Hur gör man för att överleva på tusentals meters djup, där vattentrycket är flera hundra gånger högre än vid ytan? Det vet djuphavsfiskarna, d.v.s. fiskar som lever på djup större än ca 100 m. Många arter förekommer ända ner ett djup av ca 3 000 m, och det finns arter på ännu större djup. På 3 000 meters djup är trycket ca 300 gånger högre än vid havsytan!

Djuphavsfiskar kläms inte ihop totalt av det höga trycket, som man skulle kunna tro. Som alla djur består fisken till största delen av en vattenlösning och vattens volym ändras endast obetydligt, när det utsätts för höga tryck. De fiskar som har en lever i den fria vattenmassan har emellertid oftast en simblåsa som flythjälp. Simblåsan är en mjukväggig behållare som innehåller gas. Gasvolymer komprimeras kraftigt, när de utsätts för tryck. Blåsans volym - och därmed fiskens flytkraft - minskar därför med ökat yttre tryck. För att bibehålla blåsans volym (och därmed flytkraften) måste fiskarna således tillföra mer gas till blåsan, ju större djupet är. På 3 000 meters djup måste gastrycket i simblåsan vara ca 300 atmosfärer!

Fiskarna klarar detta genom att ha hemoglobin i blodet som får mycket låg affinitet för syrgas när blodet försuras. Hemoglobinet är det röda protein som transporterar syrgas i blodet. En låg affinitet innebär att syrgasmolekylerna kan lossna väldigt lätt från hemoglobinet. Detta sker i ett särskilt område vid simblåsan. I denna gaskörtel uppkommer den s.k. Rooteffekten (uppkallad efter upptäckaren). Rooteffekten innebär att stora mängder syrgasmolekyler släpps fria från hemoglobinet när pH sjunker. Därmed blir halten av lösta syrgasmolekyler så hög i gaskörteln, att molekylerna kan transporteras in i simblåsan och övergå i gasform. Fiskarna sänker pH i gaskörteln genom att utsöndra mjölksyra från cellerna där.

En annan anpassning hos djuphavsfiskarna är att deras proteiner är extremt tåliga mot högt tryck. Proteinerna är stora molekyler som fungerar både som cellernas "maskiner" (de styr kemiska reaktioner i cellerna) och som byggstenar som bygger upp cellen. Djur som lever vid ytan eller på land har proteiner som förstörs om trycket ökar markant.

Cellernas membran - som huvudsakligen består av fosfolipider (stora molekyler, som bl.a. innehåller fettsyror) - är också mycket tåliga mot tryck hos djuphavsfiskar. Membranerna fungerar som murar som dels omger cellerna och dels avgränsar cellernas olika delar. Normala membraner är också nödvändiga för att transporten av näringsämnen och andra kemiska substanser in och ut ur cellerna ska fungera. Hos djur som lever vid ytan eller på land blir membranerna alltför trögflytande vid höga tryck.

Sammantaget kan man säga att djuphavsfiskarna är mycket väl anpassade till sin omgivning. Det är till och med så att om man försöker ta upp dem till ytan för att titta närmare på dem, så dör de direkt (bland annat beroende på att simblåsan kan "explodera", när trycket utanför den minskar). Trycket är tydligen för mesigt för dem här uppe.

Du kan läsa om djuphavsdjur med lysorgan på "The Bioluminescence Web Page".

Källor

Encyclopedia Britannica.

R.W. Hill och G.A. Wyse: Animal Physiology (2:a upplagan, HarperCollins, 1989).

D. Randall, W. Burggren och K. French: Eckert Animal Physiology, mechanisms and adaptations (4:e upplagan, Freeman, 1997).

G. N. Somero: Biochemical ecology of deep-sea animals (Experentia 48:537-544, 1992).

Åter till "Artiklar om djur"