Com es deia en l’apartat de “Generalitats del deepsea”, el mar profund es caracteritza per tenir unes condicions extremes. És per aquest motiu que els peixos han de presentar adaptacions específiques en diferents organs i sistemes per poder sobreviure:
1. Oxigen i metabolisme
A mesura que anem descendint per la columna d’aigua, la concentració d’oxigen es redueix enormement. És per aquest motiu que el consum d’oxigen ha de disminuir també, per exemple els peixos pelàgics (organismes nedadors) disminueixen en un 10% el consum d’oxigen per cada 1000 metres de profunditat.
Com que el consum d’oxigen disminueix, el seu metabolisme també ho ha de fer. Aquest fet provoca que les fibres musculars tinguin menys enzims i que siguin menys eficients. A més serán més toves, ja que presentaran una major concentració d’aigua.
És important destacar que l’obtenció d’energia vindrà principalment de les vies anaeròbiques tals com la glucòlisi anaeròbica (que genera àcid làctic), degradació de creatina fosfat o de l’àcid succínic. En canvi les vies aeròbiques es veuran reduïdes a tan sols serà un 8% de l’energia total.
Aquesta adaptació provoca que l’obtenció d’energia sigui més lent de l’habitual, de manera que els peixos tendeixen a ser més tranquils. Les seves estratègies de caça es basen principalment en quedar-se quiets i quan passa la presa s’abalancen.
Però amb això no hi ha suficient, sinó que també hauran de maximitzar la captació d’oxigen. Això s’aconsegueix amb boques més grans (per captar més aigua), brànquies que maximitzen el contacte amb l’aigua (per fer un major intercanvi de gasos) i amb una hemoglobina més eficaç (més sensible per captar i alliberar l’oxigen als teixits) i amb major concentració.
2. Pressió
Per tal d’evitar alteracions en la funcionalitat de les proteïnes a causa de l’alta pressió, els peixos han hagut de modificar la seva estructura terciaria, és a dir el seu plegament. Això fa que siguin més rígides i per tant menys eficients (es redueix l’eficiencia a la meitat o una cinquena part del que tindrien a la superfície), però són més resistents a la pressió i la temperatura.
Aquesta reducció de la funcionalitat pot comportar problemes d’osmolaritat, de manera que els ions i molècules poden tenir dificultats al entrar o sortir de la cèl·lula. Això es pot intentar solucionar amb l’ús del compost TMAO (N-òxid de trimetilamina), que actua com a chaperona molecular fent que les molècules d’aigua s’estructurin correctament al voltant de les proteïnes per evitar que aquestes es disolguin.
Com a curiositat dir que el TMAO pot ser degradat pels bacteris generant TMA (trimetilamina), element amb una olor desagradable i que resulta tòxic si l’ingerim en altes concentracions.
3. Flotació
Per tal de comprendre com funcionen les adaptacions per a la flotabilitat, primer cal conèixer els diferents tipus de flotabilitat:
- Flotabilitat positiva: és quan l’organisme pot ascendir en la columna d’aigua.
- Flotabilitat neutre: és la capacitat de mantenir-se flotant en un mateix punt.
- Flotabilitat negativa: consisteix en mantenir-se en el fons de l’aigua o descendir cap allà.
Els peixos ossis poden regular la seva flotabilitat mitjançant la bufeta natatòria, una bossa plena d’aire que s’origina per un sobrecreixement de l’intestí anterior. Per tal d’ascendir per la columna d’aigua, hauran de captar aire per la boca i transportar-lo pels vasos sanguinis. Més tard la glándula del gas (òrgan diminut capaç de generar àcid làctic i CO2) afavoreix la separació de l’hemoglobina de l’oxigen.
Pel que fa als peixos cartilaginosos i alguns ossis, no tenen bufeta natatòria. És per això que poden fer ús de alguns greixos, tals com el diacilglicerol o l’esqualé, ja que són molècules amb molt baixa densitat i molt energètiques. Per mantenir aquest sistema cal que tinguin molt ben desenvolupat el fetge (òrgan encarregat de generar i emmagatzemar aquestes molècules).
Aquest sistema necessita un gran gast energètic, però la disponibilitat de nutrients i aliment és molt reduït. Llavors cal reduir el pes ossi, però per tal de mantenir la resistència estructural poden generar una capa de material gelatinós, format per polisacarids, al voltant dels ossos i en la zona subcutània.
4. Osmoregulació
El deepsea és un medi hiperosmòtic, el que vol dir que la concentració de ions és molt elevada. És per aquest motiu que l’aigua tendeix a sortir del cos dels peixos per igualar les concentracions del medi.
Per tal d’adaptar-se a aquesta pèrdua continua d’aigua, han de ser capaços de captar molta aigua per la boca i excretar l’excés d’ions. L’excreció del sodi i el clor es porta a terme a les brànquies, mentre que el ronyó (amb funció d’excreció secundaria) elimina el magnesi i el sulfat.
Aquest sistema necessita tota una sèrie d’adaptacions: una alta concentració de mitocòndries per tal d’obtenir més energia, brànquies generalment petites (redueix la pèrdua d’aigua, però cal que hi hagi un balanç amb la mida necessaria per captar una bona quantitat d’oxigen) i uns ronyons aglomerulars (permet retenir més aigua i perdre més ions).
5. Sistema circulatori i limfàtic
Els peixos de profunditat acostumen a tenir un cor més lleuger i amb una major concentració d’aigua. Això permet que pugui tenir una major superfície de contacte per captar l’oxigen, però que tingui un menor gast metabòlic.
Cal destacar que els peixos mesopelàgics i batipelàgics tenen un hematrocit (percentatge de cèl·lules vermelles respecte a la resta d’elements sanguinis) inferior. Això resulta adaptatiu pel fet de reduir la viscositat de la sang, el que implica un menor gast energètic per impulsar la sang.
Una altra característica important és que poden presentar un sistema circulatori secundari, el qual no té eritròcits i té una menor proporció de plasma. Aquest es troba relacionat, encara que no es coneix gaire bé, amb el sistema limfàtic.
6. Sistema visual
En un medi monocromàtic i amb baixa presència de llum solar, un sistema visual monocular no funciona. És per això que han de tenir un sistema binocular que els permeti distingir la distància entre els elements.
Per tal de maximitzar la captació de llum, han hagut de modificar l’estructura dels ulls. És per això que poden ser tubulars o telescòpics, però això comporta un problema: que només poden captar les formes de la part frontal.
Per solucionar aquest problema, poden desenvolupar una retina molt senzilla que pot detectar moviment o poden tenir un sistema de miralls per transportar les imatges.
Aquells animals que mantinguin la morfologia clàssica de l’ull hauran de tenir altres modificacions. Entre aquestes està el fet de perdre els cons però maximitzar la presència de varetes (permet ampliar la franja monocromàtica), o tenir una membraneta en la part externa per redirigir la llum cap a la retina.
7. Camuflatge i bioluminescència
Hi ha molts invertebrats marins i larves de peixos que són transparents i amb morfologia plana per tal de ser totalment transparents. Tot i això, aquesta característica es perd al tornar-se adults (encara que en alguns casos poden mantenir la transparència de les aletes i una coloració platejada que dificulti la seva detecció).
Els peixos mesopelàgics poden ser aplanats i amb coloració dorsal fosca i ventral clara, per camuflar-se amb el fons fosc i la llum superficial. Però aquesta característica no funciona en la zona batipelàgica ja que no es pot fer rebotar correctament la llum, de manera que poden fer ús de la bioluminiscència.
La bioluminescència (capacitat de generar llum a partir del gast de ATP i luciferina) pot ser de 3 tipus diferents:
- Bioluminescènci difusa: només la poden generar els organismes unicel·lulars.
- Bioluminescència localitzada: és quan es genera en una part concreta del cos. La poden fer els ctenòfors, les estrelles de mar i els protocordats.
- Òrgans especialitzats: és genera en el cap o la cara ventral, amb una regulació voluntària. La poden fer els peixos, els mol·luscs i els crustacis.
Aquesta característica pot servir tant per defensar-se, com per atreure una presa o un individu de l’altre sexe o fins i tot per fer camuflatge per contra-il·luminació (generar llum al ventre per a que sembli llum de la superfície).
8. Sistema olfactiu i gustatiu
Pel que respecta al sistema olfactiu, s’ha pogut trobar que els organismes que viuen a més de 1000 metres de profunditat tenen un sistema més eficient. Els hi serveix tant per detectar aliment, com per a detectar les feromones femenines a una distància d’entre 30-80 metres.
El sistema gustatiu també està més desenvolupat, ja que per cada mil·límetre quadrat hi ha unes 450 papil·les gustatives i està innervat per més de 20.000 neurones. Això els hi serveix per a buscar l’aliment entre els sediments.
9. Sistema auditiu
S’ha pogut veure que al voltant de la bufeta natatòria presenten musculatura especialitzada per a la generació de soroll. El qual és molt difícil de diferenciar del de fons amb l’instrumental científic, de manera que el seu sistema auditiu és molt sensible.
Com que aquesta musculatura es troba molt propera a l’oïda interna, han desenvolupat un otolit (cristall de carbonat càlcic). Aquest va augmentant de mida a mesura que descendim per la columna d’aigua, fins arribar als 750-1000 metres de profunditat que és on es troba el màxim.
També han desenvolupat més la línia lateral, ja sigui allargant-la o millorant la sensibilitat dels neuromasts (pèls sensorials).
10. Sistema immunitari
És habitual trobar peixos de profunditat que presenten ferides tals com una pèrdua d’una part de les aletes o una mossegada, així com que acostumen a tenir paràsits. Tot i això, la diversitat i abundància de paràsits disminueix amb la profunditat.
Pel que fa a infeccions amb patògens, s’ha descrit diferents malalties que poden patir tals com la necrosi eritrocitica, però de manera general acostumen a tenir infeccions amb menys intensitat i abundancia.
No s’ha pogut codificar el genoma de tots els peixos de profunditat de manera que no se sap exactament com és el seu sistema immune, però el que sí que se sap és que els gadiformes han perdut el MHC-II. Això es creu que es dóna entre altres coses perquè cal un gast metabòlic molt elevat per mantenir el sistema en un medi tan complicat, de manera que no poden gastar tant en això.
BIBLIOGRAFIA:
Priede, I. G. (2017). Deep-sea fishes: Biology, diversity, ecology and fisheries. Cambridge University Press.