Matky hnízdí v horkých pramenech, aby daly svým mláďatům co největší šanci na přežití.

Tři kilometry pod hladinou oceánu u Monterey v Kalifornii prosakuje teplá voda z mořského dna na úpatí podvodní hory. Je to kouzelné místo, zvláště pokud jste chobotnice.

V roce 2018 byla jedna z nás, Amanda Kahn, na palubě výzkumné lodi E/V Nautilus, když vědci objevili „Zahradu chobotnic“. Tisíce chobotnic perlorodých (Muusoctopus robustus) byly stočeny do jednotlivých klubíček v liniích a trsech. Zatímco Nautilus Live vysílal expedici online, svět mohl sdílet vzrušení z objevování.

Nyní víme, proč se tato úžasná stvoření hrnou do tohoto a dalších podvodních horkých pramenů.

V nové studii zahrnující vědce z různých oblastí vysvětlujeme, proč chobotnice migrují do Jardim do Polvo. Je to jak líheň, tak školka, kde se novorozené chobotnice vyvíjejí rychleji, než se očekávalo, což jim dává nejlepší šanci na přežití v chladném hlubokém moři. Náš výzkum je publikován v Pokroky ve vědě.

Život v zahradě chobotnic

Samice chobotnic vyhledávají skalní štěrbiny a štěrbiny, kde ze skal prosakuje teplá voda. Tam bedlivě hlídají svá mláďata. Tyto matky, které se živí pouze svými energetickými zásobami, už nikdy nebudou jíst. Jako většina hlavonožců přinášejí nejvyšší oběť pro své potomky a umírají po vylíhnutí vajec.

Octopus Garden, na úpatí Davidson Undersea Mount, asi 80 mil jihozápadně od Monterey v Kalifornii, je největší z hrstky hnízdišť chobotnic nedávno objevených ve východním Pacifiku. Mnohé byly nalezeny v blízkosti hydrotermálních průduchů, kde teplá voda prosakuje z mořského dna.

MBARI, basemap created via ArcGIS Online, sources: Esri, USGS | Esri, GEBCO, DeLorme, NaturalVue | California State Parks, Esri, HERE, Garmin, SafeGraph, FAO, METI/NASA, USGS, Bureau of Land Management, EPA, NPS”>

Chtěli jsme vědět, proč jsou tato prostředí tak atraktivní pro hnízdění chobotnic.

Abychom tuto záhadu vyřešili, spojili jsme geology, biology a inženýry. Pomocí robotů a hlubinných senzorů z Monterey Bay Aquarium Research Institute jsme studovali a mapovali Octopus Garden během několika návštěv během tří let, abychom prozkoumali souvislosti mezi horkými prameny a reprodukčním úspěchem perlorodek. Našli jsme téměř 6 000 hnízd na ploše 2,5 hektaru, což naznačuje, že toto místo obývá více než 20 000 chobotnic.

Časosběrná kamera, která šest měsíců sledovala skupinu hnízdících matek, otevřela okno do dynamického života v Jardim do Polvo.

Pozorovali jsme, jak se samci chobotnic přibližují a páří se se samicemi. Fandíme úspěšnému vzniku mláďat, která vypadají jako průsvitné zmenšeniny svých rodičů. A truchlíme nad smrtí matek a jejich potomků.

Když bylo hnízdo prázdné, rychle ho zaplnila jiná matka chobotnice. Viděli jsme, že v Jardim do Polvo nic nepřišlo nazmar. Mrtvé chobotnice poskytovaly životně důležitý zdroj potravy pro řadu mrchožroutů, jako jsou mořské sasanky a hlemýždi.

Teplejší voda urychluje vývoj embrya

Nová generace chobotnic musí před vylíhnutím překonat alespoň dvě překážky.

Nejprve se musí vyvinout z vajíčka na mládě. Začínají jako neprůhledná vejce ve tvaru klobásy stmelená do kamenů. V průběhu času se skrz pouzdro vajíčka stanou viditelné malé černé oči a osm malých paží. Za druhé, co je nejdůležitější, nesmí podlehnout vnějším hrozbám, včetně predátorů, zranění a infekcí. Čím delší je inkubační doba, tím větší je riziko, že embryo nepřežije vylíhnutí.

U druhů chobotnic, které žijí v teplé, mělké vodě, trvají období rozmnožování pouze dny až týdny. V propasti se ale odvíjí úplně jiný scénář. Teploty blízko bodu mrazu drasticky zpomalují metabolické procesy u studenokrevných zvířat, jako jsou chobotnice. Nejdelší známá doba rozmnožování jakéhokoli zvířete ve skutečnosti pochází z jiného druhu hlubokomořské chobotnice, pacifický granuledone, s matkou pečující o své hnízdo pozoruhodné 4 a půl roku. U západního pobřeží Kanady byla nedávno objevena školka chobotnic pro tento druh.

V Davidson Seamount, kde je okolní teplota vody 35 stupňů Fahrenheita (1,6 stupně Celsia), bychom očekávali, že vývoj embryí chobotnice perlorodé bude trvat pět až deset let, možná i déle. Taková prodloužená inkubační doba by byla nejdelší známou pro jakékoli zvíře, čímž by bylo embryo vystaveno výjimečným rizikům.

Místo toho teplotní a kyslíkové senzory, které jsme byli schopni umístit do chobotnicových hnízd, dokumentovaly mnohem teplejší mikroprostředí kolem vajec. V průměru se teplota uvnitř chobotnicových hnízd pohybovala kolem 41 F (5,1 C), což je podstatně vyšší teplota než v okolních vodách. Předpověděli jsme, že embrya chobotnic se budou v této teplejší vodě vyvíjet rychleji.

K identifikaci jednotlivých maminek nám pomohla výrazná znaménka a jizvy. Při opakovaných návštěvách sledujeme vývoj jejího vrhu. Přestože jsme v teplé vodě očekávali rychlejší růst, s překvapením jsme zjistili, že se vajíčka vylíhla za necelé dva roky. Hnízdění v horkých pramenech jasně dává perlorodkám vzpruhu.

Ale hnízdění v horkých pramenech je potenciálně riskantní strategie. Po nakladení jsou vajíčka zabetonována do skály. O tepelné toleranci chobotnic perlorodek nebo jejich embryí víme jen málo, ale i krátké vystavení příliš horké vodě může být pro vyvíjející se embrya smrtelné a matce ztratí jakoukoli naději na úspěšnou reprodukci. Ve skutečnosti mohlo jedno z prvních zaznamenaných hnízdění chobotnic v hlubokých vodách zažít nepředvídatelné proudění tekutin.

Školky zdůrazňují rizika pro hlubokomořská stanoviště

Termální prameny Jardim do Polvo jsou součástí hydrotermálního systému na bocích hřebene. Zde voda prosakující pod mořským dnem zachycuje teplo ze zemského pláště, než je odváděna ze vulkanických skalních výchozů, jako je Davidson Seamount. Tyto systémy se staly v hlubinné geologii novým střediskem, i když jich bylo dosud objeveno jen několik.

Na rozdíl od hydrotermálních průduchů, které se tvoří na hřebenech a chrlí oblaky horké vody, které jsou zjistitelné stovky metrů nade dnem, jsou horké prameny na bocích hřebenů záhadné. Z těchto pramenů vytéká horká voda, která se rozptýlí jen několik metrů nad dnem, takže je extrémně obtížné je najít a jsou viditelné pouze nepatrným zábleskem ve vodě.

Naše celoroční záznamy horkých pramenů v Octopus Garden ukazují, že to mohou být stabilní prostředí s potenciálem uvolňovat horké tekutiny po tisíce let. Tato stabilita prospívá nejen chobotnici perlorodé, ale také živému společenství, které prospívá vedle hnízdících matek.

MBARI“>

Nedávné objevy hnízdišť chobotnic na tichomořském pobřeží Kostariky, také v blízkosti hydrotermálních průduchů, naznačují, že tyto oblasti mohou být běžnější, než se dříve myslelo. Rovněž zdůrazňuje, že hydrotermální průduchy mohou být životně důležitými biologickými hotspoty.

Hluboké moře je největší životní prostor na Zemi a tato rozsáhlá velikost může skrývat důležitost lokalizovaných hotspotů, jako jsou tyto. Davidson Seamount a jeho Octopus Garden jsou chráněny jako součást Národní mořské rezervace Monterey Bay, ale mnoho dalších biologických pokladů, jako jsou horké prameny, by mohlo být ohroženo, zvláště když se hlubinná těžba chystá seškrábat velké, nedostatečně prozkoumané oblasti oceánu. mořské dno. Doufáme, že maminky chobotnic, které potkáváme v této školce, inspirují každého k přehodnocení správy dosud neobjevených skrytých drahokamů, které mohou být ztraceny.

Tento článek je znovu publikován z The Conversation pod licencí Creative Commons. Přečtěte si původní článek.