นักว่ายน้ำที่ผันตัวมาเป็นสัตว์ทะเลกำลังช่วยนักชีววิทยาค้นหาสิ่งที่พวกเขาทำเมื่อไปถึงที่เย็นและมืดมิด
มีคำเดียวเท่านั้น: อธิบายไม่ถูก Simon Thorrold นักนิเวศวิทยาด้านปลากล่าวว่า “นี่เป็นหนึ่งในประสบการณ์ที่ยอดเยี่ยมที่คุณไม่สามารถบรรยายได้ Thorrold พยายามอธิบายว่ารู้สึกอย่างไรที่ได้ดำลงไปในมหาสมุทรและติดแท็กกับฉลามวาฬ ซึ่งเป็นปลาที่น่าทึ่งที่สุดในทะเล “ทุกครั้งที่ฉันทำมัน ฉันจะทำให้อะดรีนาลีนหลั่งออกมาอย่างมหาศาล” เขากล่าว “นั่นเป็นส่วนหนึ่งเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์และการแข่งขันที่บ้าคลั่งในการแก้ไขแท็ก แต่ส่วนหนึ่งเป็นเพียงการได้เป็นมนุษย์และตื่นตาตื่นใจกับธรรมชาติและสัตว์ขนาดมหึมา”
ฉลามวาฬเป็นหนึ่งในกลุ่มสัตว์ทะเลขนาดใหญ่ที่นักวิทยาศาสตร์อย่าง Thorrold แห่งสถาบัน Woods Hole Oceanographic Institution ในรัฐแมสซาชูเซตส์ ได้ลงทะเบียนเป็นผู้ช่วยวิจัยในมหาสมุทร ติดตั้งแท็กอิเล็กทรอนิกส์ที่รวมชุดเซ็นเซอร์ อุปกรณ์ติดตาม และกล้องขนาดเล็กในบางครั้ง โดยรวบรวมข้อมูลที่นักวิจัยในมนุษย์ไม่สามารถทำได้ พวกเขาได้เปิดเผยการเดินทางที่น่าทึ่งทั่วทั้งมหาสมุทร และได้แสดงให้เห็นว่าการดำน้ำลึกนั้นพบได้ทั่วไปในสัตว์นักล่าขนาดใหญ่ทุกชนิด
หลายคนมักจะกระโดดลงไปหลายร้อยและบางครั้งหลายพันเมตร — จนถึงระดับความลึกที่น้ำอาจเย็นจนเป็นอันตรายและขาดออกซิเจนได้ มีแสงน้อยหรือไม่มีเลย ยกเว้นการสั่นไหวของสิ่งมีชีวิตเรืองแสง และความกดดันนั้นมหาศาล ทำให้สัตว์บางชนิดตกอยู่ในความเสี่ยง ของการเจ็บป่วยจากการบีบอัดที่ร้ายแรง
ในการทำงานที่ระดับความลึกดังกล่าว สปีชีส์ที่ดำน้ำลึกได้พัฒนาอาร์เรย์ของการดัดแปลงทางกายวิภาคและสรีรวิทยา เช่น ตุ่มหนาที่เป็นฉนวน เป็นต้น หรือหลอดเลือดเปลี่ยนเป็นระบบแลกเปลี่ยนความร้อน ปอดที่ยุบได้ และกล้ามเนื้อเก็บออกซิเจน และความไวสูงเป็นพิเศษ ตาเพื่อชื่อ แต่เพียงไม่กี่ แต่อะไรเป็นแรงผลักดันให้นักล่าผู้ยิ่งใหญ่เหล่านี้ได้รับทักษะการดำน้ำที่น่าทึ่ง
สำหรับนักชีววิทยาส่วนใหญ่ คำตอบคือไม่มีเกมง่ายๆ: อาหาร แต่นั่นก็พิสูจน์ได้ยากอย่างน่าทึ่ง หลังจากศึกษาการติดแท็กมาหลายทศวรรษ มีหลักฐานแวดล้อมเพียงพอที่จะทำให้มั่นใจว่าผู้ล่าชั้นนำจำนวนมากดำดิ่งลงลึกเพื่อค้นหาเหยื่อ แต่แม้กระทั่งตอนนี้ มีเพียงสายพันธุ์เดียวเท่านั้นที่ได้เห็นการทำงานจริง แมวน้ำช้างทางตอนเหนือ ( Mirounga angustirostris ) กลายเป็นซุปเปอร์สตาร์ไปแล้ว ต้องขอบคุณซีรีส์เรื่องสั้นที่บุกเบิกเรื่องใหม่ที่มีจมูกและหนวดของมันเอง รวมถึงปลาและปลาหมึกในทะเลลึก
แม้ว่าอาหารอาจไม่ใช่สิ่งดึงดูดใจเพียงอย่างเดียวในทะเลลึก Thorrold ผู้เขียนร่วมของบทความที่ตรวจสอบแรงจูงใจของนักล่าดำน้ำ ในการ ทบทวนวิทยาศาสตร์ทางทะเลประจำปี 2022 กล่าว การดำน้ำและพฤติกรรมการดำน้ำแตกต่างกันไป: สัตว์บางชนิดดำน้ำหลายครั้งต่อชั่วโมง ส่วนใหญ่ยึดติดกับความลึกระหว่าง 200 ถึง 1,000 เมตร ซึ่งเป็นภูมิภาคที่มีชื่ออย่างเป็นทางการว่า mesopelagic แต่รู้จักกันดีในชื่อเขตสนธยา คนอื่นจมลึกลงไปมาก รูปร่างของการดำน้ำบ่งบอกถึงฟังก์ชั่นมากกว่าหนึ่งอย่างเช่นกัน ตัวอย่างเช่น การพุ่งลงอย่างรวดเร็วและการขึ้นที่สูงชันเท่ากัน แสดงให้เห็นจุดประสงค์ที่แตกต่างจากการดำน้ำก้นแบนที่ยาวและช้า “ถ้าบุคคลเดียวกันดำน้ำประเภทต่าง ๆ ในเวลาที่ต่างกัน” ธอร์โรลด์กล่าว “นั่นเป็นหลักฐานที่ดีว่าพวกมันมีจุดประสงค์ที่แตกต่างกัน”
ไม่มีปัญหาข้อเสนอแนะสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านั้น น้ำลึกและมีแสงสลัวสามารถเป็นที่หลบภัยจากสัตว์กินเนื้อตัวอื่น ที่ไหนสักแห่งที่จะทำให้ร่างกายร้อนจัด ตัวชี้นำการนำทางสำหรับผู้ที่สามารถตรวจจับได้ แม้แต่ช่องทางการสื่อสารทางไกล “ความคิดทั้งหมดนี้อยู่ในการเล่น” ธอร์โรลด์กล่าว “ความจริงที่ว่าเราไม่สามารถแยกแยะพวกมันได้ สะท้อนให้เห็นถึงความลึกลับของสัตว์ทะเลขนาดใหญ่เหล่านี้สำหรับเรา”
ยินดีต้อนรับสู่ร้านอาหารทะเลน้ำลึก
การดำน้ำลึกมีวิวัฒนาการในสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ออกทะเลเกือบทุกประเภท ปลากระดูกใหญ่เช่นปลาทูน่าและนากทำ ฉลามกระดูกอ่อนและปลากระเบนทำมัน เช่นเดียวกับสัตว์ที่หายใจด้วยอากาศ เช่น เพนกวิน เต่าทะเล วาฬมีฟัน และแมวน้ำ ซึ่งทั้งหมดนี้เข้าถึงส่วนลึกที่ไม่ธรรมดาในลมหายใจเดียว
ส่วนใหญ่ดำดิ่งลงไปจนถึงเขตพลบค่ำ ซึ่งแสงสลัวจากด้านบนจะลดน้อยลงอย่างรวดเร็วจนไม่มีสิ่งใดเลย บางส่วนเข้าสู่ความมืดมิดของเขตเที่ยงคืน ซึ่งเป็นอาณาจักรใต้น้ำที่มีความสูงระหว่าง 1,000 ถึง 4,000 เมตร เจ้าของสถิติปัจจุบันคือวาฬจงอยปากของคูเวียร์: ในปี 2014 วาฬหนึ่งตัวที่ติดแท็กนั้นอยู่ห่างจากชายฝั่งแคลิฟอร์เนียตอนใต้ 2,992 เมตร บันทึกการตกปลาของฉลามวาฬที่สูงถึง 1,928 เมตรในอ่าวเม็กซิโกในปี 2010
นักชีววิทยาในสมัยก่อนไม่เคยนึกฝันว่าน่านน้ำลึกจะมีนักล่าชั้นยอดมากมาย ในศตวรรษที่ 19 นักธรรมชาติวิทยาเชื่อว่ามีสิ่งมีชีวิตเพียงน้อยนิดที่ลึกกว่า 500 เมตร แต่ในช่วงทศวรรษที่ 1940 ผู้ดำเนินการโซนาร์ของกองทัพเรือได้ค้นพบชั้นกระเจิงลึก ซึ่งเป็นบริเวณที่โซนาร์ของพวกมันกระเด็นจากสิ่งมีชีวิตที่มีเยื่อหุ้มเซลล์จำนวนมาก ชั้นที่บรรจุอาหารนี้เคลื่อนขึ้นและลงเมื่อปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังตัวเล็ก ๆ อพยพขึ้นสู่ผิวน้ำเพื่อกินอาหารในเวลากลางคืนและถอยกลับไปสู่ความปลอดภัยของน้ำลึกในระหว่างวัน
พื้นที่พลบค่ำของมหาสมุทรกลายเป็นโรงเก็บอาหารอย่างไม่คาดคิด เต็มไปด้วยสัตว์เจลาตินที่แปลกประหลาดและน่าอัศจรรย์ ปลาหมึกมีกล้าม ปลาตะเกียงที่อุดมด้วยสารอาหารและแพร่หลาย และปากแหลมคม ซึ่งนับว่าเป็นสัตว์มีกระดูกสันหลังที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลก ในปี พ.ศ. 2523 นักวิทยาศาสตร์การประมงประเมินชีวมวลทั่วโลกของปลามีกระดูกเชิงกรานที่หนึ่งพันล้านเมตริกตัน โดยอิงจากการสำรวจด้วยอวน ในปี 2014 การศึกษาจากการสำรวจอะคูสติกทำให้ตัวเลขสูง ขึ้นเจ็ดถึง 10 เท่า
จนถึงขณะนี้ ยังไม่มีการประมาณการชีวิตทั่วโลกในความหนาวเย็น ความลึกสีดำของเขตเที่ยงคืน แต่การศึกษาในน่านน้ำเหนือสันเขากลางมหาสมุทรแอตแลนติกพบว่ามีเหยื่อจำนวนมากขึ้นที่นั่น “การดำน้ำหาอาหารเป็นสิ่งที่สมเหตุสมผลหากน้ำลึกเป็นที่ที่มีสิ่งมีชีวิตต่อหน่วยพื้นที่อยู่” ธอร์โรลด์กล่าว
จนกระทั่งเมื่อไม่นานนี้ หลักฐานสนับสนุนทั้งหมดสำหรับการหาอาหารเป็นกรณีๆ ไป ปลาทะเล ปลาหมึก และครัสเตเชียนปรากฏขึ้นในท้องของปลาทูน่า ปลานาก และฉลามสีน้ำเงิน ในขณะที่ท้องของวาฬสเปิร์มนั้นมีจะงอยปากของปลาหมึกทะเลลึกที่ย่อยไม่ได้ รวมถึงปลาหมึกยักษ์อา ร์ชีตูธิ ส การศึกษาการติดแท็กทำให้นักล่าและเหยื่ออยู่ในที่เดียวกันอย่างสม่ำเสมอ พวกเขาได้แสดงให้เห็นว่าปลาขนาดใหญ่และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมักดำดิ่งลงไปในชั้นที่กระจัดกระจายอยู่ลึกๆ และมักจะดำดิ่งลึกลงไปในช่วงวันที่เหยื่อที่มีโอกาสเป็นเหยื่อได้อพยพไปสู่ความมืดมิด ปลาทูน่าและนากบางตัวที่ติดแท็กติดตามการอพยพของเหยื่อที่อาจเกิดขึ้นในแต่ละวันได้อย่างแม่นยำ
ด้วยการพัฒนาแท็กที่ซับซ้อนมากขึ้น นักชีววิทยาจึงสร้างภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้นว่าสัตว์เหล่านี้กำลังทำอะไรในส่วนลึก ติดอยู่กับครีบและตีนกบ หัวและขากรรไกร พวกมันรวบรวมและจัดเก็บข้อมูลที่หลากหลายในช่วงหลายเดือน แท็กที่มีเซ็นเซอร์ความดัน อุณหภูมิ และแสงช่วยให้นักวิจัยสามารถสร้างการเคลื่อนไหวผ่านน้ำ รวมถึงความลึกและรายละเอียดของการดำน้ำได้ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาได้เห็นการเกิดขึ้นของนวัตกรรมเพิ่มเติม — มาตรความเร่งที่บันทึกการบิดและการหมุนของศีรษะ เซ็นเซอร์ที่ตรวจจับการเคลื่อนไหวของขากรรไกร ไฮโดรโฟนที่ตรวจจับเสียง แม้แต่กล้องวิดีโออัจฉริยะที่ถ่ายช่วงเวลาที่ควรค่าแก่การบันทึกเท่านั้น
การนำแท็กเหล่านี้ไปใช้กับนักล่าชั้นนำนั้นท้าทายอย่างมหาศาล “ฉลามวาฬนั้นหายากและเข้าใจยาก แต่ตอนนี้เรามีแท็กจำนวนมากแล้ว” ธอร์โรลด์กล่าว ฉลามที่น่าสยดสยองอย่างปลาฉลามขาวนั้นท้าทายด้วยเหตุผลที่ต่างออกไป การดำน้ำฟรีไม่ใช่ทางเลือก และหากคุณต้องการแท็กครีบหลังของสิ่งมีชีวิต คุณต้องมีเรือที่มีแพลตฟอร์มไฮดรอลิกเพื่อยกฉลามขึ้นเรือ ซึ่งการดำเนินการดังกล่าวสามารถทำได้อย่างปลอดภัย
ปลานากนั้นติดแท็กได้ยาก พวกมันหายาก คาดเดาไม่ได้ และอันตราย ดังที่ Peter Gaube ผู้เขียนร่วมของ Thorrold นักสมุทรศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Washington สามารถเป็นพยานได้ “เมื่อคุณจับได้ คุณต้องถือมันไว้ข้างเรือและพยายามแก้ไขแท็กในขณะที่มันพยายามตีคุณหรือทุบเรือด้วยดาบที่คมกริบนั้น”
