هر شب، وقتی غروب جای خود را به تاریکی می دهد، انبوهی از موجودات دریایی - از زئوپلانکتون های کوچک گرفته تا کوسه های عظیم - از اعماق بلند می شوند تا شب را در نزدیکی سطح زمین بگذرانند. آنها از آبهای بالا لذت می برند، تغذیه می کنند و قبل از طلوع فجر جفت می گیرند.
این حرکت جمعی که به عنوان مهاجرت عمودی مرگ شناخته می شود، اغلب به عنوان بزرگترین مهاجرت همزمان روی زمین شناخته می شود. همانطور که سیاره حول محور خود می چرخد و نقاط اقیانوس به سمت نور خورشید یا دور از آن می چرخند، این در یک جریان ثابت در سراسر جهان اتفاق می افتد.
این مهاجرت برای اولین بار در اوایل دهه 1800 ثبت شد، زمانی که طبیعت شناس ژرژ کوویر اشاره کرد که پلانکتون به نام دافنیا - کک های آبی - در یک چرخه روزانه در یک دریاچه آب شیرین کم عمق ناپدید شده و دوباره ظاهر می شود. سپس، در طول جنگ جهانی دوم، "لایه پراکندگی عمیق" کشف شد: منطقه ای در اقیانوس ها که به طور ناگهانی سیگنال های سونار نیروی دریایی را منحرف می کرد و هر شب به طور مرموزی مانند یک بستر فانتوم ناپدید می شد.
مارتین جانسون، دانشمند انستیتوی اقیانوس‌شناسی اسکریپس، توضیحی را ارائه کرد: لایه پراکنده عمیق می‌تواند حیوانات دریایی باشد که به سطح مهاجرت می‌کنند. در ژوئن 1945، او ایده یک سفر شبانه به آبهای نزدیک پوینت لوما، کالیفرنیا را آزمایش کرد. زئوپلانکتون، چتر دریایی و سخت پوستان مختلفی که او در یک سری 14 صید صید کرد، دریافتند که لایه متحرک در واقع از موجودات زنده ای تشکیل شده است که مهاجرت عصرگاهی را انجام می دهند.
از آن زمان، دانشمندان متوجه این رفت و آمد منظم به تقریباً تمام آب‌هایی شده‌اند که بازدید کرده‌اند. کانچانا بندرا، دانشمند علوم دریایی در دانشگاه قطب شمال نروژ، می گوید: «این در زیستگاه ها، چه دریا، چه آب شیرین و چه آب شور، جهانی است. در مکان‌های جغرافیایی، از مناطق استوایی گرفته تا قطب‌ها، جهانی است و در گروه‌های طبقه‌بندی، از زئوپلانکتون‌های کوچک یا فیتوپلانکتون گرفته تا نهنگ‌های بزرگ و کوسه‌ها، جهانی است.
اما با وجود تکثیر آنها، پازل ها باقی می مانند. تحقیقات نشان می‌دهد که تغییرات نور باعث سفر در عصر می‌شود، بنابراین مشخص نیست که چگونه حیوانات در آبهای اطراف قطب‌های زمین - جایی که ماه‌هایی وجود دارد که نور خورشید ثابت است یا کاملاً غایب است - می‌دانند چه زمانی زمان مهاجرت فرا رسیده است. محققان برای درک این موضوع و همچنین تعیین زمان سفر موجودات مختلف – و اینکه چرا برخی اصلاً سفر نمی‌کنند – کار می‌کنند.
دانشمندان می گویند درک این تفاوت های ظریف مهم است، زیرا مهاجرت عمودی دیل به عنوان یک تسمه نقاله غول پیکر عمل می کند که کربن را به آب های سطحی گاز می زند - کربنی که در غیر این صورت ممکن است فقط روی سطح اقیانوس بماند یا به جو بازگردد. . این یک عادت گران قیمت است: برآوردها نشان می دهد که برای یک سال، انرژی جمعی صرف شده برای سفر به محل کار توسط زئوپلانکتون ها به تنهایی برابر با مصرف انرژی سالانه در ایالات متحده است.
بندرا گفت: «این مقدار انرژی غیرقابل تصوری است.
مهاجرت دیل از نور ماه
در میان دانشمندان اتفاق نظر وجود دارد که برای بسیاری از موجودات، از جمله زئوپلانکتون‌ها مانند دافنی، مهاجرت به آنها کمک می‌کند تا خورده نشوند. آب های عمیق تر و تیره تر در طول روز از شکارچیان پناه می گیرند. بازدید از سطح، جایی که غذا فراوان تر است، با خیال راحت در زیر پوشش شب انجام می شود.
هدر براکون-گریسوم، زیست شناس دریایی در دانشگاه بین المللی فلوریدا، گفت: دانشمندان همچنین موافق هستند که تغییرات در شدت نور سیگنال اصلی به محیط زیست برای مهاجران است. هنگامی که نور شروع به محو شدن می کند، می تواند باعث بالا آمدن آن به سطح شود.
اما این تمام ماجرا نیست. طبق مدل ردیابی نور، دانشمندان مدت‌ها پیش فرض می‌کردند که مهاجرت‌های روزانه در طول زمستان‌های قطب شمال، زمانی که ماه‌هایی بدون نور روز وجود دارد، متوقف می‌شود.
اما در سال 2008، محققان گزارش دادند که زئوپلانکتون‌ها واقعاً در یک مهاجرت عصرگاهی به آبهای قطب شمال در نزدیکی سوالبارد در طول شب طولانی قطبی دخیل بودند. تحقیقات اخیر نشان داده است که این مدل بسیار گسترده است و می تواند با نور ماه تغذیه شود. در گزارشی در سال 2016، تیمی از دانشمندان نروژ و بریتانیا آبهای اطراف قطب شمال را در ماه‌های قبل و بعد از انقلاب زمستانی، زمانی که خورشید همیشه در زیر افق است، مورد مطالعه قرار دادند. این تیم با استفاده از تکنیک‌های نمونه‌گیری هیدروآکوستیک دریافتند که موجودات دریایی کوچک مهاجرت خود را با هماهنگ کردن آنها با نور ماه به جای نور خورشید تغییر می‌دهند. و علاوه بر چرخه روزانه، یک سیگنال ماهانه وجود داشت: حیوانات به طور منظم در طول نور درخشان ماه کامل به آب های عمیق تر حرکت می کردند.
دانشمندان همچنین در مورد حساسیت نهایی زئوپلانکتون ها به تغییرات نور بیشتر می آموزند. این تیم با کار در اقیانوس آرام شمالی، از نمونه‌های آکوستیک سونار مانند برای تشخیص حرکت روزانه موجودات، از جمله غلاف، استراکد، سالپ و کریل استفاده کردند. به گفته تیم تحقیقاتی، آب و هوای ثبت‌شده دائماً ابری، خاکستری و بارانی بود، اما زئوپلانکتون‌ها همچنان می‌توانند تغییرات ضخامت پوشش ابر را تشخیص دهند و عمق آنها را تنظیم کنند. PNAS در ماه آگوست. تفاوت روشنایی فقط 10 تا 20 درصد برای شروع مهاجرت های کوچک 50 فوتی کافی بود - تغییر کوچکی برای حیوانات کوچک نیست.
همچنین به نظر نمی رسد که نور ثابت روز تابستان قطبی مانع از عبادت شبانه زئوپلانکتون ها شود. برای چندین سال در آبهای ساحل غربی قطب جنوب، محققان از شبکه‌های تخصصی استفاده می‌کردند که نمونه‌هایی را در اعماق مشخص جمع‌آوری می‌کردند. با بررسی محتویات، تیم متوجه شد که این موجودات در نور ثابت تابستان به مهاجرت خود ادامه می‌دهند، اگرچه برای برخی از آنها زمانی که روزها طولانی‌تر هستند، سفرها کوتاه‌تر است.
پاتریشیا تیبودو، یکی از نویسندگان این مطالعه، بوم شناس پلانکتون در دانشگاه گفت: این واقعیت که حیوانات دریایی کوچک چرخه روزانه خود را حتی بدون تاریکی حفظ کرده اند، نشان می دهد که سیگنال های دیگری، چه در ترکیب یا با نور، مهاجرت آنها را تحریک می کند - شاید یک ساعت شبانه روزی داخلی. . . از رود آیلند از طریق تحقیقات ژنتیکی و آزمایش‌های آزمایشگاهی و میدانی، دانشمندان اخیراً دریافته‌اند که چنین ساعتی چرخه‌های روزانه برخی از مهاجران از جمله غلاف کوهی را هدایت می‌کند. Calanus finmarchicus و کریل قطب جنوب Euphausia superba.
تحقیقات نشان می دهد که از آنجایی که مخاطرات بسیار زیاد است - مهاجرت یا خورده شدن - تکامل به نفع توسعه یک چرخه شبانه روزی داخلی برای مهاجرت دیزل به عنوان ذخیره ای برای خواندن سیگنال های محیطی است.
شکارچیان می توانند بر تصمیم مهاجرت تأثیر بگذارند
به نظر می رسد خطرات زیاد در مورد مهاجرت روزانه نیز نحوه رفتار موجودات را در مسیر کارشان شکل می دهد. تحقیقات نشان داده است که مهاجران خارج از جزیره سانتا کاتالینا، کالیفرنیا، تمایل دارند در هنگام سفر در گروه ها یا مدارس هماهنگ با هم بمانند، که می تواند خطر خورده شدن را کاهش دهد. حیوانات بزرگتر و قابل توجه تر، مانند ماهی ها، دیرتر مهاجرت می کنند - تقریباً 80 دقیقه پس از غروب خورشید - نسبت به حیوانات کوچکتر و کمتر قابل مشاهده، که مهاجرت خود را تا 20 دقیقه قبل از غروب خورشید آغاز می کنند.
وجود شکارچیان نیز باعث می شود که برخی از مهاجران انتقال خود را به تعویق بیاندازند. برای مثال، زمانی که دلفین‌های ماهی مرکب Riso در آن منطقه بودند، محققان متوجه شدند که ماهی مرکب در آبهای عمیق‌تر منتظر مانده و سفر خود را حدود 40 دقیقه به تاخیر انداخت.
و به نظر می رسد برخی از افراد در برخی روزها سفر به محل کار را از دست می دهند. محققان گمان می کنند که ممکن است همیشه آنقدر گرسنه نباشند که احساس کنند سفر ارزش ریسک کردن را دارد. این ایده که به عنوان «فرضیه گرسنگی/ سیری» شناخته می‌شود، بیان می‌کند که افراد در یک جمعیت با سطوح گرسنگی خود برانگیخته می‌شوند.
تیمی متشکل از بوم‌شناس دریایی تریسی ساتون از دانشگاه نیو ساوت‌ایست این نظریه را با استفاده از تحقیقات ترال در خلیج مکزیک پس از نشت نفت Deepwater Horizon مورد آزمایش قرار داده‌اند. برای یک دوره هفت ساله، سیستم های شبکه خودکار نمونه هایی را از ایستگاه های نمونه برداری در خلیج، در آب های عمیق و سطحی جمع آوری کردند. ساتون که در سال 2017 در بررسی شبکه‌های غذایی عمیق اقیانوس‌ها مشارکت داشت، گفت: از این تعداد، 588 موجود به آزمایشگاه‌ها فرستاده شدند تا تیم بتوانند «شکمشان را بشکنند و ببینند چه می‌خورند». بررسی سالانه علوم دریایی.
محققان دریافتند کسانی که مهاجرت نکرده‌اند همچنان غذا در معده‌شان وجود دارد، و این نشان می‌دهد که آنها ترجیح می‌دهند این انتقال را انجام ندهند، زیرا از شب قبل هنوز سیر بودند. و افراد مهاجر بیشتر احتمال دارد که معده خالی داشته باشند. محققان در فوریه سال گذشته گفتند که یک ماهی و دو سخت‌پوست از این الگو پیروی نمی‌کنند، اما استثناها باقی می‌مانند، که نشان می‌دهد افراد درون یک جمعیت «انتخاب» می‌کنند که مهاجرت کنند یا نه. محدودیت در علوم دریایی. ساتون گفت، گونه‌های ماهی‌هایی که الگوهای مهاجرت آنها همسو نیستند، مهاجرت‌های کم‌عمقی‌تری داشته‌اند و ممکن است متابولیسم سریع‌تری نسبت به سایر گونه‌ها داشته باشند - متغیرهایی که می‌توانند برهم‌کنش داشته باشند، که نتیجه‌گیری جهانی را دشوار می‌کند.
گرسنگی، نور، ژنتیک و موارد دیگر - دانشمندان به مطالعه این عوامل و سایر عواملی که بر این سفر بزرگ به محل کار تأثیر می‌گذارند، از جمله شوری، دما و قرار گرفتن در معرض نور UV ادامه می‌دهند. ساتون گفت که مطالعه این متغیرها، همراه با اینکه حیوانات چه موقع حرکت می کنند و چه کسی چه کسی را می خورد، برای درک چرخه کربن زمین و اینکه چگونه این سفر عظیم به جدا شدن خود در طول زمان کمک می کند، کلیدی است.
او می‌گوید مهاجرت، "اگر واقعا کربن را دنبال کنید، کم و بیش همه چیز است."
10.1146 / knowable-110421-1
این مقاله در ابتدا در مجله معروف، یک تلاش روزنامه نگاری مستقل از Annual Reviews. برای خبرنامه ثبت نام کنید.
[ad_2]
مقالات مشابه
- 10 حمل و نقل و تحقق شرایط هر فروشنده آنلاین باید بدانید
- خوب، بد و حلقه شنا بادی
- به بدن میوه های عجیب و غریب قالب های لزج نگاه کنید
- حرفه ای ها و معایب استخر پیش ساخته
- کربن فعال | سفارش اینترنتی
- چه تفاوت بین اراده و اعتماد کرد ؟
- نحوه استفاده از لامل میکروسکوپ
- هزینه پایان نامه کارشناسی ارشد و دکتری چقدره؟
- در صورتیکه آن را از دست دادید
- شروع به ساخت فانتزی کره در خانه