Peces de aguas profundas

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Fauna encontrada en zonas marinas profundas
Humpback pescadores

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 mucho, el pez de aguas profundas más común. Otros peces de aguas profundas incluyen el pez linterna, el tiburón cortador de galletas, los bocas de cerdas, el rape, el pez víbora y algunas especies de anguilas.

Solo alrededor del 2 % de las especies marinas conocidas habitan el entorno pelágico. Esto significa que viven en la columna de agua a diferencia de los organismos bentónicos que viven en o sobre el fondo del mar. Los organismos de aguas profundas generalmente habitan en zonas batipelágicas (1000–4000 m de profundidad) y abisopelágicas (4000–6000 m de profundidad). Sin embargo, las características de los organismos de aguas profundas, como la bioluminiscencia, también se pueden ver en la zona mesopelágica (200–1000 m de profundidad). La zona mesopelágica es la zona disfótica, lo que significa que la luz allí es mínima pero aún medible. La capa mínima de oxígeno existe en algún lugar entre una profundidad de 700 m y 1000 m de profundidad 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 luz en esta zona del océano. Estas zonas constituyen alrededor del 75% del espacio oceánico habitable.

La zona epipelágica (0-200 m) es el área donde la luz penetra en el agua y se produce la fotosíntesis. Esto también se conoce como la zona fótica. Debido a que esto generalmente se extiende solo unos pocos cientos de metros debajo del agua, el mar profundo, aproximadamente el 90% del volumen del océano, está en la oscuridad. 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 fuentes hidrotermales que pueden superar los 350 °F). C, o 662 °F), bajos niveles de oxígeno y presiones entre 20 y 1000 atm (entre 2 y 100 MPa).

Medio ambiente

Esquema de las capas de la zona pelágica

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. En aguas profundas, la nieve marina es una lluvia continua de detritos mayoritariamente orgánicos que caen de las capas superiores de la columna de agua. Su origen se encuentra 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 en los primeros 1000 m de su viaje, es decir, dentro de la zona epipelágica. De esta manera, la nieve marina puede considerarse la base de los ecosistemas bentónicos y mesopelágicos de aguas profundas: dado que la luz del sol no puede alcanzarlos, los organismos de aguas profundas dependen en gran medida de la nieve marina como fuente de energía. Como no hay luz en las profundidades del mar (afótico), hay una falta de productores primarios. Por lo tanto, la mayoría de los organismos en el batipelágico dependen de la nieve marina de las regiones más altas en la columna vertical.

Algunos grupos pelágicos de aguas profundas, como el pez linterna, el pez cresta, el pez hacha marino y las familias de peces luz, a veces se denominan pseudoceánicos porque, en lugar de tener una distribución uniforme en aguas abiertas, ocurren en áreas significativamente mayores abundancias alrededor de oasis estructurales, en particular montes submarinos y sobre taludes continentales. El fenómeno se explica por la abundancia de especies de presa que también son atraídas por las estructuras.

La presión hidrostática aumenta 1 atm por cada 10 m de profundidad. 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 da como resultado la reducción de la fluidez de sus membranas porque las moléculas se aprietan entre sí. La fluidez de las membranas celulares aumenta la eficiencia de las funciones biológicas, siendo la más importante 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. Además de las diferencias en la presión interna, estos organismos han desarrollado un equilibrio diferente entre sus reacciones metabólicas de 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 resulta en un aumento de volumen, será inhibida por la presión, mientras que, si está asociada con una disminución de volumen, será potenciada. Esto significa que sus procesos metabólicos deben finalmente disminuir el volumen del organismo hasta cierto punto.

Los humanos rara vez encuentran tiburones fritos vivos, por lo que plantean poco peligro (aunque los científicos se han cortado accidentalmente examinando sus dientes).

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 los han llevado a la 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 salen a la superficie.

Características

Un diagrama anotado de las características externas básicas de un granadier abissal y mediciones de longitud estándar.
Rhinochimera atlantica
Gigantactis es un pez de alta mar con una aleta dorsal cuyo primer filamento se ha vuelto muy largo y está rebotado con una lure fotofórica bioluminiscente.
Pelican eel
Bigeye el atún crucero por la zona epipelagica por la noche y la zona mesopelágica durante el día

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 depender únicamente de su vista para localizar presas y parejas y evitar a los depredadores; Los peces de aguas profundas han evolucionado adecuadamente 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 atrapar su comida y evitar ser atrapados. Aquellos que no son ciegos tienen ojos grandes y sensibles que pueden usar 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 con poca luz. Mientras que la mayoría de los vertebrados suelen tener un gen de opsina Rh1, algunos peces de aguas profundas tienen varios genes Rh1, y una especie, el aleta espinosa plateada (Diretmus argenteus), tiene 38. Esta proliferación de genes Rh1 puede ayudar peces para ver en las profundidades del océano. Además, para evitar la depredación, muchas especies son oscuras para mezclarse con su entorno.

Muchos peces de aguas profundas son bioluminiscentes, con ojos extremadamente grandes adaptados a la oscuridad. Los organismos bioluminiscentes son capaces de producir luz biológicamente a través de 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 m y por debajo). 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 luminosas bordeadas por colorantes oscuros. Algunos de estos fotóforos contienen lentes, muy parecidas a las de los ojos humanos, que pueden intensificar o disminuir la emanación 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 rape; reclamar territorio a través de la patrulla; 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 igualar el color y la intensidad de la luz desde arriba para que no se proyecte ninguna sombra. Esta táctica se conoce como contrailuminación.

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 a la que 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 a menudo contienen gotitas de aceite en su plasma. Cuando estos organismos están en su estado de madurez completa, necesitan otras adaptaciones para mantener sus posiciones en la columna de agua. En general, la densidad del agua provoca un empuje hacia arriba, el aspecto de la 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 para hacerlos flotar. 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 los 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 a través del alto contenido de grasa, la reducción del peso del esqueleto (que se logra mediante la reducción del tamaño, el grosor y el contenido de minerales) y la acumulación de agua 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 aguas profundas, la mayoría de los peces necesitan depender de la materia orgánica que se hunde desde niveles más altos o, en casos excepcionales, de fuentes hidrotermales para obtener nutrientes. Esto hace que las aguas profundas 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 sensores largos para ayudarlos a localizar presas o atraer parejas en la oscuridad de las profundidades del océano. El rape de aguas profundas, en particular, tiene una larga adaptación similar a una caña de pescar que sobresale de su cara, en el extremo de la cual hay un trozo de piel bioluminiscente que se retuerce como un gusano para atraer a su presa. Algunos deben consumir otros peces que son del mismo tamaño o más grandes que ellos y necesitan adaptaciones para ayudar a digerirlos de manera eficiente. 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. La anguila gulper es un ejemplo de un organismo que muestra estas características.

Los peces en las diferentes zonas pelágicas y bénticas de aguas profundas están estructurados físicamente y se comportan de maneras que difieren notablemente entre sí. Los grupos de especies que coexisten dentro de cada zona parecen operar de manera similar, como los pequeños mesopelágicos que migran verticalmente y que se alimentan de plancton, los rapes batipelágicos y las colas de rata bentónicas de aguas profundas.

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. 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. En contraste, las especies bentónicas de aguas profundas están en órdenes que incluyen muchos peces de aguas poco profundas relacionados.

Peces mesopelágicos

Peces mesopelágicos
La mayoría de los peces mesopelágicos son pequeños alimentadores de filtros que ascienden por la noche para alimentarse en las ricas aguas nutritivas de la zona epipeágica. Durante el día, regresan a las aguas oscuras, frías y deficientes de oxígeno de los mesopelágicos donde son relativamente seguros de los depredadores. Los peces lantern representan hasta el 65% de toda la biomasa de peces profundos y son en gran medida responsables de la profunda capa de dispersión de los océanos del mundo.
La mayoría del resto de los peces mesopelágicos son depredadores de emboscada, como este pez sabletoot que utiliza sus ojos telescópicos y de punta ascendente para recoger silueta prey contra el gloom arriba. Sus dientes recurrentes evitan que un pez capturado retroceda.
El pez diente antártico tiene ojos grandes, de aspecto ascendente, adaptados para detectar las siluetas de peces presas
El cañón tiene ojos en forma de barril, tubulares que generalmente se dirigen hacia arriba, pero se puede girar hacia adelante
El pez telescopio tiene grandes ojos telescópicos de punta delantera con grandes lentes

Debajo de la zona epipelágica, las condiciones cambian rápidamente. Entre 200 m y aproximadamente 1000 m, la luz continúa desvaneciéndose hasta que casi no hay 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 cada 10 m, mientras que las concentraciones de nutrientes descienden, junto con el oxígeno disuelto y la velocidad a la que circula el agua.

Los operadores de sonda, que usaban la tecnología de sonda recientemente desarrollada durante la Segunda Guerra Mundial, estaban desconcertados por lo que parecía ser un fondo marino falso de 300 a 500 m de profundidad durante el día y menos profundo durante la noche. Esto resultó ser debido a millones de organismos marinos, más particularmente pequeños peces mesopelágicos, con vejigas natatorias que reflejaban el sonar. Estos organismos migran hacia aguas menos profundas al atardecer 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 conocerse como la capa de dispersión profunda.

La mayoría de los peces mesopelágicos realizan migraciones verticales diarias, moviéndose por la noche hacia la zona epipelágica, a menudo siguiendo migraciones similares del zooplancton y regresando a las profundidades para estar seguros durante el día. Estas migraciones verticales a menudo ocurren en grandes distancias verticales y se llevan a cabo con la ayuda de una vejiga natatoria. La vejiga natatoria se infla cuando el pez quiere moverse hacia arriba y, dadas las altas presiones en la zona mesopléjica, esto requiere una energía significativa. 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. 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 una tolerancia considerable al cambio de temperatura.

Estos peces tienen cuerpos musculosos, huesos osificados, escamas, branquias y sistema nervioso central bien desarrollados, y corazones y riñones grandes. Los comedores de plancton mesopelágicos tienen bocas pequeñas con branquiespinas finas, mientras que los piscívoros tienen bocas más grandes y branquiespinas más gruesas.

Los peces mesopelágicos están adaptados para 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 células bastoncillos que miran hacia arriba. Estos dan visión binocular y gran sensibilidad a pequeñas señales de luz. Esta adaptación mejora la visión terminal a expensas de la visión lateral y permite al depredador distinguir calamares, sepias y peces más pequeños que se recortan contra la penumbra sobre ellos.

Los peces mesopelágicos normalmente carecen de espinas defensivas y usan 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 de manera efectiva igual que el negro. Las formas migratorias utilizan colores plateados sombreados. En sus vientres, a menudo muestran fotóforos que producen luz de bajo grado. Para un depredador desde abajo, mirando hacia arriba, 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.

El pez fantasma, 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.

El muestreo realizado con redes de arrastre profundas indica que los peces linterna representan hasta el 65 % de toda la biomasa de peces de aguas profundas. De hecho, los peces linterna se encuentran entre los vertebrados más ampliamente distribuidos, poblados y diversos, y desempeñan un papel ecológico importante como presa para organismos más grandes. La biomasa global estimada del pez linterna es de 550 a 660 millones de toneladas, varias veces la captura mundial de pesca. Los peces linterna también representan gran parte de la biomasa responsable de la capa de dispersión profunda de los océanos del mundo.

El patudo es una especie epipelágica/mesopelágica que se alimenta de otros peces. El marcado por satélite ha demostrado que el patudo suele pasar períodos prolongados navegando a gran profundidad bajo la superficie durante el día, a veces realizando inmersiones de hasta 500 m de profundidad. Se cree que estos movimientos son en respuesta a las migraciones verticales de organismos de presa en la capa de dispersión profunda.

Peces batipelágicos

Pescado batipelagico
El pescador humpback es un depredador de emboscada batipelagico, que atrae a la presa con una lure bioluminiscente. Puede ingerir presa más grande que ella misma, que se traga con un inrush de agua cuando abre su boca.
Muchas especies de bocazas, como el "spark anglemouth" arriba, también son depredadores de emboscada batipelagicos que pueden tragar presa más grande que ellos mismos. Están entre las familias más abundantes de todos los vertebrados.
El pez ballena flabby rojo hace las migraciones verticales nocturnas en la zona mesopelágica inferior para alimentarse de los copópodos. Cuando los hombres hacen la transición a los adultos, desarrollan un hígado masivo, y luego sus mandíbulas se cierran. Ya no comen, pero continúan metabolindo la energía almacenada en su hígado.
El pez víper del Sloane puede hacer migraciones nocturnas de profundidades batipelagicas a aguas superficiales cercanas.
El fangtooth generalizado tiene los dientes más grandes de cualquier pescado, proporcional al tamaño del cuerpo. A pesar de su apariencia feroz, los peces batipelagos suelen ser débilmente musculares y demasiado pequeños para representar cualquier amenaza para los humanos.

Debajo de la zona mesopelágica está completamente oscuro. Esta es la medianoche (o zona batipelágica), que se extiende desde los 1000 m hasta el fondo de la zona bentónica de aguas profundas. Si el agua es excepcionalmente profunda, la zona pelágica por debajo de los 4000 m a veces se denomina medianoche inferior (o zona abisopelágica). Las temperaturas en esta zona oscilan entre 1 y 4 grados centígrados y es completamente afótica.

Las condiciones son algo uniformes en estas zonas; la oscuridad es completa, la presión es abrumadora y las temperaturas, los nutrientes y los niveles de oxígeno disuelto son bajos.

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, que normalmente gastan poca energía en el movimiento.

Los peces batipelágicos dominantes son el pez bocapequeño y el rape; colmillo, pez víbora, daga y barracudina también son comunes. Estos peces son pequeños, muchos de unos 10 cm de largo y no muchos de más de 25 cm. Pasan la mayor parte de su tiempo esperando pacientemente en la columna de agua a que aparezcan sus presas o sean atraídos por sus fósforos. La poca energía disponible en la zona batipelágica se filtra desde arriba en forma de detritos, material fecal y, ocasionalmente, invertebrados o peces mesopelágicos. Alrededor del 20 por ciento de los alimentos que tienen su origen en la zona epipelágica caen a la zona mesopelágica, pero solo alrededor del 5 por ciento se filtra a la zona batipelágica.

Los peces batipelágicos son sedentarios, adaptados a producir energía mínima en un hábitat con muy poca comida o energía disponible, ni siquiera luz solar, solo bioluminiscencia. Sus cuerpos son alargados con músculos débiles y acuosos y estructuras esqueléticas. Dado que gran parte del pescado es agua, no están comprimidos por las grandes presiones a estas profundidades. A menudo tienen mandíbulas articuladas extensibles con 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.

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 un gasto mínimo de energía.

A pesar de su apariencia feroz, estas bestias de las profundidades 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 funcionan, y los peces batipelágicos normalmente no realizan migraciones verticales. El llenado de vejigas a presiones tan grandes genera enormes costos de energía. Algunos peces de aguas profundas tienen vejigas natatorias que funcionan cuando son jóvenes y habitan la zona epipelágica superior, pero se marchitan o se llenan de grasa cuando los peces bajan a su hábitat adulto.

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 hembras por el olfato. Los peces batipelágicos son negros, oa veces rojos, con pocos fotóforos. Cuando se usan fotóforos, generalmente es para atraer presas o atraer a una pareja. Debido a que la comida es tan escasa, los depredadores batipelágicos no son selectivos en sus hábitos de alimentación, sino que capturan todo lo que se acerca lo suficiente. Logran esto al tener una boca grande con dientes afilados para agarrar presas grandes y branquiespinas superpuestas que evitan que las presas pequeñas que han sido tragadas escapen.

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. 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 su cuerpo, fusionando la pareja hasta el punto en que los dos sistemas circulatorios Unete. Luego, el macho se atrofia 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.

Muchas formas distintas de los peces viven en la zona batipelágica, como calamares, ballenas grandes, pulpos, esponjas, braquiópodos, estrellas de mar y equinoides, pero esta zona es difícil para que vivan los peces.

Adaptación a alta presión

A medida que un pez se adentra más en el mar, el peso del agua por encima ejerce una presión hidrostática creciente sobre el pez. Este aumento de presión asciende a aproximadamente una atm por cada 10 m de profundidad. Para un pez en el fondo de la zona batipelágica, esta presión asciende a unas 400 atm (casi 6000 libras por pulgada cuadrada).

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 la forma en que se desarrollan los procesos metabólicos y las reacciones bioquímicas. El equilibrio de muchas reacciones químicas se ve perturbado por la presión, y la presión 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 tienen un efecto sobre la estructura del agua. Por lo tanto, las reacciones enzimáticas que inducen cambios en la organización del agua cambian efectivamente el volumen del sistema. Las proteínas responsables de catalizar las reacciones normalmente se mantienen unidas por enlaces débiles y las reacciones suelen implicar aumentos de volumen.

Para adaptarse a este cambio, la estructura proteica y los criterios de reacción de los peces de aguas profundas se han adaptado para resistir la presión y poder realizar reacciones en estas condiciones. En ambientes de alta presión, las membranas celulares bicapa experimentan una pérdida de fluidez. Las membranas celulares de aguas profundas favorecen las bicapas de fosfolípidos con una mayor proporción de ácidos grasos insaturados, que inducen una mayor fluidez que sus contrapartes a nivel del mar.

La cola de rata Coryphaenoides armatus (granadier abissal) en el Seamount Davidson a 2253 m de profundidad.

Las especies de aguas profundas exhiben menores cambios de entropía y entalpía en comparación con los organismos del nivel de la superficie, ya que un entorno de alta presión y baja temperatura favorece los cambios de entalpía negativos 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. 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 lo 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. Las proteínas se fortalecen estructuralmente para resistir la presión mediante la modificación de enlaces en la estructura terciaria. Por lo tanto, los altos niveles de presión hidrostática, similares a las altas temperaturas corporales de los reptiles termofílicos del desierto, favorecen las estructuras proteicas rígidas.

Na+/K+ -ATPasa es una enzima lipoproteica que juega 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 a la proteína y, por lo tanto, un aumento de volumen. Un aumento en el volumen hace que la reactividad Na+/K+-ATPasa sea susceptible a presiones más altas. Aunque la actividad Na+/K+ -ATPasa por gramo de tejido branquial es menor para 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 contrapartes de aguas poco profundas. Esto se ejemplifica entre las especies C. acrolepis (alrededor de 2000 m de profundidad) y su homólogo hadalpelágico C. armatus (alrededor de 4000 m 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 los restos proteicos y lipídicos de Na+/K+ -ATPasa.

Pez linterna

Pescado linterna

El muestreo a través de redes de arrastre profundas indica que los peces linterna representan hasta el 65 % de toda la biomasa de peces de aguas profundas. De hecho, los peces linterna se encuentran entre los vertebrados más ampliamente distribuidos, poblados y diversos, y desempeñan un papel ecológico importante como presa para organismos más grandes. Con una biomasa global estimada de 550 a 660 millones de toneladas métricas, varias veces la captura mundial de pesca, el pez linterna también representa gran parte de la biomasa responsable de la capa de dispersión profunda de los océanos del mundo. En el Océano Antártico, los mictófidos proporcionan un recurso alimentario 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 pez linterna: estas incluyen operaciones limitadas frente a Sudáfrica, en el subantártico y en el Golfo de Omán.

Especies en peligro de extinción

Un estudio realizado en 2006 por científicos canadienses encontró que cinco especies de peces de aguas profundas (merluza azul, anguila espinosa) están al borde de la extinción debido al cambio de la pesca comercial de las plataformas continentales a los taludes de las plataformas continentales. hasta profundidades de 1600 m. 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.