In den tiefsten und kältesten Teilen des Ozeans können Meeresbewohner – hauptsächlich Wirbellose oder Tiere ohne Rückgrat – gigantische Ausmaße erreichen. Tintenfische, Seespinnen, Würmer und eine Vielzahl anderer Tierarten wachsen zu Größen heran, die verwandte Arten auf der ganzen Welt in den Schatten stellen. Das Phänomen heißt Gigantismus.
Der kolossale Tintenfisch (Mesonychoteuthis hamiltoni ) in subantarktischen Gewässern ist etwa 14 mal länger als der Pfeilkalmar (Nototodarus sloanii). ) in Neuseeland verbreitet, laut Te Ara the Encyclopedia of New Zealand . Tief in den abgelegenen Gewässern des Pazifiks gibt es einen Meeresschwamm von der Größe eines Minivans . Aber was hat es mit den tiefen und kalten Meeresgewässern auf sich, die Kreaturen so groß werden lassen? Es kann sein, dass das Überleben es erfordert, und Faktoren in den extrem kalten Gewässern ermöglichen dies.
Laut einer 2006 im Journal of Biogeography veröffentlichten Studie sind die Ressourcen in den tiefsten Teilen des Ozeans stark begrenzt, ähnlich wie in Inselökosystemen . Ein Großteil der Nahrung stammt aus flacheren Gewässern und nur ein Bruchteil davon sickert in die Meerestiefen. Wenn Nahrung knapp ist, ist es laut Alicia Bitondo, einer erfahrenen Aquarianerin am Monterey Bay Aquarium in Kalifornien, die mit Tiefseearten arbeitet, von großem Vorteil, größer zu sein.
Größere Tiere können sich schneller und weiter bewegen, um Nahrung zu finden oder einen Partner zu finden. Sie haben einen effizienteren Stoffwechsel und können Lebensmittel besser speichern. Wenn also so etwas wie ein großer Kadaver in tiefere Gewässer abdriftet, können große Raubtiere mehr verbrauchen und diese Energie länger speichern, sagte Bitondo.
Kalte Temperaturen in der Tiefsee können auch den Gigantismus befeuern, indem sie den Stoffwechsel der Tiere erheblich verlangsamen. Lebewesen in diesem Ökosystem wachsen und reifen oft sehr langsam, wie z. B. der Grönlandhai (Somniosus microcephalus ), sagte Bitondo. Dieser sich langsam bewegende Hai kann bis zu 7,3 Meter lang werden und bis zu 1,5 Tonnen (1,4 Tonnen) wiegen, aber dieses Wachstum erstreckt sich über eine Lebensdauer, die sich über Jahrhunderte erstreckt. Grönlandhaie wachsen etwa 1 Zentimeter pro Jahr und werden erst mit etwa 150 Jahren geschlechtsreif, sagte Bitondo. Dass diese Haie so lange leben und so groß werden können, liegt zum Teil am Mangel an Raubtieren in der Tiefsee, fügte sie hinzu.
Bevor Menschen Tiefseeriesen begegneten, fanden sie sie in der Nähe des Südpols. In der Nähe von Antarktis , passiert Gigantismus näher an der Oberfläche. Es gibt riesige Meeresschnecken, Schwämme, Würmer, Seespinnen und sogar riesige, einzellige Organismen, die sich im flacheren Wasser abkühlen. Sie befinden sich in Tauchreichweite, so flach wie 9,1 Meter, sagte Art Woods, ein Ökophysiologe, der den polaren Gigantismus untersucht hat und Professor an der Universität von Montana in Missoula, gegenüber Live Science. „Es könnte sein, dass es etwas in der Antarktis gibt, das es [Riesenarten] ermöglicht, näher an [der] Oberfläche zu leben“, sagte er. Woods schlug vor, dass der Gigantismus in der Antarktis mit der Sauerstoffversorgung in den kalten Gewässern rund um den gefrorenen Kontinent in Verbindung gebracht werden könnte.
In diesen polaren Gewässern ist die Sauerstoffkonzentration hoch, laut dem U.S. Geological Survey (USGS). Aber Tiere in diesen Umgebungen verbrauchen Sauerstoff sehr langsam, weil kalte Wassertemperaturen ihre Stoffwechselrate reduzieren, erklärte Woods. Da die reichlich vorhandene Sauerstoffversorgung den Sauerstoffbedarf des Tieres bei weitem übersteigt, ist es möglich, dass Wachstumsbeschränkungen aufgehoben werden. Die Umgebung "erlaubt es ihnen, eine größere Körpergröße und Gewebegröße zu entwickeln, ohne unter Sauerstoffmangel zu leiden", sagte er. Während eine reiche Sauerstoffversorgung Meeresbewohner nicht unbedingt dazu bringt, groß zu werden, ermöglicht sie es wahrscheinlich, sagte er.
Aber selbst für Polarriesen scheint es eine Grenze zu geben, wie groß sie werden können. In einer 2017 in der Zeitschrift Proceedings of the Royal Society B veröffentlichten Studie , Wood und Kollegen untersuchten riesige arktische Seespinnen, die bis zu 30,5 Zentimeter lang oder etwa so groß wie ein Teller werden können. Das Team fand heraus, dass größere Seespinnen einen niedrigeren Sauerstoffgehalt in ihrem Körper hatten. Der aerobe Stoffwechsel hängt von der Sauerstoffversorgung ab, und wenn diese zu niedrig wird, leiden die Gewebe unter Sauerstoffmangel. Der sinkende Sauerstoffgehalt bei großen Seespinnen deutet darauf hin, dass sich etwas im Gleichgewicht von Sauerstoffangebot und -bedarf verschiebt, berichteten die Forscher in der Studie.
„Man kann sich vorstellen, dass sie eine Größe erreichen können, bei der sie nicht genug Sauerstoff bekommen“, sagte Woods. "Die Größeren stoßen langsam an eine Grenze."
Während es mehrere Hypothesen über die verschiedenen Faktoren gibt, die Ozeanriesen hervorbringen können, ist sich niemand über die genauen Mechanismen sicher, die dramatische evolutionäre antreiben Veränderungen der Körpergröße. "Wir würden in der Biologie sagen, dass nichts jemals sicher ist", sagte Woods.