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Peces de aguas profundas

Pez pescador jorobado Los peces de aguas profundas son aquellos que viven en la oscuridad , bajo las aguas superficiales iluminadas por el sol, es decir, bajo la zona epipelágic...

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Pez pescador jorobado

Los peces de aguas profundas son aquellos que viven en la oscuridad , bajo las aguas superficiales iluminadas por el sol, es decir, bajo 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 , los peces boca de cerdas , los peces pescadores , los peces víbora y algunas especies de anguila .

Solo alrededor del 2% de las especies marinas conocidas habitan el ambiente pelágico . Esto significa que viven en la columna de agua, a diferencia de los organismos bentónicos que viven en o sobre el fondo marino. [ 1 ] Los organismos de aguas profundas generalmente habitan las zonas batipelágica ( 1–4 km; 0,62–2,49 mi de profundidad) y abisopelágica ( 4–6 km; 2,5–3,7 mi de profundidad). Sin embargo, las características de los organismos de aguas profundas, como la bioluminiscencia , también se pueden observar en la zona mesopelágica ( 200–1000 m; 660–3280 ft de profundidad). La zona mesopelágica es la zona disfótica, lo que significa que la luz allí es mínima pero aún medible. La capa de mínimo oxígeno existe en algún lugar entre una profundidad de 700 y 1000 metros (2300 y 3300 ft) dependiendo del lugar en el océano. Esta área es también donde los nutrientes son más abundantes. Las zonas batipelágica y abisopelágica son afóticas , lo que significa que no penetra la luz en esta área del océano. Estas zonas constituyen aproximadamente el 75% del espacio oceánico habitable. [ 2 ]       

La zona epipelágica (0–200  metros o 0–650  pies de profundidad) es el área donde la luz penetra el agua y ocurre la fotosíntesis. También se la conoce como zona fótica. Debido a que generalmente se extiende solo unos pocos cientos de metros por debajo del nivel del agua, el mar profundo, aproximadamente el 90% del volumen del océano, está en oscuridad. El mar profundo es también un entorno extremadamente hostil, con temperaturas que rara vez superan los 3 °C (37 °F) y descienden hasta los −1,8 °C (29 °F) (con la excepción de los ecosistemas de fuentes hidrotermales que pueden superar los 350 °C o 662 °F), bajos niveles de oxígeno y presiones entre 20 y 1000 atm (2-100 MPa , 300–14 500 psi). [ 3 ]         

Evolución

Se ha especulado que los ecosistemas de aguas profundas podrían haber sido inhóspitos para la vida de los vertebrados antes de un aumento en el aporte de nutrientes al océano durante el Jurásico Tardío y el Cretácico Temprano, tras el surgimiento de las angiospermas en tierra, lo que condujo a un aumento de la vida de invertebrados abisales, permitiendo a su vez que los peces colonizaran estos ecosistemas. Sin embargo, algunos peces modernos de aguas profundas, como los holocefalianos , son descendientes de linajes mucho más antiguos, lo que indica que podrían haber ocurrido colonizaciones mucho más tempranas de las profundidades marinas por vertebrados, aunque no se conoce evidencia fósil de ello. [ 4 ] [ 5 ]

Los registros más antiguos conocidos de peces de aguas profundas son icnofósiles de comportamiento de alimentación y natación atribuidos a neoteleósteos no identificados (atribuibles a los icnogéneros Piscichnus y Undichna ), procedentes de la Formación Palombini de Italia , del Cretácico Inferior (de 130 millones de años de antigüedad) , que se cree que se depositó en la llanura abisal del antiguo océano Piamonte-Liguria . Antes del descubrimiento de estos fósiles, no existía 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 alrededor de esta época. [ 6 ]

Aunque los registros de la Formación Palombini Shale representan los registros más antiguos de peces óseos de aguas profundas, también se conocen formaciones que conservan fósiles de tiburones de aguas profundas de épocas posteriores del Cretácico. Estas incluyen la Formación Northumberland de Canadá y depósitos de edad similar en Angola, ambos con fósiles de taxones como hexánquidos , clamidoseláquidos y tiburones gato , conocidos en hábitats de aguas profundas actuales pero raros en otras formaciones de la época. [ 7 ] Se conocen formaciones del Paleógeno con dientes fósiles de tiburones de aguas profundas en Nueva Zelanda para el Paleoceno medio , y formaciones en Dinamarca, Francia, Austria y Marruecos durante el Eoceno. [ 8 ] El Mar de Paratetis aún albergaba tiburones y rayas de aguas profundas hasta el Mioceno, que se conservan en formaciones en Hungría. [ 9 ]

Durante el Paleógeno, se conocen algunas formaciones prominentes que conservan especímenes bien articulados de peces óseos de aguas profundas. Estas incluyen el yacimiento de Monte Solane del Eoceno temprano en Italia, que conserva un hábitat batipelágico probablemente depositado entre 300 y 600 metros (980 y 1970 pies) bajo el mar, así como la Formación Pabdeh del Eoceno tardío en Irán . Los ambientes de aguas profundas conservados por ambas formaciones son evidentes por su abundancia de peces estomiiformes fósiles . [ 10 ] [ 11 ] Se conocen formaciones notables del Neógeno que conservan fósiles de peces óseos de aguas profundas del Mioceno en Italia, Japón y California. [ 12 ] [ 13 ] [ 14 ] 

Ambiente

Diagrama a escala de las capas de la zona pelágica

En las profundidades oceánicas, las aguas se extienden mucho más allá de la zona epipelágica y sustentan diferentes tipos de peces pelágicos adaptados a vivir en estas zonas más profundas. [ 15 ] En aguas profundas, la nieve marina es una lluvia continua de detritos mayormente orgánicos que caen desde las capas superiores de la columna de agua. Su origen radica en las actividades dentro de la productiva zona fótica . 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 oceánico. Sin embargo, la mayoría de los componentes orgánicos de la nieve marina son consumidos por microbios , zooplancton y otros animales filtradores dentro de los primeros 1000 metros (3300 pies) de su viaje, es decir, dentro de la zona epipelágica. De esta forma, la nieve marina puede considerarse la base de los ecosistemas mesopelágicos y bentónicos de aguas profundas : al no llegarles la luz solar, los organismos de estas profundidades dependen en gran medida de la nieve marina como fuente de energía. Dado que no hay luz en las profundidades marinas (zona afótica), existe una escasez de productores primarios. Por lo tanto, la mayoría de los organismos de la zona batipelágica dependen de la nieve marina proveniente de regiones situadas a mayor profundidad. 

Algunos grupos pelágicos de aguas profundas, como las familias de peces linterna , peces cabeza crestada , peces hacha marinos y peces 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, especialmente montes submarinos y taludes continentales . Este fenómeno se explica por la abundancia similar de especies de presa que también se sienten atraídas por estas estructuras.

La presión hidrostática aumenta en 1  atm (0,1  MPa) por cada 10 m (33 pies) de profundidad. [ 16 ] Los organismos de aguas profundas tienen la misma presión dentro de sus cuerpos que la que se ejerce sobre ellos desde el exterior, por lo que no son aplastados por la presión extrema. Sin embargo, su alta presión interna resulta en una fluidez reducida de sus membranas porque las moléculas se comprimen. 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 en comparación con los organismos que viven en la zona epipelágica. David Wharton, autor de *Life at the Limits: Organisms in Extreme Environments* , señala: «Las reacciones bioquímicas van acompañadas de cambios de volumen. Si una reacción produce un aumento de volumen, se verá inhibida por la presión, mientras que, si se asocia con una disminución de volumen, se verá potenciada». [ 18 ] Esto significa que sus procesos metabólicos deben, en última instancia, disminuir el volumen del organismo en cierta medida.  

Los humanos rara vez se encuentran con tiburones anguila vivos, por lo que representan poco peligro (aunque los científicos se han cortado accidentalmente al examinar sus dientes). [ 19 ]

La mayoría de los peces que han evolucionado en este entorno hostil no son capaces de sobrevivir en condiciones de laboratorio, y los intentos de mantenerlos en cautiverio han provocado su muerte. Los organismos de aguas profundas 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 llegan a la superficie. [ 18 ]

Características

Diagrama anotado de las características externas básicas de un granadero abisal y medidas de longitud estándar.
Rinoquimera atlántica
Gigantactis es un pez de aguas profundas con una aleta dorsal cuyo primer filamento se ha vuelto muy largo y está rematado con un fotóforo bioluminiscente .
anguila pelícano
El atún ojo grande recorre la zona epipelágica por la noche y la zona mesopelágica durante el día.

Los peces de las profundidades marinas han desarrollado diversas adaptaciones para sobrevivir en esta región. Dado que muchos de estos peces viven en zonas sin iluminación natural , no pueden depender únicamente de la vista para localizar presas y parejas, ni para evitar a los depredadores; por ello, han evolucionado adecuadamente para adaptarse a la extrema región subfótica en la que habitan. Muchos de estos organismos son ciegos y dependen de otros sentidos, como la sensibilidad a los cambios de presión y el olfato, para capturar su alimento y evitar ser capturados. Los que no son ciegos poseen ojos grandes y sensibles capaces de utilizar la luz bioluminiscente . Estos ojos pueden ser hasta 100 veces más sensibles a la luz que los ojos humanos. La rodopsina (Rh1) es una proteína presente en las células fotorreceptoras del ojo que ayuda a los animales a ver con poca luz. Si bien la mayoría de los vertebrados suelen tener un gen de opsina Rh1, algunos peces de aguas profundas poseen varios genes Rh1, y una especie, el pez espinoso plateado ( Diretmus argenteus ), tiene 38. [ 20 ] Esta proliferación de genes Rh1 podría 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 de los 200 metros (656 pies) de profundidad. Más del 50% de los peces de aguas profundas, así como algunas especies de camarones y calamares, son capaces de bioluminiscencia. Alrededor del 80% de estos organismos tienen fotóforos: células glandulares productoras de luz que contienen bacterias luminiscentes rodeadas de colores oscuros. Algunos de estos fotóforos contienen lentes, muy parecidas a las de los ojos humanos, que pueden intensificar o disminuir la emisión de luz. La capacidad de producir luz solo requiere el 1% de la energía del organismo y tiene muchos propósitos: se utiliza para buscar alimento y atraer presas, como el pez pescador; delimitar territorio mediante patrullaje; comunicarse y encontrar pareja, y distraer o cegar temporalmente a los depredadores para escapar. Además, en la zona mesopelágica, donde aún penetra algo de luz, algunos organismos se camuflan de los depredadores que se encuentran debajo iluminando sus vientres para igualar el color y la intensidad de la luz que proviene de arriba, de modo 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 en 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 flotabilidad neutra. Para mantenerla, los huevos y las larvas a menudo contienen gotas de aceite en su plasma. [ 23 ] Cuando estos organismos alcanzan su estado de madurez completa, necesitan otras adaptaciones para mantener su posición en la columna de agua. En general, la densidad del agua provoca un empuje —el aspecto de la flotabilidad que hace flotar a los organismos—. 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 para poder 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 poseen este órgano. En cambio, presentan 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 sus tejidos mediante un alto contenido de grasa, la reducción del peso del esqueleto —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. Las formas corporales de los peces de aguas profundas generalmente están mejor adaptadas para ráfagas periódicas de natación que para la natación constante. [ 26 ]

Debido a la escasa luz fotosintética que llega a las profundidades marinas, la mayoría de los peces dependen de la materia orgánica que desciende desde niveles superiores o, en raras ocasiones, de las chimeneas hidrotermales para obtener nutrientes. Esto hace que la productividad de las profundidades marinas sea mucho menor que la de las regiones menos profundas. Además, los animales en el ambiente pelágico son escasos y el alimento no se encuentra con frecuencia. Por ello, los organismos necesitan adaptaciones que les permitan sobrevivir. Algunos poseen largas antenas que les ayudan a localizar presas o atraer parejas en la oscuridad total del océano profundo. El pez pescador de aguas profundas, en particular, tiene una larga adaptación similar a una caña de pescar que sobresale de su rostro, en cuyo extremo hay un trozo de piel bioluminiscente que se retuerce como un gusano para atraer a su presa. Algunos deben consumir otros peces de su mismo tamaño o más grandes, 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 poseen los peces de aguas profundas para este propósito. [ 21 ] La anguila tragona es un ejemplo de un organismo que presenta estas características.

Los peces de las distintas zonas pelágicas y bentónicas de aguas profundas presentan estructuras físicas y comportamientos que difieren notablemente entre sí. Los grupos de especies que coexisten en cada zona parecen operar de forma similar, como los pequeños peces planctónicos mesopelágicos que migran verticalmente , los peces pescadores batipelágicos y los peces cola de rata bentónicos de aguas profundas . [ 27 ]

Las especies con aletas radiadas y espinosas son raras entre los peces de aguas profundas, lo que sugiere que estos peces son antiguos y están tan bien adaptados a su entorno que las invasiones de peces más modernos no han tenido éxito. [ 28 ] Las pocas aletas radiadas 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. En contraste, las especies bentónicas de aguas profundas pertenecen a órdenes que incluyen muchos peces de aguas someras emparentados. [ 29 ]

Peces mesopelágicos

Peces mesopelágicos
La mayoría de los peces mesopelágicos son pequeños filtradores que ascienden por la noche para alimentarse en las aguas ricas en nutrientes de la zona epipelágica. Durante el día, regresan a las aguas oscuras, frías y con bajo contenido de oxígeno de la zona mesopelágica, donde están relativamente a salvo de los depredadores. Los peces linterna representan hasta el 65 % de la biomasa total de peces de aguas profundas y son en gran parte responsables de la capa de dispersión profunda de los océanos del mundo.
La mayoría de los demás peces mesopelágicos son depredadores de emboscada, como este pez dientes de sable que usa sus ojos telescópicos, orientados hacia arriba, para localizar a sus presas recortadas contra la penumbra. Sus dientes curvados impiden que el pez capturado escape.
El pez antártico tiene ojos grandes que miran hacia arriba, adaptados para detectar las siluetas de los peces presa [ 32 ].
El barreleye tiene ojos tubulares en forma de barril que generalmente están dirigidos hacia arriba pero pueden girar hacia adelante [ 33 ].
El pez telescopio tiene ojos telescópicos grandes que apuntan hacia adelante con lentes grandes [ 34 ].

Debajo de la zona epipelágica, las condiciones cambian rápidamente. Entre los 200  m y los 1000  m aproximadamente, la luz disminuye progresivamente hasta casi desaparecer. Las temperaturas descienden a través de una termoclina hasta alcanzar valores entre 3,9 y 7,8 °C (39,0 y 46,0 °F) . Esta es la zona crepuscular o mesopelágica . La presión continúa aumentando a razón de una atmósfera (0,1 MPa) cada 10 m (33 pies) , mientras que las concentraciones de nutrientes disminuyen, junto con el oxígeno disuelto y la velocidad de circulación del agua. [ 15 ]     

Los operadores de sonar , que utilizaban la tecnología de sonar recientemente desarrollada durante la Segunda Guerra Mundial , estaban 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 por la noche. Esto resultó deberse a millones de organismos marinos, en particular pequeños peces mesopelágicos, con vejigas natatorias que reflejaban el sonar. Estos organismos migran hacia aguas menos profundas al anochecer para alimentarse de plancton. La capa es más profunda cuando hay luna y puede volverse menos profunda cuando las nubes pasan sobre ella. Este fenómeno se conoce como la capa de dispersión profunda . [ 35 ] 

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 para ponerse a salvo durante el día. [ 15 ] [ 36 ] Estas migraciones verticales suelen ocurrir a lo largo de grandes distancias verticales y se realizan con la ayuda de una vejiga natatoria . [ 28 ] La vejiga natatoria se infla cuando el pez quiere ascender y, dadas las altas presiones en la zona mesopelágica, esto requiere una cantidad significativa de energía. A medida que el pez asciende, la presión en la vejiga natatoria debe ajustarse para evitar que explote. Cuando el pez quiere regresar a las profundidades, la vejiga natatoria se desinfla. [ 37 ] Algunos peces mesopelágicos realizan migraciones diarias a través de la termoclina , donde la temperatura cambia entre 50 y 69 °F (10 y 21 °C) , mostrando así una considerable tolerancia a los cambios de temperatura. [ 38 ]  

Estos peces tienen cuerpos musculosos, huesos osificados, escamas, branquias y sistemas nerviosos centrales bien desarrollados, y corazones y riñones grandes. Los peces planctónicos mesopelágicos tienen bocas pequeñas con branquiespinas finas , mientras que los piscívoros tienen bocas más grandes y branquiespinas más gruesas. [ 15 ]

Los peces mesopelágicos están adaptados para una vida activa en condiciones de poca luz. La mayoría son depredadores visuales con ojos grandes. Algunos peces de aguas más profundas tienen ojos tubulares con lentes grandes y solo células fotorreceptoras que miran hacia arriba. Esto les proporciona visión binocular y gran sensibilidad a las señales luminosas débiles. [ 15 ] Esta adaptación mejora la visión frontal a expensas de la visión lateral y permite al depredador distinguir calamares , sepias y peces más pequeños que se recortan contra la penumbra.

Los peces mesopelágicos generalmente carecen 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 más largas de la luz roja no alcanzan las profundidades marinas, el rojo funciona prácticamente igual que el negro. Las formas migratorias utilizan colores plateados que crean un efecto de contrasombreado . En sus vientres, suelen presentar fotóforos que producen luz de baja intensidad. Para un depredador que observa desde abajo, esta bioluminiscencia camufla la silueta del pez. Sin embargo, algunos de estos depredadores tienen lentes amarillas que filtran la luz ambiental (deficiente en rojo), dejando visible la bioluminiscencia. [ 39 ]

El pez fantasma de hocico marrón , una especie de pez de ojos de barril , es el único vertebrado conocido que emplea un espejo, en lugar de una lente, para enfocar una imagen en sus ojos. [ 40 ] [ 41 ]

El muestreo mediante arrastre de profundidad indica que los peces linterna representan hasta el 65 % de toda la biomasa de peces de aguas profundas . [ 42 ] De hecho, los peces linterna se encuentran entre los vertebrados más ampliamente distribuidos, numerosos y diversos , desempeñando un importante papel ecológico como presa de organismos más grandes. La biomasa global estimada de peces linterna es de 550 a 660  millones de toneladas , varias veces la captura pesquera mundial total. Los peces linterna también representan gran parte de la biomasa responsable de la capa de dispersión profunda de los océanos del mundo. [ 43 ]

El atún ojo grande es una especie epipelágica/mesopelágica que se alimenta de otros peces. El marcaje satelital ha demostrado que el atún ojo grande suele pasar largos periodos nadando a gran profundidad durante el día, llegando a realizar inmersiones de hasta 500 metros (1640 pies) . Se cree que estos movimientos responden a las migraciones verticales de sus presas en la capa de dispersión profunda . 

peces batipelágicos

peces batipelágicos
El pez pescador jorobado es un depredador de emboscada batipelágico que atrae a sus presas con un señuelo bioluminiscente. Puede ingerir presas más grandes que él mismo, las cuales engulle con una entrada repentina de agua al abrir la boca. [ 48 ]
Muchas especies de bocas erizadas , como la "boca angular de chispa" mencionada anteriormente, [ 49 ] también son depredadores de emboscada batipelágicos que pueden engullir presas más grandes que ellos mismos. Se encuentran entre las familias de vertebrados más abundantes. [ 49 ]
Los ejemplares jóvenes, rojizos y flácidos de pez ballena, realizan migraciones verticales nocturnas hacia la zona mesopelágica inferior para alimentarse de copépodos . Cuando los machos alcanzan la edad adulta, desarrollan un hígado enorme y sus mandíbulas se fusionan. Dejan de comer, pero continúan metabolizando la energía almacenada en su hígado. [ 50 ] [ 51 ]
El pez víbora de Sloane puede realizar migraciones nocturnas desde profundidades batipelágicas hasta aguas cercanas a la superficie. [ 52 ]
El pez colmillo, de amplia distribución , posee los dientes más grandes de todos los peces, en proporción a su tamaño corporal. [ 53 ] A pesar de su apariencia feroz, los peces batipelágicos suelen tener músculos débiles y son demasiado pequeños para representar una amenaza para los humanos.

Debajo de la zona mesopelágica reina la oscuridad total. Esta es la zona batipelágica (o de medianoche ), que se extiende desde los 1000 metros (3281 pies) hasta el fondo de la zona bentónica de aguas profundas . Si la profundidad es excepcional, la zona pelágica por debajo de los 4000 metros (13 123 pies) se denomina a veces zona abisopelágica inferior (o de medianoche inferior ). Las temperaturas en esta zona oscilan entre 1 y 4 °C (34 y 39 °F) y es completamente afótica.    

Las condiciones son bastante 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 poseen adaptaciones especiales para sobrellevar estas condiciones: tienen metabolismos lentos y dietas poco especializadas, y comen prácticamente cualquier cosa que encuentren. Prefieren esperar pacientemente a que llegue la comida en lugar de gastar energía buscándola. El comportamiento de los peces batipelágicos contrasta con el de los peces mesopelágicos. Estos últimos suelen ser muy móviles, mientras que los batipelágicos son casi todos depredadores que acechan a sus presas, gastando normalmente poca energía en el movimiento. [ 54 ]

Los peces batipelágicos dominantes son los pequeños peces boca de cerdas y los peces pescadores ; también son comunes los peces colmillo , los peces víbora , los peces daga y las barracudinas . Estos peces son pequeños, muchos de unos 10 centímetros (3,9 pulgadas) de largo, y no muchos superan los 25 centímetros (9,8 pulgadas) . Pasan la mayor parte del tiempo esperando pacientemente en la columna de agua a que aparezcan las presas o a que sean atraídas por sus fósforos. La poca energía disponible en la zona batipelágica se filtra desde arriba en forma de detritos, materia fecal y algún que otro invertebrado o pez mesopelágico. [ 54 ] Alrededor del 20 por ciento del alimento que tiene su origen en la zona epipelágica cae a la zona mesopelágica, [ 35 ] pero solo alrededor del 5 por ciento se filtra a la zona batipelágica. [ 48 ]  

Los peces batipelágicos son sedentarios, adaptados a generar una energía mínima en un hábitat con muy poco alimento o energía disponible, ni siquiera luz solar, solo bioluminiscencia. Sus cuerpos son alargados con músculos y estructuras esqueléticas débiles y acuosas . Dado que gran parte del pez es agua, no se comprime por las grandes presiones a estas profundidades. A menudo tienen mandíbulas extensibles y articuladas con dientes recurvados. Son viscosos, sin escamas . El sistema nervioso central se limita a la línea lateral y los sistemas olfativos, los ojos son pequeños y pueden no ser funcionales, y las branquias , los riñones, los corazones y las vejigas natatorias son pequeños o inexistentes. [ 48 ] [ 55 ] 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 con las larvas, estas características permiten que el pez permanezca suspendido en el agua con poco gasto de energía. [ 56 ]

A pesar de su aspecto feroz, estas formas son en su mayoría peces diminutos con músculos débiles, y son demasiado pequeños para representar alguna amenaza para los humanos. Una excepción al tamaño generalmente pequeño de los peces batipelágicos es el pez cabeza lisa de Yokozuna ( Narcetes shonanmaruae ), descrito en 2021, que es el pez óseo batipelágico más grande conocido, con más de 2,5 metros (8,2 pies) de longitud. [ 57 ] 

Las vejigas natatorias de los peces de aguas profundas están ausentes o apenas funcionan, y los peces batipelágicos normalmente no realizan migraciones verticales. Llenar las vejigas a presiones tan elevadas conlleva un enorme gasto energético. Algunos peces de aguas profundas poseen vejigas natatorias que funcionan durante su juventud, cuando habitan la zona epipelágica superior, pero se atrofian o se llenan de grasa cuando descienden a su hábitat adulto. [ 58 ]

Un par de excepciones conocidas son la anguila cusk ( Holcomycteronus profundissimus ), recuperada a 7160 metros de profundidad, y el granadero abisal rugoso ( Coryphaenoides yaquinae ), hallado a 7259 metros de profundidad. Estas especies aún poseen vejigas natatorias funcionales, lo que les permite mantener una alta densidad ósea y mandíbulas fuertes. [ 59 ]

Los sistemas sensoriales más importantes suelen ser el oído interno , que responde al sonido, y la línea lateral , que responde a los cambios en la presión del agua. El sistema olfativo también puede ser importante para los machos que encuentran a las hembras por el olfato. [ 60 ] Los peces batipelágicos son negros, o a veces rojos, con pocos fotóforos . Cuando se utilizan los fotóforos, suele ser para atraer presas o parejas. Debido a la escasez de alimento, los depredadores batipelágicos no son selectivos en sus hábitos alimenticios, sino que capturan cualquier cosa que se acerque lo suficiente. Lo logran gracias a una boca grande con dientes afilados para atrapar presas grandes y branquiespinas superpuestas que impiden que las presas pequeñas que han sido tragadas escapen. [ 55 ]

No es fácil encontrar pareja en esta zona. Algunas especies dependen de la bioluminiscencia , donde los patrones bioluminiscentes son únicos para cada especie. Otras son hermafroditas , lo que duplica sus posibilidades de producir óvulos y espermatozoides cuando se produce un encuentro. [ 48 ] La hembra del pez pescador libera feromonas para atraer a los machos pequeños. Cuando un macho la encuentra, la muerde y nunca la suelta. Cuando un macho de la especie de pez pescador Haplophryne mollis muerde la piel de una hembra, libera una enzima que digiere la piel de su boca y el cuerpo de ella, fusionando a la pareja hasta el punto en que los dos sistemas circulatorios se unen. El macho entonces se atrofia hasta convertirse en nada más que un par de gónadas . Este dimorfismo sexual extremo asegura que, cuando la hembra está lista para desovar, tenga una pareja disponible de inmediato. [ 61 ]

En la zona batipelágica viven muchas otras formas de vida además de los peces, como calamares, grandes ballenas, pulpos, esponjas, braquiópodos , estrellas de mar y equinodermos , pero esta zona es difícil para que los peces sobrevivan.

Adaptación a la alta presión

A medida que un pez se adentra más en el mar, el peso del agua que lo cubre ejerce una presión hidrostática cada vez mayor sobre él. Esta presión aumenta aproximadamente a una atmósfera (0,1  MPa) por cada 10 m (33 pies) de profundidad. Para un pez en el fondo de la zona batipelágica , esta presión asciende a unas 400 atmósferas (40 MPa, 6000 psi). [ 64 ]    

Los organismos de aguas profundas poseen adaptaciones a nivel celular y fisiológico que les permiten sobrevivir en ambientes de alta presión. La falta de estas adaptaciones limita las profundidades a las que pueden operar las especies de aguas someras. Los altos niveles de presión externa afectan el desarrollo de los procesos metabólicos y las reacciones bioquímicas. El equilibrio de muchas reacciones químicas se ve alterado por la presión, y esta puede inhibir procesos que resultan en 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 fluido celular afectan su estructura. Por lo tanto, las reacciones enzimáticas que inducen cambios en la organización del agua modifican efectivamente el volumen del sistema. [ 65 ] Las proteínas responsables de catalizar reacciones suelen estar unidas por enlaces débiles , y las reacciones generalmente implican aumentos de volumen. [ 66 ]

Las especies que toleran estas profundidades han desarrollado cambios en la estructura de sus proteínas y en sus criterios de reacción para soportar la presión y poder realizar reacciones en estas condiciones. En entornos 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 , lo que les confiere una mayor fluidez que a nivel del mar.

Diez órdenes, trece familias y unas 200 especies conocidas de peces de aguas profundas han desarrollado una capa gelatinosa debajo de la piel o alrededor de la columna vertebral, que se utiliza para la flotabilidad, el crecimiento a bajo costo y para aumentar la eficiencia de la natación al reducir la resistencia. [ 67 ]

El pez cola de rata Coryphaenoides armatus (granadero abisal) en el monte submarino Davidson a una profundidad de 2.253 metros (7.392 pies) . 

Las especies de aguas profundas exhiben menores cambios de entropía y entalpía en comparación con los organismos de superficie, ya que un entorno de alta presión y baja temperatura favorece los cambios negativos de entalpía y reduce la 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 superficie. [ 65 ] El hecho de que las proteínas en los peces de aguas profundas sean estructuralmente diferentes a las de los peces de superficie es evidente por 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. [ 66 ] Las proteínas se fortalecen estructuralmente para resistir la presión mediante la modificación de los enlaces en la estructura terciaria. [ 66 ] 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.

La Na+/K+-ATPasa es una enzima lipoproteica que desempeña un papel fundamental en la osmorregulación y se ve fuertemente influenciada por la presión hidrostática. La inhibición de la Na+/K+-ATPasa se debe al aumento de la compresión causada por la presión. La etapa limitante de la velocidad de la reacción de la Na+/K+-ATPasa induce una expansión en la bicapa que rodea a la proteína y, por lo tanto, un aumento de volumen. Este aumento de volumen hace que la reactividad de la Na+/K+-ATPasa sea susceptible a presiones más altas. Si bien la actividad de la Na+/K+-ATPasa por gramo de tejido branquial es menor en los peces de aguas profundas, las Na+/K+-ATPasas de estos peces presentan una tolerancia mucho mayor a la presión hidrostática en comparación con sus homólogos de aguas someras. Esto se ejemplifica entre la especie C. acrolepis (a unos 2000  m de profundidad) y su contraparte hadalpelágica C. armatus (a unos 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 porciones proteicas y lipídicas de la Na+/K+-ATPasa. [ 68 ] 

pez linterna

pez linterna

El muestreo mediante arrastre profundo indica que los peces linterna representan hasta el 65% de toda la biomasa de peces de aguas profundas . [ 42 ] De hecho, los peces linterna se encuentran entre los vertebrados más ampliamente distribuidos, numerosos y diversos , desempeñando un importante papel ecológico como presa de organismos más grandes. Con una biomasa global estimada de 550–660 millones de toneladas métricas , varias veces la captura pesquera mundial total, los peces linterna también representan gran parte de la biomasa responsable de la capa de dispersión profunda de los océanos del mundo. En el Océano Austral , los mictófidos proporcionan un recurso alimenticio alternativo al krill para depredadores como el calamar y el pingüino rey . Aunque estos peces son abundantes y prolíficos, actualmente solo existen unas pocas pesquerías comerciales de peces linterna: estas incluyen operaciones limitadas frente a Sudáfrica , en la Antártida y en el Golfo de Omán .

Especies en peligro de extinción

Un estudio realizado en 2006 por científicos canadienses reveló que cinco especies de peces de aguas profundas —la merluza azul y la anguila espinosa— se encuentran al borde de la extinción debido al desplazamiento de la pesca comercial desde las plataformas continentales hacia las laderas de estas , hasta profundidades de 1600 metros (5249 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 . [ 69 ] 

Véase también

Citas

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  • Bestiario de aguas profundas
  • Galería fotográfica: Criaturas de las profundidades marinas
  • Curso intensivo de pesca en aguas profundas : artículos, datos e imágenes de animales de las profundidades marinas.