สรุปข่าวทะเลและสิ่งแวดล้อม : วันพฤหัสบดีที่ 6 เมษายน 2566

[สายน้ำ]

ขอบคุณข่าวจาก BBCThai


ปลามีชีวิตรอดในทะเลลึกระดับ "ขุมนรก" ได้อย่างไร


ปริศนาของปลาทะเลลึกในจุดที่ดำมืด และอันตรายต่อชีวิตที่สุดแห่งหนึ่งของโลก
ที่มาของภาพ,ALAMY

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบและบันทึกภาพปลาที่อาศัยอยู่ในน้ำทะเลลึกที่สุดเป็นประวัติการณ์ แต่ก็ก่อให้เกิดคำถามว่า ปลาปรับตัวให้อยู่ในความมืดมิดและสภาพแวดล้อมที่มีแรงดันสูง ได้อย่างไร

เมื่อต้นเดือน เม.ย. 2023 นักวิทยาศาสตร์ได้บันทึกภาพปลาฝูงหนึ่ง ว่ายอยู่ในน้ำทะเลถึงกว่า 8 กิโลเมตร (27,000 ฟุต) ทำลายสถิติการค้นพบปลาในระดับน้ำลึกที่สุดเท่าที่มนุษย์เคยพบเห็น

ปลาปริศนานี้เป็นสายพันธุ์ "สเนลฟิช" ประเภท (Genus) Pseudoliparis โดยกล้องอัตโนมัติบันทึกภาพมันได้ ขณะว่ายน้ำอยู่ที่ความลึก 8,336 เมตร (27,349 ฟุต) บริเวณร่องลึก อิซุ-โอกาซาวาระ ทางตะวันออกเฉียงใต้ของญี่ปุ่น

ปลาลึกที่สุดที่เคยค้นพบก่อนหน้านี้ คือ ปลา มารีอานา สเนลฟิช (Pseudoliparis swirei) ถูกพบที่ความลึก 8,178 เมตร (26,831 ฟุต) ในร่องลึกมารีอานา ระหว่างญี่ปุ่นกับปาปัวนิวกินี

ส่วนลึกที่สุดของมหาสมุทร รู้จักกันในชื่อ "ฮาดัลโซน" เป็นเขตน้ำลึกในระบบนิเวศ ที่ตั้งชื่อตามเทพเจ้ากรีก ผู้ปกครองขุมนรกเฮดีส

ฮาดัลโซน อยู่ที่ระดับความลึก 6-11 กิโลเมตร (20,000-36,000 ฟุต) เป็นสถานที่ต้องห้ามสำหรับมนุษย์ มีสภาพมืดสนิท แสงอาทิตย์ส่งไม่ถึง ท่ามกลางแรงดันมหาศาล และอุณหภูมิที่หนาวจัด

นักวิทยาศาสตร์เชื่อมานานว่า ชีวิตในความลึกของมหาสมุทรระดับนี้ เป็นไปไม่ได้ จากสภาพแวดล้อมที่อันตรายต่อการมีชีวิต แต่ทัศนคตินี้เปลี่ยนไปอย่างพลิกหน้ามือเป็นหลังมือในปี 1977 หลังทีมวิจัยสหรัฐฯ ทิ้งยานพาหนะควบคุมทางไกลลงไปที่ความลึก 2,440 เมตร ลงไปในมหาสมุทรแปซิฟิก เพื่อถ่ายภาพปล่องน้ำร้อนใต้สมุทร หรือปรากฎการณ์ที่น้ำทะเลสัมผัสกับแมกมา แต่แล้วพวกเขากลับค้นพบว่า ใต้ทะเลลึกกลับเต็มไปด้วยสิ่งมีชีวิต

นับแต่ปี 1977 นักวิทยาศาสตร์ทางทะเลได้ค้นพบสปีชีส์ใหม่ที่ไม่เคยพบมาก่อนถึง 600 สปีชีส์ อาศัยอยู่รอบปล่องน้ำพุร้อนใต้มหาสมุทรเหล่านี้ รวมถึง หอยทะเลเกราะเหล็ก (Chrysomallon squamiferum) ซึ่งเป็นหอยทากชนิดหนึ่ง ที่ห่อหุ้มด้วยเกราะเหล็ก รวมถึงปูชนิดใหม่ชื่อ "เดอะ ฮอฟฟ์" (Kiwa tyleri) ตั้งชื่อตามนักแสดงอเมริกัน เดวิด แฮสเซลฮอฟฟ์ เพราะมันมีขนบนหน้าอกหนา

นักวิทยาศาสตร์ต่างตื่นตะลึงกับการค้นพบเหล่านี้ รวมถึงความสามารถของสปีชีส์น้ำลึก ที่สามารถเอาชีวิตรอดจากแรงดันมหาศาล น้ำอุณหภูมิเย็นจัด และความมืดสนิด ของฮาดัลโซน

แอบบี แชปแมน นักวิจัย มหาวิทยาลัยคอลเลจ ลอนดอน (UCL) ที่ศึกษาสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่รอบปล่องน้ำพุร้อน ยกตัวอย่างว่า ที่ความลึกของร่องลึกมารีอานา จะมีแรงดันถึง 1,086 บาร์ หรือเทียบง่าย ๆ เท่ากับมีช้าง 100 ตัวยืนอยู่บนศีรษะของคุณ

แล้วสัตว์เหล่านี้ มีชีวิตรอดอยู่ในสภาพแวดล้อมที่สุดโต่งเช่นนี้ได้อย่างไร

คำอธิบายคือ สัตว์ทะเลที่อาศัยอยู่ในฮาดัลโซน ปรับตัวในระดับเซลล์ เพื่อให้พวกมันสามารถทนต่อสภาพแวดล้อมที่หนักหน่วงได้

สัตว์จำพวกกุ้ง-กั้ง-ปู ขนาดยักษ์ (giant amphipod) และ มารีอานา สเนลฟิช จะมีโมเลกุลธรรมชาติที่เรียกว่า "ไพโซไลตส์" (piezolytes) อยู่หนาแน่น (ตั้งชื่อจากภาษากรีกว่า "piezin" ที่แปลกว่า แรงดัน) เป็นโมเลกุลยับยั้งไม่ให้เซลล์เมมเบรน และโปรตีน ถูกบดขยี้จากแรงดันสูงมหาศาล

โมเลกุลเหล่านี้ จะมีปฏิสัมพันธ์กับน้ำทะเล ทำให้โปรตีนภายในเซลล์ของสิ่งมีชีวิตมีความยืดหยุ่นตามสภาพแวดล้อม แม้จะเป็นสภาพแวดล้อมที่สุดโต่งมากก็ตาม

ทิม แชงค์ นักชีววิทยาทะเลลึก ของสถาบันวูดส์โอล โอเชียนโนกราฟิก ในรัฐแมสซาชูเซตส์ อธิบายว่า ?มันเหมือนตั้งท่อนไม้ไว้เพื่อกางเตนท์?

นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแห่งลีดส์ สรุปในการศึกษาเมื่อปี 2022 ว่า โมเลกุลไพโซไลตส์ใน trimethylamine N-oxide หรือ TMAO (สารโปรตีนที่พบมากในปลาทะเลน้ำลึก) ทำหน้าที่เหมือน ?จุดยึดเหนี่ยวภายในเครือข่ายน้ำ? ด้วยการสร้างไฮโดรเจนที่เข้มข้นเชื่อมโยงเข้ากับโมเลกุลน้ำ ช่วยให้สิ่งมีชีวิตมีศักยภาพต้านทานแรงดันได้จากภายในร่างกาย

ปลาที่อาศัยอยู่ใกล้พื้วผิวทะเล จะมีกระเพาะปลา ซึ่งเป็นอวัยวะทำให้พวกมันลอยตัวโดยไม่จม หรือลอยขึ้นไปถึงพื้นผิวทะเลได้ แต่ปลาน้ำลึก ยกตัวอย่าง สเนลฟิช จะไม่มีกระเพาะปลา เพราะระดับแรงดันในทะเลน้ำตื้นกับน้ำลึก แตกต่างกันมาก ถ้าปลาทะเลลึกมีกระเพาะปลา แรงดันจากภายนอก จะทำให้กระเพาะรั่วได้

ใต้ทะเลลึก แสงอาทิตย์ส่องลงมาไม่ถึง ดังนั้น สัตว์ทะเลลึกจึงไม่สามารถสังเคราะห์แสง เพื่อเปลี่ยนพลังงานแสงอาทิตย์ ให้กลายเป็นน้ำตาล เพื่อให้พลังงานแก่ตัวมันเองได้

แต่พวกมันจะใช้กระบวนการที่เรียกว่า สังเคราะห์เคมี เพื่อสร้างน้ำตาล โดยใช้พลังงานที่ปล่อยออกมาจากปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นรอบปล่องน้ำพุร้อนในพื้นมหาสมุทร

"พวกมันอาศัยอยู่ได้ด้วยสารเคมีที่ถูกปล่อยออกมาจากพื้นทะเล" แชงค์ กล่าว

ปลาทะเลลึกยังปรับตัวให้อยู่รอดในสภาพแวดล้อมที่ออกซิเจนต่ำได้อีกด้วย ยกตัวอย่าง ปลาถ้ำเม็กซิกัน ที่มีเซลล์เม็ดเลือดแดงที่มีขนาดใหญ่กว่าปกติ และผลิตฮีโมโกลบินที่มีความเข้มข้นกว่า เพื่อนำพาออกซิเจนไปหล่อเลี้ยงร่างกายได้มากกว่าปลาที่อาศัยอยู่ใกล้พื้นฟิวทะเล

การปรับตัวของสิ่งมีชีวิตใต้ทะเลลึกเหล่านี้ ทำให้พวกมันมีชีวิตรอดอยู่ใต้มหาสมุทรลึกระดับ "ขุมนรก" ซึ่งถือเป็นสภาพแวดล้อมที่เลวร้ายที่สุดแห่งหนึ่งของโลก เหมือนไม่มีอะไรผิดปกติ


https://www.bbc.com/thai/articles/cyjrwmek4m8o