Page 18FCEBD2B-4FEB-41E0-A69A-B0D02E5410AERectangle 52 Przejdź do treści

Szanowni Państwo!

Wiele osób spośród naszych Czytelników i Czytelniczek wybiera tradycyjną drukowaną wersję kwartalnika, ale są także tacy, którzy coraz częściej korzystają z nośników elektronicznych. Dlatego wprowadzamy cyfrową wersję „Przekroju”. Zapraszamy do wykupienia prenumeraty, w której ramach proponujemy nieograniczony dostęp do aktualnych i archiwalnych wydań kwartalnika.

Ci z Państwa, którzy nie zdecydują się na prenumeratę, będą mieli do dyspozycji bezpłatnie 3 „Przekrojowe” teksty oraz wszystkie rysunki Marka Raczkowskiego, krzyżówki, recenzje, ilustracje i archiwalne numery z lat 1945–2000. Zapraszamy do lektury!

wykup prenumeratę cyfrową
Przekrój
Ryby głębin, monstra o groteskowych kształtach, o szerokich, najeżonych zębami paszczach opisywał ...
2019-05-19 23:59:00
archiwum

Monstra z morskiej otchłani

Odmiany morskich ryb głębinowych (plakat) /Rawpixel Ltd, Flickr (CC BY 4.0)
Monstra z morskiej otchłani
Monstra z morskiej otchłani

Tam, na głębokości 500 m, życie nie może istnieć. Ogromne ciśnienie wody, absolutna ciemność i wieczne zimno wykluczają możliwość bytowania w tych warunkach żywych organizmów.

Czyta się 12 minut

Tak właśnie twierdził przed niespełna 150 laty, w 1841 r., na posiedzeniu Brytyjskiego Królewskiego Towarzystwa Naukowego, uczony przyrodnik, pan Edward Forbes. Na poparcie swej tezy miał zresztą dowody, niedawno przeprowadzał badania Morza Śródziemnego. Im głębiej sięgała sieć, tym mniej zwierząt wyławiano. A zatem musiała istnieć, jak twierdził Forbes, granica-zero życia zwierzęcego, głębokość, poniżej której w całym oceanie nie ma już żyjących stworzeń.

Teoria Forbesa znalazła powszechne uznanie i długo pokutowała wśród uczonych. Ślady tych poglądów można znaleźć jeszcze w sławnej powieści Verne’a, kiedy to „Nautilus” zanurzył się na największą możliwą głębokość:

„...Niech pan patrzy, panie kapitanie, niech pan patrzy na te wspaniałe skały, na te niezamieszkałe przez nikogo groty, na te najgłębsze przepaści globu, gdzie życie jest niemożliwe...” — woła zdumiony bohater powieści, profesor Aronneux.

A jednak coś się nie zgadzało. Przecież już znacznie wcześniej, w 1819 r., John Ross, żeglując po Oceanie Lodowatym, wydobył z głębokości około 1800 m rozgwiazdy i inne morskie zwierzęta. Jego bratanek, James Clarke Ross, też natrafił w Morzu Baffina na organizmy żyjące na dużej głębokości. Nikt jednak nie dowierzał żeglarzom. Wszak nie byli oni przyrodnikami, zapewne się pomylili. Metody połowów były niedoskonałe. Prawdopodobnie okazy pochodziły z płytszych warstw i zaplątały się przypadkowo w sieci. Życie w głębinach istnieć nie może, twierdzili nadal uczeni.

ilustracja z archiwum (1918/1982 r.), Andrzej Samek
ilustracja z archiwum (1918/1982 r.), Andrzej Samek

Teoria o zerze życia przetrwała przeszło 20 lat. Dopiero badania przeprowadzone w 1860 r. przez Wallicha, na okręcie „Bulldog”, wykazały niezbicie, że dno oceanu (chodziło o Ocean Lodowaty) jest zamieszkałe. Ostatecznie jednak pożegnali się uczeni z wizją całkowitej pustki w otchłaniach oceanu dzięki przypadkowi. Otóż w 1861 r., w rok po wyprawie „Bulldoga”, zerwał się kabel telegrafu łączącego Sardynię z Algierem. Spoczywał on na dużej głębokości, około 2500 m. Gdy kabel wydobyto z morza, zauważono, że na jego powierzchni znajdują się liczne zwierzęta. Zbadał je starannie francuski przyrodnik A. Milne-Edwards i stwierdził autorytatywnie, że zwierzęta te żyły i rozwijały się na dużej głębokości, a więc istniało tam życie. Należało zatem poznać co naprawdę kryła, sięgająca kilometrów, głębia oceanu. Nastąpiły lata gorączkowych badań. W 1868 r. wyruszył na wyprawę, przekazany przez brytyjską marynarkę wojenną, wysłużony parowiec bocznokołowy o dumnej nazwie „Lightning” (Błyskawica). Niestety, już po sześciu tygodniach zakończył swą karierę , gdyż nie nadawał się do żeglugi. Niemniej jednak uczeni Thomson i Carpenter odkryli, że dno w pobliżu Wysp Owczych zalega muł złożony ze szkieletów pierwotniaków, tzw. muł globigerinowy, a w głębinie występują silne prądy. W rok później wypłynął na poszukiwania nowszy już okręt „Porcupine”. Stwierdzono wówczas obecność bogatej fauny w Morzu Północnym. Jednocześnie przekonano się co było przyczyną zbyt pochopnych twierdzeń Forbesa. Fauna głębinowa Morza Śródziemnego okazała się bowiem wyjątkowo uboga.

Z badaniami „Porcupine” łączy się także historia sławnego „praśluzu”, bathybiusa, odkrytego na dnie oceanu. Wcześniej jeszcze, w czasie zakładania kabla telegrafu pomiędzy Europą a Ameryką, natrafiono na tajemniczą bezkształtną substancję. Jej obecność potwierdził właśnie „Porcupine”. Uczonych opanował entuzjazm. Oto pramateria organiczna we własnej postaci! Twór prostszy niż pierwotniaki, źródło życia, którego poszukiwali filozofowie przyrody — Oken, Haeckel. Sławny angielski przyrodnik Huxley zbadał dokładnie tajemniczą galaretę. Uznał ją za kolonię pierwotniaków i na cześć sławnego niemieckiego badacza przyrody nadał jej łacińską nazwę Bathybius haeckelii. Niestety, radość była przedwczesna. W trakcie największej wyprawy badawczej mórz w XIX w. wyprawy angielskiej korwety „Challenger”, w latach 1872—76, wykazano, że ów domniemany „praśluz” powstaje w wyniku strąceń osadów nieorganicznych. Podzielił on więc los syren, nereid i innych legendarnych stworów oceanu.

Badania głębin nie ustawały, poznawano powoli niezwykle skomplikowaną topografię dna i zadziwiającą faunę morskiej otchłani. Jakże często jednak odpowiedzi przyrody były bardziej zaskakujące i nieoczekiwane niż wszelkie spekulatywne rozważania uczonych. Pod wrażeniem opublikowanej niedawno teorii ewolucji przypuszczano bowiem z kolei, że głębie morza, gdzie warunki nie zmieniały się od milionów lat, powinny być prawdziwym rezerwatem dawno wymarłych w innych obszarach gatunków. Wskazywać by mogło na to odkrycie w 1804 r. przez norweskiego przyrodnika Sarsa, na głębokości 600 m, liliowców znanych dotychczas tylko z form kopalnych. Kierujący amerykańskimi badaniami Ludwik Agazzis wyliczył nawet i opisał zwierzęta, jakie spodziewała się odkryć jego wyprawa na okręcie „Hassler”, którą odbył na rok przed swą śmiercią — w 1872. Doznał jednak zawodu, jurajskich gadów nie znaleziono w morzu. Dopiero w XX w. odnaleziono kilka reliktów przeszłości, jak rybę trzonopłetwą latimerię, czy mięczaka neopilinę. Są to jednak wyjątkowe przypadki.

Przypuszczano też przez długi czas, że zwierzęta głębin są pozbawione wzroku. I tutaj prawda wyglądała inaczej i była bardziej złożona. Wyławiane niekiedy ryby miały często ogromne oczy i liczne narządy świetlne.

Ryby — czy w ogóle żyją one na tych głębokościach? — zadawano kolejne pytanie. Uważano, że ciemny ocean zamieszkują raczej tylko drobne organizmy, pierwotniaki, niewielkie szkarłupnie, skorupiaki. Początkowo bowiem łowiono niezwykle mało ryb z dużej głębokości. Wystarczy powiedzieć, że do 1911 r. zdobyto zaledwie 35 okazów, mimo że wyprawy były liczne. Najsławniejszą stała się oczywiście ekspedycja „Challengera”, która zebrała ogromny materiał naukowy i dała początek nowoczesnej oceanografii. Dalsze wyprawy francuskich okrętów „Travailleur” (1880), „Talisman” (1883), niemieckich „Valdivia” (1879—99) i „Meteor” (1925—27) dorzucały coraz więcej wiadomości o dolnych warstwach oceanu, ciągle jednakże nie oglądanych jeszcze bezpośrednio przez człowieka. Dopiero rok 1934 przyniósł epokowe wydarzenie. Biolog W. Beebe i konstruktor O. Barton opuścili się na głębokość 923 m w stalowej kuli-batyskafie, zawieszonym na linie ze statku. Po raz pierwszy ludzie oglądali głębinową faunę w naturalnym środowisku. Mimo że największe zanurzenie batyskafu wynosiło zaledwie jedną czwartą średniej głębokości oceanu (mierzącej około 4000 m), bogactwo życia, które Beebe obserwował, było niezwykłe. Szczególnie zdumiewający okazał się świat ryb.

ilustracja z archiwum (1918/1982 r.), Andrzej Samek
ilustracja z archiwum (1918/1982 r.), Andrzej Samek

Ryby głębin, monstra o groteskowych kształtach, o szerokich, najeżonych zębami paszczach, zadziwiają jednak najbardziej swymi małymi rozmiarami. Przeważnie długość ich nie przekracza bowiem kilkunastu centymetrów, gatunki metrowe należą do wyjątków. Przerażający wygląd tych mieszkańców morskiego Hadesu można by przypisać, jak to powiedział w swej książce „Abyss” Idyll, szaleńczym wizjom jakichś malarzy surrealistów. W rzeczywistości jest on wynikiem przystosowania się do warunków życia.

W miarę wzrostu głębokości, w strefie zwanej mezopelagialem (200—1000 m), zanika bowiem światło. Zależy to od wielu czynników i niełatwo określić ściśle granicę widzialności. Dla człowieka przyjmuje się około 600 m, dla ryb może ona być inna. Następny obszar, batypelagial (1000—4000 m), jest już strefą ciemności. W miarę jednak zanikania światła dziennego rośnie, szczególnie w mezopelagialu, ilość świecących zwierząt, w tym oczywiście ryb. Zjawisko świecenia, luminescencja, jest charakterystyczne dla głębinowej fauny. Ilość świecących gatunków osiąga maksimum na głębokości około 500—1000 m, później zjawisko to staje się rzadsze. Świecące ryby wyposażone są przeważnie w specjalnie służące do tego celu organy, fotofory. Mieszczą się w nich zazwyczaj wydzielające światło bakterie. U innych zwierząt, np. bezkręgowców, może to być bezpośrednio świecąca substancja. Sam proces świecenia, polegający na utlenianiu substancji lipidowej, lucyferyny, przez enzym lucyferazę, jest niezwykle wydajny, pozbawiony prawie, w przeciwieństwie do naszej elektryczności, strat cieplnych. Znaczenie luminescencji może być różne. Służy ona i do rozjaśniania otoczenia, czasem do oślepiania wroga, a najczęściej do przywabiania zdobyczy.

Zmienia się także budowa narządów wzroku — oczu. Wzrastają ich rozmiary, udoskonala się działanie. Pojawiają się oczy o ogromnych soczewkach, oczy cylindryczne, będące jakby wycinkiem wielkiego oka. Niekiedy oczy skierowane są w górę, jak np. u topornika Argyropelecus hemigymnus, co ułatwia obserwację jaśniejszych warstw wody. Kosztem malejącej ostrości obrazu wzrasta czułość wzroku ryb głębinowych. Jest ona około sto razy wyższa niż u człowieka. Absorbcja światła dochodzi do 90%, człowiek osiąga zaledwie 30%. Niektóre ryby, jak np. Giganthura chuni, potrafią nawet oświetlać oczami, jak reflektorem, obserwowany obiekt. W miarę dalszego wzrostu głębokości w kolejnej strefie, abysopelagialnej (poniżej 4000 m), sięgającej dna, wzrok ulega przeważnie uwstecznieniu, oczy stają się organem szczątkowym.

ilustracja z archiwum (1918/1982 r.), Andrzej Samek
ilustracja z archiwum (1918/1982 r.), Andrzej Samek

Ubarwienie ryb także zależy od głębokości. Do granic promieniowania słonecznego przeważają barwy srebrzyste. Są też ryby jasnobrązowe, czerwone. Poniżej 500 m zaczyna dominować czerń, ciemny fiolet lub brąz. Na dużej głębokości następuje utrata barwnika. Nieliczne znane ryby z głębokości 4000—6000 m są przeważnie bezbarwne. 

Mówiąc o warunkach życia w głębinie niemal zawsze podkreśla się ogromne ciśnienie i niskie temperatury (2—4 °C), które tam panują. I jest to prawda, wiemy przecież, że na głębokości np. 4000 m występuje ciśnienie około 400 atm., a więc dziesięciokrotnie wyższe niż w komorze spalania silnika wysokoprężnego. Jak więc ryby i inne organizmy mogą znieść tak potworny nacisk? W stosunkowo prosty sposób, ciśnienie wewnątrztkankowe odpowiada ciśnieniu środowiska. Niemniej jednak życie w głębinie powoduje wiele zmian w organizmie. Do najważniejszych należą brak pęcherza pławnego u wielu ryb batypelagialnych, oraz znaczne uwstecznienie szkieletu. To ostatnie łączy się z niedoborem węglanu wapnia, który rozpuszcza się szybko na dużych głębokościach. Tu tkwić może przyczyna małych rozmiarów. Zaznacza się także daleko posunięte ogólne uproszczenie budowy ciała. Słabo rozwinięte są mięśnie, serce i skrzela. Ryby, jak to zaobserwował z batyskafu Barham w 1970 r., śledząc ławicę pospolitych ryb głębinowych cyklotronów (Cyclothone), ślizgają się jakby w wodzie. Przy niewielkim wydatku energii mogą utrzymywać na danej głębokości. Mózg jest przeważnie mały. U cyklotonów, ryb około 20 cm długości, odpowiada on wielkością mózgowi pszczoły.

Ale samo dostosowanie budowy ciała do ciśnienia i ciemności nie wystarcza. Trzeba jeszcze znaleźć pożywienie. Brak światła, a zatem i życia roślinnego powoduje, że pokarmem mogą być głównie inne żywe organizmy. Ryby głębin są więc zachłannymi drapieżnikami, gdyż o zdobycz niełatwo. W porównaniu bowiem z częścią naświetloną, leżący poniżej obszar morskich wód jest pusty. Wprawdzie nie dosłownie, jak to wyobrażali sobie w XIX w. uczeni; gdy uświadomi się, że z około 14 000 gatunków ryb morskich niecałe 2000 zamieszkuje głębinę, wówczas proporcje są zaskakujące. Na stoku kontynentalnym bowiem na jeden gatunek przypada przestrzeń około 290 km². W głębi mórz natomiast, w strefie poniżej 1000 m, czyli w obszarze równym prawie trzem czwartym całego oceanu, wynosi ona około 1 000 000 km². Szczególnie uboga w gatunki jest strefa batypelagialna, jak dotąd znaleziono ich około 150. Zagadnienie jest zresztą o wiele bardziej złożone wobec występujących migracji pionowych w ciągu doby. W nocy bowiem ławice ryb, głowonogów, skorupiaków i innych zwierząt wędrują setki metrów w górę, aby w dzień zanurzyć się z powrotem. Przyczyny tych wędrówek nie są jeszcze w zupełności wyjaśnione. Oprócz ubóstwa gatunków także i populacje zwierząt głębinowych są zazwyczaj rozrzedzone.

Wiele ryb, aby przynęcić ofiarę, używa więc wabika. Ma on postać krótkiego wyrostka, a częściej — długiej witki. Umieszczony na głowie, w pobliżu zbrojnej w potężne zęby paszczy, prawie zawsze wyposażony jest w narząd świetlny. U matronicowatych, np. u niewielkiej, mierzącej zaledwie 10 cm Linophryne arborifera, jest to zredukowana i przesunięta do przodu płetwa grzbietowa. Ryba ma jeszcze u podgardla pęk rozgałęzionych wyrostków pełniących prawdopodobnie także rolę organów smakowych. Niekiedy narząd świetlny zawieszony jest u góry otworu gębowego, jak u dużej, 50 cm mierzącej Galatheathauma axeli. Sama paszcza przybiera czasem wręcz monstrualne rozmiary, nadając rybie niesamowity wygląd. Najbardziej chyba typowym przykładem jest połykacz Eurypharynx pelecanoides, dziwaczny stwórdochodzący do 60 cm, często spotykany w głębi wszystkich mórz. Pływa on prawdopodobnie z otwartą paszczą, zagarniając po drodze skorupiaki czy ryby. Większe zwierzęta chwyta — nasuwając się na nie całym ciałem, jak rękawiczka na dłoń. U wielu bowiem ryb żołądek jest niezwykle rozciągliwy, pozwalając na połykanie wielokrotnie większej niż one same zdobyczy. Do nich należy żarłoczny okoń głębinowy Chiasmodon Niger. Niektóre ryby, jak np. Malacosteus, mają dolną szczękę zawieszoną na specjalnej kości. Umożliwia to wyrzucenie szczęki daleko do przodu przy otwarciu szerokiej paszczy, z jednoczesnym odchyleniem głowy do góry. Błyskawiczne zamknięcie pyska i przełknięcie trzymanej zębami ofiary ułatwia brak tkanki między gałęziami dolnej szczęki, co zapewnia swobodny przepływ wody.

ilustracja z archiwum (1918/1982 r.), Andrzej Samek
ilustracja z archiwum (1918/1982 r.), Andrzej Samek

Ryby głębin w różny sposób dostosowują się do środowiska. Żerujące zazwyczaj przy dnie na ogromnych głębokościach brotule (Brotulidae) są przeważnie ślepe i bezbarwne. Silnie natomiast mają rozwinięty zmysł dotyku i zapachu, umiejscowiony w linii bocznej i w wyrostkach wokół otworu gębowego. Do brotu należy Grimaldichtys profundissima, ryba, która przez długi czas dzierżyła swoisty rekord głębokości. Złowiono ją bowiem 6035 m pod powierzchnią morza w czasie wypraw statku „Hirondelle", prowadzonej w 1886—87 r. przez księcia Monako, Alberta I. Dopiero ostatnio, podczas zanurzeń batyskafu „Trieste” w 1960 r., oglądano rybę aż na głębokości 10 916 m. Była nią nieznana bliżej płastuga. Ze zdziwieniem przekonano się także, że bentozaury, ryby o niezmiernie wydłużonych zewnętrznych promieniach płetw brzusznych i płetwy ogonowej, stoją na nich jak na szczudłach, a może i skaczą, poruszając się po mulistym dnie.

Można zatem bytować i zdobywać pożywienie w głębinie. Jak jednak odnaleźć w mroku partnera, aby zapewnić przedłużenie własnego gatunku? Przydatne są wówczas na pewno narządy świetlne. Sygnały rozbłyskujące w ciemności, charakterystyczne ich układy na ciele zwierzęcia, różne barwy świateł służą jako znaki rozpoznawcze. Dużą rolę odgrywa także i zapach. W 1925 r. poznano jak radykalnie spełniany jest u ryb matronicowatych (Ceratoidea) warunek zatrzymania przez dłuższy czas odnalezionego samca. Jest on w porównaniu z rozmiarami samicy maleńki. Przywabiony nieznanym jeszcze dostatecznie sposobem, wbija się w jej skórę zazwyczaj w pobliżu ogona i przyrasta na stałe. Obiegi krwionośne zostają połączone, i odtąd tylko tą drogą czerpie on pożywienie. Samiec staje się pasożytem, wszystkie jego organy, poza płciowymi, ulegają uwstecznieniu. Im mniejszy jest samiec, tym łatwiej więc utrzymać go przy życiu. U ogromnej, prawie metrowej, samicy Ceratias holboelli można niekiedy spotkać dwa lub nawet trzy przyrośnięte na stałe, nie przekraczające 20 cm samce. Inne grupy ryb, jak cyklotrony, czy wężorowce, też wykazują dymorfizm płciowy. Samce są mniejsze i często szybko giną po osiągnięciu dojrzałości.

Zapłodniona w głębinie ikra przemieszcza się do wyższych warstw wód, gdzie rozwijają się larwy. Postać larwalna ryb głębinowych jest często zupełnie odmienna od osobników dorosłych. Niejednokrotnie oznaczano je jako odrębne gatunki. W czasie ekspedycji „Valdivii” Brauer odkrył niewielką przezroczystą rybę o oczach osadzonych w niezwykły sposób na długich słupkach, żyjącą gromadnie na głębokości 300—400 m. Nazwał ją Stylophtalmus paradoxus. Dopiero prawie po 50 latach Beebe wykazał, że jest to larwa wężorowca idiakanty (Idiacanthus fasciola), małego drapieżnika o smukłym ciele, zamieszkującego mezopelagial.

Mimo niewątpliwego ubóstwa fauny głębin, świat ryb okazał się niezwykle zróżnicowany. Zaskakuje bogactwem rozwiązań; obok siebie bytują formy o doskonałym wzroku, jak i prawie ślepe. Niektóre ryby żyją pojedynczo, inne w ławicach. Nie ma reguły bez wyjątku. Coraz doskonalsze są środki techniczne stosowane w badaniach, podwodne laboratoria czy batyskafy, ale ogromna przestrzeń ciemnego oceanukryje jeszcze wiele tajemnic. Wiemy, że pochodzenie fauny głębinowej, w tym i ryb, jest wtórne. Przeniknęły one z wód płytkich. Z jakąż jednak perfekcją uprościły swą budowę i dostosowały funkcje życiowe do niezwykle trudnych warunków w głębinie mórz.

 

Tekst Andrzeja Samka pochodzi z numeru 1918/1982 r., (pisownia oryginalna), a możecie Państwo przeczytać go w naszym cyfrowym archiwum.

Data publikacji:

okładka
Dowiedz się więcej

Prenumerata
Każdy numer ciekawszy od poprzedniego

Zamów już teraz!

okładka
Dowiedz się więcej

Prenumerata
Każdy numer ciekawszy od poprzedniego

Zamów już teraz!