Почему в морских глубинах так много гигантов

В самых глубоких и холодных частях океана морские существа могут достигать гигантских размеров. Кальмары, морские пауки и множество других видов животных, обитающих там, вырастают до невероятных размеров. Это явление называется гигантизмом. К примеру, антарктический гигантский кальмар (Mesonychoteuthis hamiltoni) в субантарктических водах примерно в 14 раз длиннее обычного для Новой Зеландии кальмара-стрелы (Nototodarus sloanii), а в далеких водах Тихого океана в глубине обитает морская губка размером с микроавтобус.

Согласно опубликованному ранее исследованию, в самых глубоких частях океана ресурсы сильно ограничены, потому как большая часть пищи, как правило, добывается на мелководье, и лишь небольшая её часть попадает в морские глубины. При этом, по словам Алисии Битондо (старшего аквариумиста в Аквариуме Монтерей-Бей в Калифорнии) когда ресурсов мало, быть большим это огромное преимущество, ведь более крупные животные могут двигаться быстрее и дальше в поисках пищи или партнёра для спаривания. Кроме того имея более эффективный метаболизм, крупные хищники могут употребить больше пищи и сохранять полученную энергию в течение более длительного времени.

Низкие температуры в глубоком море также могут способствовать гигантизму, значительно замедляя метаболизм животных. По словам Битондо, существа в такой экосистеме часто растут и взрослеют очень медленно, например, гренландская полярная акула (Somniosus microcephalus) довольно медлительна, но может вырасти до 7,3 метра в длину и весить до 1,5 тонны. При этом она растёт всю жизнь (которая может длиться веками), вырастая примерно на 1 сантиметр в год и достигая половой зрелости приблизительно в 150 лет.

Там на мелководье обитают гигантские морские слизни, губки, черви, морские пауки и даже гигантские одноклеточные организмы. В этих местах они обитают в пределах досягаемости подводного плавания, рассказал Арт Вудс (экофизиолог, изучавший полярный гигантизм, профессор Университета Монтаны в Миссуле). «Возможно, в Антарктиде есть что-то, что позволяет гигантским видам жить ближе к поверхности», — сказал Вудс. При этом он предположил, что гигантизм, распространённый в этих местах, может быть связан с содержанием кислорода в холодных водах, окружающих замерзший континент. По данным Геологической службы США, в антарктических полярных водах действительно высокая концентрация кислорода, но животные в этих условиях очень медленно его используют, ведь низкая температура холодной воды снижает скорость их метаболизма. При этом обильное снабжение кислородом намного превышает потребности животного, что, возможно, снимает ограничение роста. Таким образом окружающая среда позволяет им развивать больший размер тела, не страдая от кислородного голодания. В то же время обильный запас кислорода не обязательно заставляет морских существ становиться большими, он просто «позволяет этому произойти».

Однако даже у полярных гигантов, кажется, есть предел того, насколько большими они могут вырасти. В своём исследовании Вуд и его коллеги изучали гигантских арктических морских пауков, которые могут достигать 30,5 см в длину (размером с обеденную тарелку). При этом учёные обнаружили, что у крупных морских пауков уровень кислорода в организме был ниже, чем у более мелких особей. В свою очередь аэробный метаболизм зависит от снабжения кислородом, и если его становится слишком мало, ткани животного будут страдать от кислородного голодания.

Исследователи считают, что снижение уровня кислорода у крупных морских пауков предполагает, какое-то смещение в балансе потребления кислорода при дальнейшем увеличении тела и таким образом пауки достигают размеров, при которых им уже может не хватать кислорода.

В настоящее время существует несколько гипотез о факторах, которые могут порождать гигантов в океане, но учёные пока не определили точных механизмов, которые приводят к подобным эволюционным изменениям в размерах тела.