Miért nem roppannak össze az élőlények az óceáni árkokban?

A mélytengeri régiókban élő halak teste hatalmas nyomásnak van kitéve

A bolygó felszínét elborító víztömeg, a világtenger összterülete meghaladja a 362 millió négyzetkilométert. A világóceán 1000 méteres vízmélység alatti régiója alkotja a mélytengeri birodalmat, a Föld legnagyobb és egyben legszélsőségesebb élőhelyét.

Elképesztő nyomás uralkodik a sötétség világában

A tengerszinten 1 atmoszféra (ata) vagy 1 bar a légnyomás, amely a felettünk lévő levegőoszlop által kifejtett nyomással egyenlő. A vízben – amely sokkal sűrűbb, mint a levegő – 10 méterenként 1 barral növekszik a vízoszlop nyomása, így például 100 méteres vízmélységben az abszolút nyomás (a vízoszlop és a légnyomás együttes értéke, azaz 10+1 bar) már 11 bar, 1000 méteres vízmélységben pedig 110 bar értéket tesz ki.

A mélytengeri régiókban élő halak teste hatalmas nyomásnak van kitéve Forrás: Wikimedia Commons

A világtenger rejti a Föld legnagyobb mélységeit, amelyek az óceáni árkokban mérhetők.

Földünk jelenleg ismert legmélyebb pontja a csendes-óceáni Mariana-árokban található, a Challenger-szakadék, 11 034 méteres mélységben.

Gondoljunk csak bele, ha a Mariana-árok fenekére helyeznénk a Föld legmagasabb hegyét, a 8 848 méter magas Mount Everestet, a felszínről 2186 mélyre kellene lemerülnünk ahhoz, hogy elérjük a hegy csúcsát. Amikor 1960. január 23-án Jacques Piccard és Don Walsh először merültek le a Mariana-árokba, az volt a legnagyobb felfedezésük, hogy még ebben a roppant mélységben is léteznek tengeri élőlények.

Jacques Piccard (középen) és Don Walsh a Mariana-árok mélyén, 1960. január 23-án Forrás: Wikimedia Commons

A Mariana-árok legmélyebb pontján 1001,3 bar az abszolút nyomás, így joggal felvetődő kérdés, hogyan maradhatnak életben ekkora nyomáson például az ott élő halak?

A víz összenyomhatatlansága a magyarázat

A rendkívül nagy mélységekben élő organizmusok testének hatalmas nyomást kell elviselniük,

de ez mégsem okoz számukra semmilyen problémát.

Ennek az a magyarázata, hogy az élőlények testszövetei igen nagy mennyiségben tartalmaznak vizet, a medúzáknál ez az érték meghaladja a 95%-ot, de például az emberi testszövetek 63%-a is vízből épül fel.

A medúzák testének több mint 95%-a vízből áll Forrás: Wikimedia Commons

A mélytengeri élőlények testszöveteiben lévő víz nyomása megegyezik a környezeti nyomással, és mivel a víz gyakorlatilag összenyomhatatlan, ezért a szövetek sem deformálódnak a rendkívüli hidrosztatikus nyomás ellenére sem. Egy mélytengeri élőlény számára éppen az jelentheti a halálos veszélyt, ha hirtelen kis mélységbe kerül, például egy vonóháló jóvoltából.

A mélytengeri halak számára az jelent halálos veszélyt, ha a nagy mélységből hirtelen sekélyebb vízbe kerülnek Forrás: Wikimedia Commons

Ha jelentős mélységből hirtelen sekélyebb vízbe kerül egy élőlény, a testszöveteiben lévő folyadékban feloldódott gáz nyomása, az úgynevezett szöveti nyomás nagyobb lesz, mint a külső környezeti nyomás,

ami miatt szabályosan szétrobbannak a belső szervei.

Mindaddig, amíg a külső és a szöveti nyomás értéke azonos, nincs semmi probléma, így a halak akár a Mariana-árok mélyén is vidáman fickándozhatnak.