Los peces de aguas profundas son peces que viven en la oscuridad debajo de las aguas superficiales iluminadas por el sol, es decir, debajo de la zona epipelágica o fótica del mar . El pez linterna es, con diferencia, el pez de aguas profundas más común. Otros peces de aguas profundas incluyen el pez linterna , el tiburón cortador de galletas , el boca erizada , el rape , el pez víbora y algunas especies de eelpout .
Sólo alrededor del 2% de las especies marinas conocidas habitan en el entorno pelágico . Esto significa que viven en la columna de agua a diferencia de los organismos bentónicos que viven en el fondo del mar. [1] Los organismos de aguas profundas generalmente habitan en zonas batipelágicas (de 1.000 a 4.000 metros (de 3.281 a 13.123 pies) de profundidad) y abisopelágicas (de 4.000 a 6.000 metros (de 13.123 a 19.685 pies) de profundidad). Sin embargo, las características de los organismos de aguas profundas, como la bioluminiscencia, también se pueden observar en la zona mesopelágica (200 a 1000 metros (656 a 3281 pies) de profundidad). La zona mesopelágica es la zona disfótica, lo que significa que la luz allí es mínima pero aún mensurable. La capa mínima de oxígeno existe en algún lugar entre una profundidad de 700 metros (2297 pies) y 1000 metros (3281 pies) de profundidad, dependiendo del lugar del océano. Esta zona es también donde los nutrientes son más abundantes. Las zonas batipelágica y abisopelágica son afóticas , lo que significa que no penetra luz en esta zona del océano. Estas zonas representan aproximadamente el 75% del espacio oceánico habitable. [2]
La zona epipelágica (0 a 200 metros (0 a 656 pies) de profundidad) es el área donde la luz penetra el agua y se produce la fotosíntesis. Esto también se conoce como zona fótica. Debido a que normalmente se extiende sólo unos pocos cientos de metros bajo el agua, las profundidades del mar, aproximadamente el 90% del volumen del océano, están a oscuras. Las profundidades del mar también son un entorno extremadamente hostil, con temperaturas que rara vez superan los 3 °C (37 °F) y descienden hasta -1,8 °C (29 °F) (con la excepción de los ecosistemas de respiraderos hidrotermales que pueden superar los 350 ° C, o 662 °F), bajos niveles de oxígeno y presiones entre 20 y 1000 atm (entre 2 y 100 MPa ). [3]
Se ha especulado que los ecosistemas de aguas profundas pueden haber sido inhóspitos para la vida vertebrada antes de una mayor afluencia de nutrientes al océano durante el Jurásico tardío y el Cretácico temprano tras el surgimiento de angiospermas en la tierra, lo que condujo a un aumento de la vida de invertebrados abisales. , permitiendo que los peces a su vez colonicen estos ecosistemas. Sin embargo, algunos peces modernos de aguas profundas, como los holocéfalos, son descendientes de linajes mucho más antiguos, lo que indica que es posible que hayan ocurrido colonizaciones mucho más tempranas de las profundidades marinas por parte de vertebrados, aunque no se conoce evidencia fósil de esto. [4] [5]
Los primeros registros conocidos de peces de aguas profundas son rastros fósiles de comportamiento de alimentación y natación atribuidos a neoteleósteos no identificados (referibles a los icnogenera Piscichnus y Undichna ), del Cretácico Inferior (130 millones de años) de Palombini Shale de Italia , que se Se cree que fue depositado en la llanura abisal del antiguo océano Piamonte-Liguria . Antes del descubrimiento de estos fósiles, no había evidencia de peces óseos de aguas profundas de más de 50 millones de años en el Paleógeno . [4] [5] El origen Cretácico de la mayoría de los peces modernos de aguas profundas se ha confirmado aún más con estudios filogenéticos como los de los peces aulopiformes , que indican que muchos linajes de aguas profundas de estos grupos se originaron en esta época. [6]
Aunque los registros de Palombini Shale representan los registros más antiguos de peces óseos de aguas profundas, también se conocen formaciones que preservan fósiles de tiburones de aguas profundas de finales del Cretácico. Estos incluyen la Formación Northumberland de Canadá y depósitos de edad similar en Angola, los cuales conservan fósiles de taxones como hexánquidos , clamidoselácidos y tiburón gato , que se conocen en hábitats de aguas profundas en la actualidad pero son raros en otras formaciones de la época. [7] Se conocen formaciones paleógenas con dientes fósiles de tiburón de aguas profundas en Nueva Zelanda durante el Paleoceno medio , y formaciones en Dinamarca, Francia, Austria y Marruecos durante el Eoceno. [8] El mar de Paratetis todavía albergaba tiburones y rayas de aguas profundas en el Mioceno, que se conservan en formaciones en Hungría. [9]
Durante el Paleógeno se conocen algunas formaciones destacadas que conservan ejemplares bien articulados de peces óseos de aguas profundas. Estos incluyen el lagerstatte Monte Solane de la Italia del Eoceno temprano , que preserva un hábitat batipelágico probablemente depositado entre 300 y 600 metros bajo el mar, así como la Formación Pabdeh del Eoceno tardío de Irán . Los ambientes de aguas profundas preservados por ambas formaciones son evidentes a través de la abundancia de peces estomiiformes fósiles. [10] [11] Se conocen formaciones neógenas notables que preservan fósiles de peces óseos de aguas profundas del Mioceno de Italia, Japón y California. [12] [13] [14]
En las profundidades del océano, las aguas se extienden muy por debajo de la zona epipelágica y albergan tipos muy diferentes de peces pelágicos adaptados a vivir en estas zonas más profundas. [15] En aguas profundas, la nieve marina es una lluvia continua de detritos en su mayoría orgánicos que caen de las capas superiores de la columna de agua. Su origen radica en actividades dentro de la zona fótica productiva . La nieve marina incluye plancton muerto o moribundo , protistas ( diatomeas ), materia fecal, arena, hollín y otros polvos inorgánicos. Los "copos de nieve" crecen con el tiempo y pueden alcanzar varios centímetros de diámetro, viajando durante semanas antes de llegar al fondo del océano. Sin embargo, la mayoría de los componentes orgánicos de la nieve marina son consumidos por microbios , zooplancton y otros animales que se alimentan por filtración dentro de los primeros 1.000 metros (3.281 pies) de su recorrido, es decir, dentro de la zona epipelágica. De esta manera, la nieve marina puede considerarse la base de los ecosistemas mesopelágicos y bentónicos de aguas profundas : como la luz del sol no puede alcanzarlos, los organismos de las profundidades marinas dependen en gran medida de la nieve marina como fuente de energía. Como no hay luz en las profundidades del mar (afóticas), faltan productores primarios. Por lo tanto, la mayoría de los organismos batipelágicos dependen de la nieve marina de las regiones más altas de la columna vertical.
Algunos grupos pelágicos de aguas profundas, como las familias de pez linterna , pez crestado , pez hacha marino y pez luz , a veces se denominan pseudoceánicos porque, en lugar de tener una distribución uniforme en aguas abiertas, se encuentran en abundancias significativamente mayores alrededor de oasis estructurales, en particular montes submarinos y sobre vertientes continentales . El fenómeno se explica por la abundancia también de especies de presas que también se sienten atraídas por las estructuras.
La presión hidrostática aumenta en 1 atm (0,1 MPa) por cada 10 m (32,8 pies) de profundidad. [16] Los organismos de las profundidades marinas tienen dentro de sus cuerpos la misma presión que se ejerce sobre ellos desde el exterior, por lo que no son aplastados por la presión extrema. Sin embargo, su alta presión interna da como resultado una fluidez reducida de sus membranas porque las moléculas se comprimen entre sí. La fluidez en las membranas celulares aumenta la eficiencia de las funciones biológicas, sobre todo la producción de proteínas, por lo que los organismos se han adaptado a esta circunstancia aumentando la proporción de ácidos grasos insaturados en los lípidos de las membranas celulares. [17] Además de las diferencias en la presión interna, estos organismos han desarrollado un equilibrio diferente entre sus reacciones metabólicas que aquellos organismos que viven en la zona epipelágica. David Wharton, autor de Life at the Limits: Organisms in Extreme Environments , señala que "las reacciones bioquímicas van acompañadas de cambios de volumen. Si una reacción produce un aumento de volumen, será inhibida por la presión, mientras que, si está asociada con Si disminuye el volumen, se potenciará". [18] Esto significa que sus procesos metabólicos deben en última instancia disminuir el volumen del organismo hasta cierto punto.
La mayoría de los peces que han evolucionado en este duro entorno no son capaces de sobrevivir en condiciones de laboratorio y los intentos de mantenerlos en cautiverio han provocado su muerte. Los organismos de las profundidades marinas contienen espacios llenos de gas (vacuolas). El gas se comprime a alta presión y se expande a baja presión. Debido a esto, se sabe que estos organismos explotan si salen a la superficie. [18]
Los peces de las profundidades marinas han desarrollado varias adaptaciones para sobrevivir en esta región. Dado que muchos de estos peces viven en regiones donde no hay iluminación natural , no pueden confiar únicamente en su vista para localizar presas y parejas y evitar a los depredadores; Los peces de aguas profundas han evolucionado apropiadamente hasta la región subfótica extrema en la que viven. Muchos de estos organismos son ciegos y dependen de sus otros sentidos, como la sensibilidad a los cambios en la presión local y el olfato, para captar su alimento y evitar ser atrapados. Los que no son ciegos tienen ojos grandes y sensibles que pueden utilizar luz bioluminiscente . Estos ojos pueden ser hasta 100 veces más sensibles a la luz que los ojos humanos. La rodopsina (Rh1) es una proteína que se encuentra en los bastones del ojo y que ayuda a los animales a ver en condiciones de poca luz. Si bien la mayoría de los vertebrados suelen tener un gen de opsina Rh1, algunos peces de aguas profundas tienen varios genes Rh1, y una especie, la aleta espinosa plateada ( Diretmus argenteus ), tiene 38. [20] Esta proliferación de genes Rh1 puede ayudar a los peces de aguas profundas a ver en las profundidades del océano. Además, para evitar la depredación, muchas especies son oscuras para mimetizarse con su entorno. [21]
Muchos peces de aguas profundas son bioluminiscentes , con ojos extremadamente grandes adaptados a la oscuridad. Los organismos bioluminiscentes son capaces de producir luz biológicamente mediante la agitación de moléculas de luciferina, que luego producen luz. Este proceso debe realizarse en presencia de oxígeno. Estos organismos son comunes en la región mesopelágica y por debajo (200 metros (656 pies) y menos). Más del 50% de los peces de aguas profundas, así como algunas especies de camarones y calamares, son capaces de producir bioluminiscencia. Alrededor del 80% de estos organismos tienen fotóforos: células glandulares que producen luz y que contienen bacterias luminosas bordeadas de colores oscuros. Algunos de estos fotóforos contienen lentes, muy parecidas a las de los ojos de los humanos, que pueden intensificar o disminuir la emanación de luz. La capacidad de producir luz sólo requiere el 1% de la energía del organismo y tiene muchos propósitos: Se utiliza para buscar alimento y atraer presas, como el rape; reclamar territorio mediante patrullas; comunicarse y encontrar pareja, y distraer o cegar temporalmente a los depredadores para escapar. Además, en el mesopelágico, donde todavía penetra algo de luz, algunos organismos se camuflan de los depredadores que se encuentran debajo de ellos iluminando sus vientres para que coincidan con el color y la intensidad de la luz desde arriba para que no se proyecte ninguna sombra. Esta táctica se conoce como contrailuminación. [22]
El ciclo de vida de los peces de aguas profundas puede ser exclusivamente de aguas profundas, aunque algunas especies nacen en aguas menos profundas y se hunden al madurar. Independientemente de la profundidad donde residan los huevos y las larvas, suelen ser pelágicos. Este estilo de vida planctónico (a la deriva) requiere una flotabilidad neutra. Para mantener esto, los huevos y las larvas suelen contener gotas de aceite en su plasma. [23] Cuando estos organismos están en su estado completamente maduro, necesitan otras adaptaciones para mantener sus posiciones en la columna de agua. En general, la densidad del agua provoca un empuje ascendente, el aspecto de flotabilidad que hace que los organismos floten. Para contrarrestar esto, la densidad de un organismo debe ser mayor que la del agua circundante. La mayoría de los tejidos animales son más densos que el agua, por lo que deben encontrar un equilibrio que los haga flotar. [24] Muchos organismos desarrollan vejigas natatorias (cavidades de gas) para mantenerse a flote, pero debido a la alta presión de su entorno, los peces de aguas profundas generalmente no tienen este órgano. En cambio, exhiben estructuras similares a hidroalas para proporcionar sustentación hidrodinámica. También se ha descubierto que cuanto más profundo vive un pez, más gelatinosa es su carne y más mínima su estructura ósea. Reducen la densidad de su tejido a través de un alto contenido de grasa, la reducción del peso esquelético (lograda mediante reducciones de tamaño, grosor y contenido mineral) y la acumulación de agua [25] los hace más lentos y menos ágiles que los peces de superficie.
Debido al bajo nivel de luz fotosintética que llega a los ambientes de las profundidades marinas, la mayoría de los peces necesitan depender de la materia orgánica que se hunde desde niveles más altos o, en casos raros, de respiraderos hidrotermales para obtener nutrientes. Esto hace que las profundidades marinas sean mucho más pobres en productividad que las regiones menos profundas. Además, los animales en el ambiente pelágico son escasos y la comida no llega con frecuencia. Debido a esto, los organismos necesitan adaptaciones que les permitan sobrevivir. Algunos tienen antenas largas que les ayudan a localizar presas o atraer parejas en la oscuridad total de las profundidades del océano. El rape de aguas profundas, en particular, tiene una larga adaptación parecida a una caña de pescar que sobresale de su cara, en cuyo extremo hay un trozo de piel bioluminiscente que se retuerce como un gusano para atraer a su presa. Algunos deben consumir otros pescados de su mismo tamaño o más grandes que ellos y necesitan adaptaciones que les ayuden a digerirlos eficientemente. Grandes dientes afilados, mandíbulas articuladas, bocas desproporcionadamente grandes y cuerpos expandibles son algunas de las características que tienen los peces de aguas profundas para este propósito. [21] La anguila devoradora es un ejemplo de un organismo que muestra estas características.
Los peces de las diferentes zonas pelágicas y bentónicas de aguas profundas están estructurados físicamente y se comportan de maneras que difieren notablemente entre sí. Todos los grupos de especies coexistentes dentro de cada zona parecen operar de manera similar, como los pequeños mesopelágicos que se alimentan de plancton que migran verticalmente , los rape batipelágicos y las colas de rata bentónicas de aguas profundas . [26]
Las especies con aletas radiadas , con aletas espinosas, son raras entre los peces de aguas profundas, lo que sugiere que los peces de aguas profundas son antiguos y están tan bien adaptados a su entorno que las invasiones de peces más modernos no han tenido éxito. [27] Las pocas aletas radiales que existen se encuentran principalmente en los Beryciformes y Lampriformes , que también son formas antiguas. La mayoría de los peces pelágicos de aguas profundas pertenecen a sus propios órdenes, lo que sugiere una larga evolución en ambientes de aguas profundas. Por el contrario, las especies bentónicas de aguas profundas se encuentran en órdenes que incluyen muchos peces de aguas poco profundas relacionados. [28]
Debajo de la zona epipelágica, las condiciones cambian rápidamente. Entre 200 my aproximadamente 1000 m, la luz continúa atenuándose hasta que casi no queda nada. Las temperaturas caen a través de una termoclina a temperaturas entre 3,9 °C (39 °F) y 7,8 °C (46 °F). Esta es la zona crepuscular o mesopelágica . La presión continúa aumentando, a razón de una atm (0,1 MPa) cada 10 m (32,8 pies), mientras que las concentraciones de nutrientes caen, junto con el oxígeno disuelto y la velocidad a la que circula el agua. [15]
Los operadores de sonar , que utilizaron la tecnología de sonar recientemente desarrollada durante la Segunda Guerra Mundial , quedaron desconcertados por lo que parecía ser un falso fondo marino de 300 a 500 metros (984 a 1640 pies) de profundidad durante el día y menos profundo durante la noche. Esto resultó ser debido a millones de organismos marinos, sobre todo pequeños peces mesopelágicos, con vejigas natatorias que reflejaban el sonar. Estos organismos migran a aguas menos profundas al anochecer para alimentarse de plancton. La capa es más profunda cuando sale la luna y puede volverse menos profunda cuando las nubes pasan sobre la luna. Este fenómeno ha llegado a ser conocido como capa de dispersión profunda . [34]
La mayoría de los peces mesopelágicos realizan migraciones verticales diarias , desplazándose por la noche hacia la zona epipelágica, a menudo siguiendo migraciones similares del zooplancton y regresando a las profundidades en busca de seguridad durante el día. [15] [35] Estas migraciones verticales a menudo ocurren en grandes distancias verticales y se llevan a cabo con la ayuda de una vejiga natatoria . [27] La vejiga natatoria se infla cuando el pez quiere subir y, dadas las altas presiones en la zona mesopléjica, esto requiere una cantidad significativa de energía. A medida que el pez asciende, la presión en la vejiga natatoria debe ajustarse para evitar que estalle. Cuando el pez quiere volver a las profundidades, la vejiga natatoria se desinfla. [36] Algunos peces mesopelágicos realizan migraciones diarias a través de la termoclina , donde la temperatura cambia entre 50 °F (10 °C) y 69 °F (20 °C), mostrando así tolerancias considerables al cambio de temperatura. [37]
Estos peces tienen cuerpos musculosos, huesos osificados, escamas, branquias y sistema nervioso central bien desarrollados, y corazones y riñones grandes. Los que se alimentan de plancton mesopelágico tienen bocas pequeñas con branquiespinas finas , mientras que los piscívoros tienen bocas más grandes y branquiespinas más gruesas. [15]
Los peces mesopelágicos están adaptados a una vida activa en condiciones de poca luz. La mayoría de ellos son depredadores visuales con ojos grandes. Algunos de los peces de aguas más profundas tienen ojos tubulares con lentes grandes y solo bastones que miran hacia arriba. Estos confieren visión binocular y una gran sensibilidad a pequeñas señales luminosas. [15] Esta adaptación mejora la visión terminal a expensas de la visión lateral y permite al depredador detectar calamares , sepias y peces más pequeños que se recortan en la penumbra sobre ellos.
Los peces mesopelágicos suelen carecer de espinas defensivas y utilizan el color para camuflarse de otros peces. Los depredadores de emboscada son oscuros, negros o rojos. Dado que las longitudes de onda de luz rojas, más largas, no llegan a las profundidades del mar, el rojo funciona efectivamente de la misma manera que el negro. Las formas migratorias utilizan colores plateados contra sombreados. En sus vientres, a menudo muestran fotóforos que producen luz de baja intensidad. Para un depredador que mira desde abajo y hacia arriba, esta bioluminiscencia camufla la silueta del pez. Sin embargo, algunos de estos depredadores tienen lentes amarillos que filtran la luz ambiental (roja deficiente), dejando visible la bioluminiscencia. [38]
El pez fantasma de hocico pardo , una especie de ojo de barril , es el único vertebrado conocido que emplea un espejo, en lugar de una lente, para enfocar una imagen en sus ojos. [39] [40]
El muestreo mediante pesca de arrastre de profundidad indica que el pez linterna representa hasta el 65% de toda la biomasa de peces de aguas profundas . [41] De hecho, los peces linterna se encuentran entre los vertebrados más ampliamente distribuidos, poblados y diversos , y desempeñan un papel ecológico importante como presa de organismos más grandes. La biomasa mundial estimada de pez linterna es de 550 a 660 millones de toneladas , varias veces la captura pesquera mundial. El pez linterna también representa gran parte de la biomasa responsable de la capa profunda de dispersión de los océanos del mundo. [42]
El atún patudo es una especie epipelágica/mesopelágica que se alimenta de otros peces. El marcado por satélite ha demostrado que el patudo a menudo pasa períodos prolongados navegando profundamente bajo la superficie durante el día, a veces realizando inmersiones de hasta 500 metros (1.640 pies). Se cree que estos movimientos son una respuesta a las migraciones verticales de organismos de presa en la capa de dispersión profunda .
![El quijada del semáforo es también uno de los pocos peces que produce bioluminiscencia roja. Como la mayoría de sus presas no pueden percibir la luz roja, esto les permite cazar con un haz de luz esencialmente invisible.[43]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b2/Malacosteus.JPG/1280px-Malacosteus.JPG)
Debajo de la zona mesopelágica está completamente oscuro. Esta es la medianoche (o zona batipelágica ), que se extiende desde los 1.000 metros (3.281 pies) hasta la zona bentónica de aguas profundas del fondo . Si el agua es excepcionalmente profunda, la zona pelágica por debajo de los 4.000 metros (13.123 pies) a veces se denomina medianoche inferior (o zona abisopelágica ). Las temperaturas en esta zona oscilan entre 1 y 4 °C y es completamente afótica.
Las condiciones son algo uniformes en todas estas zonas; la oscuridad es total, la presión es aplastante y las temperaturas, los nutrientes y los niveles de oxígeno disuelto son bajos. [15]
Los peces batipelágicos tienen adaptaciones especiales para hacer frente a estas condiciones: tienen metabolismos lentos y dietas no especializadas, y están dispuestos a comer cualquier cosa que se les presente. Prefieren sentarse y esperar la comida en lugar de desperdiciar energía buscándola. El comportamiento de los peces batipelágicos se puede contrastar con el comportamiento de los peces mesopelágicos. Los peces mesopelágicos suelen ser muy móviles, mientras que los peces batipelágicos son casi todos depredadores al acecho y normalmente gastan poca energía en movimiento. [53]
Los peces batipelágicos dominantes son los pequeños boca de cerda y el rape ; También son comunes el diente de colmillo , el pez víbora , el diente de daga y la barracudina . Estos peces son pequeños, muchos de ellos miden unos 10 centímetros (3,9 pulgadas) de largo y no muchos miden más de 25 centímetros (9,8 pulgadas). Pasan la mayor parte del tiempo esperando pacientemente en la columna de agua a que aparezcan sus presas o sean atraídas por sus fósforos. La poca energía disponible en la zona batipelágica se filtra desde arriba en forma de detritos, materia fecal y, ocasionalmente, invertebrados o peces mesopelágicos. [53] Alrededor del 20 por ciento de los alimentos que tienen su origen en la zona epipelágica cae a la zona mesopelágica, [34] pero sólo alrededor del 5 por ciento se filtra a la zona batipelágica. [47]
Los peces batipelágicos son sedentarios y están adaptados a producir un mínimo de energía en un hábitat con muy poca comida o energía disponible, ni siquiera luz solar, sólo bioluminiscencia. Sus cuerpos son alargados con músculos y estructuras esqueléticas débiles y acuosas . Como gran parte de los peces es agua, no están comprimidos por las grandes presiones a estas profundidades. A menudo tienen mandíbulas extensibles con bisagras y dientes recurvados. Son viscosos, sin escamas . El sistema nervioso central está confinado a la línea lateral y los sistemas olfativos, los ojos son pequeños y pueden no funcionar, y las branquias , los riñones, el corazón y la vejiga natatoria son pequeños o faltan. [47] [54]
Estas son las mismas características que se encuentran en las larvas de peces , lo que sugiere que durante su evolución, los peces batipelágicos han adquirido estas características a través de la neotenia . Al igual que ocurre con las larvas, estas características permiten que los peces permanezcan suspendidos en el agua con poco gasto de energía. [55]
A pesar de su apariencia feroz, estas formas son en su mayoría peces en miniatura con músculos débiles y son demasiado pequeños para representar una amenaza para los humanos.
Las vejigas natatorias de los peces de aguas profundas están ausentes o apenas operativas, y los peces batipelágicos normalmente no realizan migraciones verticales. Llenar las vejigas a presiones tan elevadas supone enormes costes energéticos. Algunos peces de aguas profundas tienen vejigas natatorias que funcionan cuando son jóvenes y habitan en la zona epipelágica superior, pero se marchitan o se llenan de grasa cuando los peces descienden a su hábitat adulto. [56]
Un par de excepciones conocidas son la congrila (Holcomycteronus profundissimus), recuperada a 7160 metros de profundidad, y el granadero abisal (Coryphaenoides yaquinae), encontrado a 7259 metros de profundidad. Estas especies todavía tienen vejigas natatorias funcionales, lo que les permite mantener una alta densidad ósea y mandíbulas fuertes. [57]
Los sistemas sensoriales más importantes suelen ser el oído interno , que responde al sonido, y la línea lateral , que responde a los cambios de presión del agua. El sistema olfativo también puede ser importante para los machos que encuentran a las hembras por el olfato. [58] Los peces batipelágicos son negros, o a veces rojos, con pocos fotóforos . Cuando se utilizan fotóforos, normalmente es para atraer presas o atraer pareja. Debido a que la comida es tan escasa, los depredadores batipelágicos no son selectivos en sus hábitos alimentarios, sino que agarran todo lo que se les acerca. Lo logran al tener una boca grande con dientes afilados para agarrar presas grandes y branquiespinas superpuestas que impiden que las presas pequeñas que han sido tragadas escapen. [54]
No es fácil encontrar pareja en esta zona. Algunas especies dependen de la bioluminiscencia , donde los patrones bioluminiscentes son exclusivos de especies específicas. Otros son hermafroditas , lo que duplica sus posibilidades de producir tanto óvulos como espermatozoides cuando se produce un encuentro. [47] La hembra del rape libera feromonas para atraer a los machos diminutos. Cuando un macho la encuentra, la muerde y nunca la suelta. Cuando un macho de la especie de rape Haplophryne mollis muerde la piel de una hembra, libera una enzima que digiere la piel de su boca y la de su cuerpo, fusionando a la pareja hasta el punto en que los dos sistemas circulatorios se unen. Luego, el macho se atrofia y se convierte en nada más que un par de gónadas . Este dimorfismo sexual extremo asegura que, cuando la hembra esté lista para desovar, tenga una pareja inmediatamente disponible. [59]
Muchas formas distintas a los peces viven en la zona batipelágica, como calamares, ballenas grandes, pulpos, esponjas, braquiópodos , estrellas de mar y equinoides , pero en esta zona es difícil que vivan los peces.
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A medida que un pez se adentra más en el mar, el peso del agua sobre su cabeza ejerce una presión hidrostática cada vez mayor sobre el pez. Este aumento de presión asciende a aproximadamente una atm (0,1 MPa) por cada 10 m (32,8 pies) de profundidad. Para un pez en el fondo de la zona batipelágica , esta presión asciende a aproximadamente 400 atm (40 MPa, o casi 6000 libras por pulgada cuadrada). [62]
Los organismos de aguas profundas poseen adaptaciones a nivel celular y fisiológico que les permiten sobrevivir en ambientes de gran presión. No tener estas adaptaciones limita las profundidades a las que pueden operar las especies de aguas poco profundas. Los altos niveles de presión externa afectan el funcionamiento de los procesos metabólicos y las reacciones bioquímicas. El equilibrio de muchas reacciones químicas se ve alterado por la presión, y la presión puede inhibir procesos que dan como resultado un aumento de volumen. El agua, un componente clave en muchos procesos biológicos, es muy susceptible a los cambios de volumen, principalmente porque los constituyentes del líquido celular tienen un efecto sobre la estructura del agua. Por tanto, las reacciones enzimáticas que inducen cambios en la organización del agua cambian efectivamente el volumen del sistema. [63] Las proteínas responsables de catalizar reacciones generalmente se mantienen unidas mediante enlaces débiles y las reacciones generalmente implican aumentos de volumen. [64]
Las especies que pueden tolerar estas profundidades han desarrollado cambios en su estructura proteica y criterios de reacción para resistir la presión, con el fin de realizar reacciones en estas condiciones. En ambientes de alta presión, las membranas celulares bicapa experimentan una pérdida de fluidez. Las membranas celulares de las profundidades marinas favorecen las bicapas de fosfolípidos con una mayor proporción de ácidos grasos insaturados , que inducen una mayor fluidez que sus homólogas a nivel del mar.
Diez órdenes, trece familias y alrededor de 200 especies conocidas de peces de aguas profundas han desarrollado una capa gelatinosa debajo de la piel o alrededor de la columna, que se utiliza para la flotabilidad, el crecimiento de bajo costo y para aumentar la eficiencia de la natación al reducir la resistencia. [sesenta y cinco]
Las especies de aguas profundas exhiben menores cambios de entropía y entalpía en comparación con los organismos de la superficie, ya que un ambiente de alta presión y baja temperatura favorece los cambios de entalpía negativos y una menor dependencia de las reacciones impulsadas por la entropía. Desde un punto de vista estructural, las proteínas globulares de los peces de aguas profundas debido a la estructura terciaria de la actina G son relativamente rígidas en comparación con las de los peces de la superficie. [63] El hecho de que las proteínas de los peces de aguas profundas sean estructuralmente diferentes de las de los peces de superficie se desprende de la observación de que la actina de las fibras musculares de los peces de aguas profundas es extremadamente resistente al calor; una observación similar a la que se encuentra en los lagartos. Estas proteínas se fortalecen estructuralmente mediante la modificación de los enlaces en la estructura terciaria de la proteína, lo que también induce altos niveles de estabilidad térmica. [64] Las proteínas se fortalecen estructuralmente para resistir la presión mediante la modificación de los enlaces en la estructura terciaria. [64] Por lo tanto, los altos niveles de presión hidrostática, similares a las altas temperaturas corporales de los reptiles termófilos del desierto, favorecen las estructuras proteicas rígidas.
Na+/K+ -ATPasa es una enzima lipoproteica que desempeña un papel destacado en la osmorregulación y está fuertemente influenciada por la presión hidrostática. La inhibición de Na+/K+ -ATPasa se debe al aumento de la compresión debido a la presión. El paso limitante de la velocidad de la reacción Na+/K+ -ATPasa induce una expansión en la bicapa que rodea la proteína y, por lo tanto, un aumento de volumen. Un aumento en el volumen hace que la reactividad de Na+/K+ -ATPasa sea susceptible a presiones más altas. Aunque la actividad Na+/K+ -ATPasa por gramo de tejido branquial es menor en los peces de aguas profundas, las Na+/K+ -ATPasas de los peces de aguas profundas exhiben una tolerancia mucho mayor a la presión hidrostática en comparación con sus homólogos de aguas poco profundas. Esto se ejemplifica entre la especie C. acrolepis (alrededor de 2000 m de profundidad) y su contraparte hadalpelágica C. armatus (alrededor de 4000 metros (13,123 pies) de profundidad), donde las Na+/K+ -ATPasas de C. armatus son mucho menos sensibles a la presión. . Esta resistencia a la presión puede explicarse por adaptaciones en las fracciones proteicas y lipídicas de Na+/K+ -ATPasa. [66]
El muestreo mediante pesca de arrastre profunda indica que el pez linterna representa hasta el 65% de toda la biomasa de peces de aguas profundas . [41] De hecho, los peces linterna se encuentran entre los vertebrados más ampliamente distribuidos, poblados y diversos , y desempeñan un papel ecológico importante como presa de organismos más grandes. Con una biomasa global estimada de 550 a 660 millones de toneladas métricas , varias veces la captura pesquera mundial, el pez linterna también representa gran parte de la biomasa responsable de la capa profunda de los océanos del mundo. En el Océano Austral , los mictófidos proporcionan un recurso alimentario alternativo al krill para depredadores como los calamares y el pingüino rey . Aunque estos peces son abundantes y prolíficos, actualmente sólo existen unas pocas pesquerías comerciales de pez linterna: estas incluyen operaciones limitadas frente a Sudáfrica , en el subantártico y en el Golfo de Omán .
Un estudio realizado en 2006 por científicos canadienses encontró que cinco especies de peces de aguas profundas ( merluza azul y anguila espinosa ) están al borde de la extinción debido al desplazamiento de la pesca comercial desde las plataformas continentales a las laderas de las plataformas continentales , hasta las profundidades. de 1.600 metros (5.249 pies). La lenta reproducción de estos peces (alcanzan la madurez sexual aproximadamente a la misma edad que los seres humanos) es una de las principales razones por las que no pueden recuperarse de la pesca excesiva . [67]
![El mandíbula suelta del semáforo tiene una mandíbula inferior de un cuarto del largo de su cuerpo. La mandíbula no tiene suelo y está unida únicamente por una bisagra y un hueso de la lengua modificado. Grandes dientes en forma de colmillos en la parte frontal son seguidos por muchos pequeños dientes con púas.[43][44]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/c/c7/Malacosteus_niger.jpg/1280px-Malacosteus_niger.jpg){kind=small}
![Pez lanceta de hocico largo. Los peces lanceta son depredadores de emboscada que pasan todo su tiempo en la zona mesopelágica. Se encuentran entre los peces mesopelágicos más grandes (hasta 2 m).[45]](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/0d/Longnoselancetfish.jpg/1280px-Longnoselancetfish.jpg)
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