W małym ciele wielki duch – nieduże stworzenia opracowały własny system ochronny, by móc przebywać w najgłębszych toniach oceanu

Maleńki skorupiak <em>Hirondellea gigas</em> z rzędu obunogów, mieszkający w głębinach Rowu Mariańskiego, 10 900 m pod poziomem morza, Shin-Enoshima Aquarium, Japonia (Daiju Azuma – praca własna, CC BY-SA 2.5 / <a href="https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1398630">Wikimedia</a>)

Maleńki skorupiak Hirondellea gigas z rzędu obunogów, mieszkający w głębinach Rowu Mariańskiego, 10 900 m pod poziomem morza, Shin-Enoshima Aquarium, Japonia (Daiju Azuma – praca własna, CC BY-SA 2.5 / Wikimedia)

Wyglądem przypominają krewetki. Mieszkają aż 10 994 m pod poziomem morza, w najniżej położonym miejscu na Ziemi, jakie udało się zbadać człowiekowi – Głębi Challengera, zlokalizowanej w Rowie Mariańskim. To niezbyt przyjazne warunki do bytowania, mróz i ciśnienie, którego siła mogłaby zmiażdżyć dużo większe stworzenia. Jak poradzić sobie na dnie oceanu, będąc maleńkim skorupiakiem?

Niestraszne im wysokie ciśnienie i niskie temperatury

Te malutkie istotki o nazwie Hirondellea gigas z rzędu Amphipoda (obunogi) znalazły na to własny sposób. Aby przetrwać w toniach oceanu, musiały umiejętnie się zabezpieczyć przed otaczającym je niekorzystnym środowiskiem. W takich warunkach wypadałoby się odpowiednio „ubrać” lub mieć ochronną tarczę wokół ciała, która będzie odporna na wysokie ciśnienie i chłód. Ale czy można ją zdobyć na dnie oceanu?

Mapa pokazująca umiejscowienie Głębi Challengera na zachodnim Pacyfiku (I, Kmusser, CC BY 2.5 / <a href="https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2502266">Wikimedia</a>)

Mapa pokazująca umiejscowienie Głębi Challengera na zachodnim Pacyfiku (I, Kmusser, CC BY 2.5 / Wikimedia)

Wydaje się, że Hirondellea gigas w pełni wykorzystała możliwości natury – wytwarza swoją własną i niezastąpioną w tamtych szczególnie trudnych warunkach malutką aluminiową „zbroję”, która pozwala jej zejść aż na taką głębokość.

Inne obunogi są zdolne dotrzeć na głębokość nieprzekraczającą 4500 m, ponieważ przy większym ciśnieniu ich ciało mogłoby ulec zniszczeniu.
Na dnie oceanicznym w Głębi Challengera panuje ciśnienie prawie tysiąc razy większe niż na lądzie.

W oceanicznej manufakturze

Na podstawie ekspertyz zauważono, że egzoszkielet tych maleńkich skorupiaków zawierał aluminium, a także dużą ilość węglanu wapnia. Co ciekawe, w przeciwieństwie do innych zawartych w egzoszkielecie metali, aluminium było rozmieszczone na jego powierzchni.

Badacze z  z Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology i Bio-nano Electronics Research Centre z Toyo University postanowili sprawdzić, dlaczego tak się dzieje, i przeanalizować to fascynujące zjawisko.

Hirondellea gigas wysysa bogaty w metal osad na dnie oceanu. Żyjątka te lubią też posilać się drobinkami roślin. Dzięki temu dochodzi do reakcji, na skutek której powstaje ochronny żel wodorotlenku glinu. Zostają uwolnione jony glinu. Następnie mamy do czynienia z kolejną reakcją chemiczną, podczas której jony glinu zostają uwolnione z powrotem do wody.

Jak tłumaczą naukowcy w opublikowanym w „PLOS One” artykule: „Wyekstrahowane jony glinu są przekształcane do stanu żelu wodorotlenku glinu w alkalicznej wodzie morskiej, a ten żel pokrywa ciało w celu ochrony Amphipoda. Ten żel aluminiowy jest dobrym materiałem służącym adaptacji do środowisk wysokociśnieniowych”.

Ciśnienie w Głębi Challengera mogłoby zmiażdżyć dużo większe stworzenia niż <em>Hirondellea gigas</em>. Pod powierzchnią wody, zdjęcie ilustracyjne (<a href="https://pixabay.com/pl/users/StockSnap-894430/?utm_source=link-attribution&amp;utm_medium=referral&amp;utm_campaign=image&amp;utm_content=698671">StockSnap</a> / <a href="https://pixabay.com/pl/?utm_source=link-attribution&amp;utm_medium=referral&amp;utm_campaign=image&amp;utm_content=698671">Pixabay</a>)

Ciśnienie w Głębi Challengera mogłoby zmiażdżyć dużo większe stworzenia niż Hirondellea gigas. Pod powierzchnią wody, zdjęcie ilustracyjne (StockSnap / Pixabay)

Własny patent na przetrwanie

Zespołowi udało się to ustalić po przeprowadzeniu badań. Obserwowali przedstawicieli Hirondellea gigas przywiezionych z Głębi Challengera i Rowu Izu-Ogasawara. Przyglądali się ich zachowaniu i porównali z reakcjami po wsypaniu do ich akwarium osadu pobranego z Głębi Challengera.

W opinii badaczy żelowa powłoka najprawdopodobniej pomaga stworzeniom zarówno odstraszać czyhające na nie drapieżniki, jak i pozwala przeżyć w ekstremalnych warunkach, gdzie są narażone na wysokie ciśnienie.

Wytworzona przez Hirondellea gigas substancja może stanowić cenną informację także dla człowieka. Możliwe, że okaże się przydatna w rozwoju głębinowych łodzi podwodnych.

Źródła: journals.plos.org, Science Alert.

Tagi:

Wykorzystujemy pliki cookies, by dowiedzieć się, w jaki sposób użytkownicy korzystają z naszej strony internetowej i móc usprawnić korzystanie z niej. Dalsze korzystanie z tej strony internetowej jest jednoznaczne z zaakceptowaniem polityki cookies, aktualnej polityki prywatności i aktualnych warunków użytkowania. Więcej informacji Akceptuję