POLSKA STACJA ANTARKTYCZNA
im. H. ARCTOWSKIEGO     STRONA ARCHIWALNA

Stacja "Arctowski" :: Przyroda :: Ekosystemy morskie :: Bentos

Bentos


Zwierzęta żyjące na morskim dnie naukowcy określają mianem bentosu. W jego skład wchodzą organizmy pełzające, chodzące lub ryjące w dnie, przyczepione doń na stałe, lub też pływające tuż ponad dnem. Ich wielkość waha się od mikroskopijnych brzuchorzęsków do ryb o ciężarze ciała przekraczającym kilka kilogramów. Głównym źródłem pokarmu zwierząt bentosowych jest tzw. deszcz trupów, składający się z martwych (ale również żywych) organizmów planktonowych i neustonowych oraz ich odchodów.

W Oceanie Światowym organizmów bentosowych znamy obecnie ponad 88000 gdatunków, z tego w wodach wokół Antarktydy żyje około 4900, zaś w Zatoce Admiralicji, nad którą położona jest Stacja "Arctowski" - prawie 500 gatunków. Są wśród nich gąbki, korale, ukwiały, rozgwiazdy, jeżowce, wężowidła, strzykwy, małże, ślimaki, skorupiaki, wieloszczety, a nawet głowonogi. Lista gatunków nie jest zamknięta, co roku odkrywane są nowe, wcześniej nieznane bezkręgowce. Organizmy te, potrafiące z powodzeniem żyć w tak niesprzyjającym środowisku, odznaczają się szeregiem ciekawych przystosowań. Należy do nich niskie tempo metabolizmu, powolny wzrost i rozwój, długowieczność, duża odporność na głód, wszystkożerność, a także gigantyzm.

 Ewolucja bentosu Antarktycznego

Obecnie temperatura wody Oceanu Południowego jest ekstremalnie niska i waha się w granicach –1,8°C do +2,5°C.
   
 
Bogactwo gatunków bentosowych
 (Napier Rock, Zatoka Admiralicji).
foto. M. Markowska
 
   
Wyższe temperatury obserwować można tylko w słoneczneletniedni w tzw. rockpoolach, małych, płytkich zbiornikach powstających na skalistym wybrzeżu w czasie odpływu. Konsekwencją oziębienia wód Oceanu Południowego są też różnego rodzaju zjawiska lodowe. W trakcie długiej, trwającej nawet ponad pół roku zimy morze pokryte jest grubą warstwą lodu i leżącego na nim śniegu, co odcina dopływ światła do toni wodnej i prawie całkowicie uniemożliwia rozwój fitoplanktonu, pozbawiając jednocześnie zwierzęta w tym okresie podstawowej bazy pokarmowej. Jedynymi organizmami roślinnymi mogącymi żyć pod lodem i w jego przestworach, wręcz wymagającymi go do życia, są okrzemki, tworzące podlodowe „nitki”, na których żeruje kryl. Oznacza to, że poza okresem krótkiego antarktycznego lata (2-3 miesiące) warunki pokarmowe są dla organizmów zwierzęcych skrajnie złe. Jednocześnie strefa przybrzeżna do głębokości nawet 15m jest corocznie niszczona przez góry lodowe, growlersy oraz denny lód kotwicowy. Organizmy zamieszkujące tę strefę muszą ją przed nadejściem zimy opuścić lub zginąć.

Tak więc, powstanie prądu wokółantarktycznego zmusiło organizmy żyjące w Oceanie Południowym do powolnego przystosowywania się do nowych, skrajnie surowych warunków. Te, którym się to nie udało, wyginęły. Stąd też w Antarktyce brak jest krabów, które w innych morskich ekosystemach stanowią często dominującą grupę.
Potężny wokółantarktyczny prądu stał się również przeszkodą uniemożliwiającą migracje morskich bezkręgowców. Zwierzęta żyjące w Oceanie Południowym nie mogły go opuścić, zaś gatunki z zewnątrz nie mogły się doń przedostać. Oznacza to, że bezkręgowce antarktyczne ewoluowały w dużym stopniu niezależnie od „reszty świata”. To właśnie spowodowało, że w wodach tych znaleziono niezwykle dużo endemitów, gatunków nie występujących w żadnym innym rejonie świata. W zależności od grupy systematycznej ilość endemitów waha się od 50% do nawet 90%.

Bentos Antarktyczny

Pierwsi badacze Antarktyki sądzili, że podmorski świat jest w tym rejonie równie ubogi jak ten, który widzieli na wolnych od lodu skrawkach lądu. Tymczasem dokładniejsze badaniapokazały, że Ocean Południowy to nie tylko bogate pastwiska mikroskopijnych glonów, ogromne skupiska kryla i żywiące się nim wieloryby, pingwiny czy foki, lecz także tysiące niezwykłych zwierząt bezkręgowych bytujących na dnie oceanu. Ponad połowa z nich to gatunki, które żyją tylko w tym jednym obszarze. Ten bogaty i różnorodny ekosystem, wyraźnie odmienny niż w innych rejonach światowego oceanu, zawdzięcza swe istnienie niezwykłym dziejom Oceanu Południowego.

   
     
Rozgwiazda Lisasterias sp.
foto. M. Markowska
 
   
     

Strzykwa.
foto. M. Markowska

 
   
     

Rozgwiazda Odontaster validus.
foto. T.Janecki

 
   
     

foto. M. Markowska

 
   
     

Ukwiał pośród makroglonów.
foto. T.Janecki

 
   

Zimą, gdy prawie zupełnie ustaje produkcja pierwotna, deszcz trupów zanika, a wraz z nim główne źródło pokarmu dla wielu żyjących na dnie zwierząt. Ostry niedobór pokarmu sprawia, że mogą tu przeżyć wyłącznie zwierzęta odznaczające się dużą odpornością na głód. Niewielki skorupiak Abyssorchomene plebs może obywać się bez pożywienia przez ponad miesiąc. Zwierzę to dodatkowo potrafi w przypadku złych warunków pokarmowych spowalniać tempo przechodzenia pokarmu przez przewód pokarmowy, co powoduje lepsze jego wykorzystanie. Jeżowiec Sterechinus neumayeri, odżywiający się w dużej mierze okrzemkami bentosowymi, głoduje w trakcie zimy przez 4–7 miesięcy w roku.
Podobnie długo trwa zimowa głodówka u wielu sestonofagów takich jak strzykwy czy mszywioł Himatozoum antarcticum. Ale nie wszystkie sestonofagi skazane są zimą na głód – jeden z gatunków mszywiołów Arachnopusia inchoata odżywia się przez cały rok, zaś niektóre wieloszczety i hydrarie przerywają pobieranie pokarmu tyko na 2-3 miesiące w trakcie antarktycznej zimy. Gatunki te odżywiają się głównie nanoplanktonem (2-20um), który w niewielkich koncentracjach znajduje się w toni wodnej przez większą część roku. 

Oczywiście na dno przez cały rok opadają resztki martwych ryb, fok i pingwinów, które padły ofiarą orek i lampartów morskich, oraz ich fekalia. Stąd też wiele gatunków bentosowych charakteryzuje się niezwykle szerokim spektrum diety. Dobrym przykładem może być tu niewielka, czerwona rozgwiazda Odontaster validus. W zależności od dostępności i obfitości pokarmu może funkcjonować jako drapieżca, padlinożerca, roślinożerca, sestonofag lub detrytusożerca. W czasie antarktyczne lata zwierzęta te chętnie odżywiają się okrzemkami, które grubą warstwą pokrywają każdą dostępną dla nich powierzchnie, natomiast zimą gromadzą się wokół szczątków martwych zwierząt. Podobnie zachowują się liczne wężowidła, takie jak Ophionotus victoriae czy Ophiosparte gigas. W ich żołądkach znajdowano praktycznie wszystkie dostępne im gatunki bentosowe, w tym także osobniki własnego gatunku. Kanibalami są także niektóre skorupiaki Paraceradocus gibber, Serolis polita i rozgwiazdy Labidiaster annulatus. Z braku lepszego, bardziej kalorycznego pokarmu wiele zwierząt bentosowych (liczne rozgwiazdy, wężowidła a nawet skorupiaki) odżywiają się detrytusem. Stąd też, choć tempo rozkładu martwej materii organicznej w wodach Antarktyki jest powolne, osady morskie zawierają bardzo małe ilości związków organicznych. Dzieje się tak za sprawą zwierząt bentosowych, które skutecznie wykorzystują wszelkie szczątki organiczne. 

Niedostatek pożywienia powoduje, że zwierzęta bentosowe oszczędzają energię ograniczając aktywność lokomotoryczną i gdy w pobliżu nie ma pokarmu, spoczywają nieruchomo na dnie, kamieniach lub kawałkach lodu kotwicowego. Tak zachowują się np. obunogie skorupiaki Orchomene pinguides, Abyssorchomene plebs, Epimeria robusta, Gnathipimedia mandibularis i Paraceradocus gibber. Podobnie zachowuje się drapieżny i padlinożerny równonóg Serolis polita. Większość czasu spędza zagrzebany w osadach dennych, lecz wystarczy by w pobliżu opadł mały nawet kawałek mięsa, by spod piasku pojawiły się dziesiątki a nawet setki zawsze wygłodniałych skorupiaków. Równie mało ruchliwe są rozgwiazdy. Spośród oznaczonych przez badaczy 100 osobników z gatunku Odontaster validus, około 20 w ogóle nie opuściło miejsca, w którym je wypuszczono, natomiast rozgwiazda rekordzistka przeszła w ciągu roku około 27m. Ci sami badacze obserwowali również dwie rozgwiazdy Perknaster sp. i Acodontaster hodgsoni dokładnie w tym samym miejscu i pozie, w jakiej widzieli je prawie rok wcześniej. W morzach strefy umiarkowanej i tropikalnej często obserwuje się ryby i bezkręgowce (np. kraby lub rozgwiazdy) „patrolujące” rozległy nawet teren w poszukiwaniu pokarmu. W wodach Antarktyki jest to zjawisko rzadkie – organizmy bentosowe siedzą zwykle na dnie i czekają aż w pobliżu pojawi się jakieś źródło pokarmu. Ich tempo metabolizmu jest kilkakrotnie niższe niż u analogicznych gatunków ze strefy umiarkowanej lub tropikalnej. 

Niedobór pożywienia i niska temperatura powodują, że bentosowe bezkręgowce rosną i rozwijają się wyjątkowo powoli, a u wielu z nich wzrost obserwować można wyłącznie w trakcie krótkiego antarktycznego lata. Zjawisko to biolodzy badali u zwierząt należących do różnych grup systematycznych, takich jak rozgwiazdy, jeżowce, ramienionogi i skorupiaki. Konsekwencją tego stanu rzeczy jest długowieczność obserwowana powszechnie wśród bezkręgowców antarktycznego bentosu. Długość życia niewielkiej rozgwiazdy Odontaster validus wynosi 100 lat, niewiele krócej (60 lat) żyje jeżowiec Sterechinus neumayeri, zaś drobne (3cm długości ciała) skorupiaki Serolis polita żyją ponad 6 lat. Długotrwały, choć niezbyt szybki, wzrost oraz przedłużony czas osiągania dojrzałości powodują, że wiele gatunków bentosowych osiąga wymiary ciała wielokrotnie większe niż analogiczne gatunki żyjące w innych strefach klimatycznych. Zjawisko to – zwane gigantyzmem - szczególnie dobrze widoczne jest wśród skorupiaków, a jego koronnym przykładem jest Glyptonotus antarcticus, równonóg osiągający nawet 70g masy ciała przy 12cm długości ciała.

W Zatoce Admiralicji obserwuje się wyraźną strefowość zgrupowań fauny dennej. W strefach najpłytszych, wystawionych na znaczne sezonowe zmiany warunków środowiska (wahania temperatury i zasolenia) oraz systematycznie niszczonych co roku przez lody, bardzo niewielki jest udział zwierząt osiadłych, stosunkowo liczne są natomiast gatunki swobodnie przemieszczające się (obunogi, ślimaki, rozgwiazdy i jeżowce). Bezkręgowce te, takie jak ślimaki Nacella concinna oraz nieduże skorupiaki Serolis polita, Bovallia gigantea, Paramoera walkeri czy Cheirimedon femoratus opuszczają strefę przybrzeżną przed nadejściem lodów, udając się w rejony głębiej położone. W większości rejonów Oceanu Światowego strefa przybrzeżna jest środowiskiem produktywnym i wręcz kipiącym życiem. Natomiast w Oceanie Południowym strefa ta jest skrajnie uboga. Prawdziwe bogactwo gatunków ujrzeć można dopiero na głębokościach poniżej 20-30m, gdzie dno pokryte jest „zaroślami” mszywiołów, gąbek i żachw, wśród których żyją liczne szkarłupnie, skorupiaki i mięczaki. (AK)
 

Polecamy odwiedzenie strony ze zdjęciami bezkręgowców morskich Antarktyki:
http://peterbrueggeman.com/nsf/fguide/index.html
 
 
 
 
 
Projekt, realizacja, opieka serwisowa: ARKTOS © 2009-2017 IBB PAN ZBA