심해 거성론

Deep-sea gigantism
노르웨이 해안에 떠밀려온 두 번째로 큰 두족류인 9m(30ft) 크기의 대왕 오징어 조사.

동물학에서 심해 거인증 또는 심해 거인증은 무척추동물과 다른 심해 거주 동물의 종들이 넓은 분류학적 범위에 걸쳐 얕은 물에 사는 친척들보다 더 큰 경향입니다. 이러한 거대성 유형에 대한 제안된 설명에는 더 차가운 온도, 음식 부족, 포식 압력 감소 및 심해의 용존 산소 농도 증가가 포함됩니다. 심연 서식지의 접근성은 이 주제에 대한 연구를 방해했습니다.

분류학적 범위

해양 갑각류에서 깊이에 따라 크기가 증가하는 경향은 진균류, 유파과류, 십각류, 등각류 및 양족류에서 관찰되었습니다.[1][2] 심해 거인증이 관찰된 비절지동물은 두족류, 크니다리아류, 뱀장어목입니다.[3]

다른 동물들은 그들 밑에서 엄청난 비율을 얻습니다. 심해에 있는 가재와 같은 형태가 보통 크기이기 때문에 이러한 후자의 특징을 나타내는 것은 특히 특정한 갑각류이지만 모든 갑각류는 아닙니다. 나는 이미 우리가 준설한 거대한 피크노고니드[바다거미]를 언급했습니다. Louis Agassiz는 길이가 11인치인 거대한 아이소포드를 준설했습니다. 우리는 또한 거대한 오스트라코드를 준설했습니다. 125년 이상 동안, 과학자들은 바티노무스 기간테우스의 극단적인 크기를 고려해 왔습니다. – 헨리 노티지 모즐리, 1880[4]

Notable organisms that exhibit deep-sea gigantism include the big red jellyfish,[5] Stygiomedusa jellyfish, the giant isopod,[4] giant ostracod,[4] the giant sea spider,[4] the giant amphipod, the Japanese spider crab, the giant oarfish, the deepwater stingray, the seven-arm octopus,[6] and a number of squid species: the colossal squid (up to 14 m in length),[7] 대왕오징어(최대 12m),[7] 메갈로칸치아 피셰리, 튼튼한 곤봉오징어, 다나문어오징어, 코카투오징어, 대왕사마귀오징어, 마그나피나속 참다랑어오징어.

심해 거성은 일반적으로 1mm 메쉬를 통과하는 유기체인 메이오파우나에서는 관찰되지 않으며, 실제로 깊이에 따라 크기가 감소하는 역방향 경향을 나타냅니다.[8]

설명

저온

갑각류에서 깊이에 따른 크기 증가에 대한 설명은 위도에 따른 크기 증가에 대한 설명과 유사하다고 제안되었습니다(Bergmann's rule). 두 경향 모두 온도가 감소함에 따라 크기가 증가한다는 것을 포함합니다.[1] 위도에 따른 경향은 관련 종의 비교뿐만 아니라 널리 분포된 종 내에서도 같은 그룹 중 일부에서 관찰되었습니다.[1] 온도가 감소하면 세포 크기가 증가하고 수명이 증가하는 것으로 생각되며(후자는 성 성숙[8] 지연과도 관련이 있음), 이 두 가지 모두 최대 신체 크기가 증가합니다(평생 동안 지속적인 성장은 갑각류의 특징임).[1] 수직 온도 구배가 감소하는 북극과 남극 바다에서도 깊이에 따라 체구가 증가하는 경향이 감소하여 정수압이 중요한 매개 변수라고 주장합니다.[1]

온도는 거대관충의 크기에 영향을 미치는 유사한 역할을 하지 않는 것으로 보입니다. 주변 온도가 2~30 °C인 열수 분출구 군집에 서식하는 Riftia pachyptila의 길이는 2.7 m에 이르며,[9] 이는 추운 곳에 사는 Lamellibrachia luymesi의 길이와 비슷합니다. 그러나 전자는 성장 속도가 빠르고 수명이 2년 정도로 짧으며,[10] 후자는 성장 속도가 느리고 250년 이상 살 수도 있습니다.[11]

식량부족

몸의 크기가 커지면 널리 흩어져 있는 자원을 찾는 능력이 향상될 수 있기 때문에 400m 이상의 깊이에서 식량 부족도 요인으로 생각됩니다.[8] 플랑크톤 알이나 유충이 있는 유기체에서 다른 가능한 이점은 초기 저장된 먹이 저장량이 더 많은 더 큰 자손이 더 먼 거리를 표류할 수 있다는 것입니다.[8] 이 상황에 적응한 예로, 거대한 등족류는 가능할 때 먹이를 게걸스럽게 먹으며, 그들의 몸을 이동 능력을 손상시킬 정도로 팽창시킵니다.[12] 그들은 또한 감금된 상태에서 먹이 없이도 5년을 생존할 수 있습니다.[13][14]

Kleiber의 법칙에 따르면, 동물이 커질수록 신진대사가 더 효율적으로 됩니다. 즉, 동물의 기본 신진대사율은 대략 질량의 ¾ 파워까지 확장됩니다. 제한된 식량 공급 조건에서, 이것은 큰 규모에 추가적인 이점을 제공할 수 있습니다.

포식 압력 감소

추가적으로 발생할 수 있는 영향은 더 깊은 물에서 포식 압력이 감소한다는 것입니다.[16] 완족류를 대상으로 한 연구에 따르면 포식은 얕은 물보다 가장 깊은 곳에서 거의 10배나 덜 빈번했습니다.[16]

용존산소량 증가

용존 산소 수치도 심해 거성에 역할을 하는 것으로 생각됩니다. 저서 양서류 갑각류에 대한 1999년 연구에 따르면 최대 잠재적 유기체 크기는 더 깊은 물의 용존 산소 수준 증가와 직접적인 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다.[17] 해양에서의 용존 산소 용해도는 압력이 증가하고 염도 수준과 온도가 감소하기 때문에 깊이에 따라 증가하는 것으로 알려져 있습니다.[17]

이 추세 뒤에 있는 제안된 이론은 심해 거대성이 해수의 질식을 방지하기 위한 적응 특성이 될 수 있다는 것입니다.[18] 더 큰 유기체는 바다 내에서 더 많은 용존 산소를 섭취할 수 있어 충분한 호흡을 할 수 있습니다. 그러나 이렇게 산소 흡수가 증가하면 유기체가 유해하고 독이 될 정도로 높은 산소 수준을 가질 수 있는 독성 중독의 위험이 있습니다.[18]

갤러리

참고 항목

참고문헌

  1. ^ a b c d e Timofeev, S. F. (2001). "Bergmann's Principle and Deep-Water Gigantism in Marine Crustaceans". Biology Bulletin of the Russian Academy of Sciences. 28 (6): 646–650. doi:10.1023/A:1012336823275. S2CID 28016098.
  2. ^ C., McClain; M., Rex (1 October 2001). "The relationship between dissolved oxygen concentration and maximum size in deep-sea turrid gastropods: an application of quantile regression". Marine Biology. 139 (4): 681–685. Bibcode:2001MarBi.139..681C. doi:10.1007/s002270100617. ISSN 0025-3162. S2CID 83747571.
  3. ^ Hanks, Micah. "Deep Sea Gigantism: Curious Cases of Mystery Giant Eels". MysteriousUniverse. Retrieved 5 May 2019.
  4. ^ a b c d McClain, Craig (14 January 2015). "Why isn't the Giant Isopod larger?". Deep Sea News. Retrieved 1 March 2018.
  5. ^ Smithsonian Oceans. "Big Red Jellyfish". Smithsonian Oceans. Retrieved 5 May 2019.
  6. ^ Hoving, H. J. T.; Haddock, S. H. D. (27 March 2017). "The giant deep-sea octopus Haliphron atlanticus forages on gelatinous fauna". Scientific Reports. 7: 44952. Bibcode:2017NatSR...744952H. doi:10.1038/srep44952. PMC 5366804. PMID 28344325.
  7. ^ a b Anderton, Jim (22 February 2007). "Amazing specimen of world's largest squid in NZ". New Zealand Government. Archived from the original on 23 May 2010.
  8. ^ a b c d Gad, G. (2005). "Giant Higgins-larvae with paedogenetic reproduction from the deep sea of the Angola Basin? Evidence for a new life cycle and for abyssal gigantism in Loricifera?". Organisms Diversity & Evolution. 5: 59–75. doi:10.1016/j.ode.2004.10.005.
  9. ^ Bright, M.; Lallier, F. H. (2010). The biology of vestimentiferan tubeworms (PDF). Oceanography and Marine Biology - an Annual Review. Vol. 48. Taylor & Francis. pp. 213–266. doi:10.1201/ebk1439821169. ISBN 978-1-4398-2116-9. Archived from the original (PDF) on 31 October 2013. Retrieved 30 October 2013.
  10. ^ Lutz, R. A.; Shank, T. M.; Fornari, D. J.; Haymon, R. M.; Lilley, M. D.; Von Damm, K. L.; Desbruyeres, D. (1994). "Rapid growth at deep-sea vents". Nature. 371 (6499): 663. Bibcode:1994Natur.371..663L. doi:10.1038/371663a0. S2CID 4357672.
  11. ^ MacDonald, Ian R. (2002). "Stability and Change in Gulf of Mexico Chemosynthetic Communities" (PDF). MMS. Archived from the original (PDF) on 1 February 2017. Retrieved 30 October 2013.
  12. ^ Briones-Fourzán, Patricia; Lozano-Alvarez, Enrique (1991). "Aspects of the biology of the giant isopod Bathynomus giganteus A. Milne Edwards, 1879 (Flabellifera: Cirolanidae), off the Yucatan Peninsula". Journal of Crustacean Biology. 11 (3): 375–385. doi:10.2307/1548464. JSTOR 1548464.
  13. ^ Gallagher, Jack (26 February 2013). "Aquarium's deep-sea isopod hasn't eaten for over four years". The Japan Times. Retrieved 21 May 2013.
  14. ^ "I Won't Eat, You Can't Make Me! (And They Couldn't)". NPR. 22 February 2014. Retrieved 23 February 2014.
  15. ^ Kleiber, M. (1947). "Body Size and Metabolic Rate". Physiological Reviews. 27 (4): 511–541. doi:10.1152/physrev.1947.27.4.511. PMID 20267758.
  16. ^ a b Harper, E. M.; Peck, L. S. (2016). "Latitudinal and depth gradients in marine predation pressure". Global Ecology and Biogeography. 25 (6): 670–678. Bibcode:2016GloEB..25..670H. doi:10.1111/geb.12444.
  17. ^ a b Chapelle, Gauthier; Peck, Lloyd S. (1999). "Polar gigantism dictated by oxygen availability". Nature. 399 (6732): 114–115. Bibcode:1999Natur.399..114C. doi:10.1038/20099. ISSN 0028-0836. S2CID 4308425.
  18. ^ a b Verberk, Wilco C. E. P.; Atkinson, David (2013). "Why polar gigantism and Palaeozoic gigantism are not equivalent: effects of oxygen and temperature on the body size of ectotherms". Functional Ecology. 27 (6): 1275–1285. Bibcode:2013FuEco..27.1275V. doi:10.1111/1365-2435.12152. hdl:2066/123399. ISSN 0269-8463. JSTOR 24033996. S2CID 5636563.

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