Hole Oceanographic Institution NOAA Samudera Explorer  
Deep-Sea Biologi oleh Paul Yancey 
Deep-Sea Biologi, Gage JD & PA Taylor, Cambridge Univ. Tekan, 1992
Deep-Sea Fishes, DJ Randall & AP Farrell, Academic Press, 1997
The Ecology of Deep-laut Vents hidrotermal, CL Van Dover, Princeton Univ. Press, 2000
The Biologi dari Deep Ocean, P. Herring, Oxford Univ. Tekan, 2001
The Diam Deep: The Discovery, Ekologi, dan Konservasi Deep Sea, T. Koslow, Univ. Chicago Press, 2009.
Deep-Sea Keanekaragaman Hayati: Pola dan Skala oleh MA Rex dan RJ Etter, Harvard Univ. . Press, 2010Lamellibrachia luymesi  - Wikipedia