Tiefseegigantismus – Wikipedia

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Untersuchung eines 9 m großen Riesenkalmars, des zweitgrößten Kopffüßers, der in Norwegen an Land gespült wurde.

In der Zoologie Tiefseegigantismus ist die Tendenz, dass Arten von Wirbellosen und anderen in der Tiefsee lebenden Tieren in einem großen taxonomischen Bereich größer sind als ihre Verwandten im flacheren Wasser. Vorgeschlagene Erklärungen für diese Art von Gigantismus sind kältere Temperaturen, Nahrungsmittelknappheit, verringerter Raubdruck und erhöhte Konzentrationen an gelöstem Sauerstoff in der Tiefsee. Die Unzugänglichkeit abgrundtiefer Lebensräume hat die Erforschung dieses Themas behindert.

Taxonomischer Bereich[edit]

Bei marinen Krebstieren wurde bei Mysiden, Euphausiiden, Dekapoden, Isopoden und Amphipoden der Trend einer Zunahme der Größe mit der Tiefe beobachtet.[1][2] Nicht-Arthropoden, bei denen Tiefseegigantismus beobachtet wurde, sind Kopffüßer, Nesseltiere und Aale aus der Ordnung der Anguilliformes.[3]

Andere [animals] unter ihnen gigantische Ausmaße erreichen. Es sind besonders bestimmte Krustentiere, die diese letztere Besonderheit aufweisen, aber nicht alle Krustentiere, da die krebsartigen Formen in der Tiefsee von gewöhnlicher Größe sind. Ich habe bereits von einem gigantischen Pyknogoniden gesprochen [sea spider] von uns ausgebaggert. Mr. Agassiz hat einen riesigen Isopod 11 Zoll ausgebaggert [28 centimetres] in der Länge. Wir haben auch einen riesigen Ostracod ausgebaggert. Seit über 125 Jahren haben Wissenschaftler über die extreme Größe von nachgedacht Bathynomus giganteus. – Henry Nottidge Moseley, 1880[4]

Beispiele für Tiefsee-Gigantismus sind die großen roten Quallen,[5] der riesige Isopod,[4]Riesen-Ostrakode,[4] die riesige Seespinne,[4] der riesige Amphipod, die japanische Seespinne, der riesige Oarfisch, der Tiefwasser-Stachelrochen, der siebenarmige Tintenfisch,[6] und eine Reihe von Tintenfischarten: der kolossale Tintenfisch (bis zu 14 m lang),[7] der Riesenkalmar (bis zu 12 m),[7]Onykia robusta, Taningia danae, Galiteuthis phyllura, Kondakovia longimanaund der Bigfin-Tintenfisch.

Tiefsee-Gigantismus wird in der Meiofauna (Organismen, die ein 1-mm-Netz durchlaufen) im Allgemeinen nicht beobachtet, die tatsächlich den umgekehrten Trend einer mit der Tiefe abnehmenden Größe aufweisen.[8]

Erklärungen[edit]

Niedrigere Temperatur[edit]

Bei Krebstieren wurde vorgeschlagen, dass die Erklärung für die Zunahme der Größe mit der Tiefe ähnlich ist wie für die Zunahme der Größe mit dem Breitengrad (Bergmannsche Regel): Beide Trends beinhalten eine Zunahme der Größe mit abnehmender Temperatur.[1] Der Trend mit dem Breitengrad wurde in einigen der gleichen Gruppen beobachtet, sowohl bei Vergleichen verwandter Arten als auch bei weit verbreiteten Arten.[1] Es wird angenommen, dass eine sinkende Temperatur zu einer erhöhten Zellgröße und einer längeren Lebensdauer führt (letztere ist auch mit einer verzögerten Geschlechtsreife verbunden[8]), die beide zu einer Zunahme der maximalen Körpergröße führen (kontinuierliches Wachstum während des gesamten Lebens ist charakteristisch für Krebstiere).[1] In arktischen und antarktischen Meeren, in denen es einen verringerten vertikalen Temperaturgradienten gibt, gibt es auch einen verringerten Trend zu einer Zunahme der Körpergröße mit der Tiefe, wobei der hydrostatische Druck ein wichtiger Parameter ist.[1]

Die Temperatur scheint keine ähnliche Rolle bei der Beeinflussung der Größe von Riesenrohrwürmern zu spielen. Riftia pachyptila, die in hydrothermalen Entlüftungsgemeinschaften bei Umgebungstemperaturen von 2–30 ° C lebt,[9] erreicht Längen von 2,7 m, vergleichbar mit denen von Lamellibrachia luymesi, die in kalten Sickern lebt. Ersteres weist jedoch schnelle Wachstumsraten und kurze Lebensdauern von etwa 2 Jahren auf.[10] während letztere langsam wächst und über 250 Jahre leben kann.[11]

Nahrungsmittelknappheit[edit]

Es wird auch angenommen, dass Nahrungsmittelknappheit in Tiefen von mehr als 400 m ein Faktor ist, da eine größere Körpergröße die Fähigkeit verbessern kann, nach weit verstreuten Ressourcen zu suchen.[8] Bei Organismen mit planktonischen Eiern oder Larven besteht ein weiterer möglicher Vorteil darin, dass größere Nachkommen mit größeren anfänglich gelagerten Nahrungsreserven über größere Entfernungen driften können.[8] Als Beispiel für Anpassungen an diese Situation ernähren sich riesige Isopoden von Nahrungsmitteln, sofern verfügbar, und dehnen ihren Körper so weit aus, dass die Fähigkeit zur Fortbewegung beeinträchtigt wird.[12] Sie können auch 5 Jahre ohne Nahrung in Gefangenschaft überleben.[13][14]

Nach Kleibers Regel[15] Je größer ein Tier wird, desto effizienter wird sein Stoffwechsel. Das heißt, die Stoffwechselrate eines Tieres skaliert ungefähr auf die ¾ Kraft seiner Masse. Unter Bedingungen einer begrenzten Nahrungsmittelversorgung kann dies einen großen Vorteil für große Größen bieten.

Reduzierter Raubdruck[edit]

Ein zusätzlicher möglicher Einfluss ist der verringerte Raubdruck in tieferen Gewässern.[16] Eine Untersuchung von Brachiopoden ergab, dass Raubtiere in den größten Tiefen fast eine Größenordnung weniger häufig waren als in flachen Gewässern.[16]

Erhöhter gelöster Sauerstoff[edit]

Es wird auch angenommen, dass der Gehalt an gelöstem Sauerstoff eine Rolle beim Tiefsee-Gigantismus spielt. Eine Studie von 1999 über benthische Amphipoden-Krebstiere ergab, dass die maximale potenzielle Größe des Organismus direkt mit einem erhöhten Gehalt an gelöstem Sauerstoff in tieferen Gewässern korreliert.[17] Es ist bekannt, dass die Löslichkeit von gelöstem Sauerstoff in den Ozeanen mit zunehmendem Druck, abnehmendem Salzgehalt und sinkender Temperatur mit der Tiefe zunimmt.[17]

Die vorgeschlagene Theorie hinter diesem Trend ist, dass Tiefsee-Gigantismus ein adaptives Merkmal zur Bekämpfung der Erstickung in Meeresgewässern sein könnte.[18] Größere Organismen können mehr gelösten Sauerstoff im Ozean aufnehmen, was eine ausreichende Atmung ermöglicht. Diese erhöhte Sauerstoffaufnahme birgt jedoch das Risiko einer Toxizitätsvergiftung, wenn ein Organismus Sauerstoffwerte aufweisen kann, die so hoch sind, dass sie schädlich und giftig werden.[18]

Galerie[edit]

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]

  1. ^ ein b c d e Timofeev, SF (2001). “Bergmanns Prinzip und Tiefwasser-Gigantismus bei Meereskrebstieren”. Biologie-Bulletin (russische Version, Izvestiya Akademii Nauk, Seriya Biologicheskaya). 28 (6): 646–650 (russische Version, 764–768). doi:10.1023 / A: 1012336823275.
  2. ^ C., McClain; M., Rex (2001-10-01). “Die Beziehung zwischen der Konzentration an gelöstem Sauerstoff und der maximalen Größe in turriden Gastropoden in der Tiefsee: eine Anwendung der Quantilregression”. Meeresbiologie. 139 (4): 681–685. doi:10.1007 / s002270100617. ISSN 0025-3162.
  3. ^ Hanks, Micah. “Tiefsee-Gigantismus: Kuriose Fälle mysteriöser Riesenaale”. MysteriousUniverse. Abgerufen 5. Mai 2019.
  4. ^ ein b c d McClain, Craig. “Warum ist der Riesen-Isopod nicht größer?”. Deep Sea News. Abgerufen 1. März 2018.
  5. ^ Smithsonian Oceans. “Große rote Qualle”. Smithsonian Oceans. Abgerufen 5. Mai 2019.
  6. ^ Hoving, HJT; Haddock, SHD (27.03.2017). “Der riesige Tiefseekrake Haliphron atlanticus Futter auf gallertartiger Fauna “. Wissenschaftliche Berichte. 7: 44952. doi:10.1038 / srep44952. PMC 5366804. PMID 28344325.
  7. ^ ein b Anderton, Jim (22. Februar 2007). “Erstaunliches Exemplar des größten Tintenfischs der Welt in Neuseeland”. Neuseeländische Regierung. Archiviert vom Original am 23. Mai 2010.
  8. ^ ein b c d Gad, G. (2005). “Riesige Higgins-Larven mit pädogenetischer Reproduktion aus der Tiefsee des Angola-Beckens? Hinweise auf einen neuen Lebenszyklus und auf abgrundtiefen Gigantismus in Loricifera?” Organismen Vielfalt & Evolution. 5: 59–75. doi:10.1016 / j.ode.2004.10.005.
  9. ^ Bright, M.; Lallier, FH (2010). “Die Biologie der Vestimentiferan-Röhrenwürmer” (PDF). Ozeanographie und Meeresbiologie: Ein Jahresrückblick. Ozeanographie und Meeresbiologie – ein Jahresrückblick. Taylor & Francis. 48: 213–266. doi:10.1201 / ebk1439821169-c4. ISBN 978-1-4398-2116-9. Archiviert von das Original (PDF) am 31.10.2013. Abgerufen 2013-10-30.
  10. ^ Lutz, RA; Shank, TM; Fornari, DJ; Haymon, RM; Lilley, MD; Von Damm, KL; Desbruyeres, D. (1994). “Schnelles Wachstum an Tiefseequellen”. Natur. 371 (6499): 663. doi:10.1038 / 371663a0.
  11. ^ MacDonald, Ian R. (2002). “Stabilität und Wandel in chemosynthetischen Gemeinschaften im Golf von Mexiko” (PDF). MMS. Abgerufen 2013-10-30.
  12. ^ Briones-Fourzán, Patricia; Lozano-Alvarez, Enrique (1991). “Aspekte der Biologie des Riesenisopoden Bathynomus giganteus A. Milne Edwards, 1879 (Flabellifera: Cirolanidae), vor der Halbinsel Yucatan “. Journal of Crustacean Biology. 11 (3): 375–385. doi:10.2307 / 1548464. JSTOR 1548464.
  13. ^ Gallagher, Jack (26.02.2013). “Der Tiefsee-Isopod des Aquariums hat seit über vier Jahren nichts mehr gegessen.”. Die Japan Times. Abgerufen 2013-05-21.
  14. ^ “Ich werde nicht essen, du kannst mich nicht dazu bringen! (Und sie konnten nicht)”. NPR. 22. Februar 2014. Abgerufen 23. Februar 2014.
  15. ^ Kleiber, M. (1947). “Körpergröße und Stoffwechselrate”. Physiologische Bewertungen. 27 (4): 511–541. doi:10.1152 / physrev.1947.27.4.511. PMID 20267758.
  16. ^ ein b Harper, EM; Peck, LS (2016). “Breiten- und Tiefengradienten im marinen Raubdruck”. Globale Ökologie und Biogeographie. 25 (6): 670–678. doi:10.1111 / geb.12444.
  17. ^ ein b Chapelle, Gauthier; Peck, Lloyd S. (1999). “Polarer Gigantismus diktiert durch Sauerstoffverfügbarkeit”. Natur. 399 (6732): 114–115. doi:10.1038 / 20099. ISSN 0028-0836.
  18. ^ ein b Verberk, Wilco CEP; Atkinson, David (2013). “Warum polarer Gigantismus und paläozoischer Gigantismus nicht gleichwertig sind: Auswirkungen von Sauerstoff und Temperatur auf die Körpergröße von Ektothermen”. Funktionsökologie. 27 (6): 1275–1285. ISSN 0269-8463.

Externe Links[edit]