심해어류

Deep-sea fish

심해어류는 햇빛에 비치는 지표수 아래의 어둠 속에서 사는 동물로, 바다후각성 또는 광자영역 아래에 있다. 랜턴피쉬는 단연코 가장 흔한 심해어다. 다른 심해어로는 손전등 물고기, 쿠키커터 상어, 브리스틀머스, 앵글러피쉬, 바이퍼피쉬, 그리고 몇몇 종의 뱀장어류 등이 있다.

알려진 해양 종의 약 2%만이 펠로피 환경에서 서식한다. 이것은 그들이 해저나 해저에 사는 벤트한 유기체와 반대로 물기둥에 산다는 것을 의미한다.[1] 심해 유기체는 일반적으로 욕실용(깊이 1000~4000m)과 심연(깊이 4000~6000m) 지역에 서식한다. 그러나 생물 발광과 같은 심해 유기체의 특성은 중층부(깊이 200~1000m) 영역에서도 볼 수 있다. 메소플라스틱 영역은 불협화음 영역으로, 빛은 최소하지만 여전히 측정할 수 있다는 것을 의미한다. 산소 최소층은 바다 속 장소에 따라 700m에서 1000m 깊이의 깊이에 존재한다. 이 지역은 또한 영양소가 가장 풍부한 곳이다. 욕탕심연구획진딧물인데, 빛이 이 해역을 관통하지 않는다는 뜻이다. 이 구역들은 서식하기 쉬운 해양 공간의 약 75%를 차지한다.[2]

후각영역(0~200m)은 빛이 물을 관통해 광합성이 발생하는 지역이다. 이것은 포토존으로도 알려져 있다. 이것은 전형적으로 물 아래 수백 미터 밖에 되지 않기 때문에, 심해는 바다 부피의 약 90%가 어둠 속에 있다. 심해 역시 3℃(37.4℃)를 거의 초과하지 않고 영하 1.8℃(28.76℃)까지 떨어지는 기온( 350℃ 또는 662℃를 초과할 수 있는 열수분출기 생태계는 제외), 산소 농도가 낮고, 대기 20~1000℃(2~100메가파스칼 사이)의 압력도 매우 적대적인 환경이다.[3]

환경

펠릭존 층의 축척도

깊은 바다에서는, 물이 후각 영역 아래로 멀리 뻗어 있고, 이러한 더 깊은 영역에서 살기에 적응한 매우 다른 종류의 펠러지 어류를 지원한다.[4] 깊은 물에서, 해양의 눈은 물기둥의 위층에서 대부분 유기적인 쓰레기들이 떨어지는 연속적인 소나기다. 그것의 기원은 생산적인 광자 구역 내의 활동에 있다. 해양의 눈은 죽거나 죽어가는 플랑크톤, 양성자(직경), 배설물, 모래, 그을음 및 기타 무기질 먼지를 포함한다. "눈꽃"은 시간이 지남에 따라 자라나 직경이 몇 센티미터에 이를 수 있으며, 해저에 도달하기 전에 몇 주 동안 이동한다. 그러나 해양 눈의 대부분의 유기성분은 미생물, 동물성 플랑크톤, 그리고 여과 동물들의 여정에서 처음 1,000미터 이내, 즉 후천성 구역 내에서 다른 여과 동물들에 의해 소비된다. 이러한 방식으로 해양 눈은 심해 중층마그네틱벤트닉 생태계의 토대라고 간주될 수 있다. 햇빛이 그들에게 닿을 수 없기 때문에 심해 생물들은 에너지원으로 해양의 눈에 크게 의존한다. 심해에는 빛이 없기 때문에(포도) 1차 생산자가 부족하다. 따라서, 욕조 내 대부분의 유기체는 수직 기둥의 높은 지역에서 나오는 해양 눈에 의존한다.

연등어, 용두사미, 바다도끼, 광어과 같은 심해 펠로마 집단은 때때로 의사양식이라고 불리는데, 이는 개방된 물에서 균등한 분포를 가지기보다는 구조적인 오아시스 주변, 특히 해산대륙 경사면에서 현저하게 높은 분포에서 발생하기 때문이다. 그 현상은 마찬가지로 구조물에 끌리는 먹이 종의 풍부함에 의해 설명된다.

정수압은 깊이 10m마다 1기압씩 상승한다.[5] 심해 유기체는 외부에서 작용하는 것과 같은 체내 압력이 있기 때문에 극한 압력에 짓눌리지 않는다. 그러나, 그들의 높은 내부 압력은 분자들이 함께 압착되기 때문에 세포막의 유동성을 감소시킨다. 세포막의 유동성은 생물학적 기능의 효율성, 가장 중요한 단백질 생산을 증가시키므로 유기체는 세포막의 지질에서 불포화지방산의 비율을 증가시킴으로써 이러한 상황에 적응해 왔다.[6] 내압의 차이 외에도, 이 유기체들은 후각성 영역에 사는 유기체들과 신진대사 반응 사이에 다른 균형을 발달시켰다. Life at the Limities의 저자 데이비드 와튼: 익스트림 환경의 유기체들은 "생물화학적 반응은 부피 변화를 동반한다. 반응으로 부피가 증가하면 압력에 의해 억제되는 반면 부피 감소와 연관되면 부피가 강화된다.[7] 이것은 그들의 신진대사 과정이 궁극적으로 유기체의 부피를 어느 정도 줄여야 한다는 것을 의미한다.

인간은 주름진 상어를 산 채로 마주치는 일이 거의 없기 때문에 거의 위험하지 않다.[8]

이런 가혹한 환경에서 진화한 대부분의 물고기들은 실험실 환경에서 생존할 수 없고, 그들을 감금해 두려는 시도는 그들의 죽음으로 이어졌다. 심해 유기체에는 가스가 가득 찬 공간(바쿠올)이 있다. 가스는 고압에서는 압축되고 저압에서는 팽창한다. 이 때문에 이 유기체들은 표면에 나오면 폭발하는 것으로 알려져 왔다.[7]

특성.

심연 수류탄 투척기의 기본 외부 특징과 표준 길이 측정에 대한 주석을 단 다이어그램.
리노치메라아틀란티카
Gigantactis등지느러미를 가진 심해어로, 첫 필라멘트가 매우 길어지고 생물 발광 광선 미끼가 곁들여진다.
빅아이 참치는 밤에는 에피펠러지대를, 낮에는 메소펠러지대를 순항한다.

심해 어류는 이 지역에서 살아남기 위해 다양한 적응을 진화시켰다. 이 물고기들 중 다수는 자연 조명이 없는 지역에 살고 있기 때문에, 먹이를 찾고 짝을 찾고 포식자를 피하는 데 시력에만 의존할 수 없다; 심해 어류는 그들이 살고 있는 극도의 아포토틱 영역으로 적절하게 진화했다. 이러한 유기체들 중 많은 수가 맹목적이며, 국부적 압력과 후각의 변화에 대한 민감성 같은 다른 감각에 의존하여 먹이를 잡고 잡히는 것을 피한다. 장님이 아닌 사람들은 크고 예민한 눈을 가지고 있어 생물 발광 빛을 사용할 수 있다. 이러한 눈은 인간의 눈보다 빛에 100배 정도 더 민감할 수 있다. 로독신(Rh1)은 눈의 막대 세포에서 발견되는 단백질로 동물들이 희미한 빛으로 볼 수 있도록 돕는다. 대부분의 척추동물이 보통 Rh1 opsin 유전자를 가지고 있는 반면, 몇몇 심해어들은 여러 Rh1 유전자를 가지고 있고, 한 종인 은빛 가시핀(Directtmus argenteus)은 38종을 가지고 있다.[9] Rh1 유전자의 이러한 증식은 깊은 바다 물고기들이 바다 속 깊은 곳에서 볼 수 있도록 도울 수 있다. 또한, 포식을 피하기 위해, 많은 종들이 그들의 환경과 섞이기 위해 어둡다.[10]

많은 심해 어류는 생물 발광성이며, 어둠에 적응한 매우 큰 눈을 가지고 있다. 생물 발광 유기체는 루시퍼린의 분자의 동요를 통해 생물학적으로 빛을 생산할 수 있으며, 이는 빛을 생산한다. 이 과정은 산소가 있는 곳에서 이루어져야 한다. 이들 유기체는 중층부 이하(200m 이하)에서 흔히 볼 수 있다. 심해어 50% 이상은 물론 새우, 오징어 일부 종도 생물 발광이 가능하다. 이들 유기체의 약 80%는 광선세포 즉, 어두운 착색에 인접한 발광세균을 포함하는 빛을 생성하는 선세포들을 가지고 있다. 이러한 광포자 중 일부는 인간의 눈에 보이는 것과 마찬가지로 렌즈를 함유하고 있는데, 이것은 빛의 발현을 강화하거나 감소시킬 수 있다. 빛을 내는 능력은 유기체의 에너지의 1%만을 필요로 하며 많은 목적을 가지고 있다. 그것은 낚시어처럼 먹이를 찾고 먹이를 유인하는 데 사용된다; 순찰으로 영토를 주장하고, 의사소통하고 짝을 찾고, 탈출하기 위해 일시적으로 맹수들의 주의를 분산시키거나 눈을 멀게 하는 데 사용된다. 또한 어떤 빛이 여전히 침투하는 메소펠라믹에서는 어떤 생물은 그림자가 드리워지지 않도록 위에서부터 빛의 색과 강도에 맞추어 배를 밝혀 그 아래의 포식자로부터 위장한다. 이 전술은 반감각이라고 알려져 있다.[11]

심해 어류의 수명은 일부 어종이 얕은 물에서 태어나 성숙할 때 가라앉는다고 해도 전적으로 깊은 물이 될 수 있다. 알과 유충이 서식하는 깊이에 상관없이, 그들은 전형적으로 펠라릭이다. 이 플랑크토닉 - 표류 - 생활 방식은 중립적인 부력을 필요로 한다. 이를 유지하기 위해 알과 유충은 혈장에 기름 방울을 함유하는 경우가 많다.[12] 이 유기체들이 완전히 성숙된 상태일 때 그들은 물기둥에서 그들의 위치를 유지하기 위해 다른 적응이 필요하다. 일반적으로, 물의 밀도는 유기체를 떠다니게 하는 부력의 측면인, 부력을 유발한다. 이에 대항하기 위해서는 유기체의 밀도가 주변 물의 밀도보다 커야 한다. 대부분의 동물 조직은 물보다 밀도가 높기 때문에, 그들은 그들을 떠다니게 하기 위해 평형을 찾아야 한다.[13] 많은 유기체들이 수면을 유지하기 위해 수영 방광(가스 충치)을 발달시키지만, 그들 환경의 높은 압력 때문에 심해 어류들은 보통 이 장기를 가지고 있지 않다. 대신에 그들은 유체 역학 양력을 제공하기 위해 하이드로포일과 유사한 구조물을 보여준다. 물고기가 깊숙히 살수록 젤리 같은 살과 뼈 구조가 최소화된다는 사실도 밝혀졌다. 그들은 높은 지방 함량, 크기, 두께 및 미네랄 함량을 줄임으로써 달성되는 골격 중량의 감소, 그리고 수적 축적을 통해 그들의 조직 밀도를 감소시킨다. 그리고 수분은 그들을[14] 표면 물고기보다 느리고 덜 민첩하게 만든다.

심해 환경에 도달하는 광합성 빛의 빈약한 수준 때문에, 대부분의 물고기들은 더 높은 수준에서 가라앉는 유기 물질에 의존해야 하며, 드문 경우라면 영양분을 위해 열수 분출구에 의존해야 한다. 이로 인해 심해는 얕은 지역보다 생산성이 훨씬 떨어진다. 또한, 펠라믹 환경의 동물들은 희박하고 음식이 자주 나오지 않는다. 이 때문에 유기체는 생존할 수 있는 적응력이 필요하다. 어떤 사람들은 먹잇감을 찾거나 깊은 바다의 칠흑 같은 어둠 속에서 짝을 유혹하는 것을 도와줄 긴 더듬이를 가지고 있다. 특히 심해 낚시꾼 물고기는 얼굴에서 튀어나온 긴 낚싯대 같은 적응증을 가지고 있는데, 그 끝에는 벌레처럼 꿈틀거리며 먹이를 유인하는 생물 발광성 피부 조각이다. 어떤 물고기들은 자신들과 같은 크기나 더 큰 다른 물고기들을 먹어야 하고 그들은 그것들을 효율적으로 소화할 수 있도록 적응이 필요하다. 큰 날카로운 이빨, 경첩이 달린 턱, 불균형하게 큰 입, 확장 가능한 몸체는 심해어가 이를 위해 가지고 있는 몇 가지 특성이다.[10] 뱀장어는 이러한 특성을 보이는 유기체의 한 예다.

서로 다른 펠로직과 깊은 물의 벤트닉 존에 있는 물고기는 신체적으로 구조화되어 있고, 서로 현저하게 다른 방식으로 행동한다. 각 영역 내에 공존하는 종의 집단은 모두 플랑크톤 피더, 욕실성 앵글러피드, 심층수 벤트릭 래트테일 등 비슷한 방식으로 작용하는 것으로 보인다.[15]

가시가 있는 지느러미를 가진 광 지느러미 종은 심해어류 중에서 드물게 발견되는데, 이는 심해어가 고대에 서식하고 있고 환경에 잘 적응해 있어 더 많은 현대 어류에 의한 침입은 성공하지 못했음을 시사한다.[16] 현존하는 몇 개의 광선 지느러미는 주로 베리시폼램프리폼에 있는데, 이 지느러미 역시 고대의 형태다. 대부분의 심해 펠로마틱 물고기는 그들 자신의 명령에 속하며, 심해 환경에서 오랜 진화를 암시한다. 이와는 대조적으로, 심해 벤트히크 종은 관련된 얕은 물 물고기를 많이 포함하는 순서에 있다.[17]

메소플릭 물고기

메소플릭 물고기
대부분의 메소플릭 어류는 작은 필터 피더로 밤에 올라가서 후피플릭 존의 영양분이 풍부한 물을 먹고 산다. 낮에는 포식자로부터 비교적 안전한 중층부의 어둡고 차가운 산소 결핍의 물로 돌아온다. 랜턴피쉬는 전체 심해어 바이오매스의 65%를 차지하며 세계 해양의 깊은 산란층에 크게 기여하고 있다.
대부분의 메소플라스틱 물고기들은 매복 포식자들인데, 이 사베르토스 물고기처럼 망원경으로 위를 향하고 있는 눈을 이용해 위의 어둠을 배경으로 실루엣으로 보이는 먹이를 골라낸다. 그들의 재발된 이빨은 포획된 물고기가 뒤로 물러나는 것을 막는다.
남극 이빨고기는 먹잇감의[20] 실루엣을 감지하는 데 적응한 위쪽으로 보이는 큰 눈을 가지고 있다.
발리예는 통 모양의 관 모양의 을 가지고 있으며, 일반적으로 위쪽으로 향하지만 앞쪽으로[21] 회전할 수 있다.
망원경 물고기는 큰 앞쪽을 가리키는 망원경으로 큰 렌즈를[22] 가지고 있다.

후각영역 아래에서는 상태가 급변한다. 200미터에서 약 1000미터 사이, 빛은 거의 없을 때까지 계속 희미해진다. 온도는 열전선을 통해 3.9°C(39°F)에서 7.8°C(46°F) 사이의 온도로 떨어진다. 이것은 황혼 또는 중간 마법 지역이다. 압력은 10미터마다 한 대기의 비율로 계속 증가하는 반면, 영양분 농도는 용존 산소와 물이 순환하는 속도와 함께 떨어진다.[4]

제2차 세계대전 당시 새로 개발된 수중 음파탐지기 기술을 이용해 수중 음파탐지기들은 낮에는 300~500m, 밤에는 이보다 깊이가 낮은 가짜 해저로 보이는 것에 어리둥절해했다. 이것은 수중 음파 탐지기를 비추는 수영 방광선을 가진 수백만 마리의 해양 유기체, 특히 가장 작은 중간고사 물고기 덕분인 것으로 밝혀졌다. 이 유기체들은 해질 무렵 플랑크톤을 먹기 위해 얕은 물로 이동한다. 달이 뜨면 층이 더 깊어지고, 구름이 달 위를 지나가면 얕아질 수 있다. 이 현상은 깊은 산란층으로 알려지게 되었다.[23]

대부분의 메소플랑크 피쉬는 매일 수직 이동을 하고, 밤에 후두피로 이동하며, 종종 동물성 플랑크톤과 비슷한 이동을 하고, 낮 동안 안전을 위해 깊은 곳으로 돌아간다.[4][24] 이러한 수직 이동은 종종 큰 수직 거리에서 발생하며, 수영 방광의 도움을 받아 수행된다.[16] 수영 방광은 물고기가 위로 올라가고 싶을 때 부풀어 오르게 되는데, 메스소플레지대의 고기압으로 볼 때, 이것은 상당한 에너지를 필요로 한다. 물고기가 올라감에 따라, 수영 방광의 압력이 조절되어 그것이 터지지 않도록 해야 한다. 물고기가 깊은 곳으로 돌아가고 싶을 때, 수영 방광은 퇴화된다.[25] 일부 중간고사 어류는 온도가 50°F(10°C)~69°F(20°C)로 변하는 열선(thermocline)을 통해 매일 이동하기 때문에 온도 변화에 대한 상당한 공차를 보인다.[26]

이 물고기들은 근육질의 신체, 오슬로이드화된 뼈, 비늘, 잘 발달된 아가미와 중추신경계, 그리고 큰 심장과 신장을 가지고 있다. 메소펠라믹 플랑크톤 피더는 작은 입과 고운 아가리 래커를 가지고 있는 반면, 가시나무는 더 큰 입을 가지고 있고, 아가리 래커를 더 세게 한다.[4]

메소플릭 물고기는 낮은 조명 조건 하에서 활동적인 생활에 적응한다. 대부분 눈이 큰 시각적 포식자다. 더 깊은 물고기의 일부는 큰 렌즈를 가진 관 모양의 눈을 가지고 있고 위를 바라보는 막대 세포만 가지고 있다. 이것들은 쌍안경의 시력과 작은 빛 신호에 큰 감도를 준다.[4] 이러한 적응은 측면 시야를 희생시켜 단자 시력을 향상시키고, 포식자가 오징어, 오징어, 오징어, 오징어, 오징어, 그리고 그 위의 암울함에 맞서 실루엣이 있는 작은 물고기들을 골라낼 수 있게 한다.

중피성 물고기는 보통 방어적인 가시가 부족하며, 다른 물고기로부터 위장하기 위해 색을 사용한다. 매복 포식자는 검거나 검거나 빨갛다. 빨강 파장은 길수록 심해에 도달하지 않기 때문에 빨강은 사실상 검정과 같은 기능을 한다. 철새의 형태는 반향의 은빛 색상을 사용한다. 배꼽에는 종종 낮은 등급의 빛을 내는 광자를 표시한다. 아래에서 위를 바라보는 포식자에게 이 생물 발광은 물고기의 실루엣을 위장한다. 그러나 이러한 맹수들 중 일부는 주변 빛을 여과하는 노란색 렌즈를 가지고 있어 생물 발광을 볼 수 있게 한다.[27]

바릴레예의 한 종인 브라운스너트 스푸크피쉬는 렌즈가 아닌 거울을 사용하여 눈에 이미지를 집중시킨 것으로 알려진 유일한 척추동물이다.[28][29]

심해어 표본을 채취하면 전체 심해어 바이오매스의 65%를 랜턴피쉬가 차지하는 것으로 나타났다.[30] 사실, 랜턴피쉬는 모든 척추동물들 중에서 가장 널리 분포하고, 인구가 많고, 다양하며, 더 큰 유기체의 먹잇감으로서 중요한 생태학적 역할을 하고 있다. 랜턴피쉬의 추정 전 세계 생물량은 5억5000만~6억6000만t으로 전 세계 어획량 어획량의 몇 배에 달한다. 랜턴피쉬는 또한 세계 해양의 깊은 산란층을 담당하는 생물총량의 대부분을 차지한다.[31]

큰눈참치는 다른 물고기를 잡아먹는 후각성/메소팔릭 종이다. 위성 태깅을 통해 빅아이 참치는 종종 낮 동안 수면 아래 깊은 곳을 순항하며, 때로는 500m 깊이까지 다이빙을 하는 긴 시간을 보내는 것으로 나타났다. 이러한 움직임은 심층 산란층에서 먹이 생물의 수직 이동에 대응한 것으로 생각된다.

욕실용어류

욕실용어류
혹등 앵글러피쉬는 욕조의 복병 포식자로, 생물 발광 미끼로 먹이를 유혹한다. 그것은 자기보다 더 큰 먹이를 먹을 수 있는데, 입을 열면 물이 스며들어 삼킨다.[36]
위의 "스파크 앵글 마우스"와 같은 많은 브리스틀머스 종들도 자신보다 더 큰 먹이를 삼킬 수 있는 욕실성 매복 포식자들이다.[37] 그들은 척추동물 가족 중에서 가장 풍족하다.[37]
젊고 붉은 살찐 고래고기는 요각류를 먹기 위해 밤마다 하단 중간 마법 구역으로 수직 이동한다. 수컷이 성인으로 전환하면 거대한 간을 발달시킨 다음 턱이 닫힌다. 그들은 더 이상 먹지 않고 간에 저장된 에너지를 계속 대사한다.[38][39]
슬로운의 독사어는 욕조의 깊이를 벗어나 수면 근처로 야간 이동을 할 수 있다.[40]
널리 퍼진 송곳니는 몸 크기에 비례하여 어떤 물고기보다도 큰 이빨을 가지고 있다.[41] 그들의 흉포한 모습에도 불구하고, 욕조 물고기는 보통 약하게 근육질되고 너무 작아서 인간에게 어떤 위협도 나타내지 못한다.

메소페라믹스존 아래는 칠흑같이 어둡다. 이것은 1000미터에서 바닥 깊은 수심 벤트릭 구역까지 확장된 자정(또는 욕조 구역)이다. 물이 유난히 깊으면 4000m 이하의 펠릭존을 자정 하층(혹은 심연피질존)이라고 부르기도 한다. 이 구역의 온도는 섭씨 1~4도이며 완전히 진딧물이다.

이 구역들 전체에서 상태는 어느 정도 균일하다; 어둠은 완벽하고, 압력은 짓눌리고, 온도, 영양소, 용존 산소 농도는 모두 낮다.[4]

욕실성 물고기는 이러한 조건들에 대처하기 위해 특별한 적응력을 가지고 있다 – 그들은 신진대사가 느리고 특별한 식단을 가지고 있으며, 어떤 것이든 기꺼이 먹는다. 그들은 음식을 찾는데 에너지를 낭비하기보다는 앉아서 기다리는 것을 더 좋아한다. 욕실성 물고기의 행동은 중간성 물고기의 행동과 대조될 수 있다. 메소플릭 물고기는 종종 매우 이동성이 높은 반면, 욕실용 물고기는 거의 모두 대기하고 있는 포식자여서 보통 이동 중에 거의 에너지를 소비하지 않는다.[42]

지배적인 욕실성 물고기는 작은 칫솔낚시질이다; 송곳니, 독수리, 다게르투디나, 배러큐디나가 또한 흔하다. 이 물고기들은 작고, 길이가 약 10 센티미터 정도 되며, 25 센티미터보다 길지 않다. 그들은 대부분의 시간을 먹이가 나타나거나 인광에 이끌리도록 물기둥에서 끈기 있게 기다리며 보낸다. 욕실용 욕실용 구역에서 이용할 수 있는 에너지가 적은 것은 데트리투스, 패칼 물질, 그리고 때때로 무척추동물이나 메소펠라믹 어류의 형태로 위에서부터 여과된다.[42] 후두정맥영역에서 유래한 음식의 약 20%는 중두정맥영역까지 떨어지지만,[23] 약 5%만이 욕실용영역까지 여과한다.[36]

욕실성 어류는 좌식성 어류로서, 음식이나 가용 에너지가 거의 없는 서식지에서 최소한의 에너지를 생산하도록 적응되어 있으며, 햇빛도 들지 않고, 생물 발광만 가능하다. 그들의 몸은 약하고, 물기가 많은 근육과 골격 구조로 길쭉하다. 물고기의 많은 부분이 물이기 때문에, 그들은 이 깊은 곳의 큰 압력에 의해 압축되지 않는다. 그들은 종종 이빨이 재발한 확장 가능하고 경첩이 달린 을 가지고 있다. 그들은 비늘이 없고 날씬하다. 중추신경계는 측선과 후각계에 국한되어 있고, 눈은 작고 제 기능을 하지 못할 수 있으며 아가미, 신장, 심장, 수영 방광 등이 작거나 실종되어 있다.[36][43]

이것들은 물고기 애벌레에서 발견되는 것과 같은 특징인데, 이것은 그들의 진화 과정에서 목욕성 물고기가 네오테니를 통해 이러한 특징들을 획득했음을 암시한다. 유충과 마찬가지로, 이러한 특징들은 물고기들이 에너지를 거의 소비하지 않고 물 속에 매달려 있게 한다.[44]

이들의 흉포한 모습에도 불구하고 깊은 곳의 이 짐승들은 대부분 근육이 약한 미니어처 물고기들로, 인간에게 어떤 위협도 나타내기에는 너무 작다.

심해 어류의 수영 방광은 없거나 거의 작동하지 않으며, 욕실성 어류는 보통 수직 이동을 하지 않는다. 그렇게 큰 압력으로 방해를 채우는 것은 엄청난 에너지 비용을 초래한다. 심해어 중에는 어릴 때 기능하는 물갈퀴가 있어 상층부에 서식하지만 물고기가 성충 서식지로 내려갈 때 시들거나 지방으로 가득 차기도 한다.[45]

가장 중요한 감각 체계는 대개 소리에 반응하는 내이, 수압의 변화에 반응하는 횡선이다. 후각 체계는 냄새로 암컷을 찾는 수컷에게도 중요할 수 있다.[46] 욕실성 물고기는 흑색 또는 때로는 적색이며, 광자극이 거의 없다. 광포자를 사용할 때는 주로 먹이를 유인하거나 짝을 유인하는 것이다. 식량이 매우 부족하기 때문에, 목욕하는 충동적인 포식자들은 그들의 먹이 습관에 있어서 선택적이지는 않지만, 가까이 오는 것은 무엇이든 충분히 잡는다. 큰 먹이를 잡기 위해 날카로운 이빨을 가진 큰 입과 삼켜버린 작은 먹잇감이 빠져나가지 못하게 하는 겹치는 길드 러커로 이를 이뤄낸다.[43]

이 구역에서 짝을 찾는 것은 쉽지 않다. 어떤 종은 생물 발광에 의존하는데, 생물 발광 패턴은 특정 종에만 있는 것이다. 또 다른 것은 난자와 정자를 둘 다 생산할 수 있는 기회를 두 배로 늘린 헤르마프로디테이다.[36] 암컷 앵글러피쉬는 작은 수컷들을 유인하기 위해 페로몬을 방출한다. 수컷은 그녀를 발견하면 그녀를 물고 놓지 않는다. 앵글러피쉬종인 하플로프린 몰리스의 수컷이 암컷의 피부를 물면 입의 피부와 몸통을 소화하는 효소를 분비해 두 개의 순환계가 결합할 정도로 결합한다. 그 후 수컷은 위축되어 한 쌍의 생식선에 지나지 않는다. 이러한 극단적인 성적 이형성은 암컷이 새끼를 낳을 준비가 되었을 때, 즉시 짝을 구할 수 있도록 보장한다.[47]

오징어, 큰고래, 문어, 스폰지, 브라치오포드, 바다별, 에치노이드 등 목욕용 욕조 지역에 물고기 이외의 많은 형태가 서식하지만 이 구역은 물고기가 서식하기 어렵다.

고압에 대한 적응

물고기가 더 깊은 바다로 이동함에 따라, 머리 위의 물의 무게는 물고기에 대한 정수압을 증가시킨다. 이 증가된 압력은 수심 10미터마다 약 하나의 표준 대기(한 대기기는 위 대기압에 의해 바다 표면에서 발휘되는 압력)에 달한다. 욕실성 구역의 바닥에 있는 물고기의 경우, 이 압력은 약 400 대기(평방인치당 거의 6000파운드)에 달한다.[50]

심해 유기체는 세포와 생리적 수준에서 적응하여 큰 압박의 환경에서 생존할 수 있게 한다. 이러한 적응을 하지 않는 것은 얕은 수종이 활동할 수 있는 깊이를 제한한다. 높은 수준의 외압은 신진대사 과정과 생화학적 반응이 어떻게 진행되는지에 영향을 미친다. 많은 화학 반응의 평형은 압력에 의해 방해받고, 압력은 부피 증가를 초래하는 과정을 억제할 수 있다. 많은 생물학적 과정의 핵심 요소인 물은 부피 변화에 매우 민감하다. 주로 세포 액의 성분이 물 구조에 영향을 미치기 때문이다. 따라서 물 조직의 변화를 유도하는 효소 반응은 시스템의 부피를 효과적으로 변화시킨다.[51] 촉매 반응을 담당하는 단백질은 일반적으로 약한 결합에 의해 결합되며, 그 반응은 대개 볼륨 증가를 수반한다.[52]

이러한 변화에 적응하기 위해 심해어의 단백질 구조와 반응 기준을 이러한 조건에서 반응을 수행하기 위해 압력을 견디도록 적응시켰다. 고압 환경에서 빌라이어 세포막은 유동성의 손실을 경험한다. 심해 세포막은 불포화 지방산 비율이 높은 인산염 빌레이어를 선호해 해수면보다 유동성이 높다.

수심 2253m의 다비드슨 해운에 있는 꼬리꼬리 코리파에노이드(abyssal grenadier)의 갑옷(abyssal grenadier)이다.

심해종들은 고기압과 저온 환경은 부정적인 엔탈피 변화를 선호하고 엔트로피 반응에 대한 의존도를 낮추기 때문에 표면 수준 유기체에 비해 엔트로피엔탈피의 변화가 낮다. 구조적인 관점에서 보면 G액틴의 3차 구조로 인한 심해어의 구상 단백질은 표면 수준 물고기에 비해 상대적으로 단단하다.[51] 심해어의 단백질이 표면의 물고기와 구조적으로 다르다는 사실은 심해어의 근육 섬유로부터 액틴이 극도의 내열성이 있다는 관찰로부터 명백하다; 도마뱀에서 발견되는 것과 유사한 관찰이다. 이러한 단백질은 높은 수준의 열 안정성을 유도하는 단백질의 3차 구조의 결합을 수정함으로써 구조적으로 강화된다.[52] 단백질은 구조적으로 강화되어 3차 구조에서 결합의 수정으로 압력에 저항한다.[52] 따라서 열성 사막 파충류의 높은 체온과 유사한 높은 수압은 단단한 단백질 구조를 선호한다.

Na+/K+ -ATPase지단백질 효소로 오스모게레이션에서 두드러진 역할을 하며 정수압의 영향을 많이 받는다. Na+/K+ -ATPase의 억제는 압력에 의한 압축 증가 때문이다. Na+/K+ -ATPase 반응의 속도 제한 단계는 단백질을 둘러싼 빌레이어의 확장을 유도하여 부피가 증가한다. 부피가 증가하면 Na+/K+ -ATPase 반응도가 높은 압력에 취약해진다. 심해어의 경우 길르 조직 그램 당 Na+/K+ -ATPase 활성도가 낮더라도 심해어의 Na+/K+ -ATPases는 얕은 물에 비해 정수압의 내성이 훨씬 높다. 는 C. acrolepis(깊이 약 2000m) 종과 C. armatus의 Na+/K+ - ATPases가 압력에 훨씬 덜 민감한 하달펠러스의 상대인 C. acrolepis(깊이 약 4000m) 사이에 예시된다. 압력에 대한 이러한 저항은 Na+/K+ -ATPase의 단백질과 지질 모이에티 내 적응을 통해 설명할 수 있다.[53]

랜턴피쉬

랜턴피쉬

심해 어획을 통한 표본을 추출하면 전체 심해어 바이오매스의 65%를 랜턴피쉬가 차지하는 것으로 나타났다.[30] 사실, 랜턴피쉬는 모든 척추동물들 중에서 가장 널리 분포하고, 인구가 많고, 다양하며, 더 큰 유기체의 먹잇감으로서 중요한 생태학적 역할을 하고 있다. 전 세계 어획량의 몇 배인 5억 5천만~6억 6천만 미터 톤으로 추산되는 전 세계 어획량을 가진 랜턴피쉬는 또한 세계 해양의 깊은 산란층을 담당하는 바이오매스의 대부분을 차지한다. 남해에서는 멱토피드들이 오징어왕펭귄과 같은 포식자들에게 크릴에게 대체 식자원을 제공한다. 비록 이 물고기들이 풍부하고 번식력이 강하지만, 현재 몇몇 상업적인 랜턴피쉬 어장만이 존재한다: 이것들은 남아프리카, 북극 이남, 오만 만에서의 제한된 운영을 포함한다.

멸종위기종

캐나다 과학자들의 2006년 연구는 상업적 어업대륙붕에서 1600미터 깊이로 내려가는 대륙붕의 경사면으로 이동하면서 푸른 해꼬리, 가시가 있는 뱀장어 등 5종의 심해어가 멸종 위기에 처한 것을 발견했다. 인간과 비슷한 나이에 성적인 성숙기에 도달하는 이들 물고기의 느린 번식이 과도한 어업에서 회복할 수 없는 주요 원인 중 하나이다.[54]

참고 항목

인용구

  1. ^ 트루히요 2011, 페이지 354. 대상
  2. ^ 트루히요 2011, 페이지 365. 대상
  3. ^ 트루히요 2011, 페이지 457, 460. 대상
  4. ^ a b c d e f Moyle 2004, 페이지 585.
  5. ^ 2002년 페이지 198. 198.
  6. ^ 2002, 페이지 199, 201–202.
  7. ^ a b 2002 페이지 199.
  8. ^ Compagno, L. J. V. (1984). Sharks of the World: An Annotated and Illustrated Catalogue of Shark Species Known to Date. Food and Agricultural Organization of the United Nations. pp. 14–15. ISBN 92-5-101384-5.
  9. ^ Musilova, Zuzana; Cortesi, Fabio; Matschiner, Michael; Davies, Wayne; Patel, Jagdish; Stieb, Sara; de Busserolles, Fanny; Malmstrøm, Martin; Tørresen, Ole; Brown, Celeste; Mountford, Jessica; Hanel, Reinhold; Stenkamp, Deborah; Jakobsen, Kjetill; Carleton, Karen; Jentoft, Sissel; Marshall, Justin; Salzburger, Walter (2019). "Vision using multiple distinct rod opsins in deep-sea fishes". Science. American Association for the Advancement of Science. 364 (6440): 588–592. Bibcode:2019Sci...364..588M. doi:10.1126/science.aav4632. PMC 6628886. PMID 31073066. Retrieved 10 May 2019.
  10. ^ a b 트루히요 2011, 페이지 415. 대상
  11. ^ 트루히요 2011, 페이지 414–5. 대상
  12. ^ 랜달 1997, 페이지 217.
  13. ^ 랜달 1997, 페이지 195.
  14. ^ 랜달 1997, 페이지 196, 225.
  15. ^ Moyle 2004, 페이지 591. 대상 (
  16. ^ a b Haedrich R. L. (1996) "심층수 물고기: 지구상에서 가장 생활 공간에서 진화와 적응" 49(sA):40–53.
  17. ^ Moyle 2004, 페이지 586.
  18. ^ a b c Moyle 2004, 페이지 571. (
  19. ^ 프루즈, 레이너; 파울리, 다니엘 (eds.) (2009) 피쉬베이스에 있는 "아크로펠레쿠스 아쿨레아투스". 2009년 8월 버전.
  20. ^ 프루즈, 레이너; 파울리, 다니엘 (eds.) (2009) 피쉬베이스 "Dissostichus mawsoni". 2009년 8월 버전.
  21. ^ 관 모양의 눈과 투명한 머리를 가진 심해 물고기의 미스터리 과학데일리, 2009년 2월 24일.
  22. ^ 프루즈, 레이너; 파울리, 다니엘 (eds.) (2010) 피쉬베이스에 있는 "기간투라 추니" 2010년 10월 버전.
  23. ^ a b Ryan P, "심해의 생물: 메소펠라틱" Te Ara 뉴질랜드 백과사전 2007년 9월 21일 업데이트.
  24. ^ 본 & 무어 2008, 페이지 38.
  25. ^ Douglas E. L., Friedl W. A., Pickwell G. V. (1976). "Fishes in oxygen-minimum zones: blood oxygenation characteristics". Science. 191 (4230): 957–959. Bibcode:1976Sci...191..957D. doi:10.1126/science.1251208. PMID 1251208.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
  26. ^ Moyle 2004, 페이지 590. (
  27. ^ Munz W. R. A. (1976). "On yellow lenses in mesopelagic animals". Marine Biological Association of the UK. 56 (4): 963–976. doi:10.1017/S0025315400021019.
  28. ^ Wagner, H. J.; Douglas, R. H.; Frank, T. M.; Roberts, N. W.; Partridge, J. C. (2009). "A Novel Vertebrate Eye Using Both Refractive and Reflective Optics". Current Biology. 19 (2): 108–114. doi:10.1016/j.cub.2008.11.061. PMID 19110427. S2CID 18680315.
  29. ^ 스미스, L. (2009년 1월 8일) "눈이 네 개 달린 물고기는 깊은 바다 어둠 속을 볼 수 있다." 타임즈 온라인. 타임즈 신문사 2009년 3월 14일에 회수되었다.
  30. ^ a b 팩스턴 1998, 페이지 127–8. 대상 (
  31. ^ R. Cornejo; R. Koppelmann; T. Sutton. "Deep-sea fish diversity and ecology in the benthic boundary layer".
  32. ^ a b Kenaley, C. P. (2007). "Revision of the Stoplight Loosejaw Genus Malacosteus (Teleostei: Stomiidae: Malacosteinae), with Description of a New Species from the Temperate Southern Hemisphere and Indian Ocean". Copeia. 2007 (4): 886–900. doi:10.1643/0045-8511(2007)7[886:ROTSLG]2.0.CO;2.
  33. ^ Sutton, T. T. (2005). "Trophic ecology of the deep-sea fish Malacosteus niger (Pisces: Stomiidae): An enigmatic feeding ecology to facilitate a unique visual system?". Deep-Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers. 52 (11): 2065–2076. Bibcode:2005DSRI...52.2065S. doi:10.1016/j.dsr.2005.06.011.
  34. ^ Moyle 2004, 페이지 336.
  35. ^ 프루즈, 레이너; 파울리, 다니엘 (eds.) (2010) 피쉬베이스 "아노탑테루스 파라오" 2010년 4월 버전.
  36. ^ a b c d Ryan P "심해의 생물: 욕실용 욕실 구역" Te Ara - 뉴질랜드의 백과사전 2007년 9월 21일 업데이트.
  37. ^ a b Froese, Rainer, Daniel Pauly, eds. (2009) 피쉬베이스 "고노스토마". 2009년 8월 버전.
  38. ^ "Connecting knowledge and people for more than 10 years". Archived from the original on 9 July 2012.
  39. ^ "Scientists solve mystery: 3 fish are all the same". 22 January 2009. Retrieved 22 January 2009.
  40. ^ 프루즈, 레이너; 파울리, 다니엘 (eds.) (2010) 피쉬베이스 "Chauliodus sloani". 2010년 4월 버전.
  41. ^ 프루즈, 레이너; 파울리, 다니엘 (eds.) (2009) 피시베이스 "아놉로고스터 코르누타". 2009년 8월 버전.
  42. ^ a b Moyle 2004, 페이지 594. (
  43. ^ a b Moyle 2004, 페이지 587. (
  44. ^ 마샬(1984) "심해 어류의 유전적 경향", 포츠 GW 및 우튼 RJ(1984) 페이지 91-101 (에드) 어류 재생산: 영국 섬 어업 협회 전략 및 전술.
  45. ^ Horn MH (1970). "The swim bladder as a juvenile organ in stromateoid fishes". Breviora. 359: 1–9.
  46. ^ Jumper GY, Bair RC (1991). "Location by olfaction: a model and application to the mating problem in the deep-sea Hatchetfish Argyropelecus hemigymnus". The American Naturalist. 138 (6): 1431–58. doi:10.1086/285295. JSTOR 2462555. S2CID 84386858.
  47. ^ Theodore W. Pietsch (1975). "Precocious sexual parasitism in the deep sea ceratioid anglerfish, Cryptopsaras couesi Gill". Nature. 256 (5512): 38–40. Bibcode:1975Natur.256...38P. doi:10.1038/256038a0. S2CID 4226567.
  48. ^ Jordan, D.S. (1905). A Guide to the Study of Fishes. H. Holt and Company.
  49. ^ 프루즈, 레이너; 파울리, 다니엘 (eds.) (2009) 피쉬베이스에 있는 "치아모돈 니제르". 2009년 8월 버전.
  50. ^ Scott, Thomas R.; Powell, James (2018). The Universe as It Really Is: Earth, Space, Matter, and Time. Columbia University Press. doi:10.7312/scot18494. ISBN 978-0-231-54576-1. S2CID 125357269.
  51. ^ a b Hochachka 1984.
  52. ^ a b c 프리데 2017, 페이지 87–138.
  53. ^ Somero, G N (1992). "Adaptations to High Hydrostatic Pressure". Annual Review of Physiology. 54 (1): 557–577. doi:10.1146/annurev.ph.54.030192.003013. ISSN 0066-4278. PMID 1314046.
  54. ^ Devine Jennifer A., Baker Krista D., Haedrich Richard L. (2006). "Fisheries: Deep-sea fishes qualify as endangered". Nature. 439 (7072): 29. Bibcode:2006Natur.439...29D. doi:10.1038/439029a. PMID 16397489. S2CID 4428618.{{cite journal}}: CS1 maint : 복수이름 : 작성자 목록(링크)

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