Tại sao dưới biển sâu lại có nhiều sinh vật khổng lồ?

Ở những khu vực sâu nhất và lạnh nhất của đại dương, có một số sinh vật biển sở hữu kích thước cực kỳ lớn, hầu hết chúng đều là những loài động vật không xương sống. So với các loài họ hàng sinh sống ở những khu vực khác, kích thước của chúng tỏ ra vượt trội hơn rất nhiều. Và theo cái nhìn của sinh học, hiện tượng này được gọi là "khổng lồ hóa".

Ví dụ: Loài mực khổng lồ ở vùng biển cận Nam Cực dài gấp 14 lần loài mực mũi tên thông thường ở New Zealand; Bọt biển sâu trong vùng biển xa xôi của Thái Bình Dương có thể có kích thước bằng một chiếc xe van. Nhưng làm thế nào mà những vực sâu lạnh giá này lại có thể tạo ra những sinh vật khổng lồ như vậy? Do nhu cầu sinh tồn của sinh vật, hay điều gì đó ở vùng biển băng giá đã khiến cho chúng trở nên to lớn?

Một bài báo đăng trên tạp chí Biogeography vào năm 2006 đã chỉ ra rằng tài nguyên ở những nơi sâu nhất của đại dương rất khan hiếm, đồng thời có nhiều điểm tương đồng với các hệ sinh thái trên đảo. Hầu hết thức ăn đều đến từ vùng nước nông, và chỉ một số ít xuất hiện ở độ sâu của đại dương. Alicia Bitondo, quản lý cấp cao của Thủy cung Monterey ở California, chỉ ra rằng kích thước lớn có thể mang lại lợi thế rất lớn khi thức ăn khan hiếm.

Đối với những loài sinh sống dưới đáy biển, kích thước lớn sẽ giúp cho chúng di chuyển xa hơn để tìm kiếm thức ăn hoặc bạn tình. Sự trao đổi chất của chúng cũng hiệu quả hơn và cơ thể chúng có khả năng dự trữ thức ăn tốt hơn. Vì vậy, khi thức ăn, chẳng hạn như xác của các động vật lớn rơi xuống biển sâu, các loài động vật lớn hơn sẽ ăn nhiều thức ăn hơn và dự trữ năng lượng lâu hơn.

Nhiệt độ thấp của biển sâu có thể làm giảm đáng kể tỷ lệ trao đổi chất của động vật, và cũng có thể góp phần vào sự phát triển khổng lồ của động vật biển sâu. Các sinh vật trong hệ sinh thái biển sâu có xu hướng phát triển và trưởng thành rất chậm, chẳng hạn như cá mập ngủ Greenland, chúng có thể dài tới 7,3 mét và nặng 1,5 tấn, nhưng chúng phát triển trong suốt cuộc đời và có thể sống hàng trăm năm. Cá mập Greenland chỉ tăng trưởng 1cm mỗi năm và không đạt đến độ tuổi trưởng thành về mặt sinh dục cho đến khi khoảng 150 tuổi. Bitondo nói thêm rằng kích thước khổng lồ cũng đến từ việc có rất ít động vật săn mồi cạnh tranh với chúng dưới đáy đại dương, đó là lý do tại sao những con cá mập này có thể sống lâu và phát triển lớn như vậy.

Trước khi con người chạm trán với những con quái thú khổng lồ này dưới đáy biển sâu, sự tồn tại của chúng lần đầu tiên được phát hiện ở vùng biển gần Nam Cực. Gần Nam Cực, hiện tượng "khổng lồ" dường như ở gần bề mặt hơn so với những nơi khác, với những con sên biển khổng lồ, bọt biển, giun, nhện biển và cả những sinh vật đơn bào khổng lồ sống ở vùng nước nông - nơi nông nhất chỉ 9,1 mét.

Alt Woods, một nhà sinh thái học tại Đại học Montana cho biết: "Có thể có một số yếu tố đặc biệt ở Nam Cực cho phép những loài khổng lồ này tồn tại ở những vùng nước gần bề mặt hơn, có thể đó là oxy".

Các vùng cực có nồng độ oxy trong nước biển cao hơn các nơi khác. Đồng thời nhiệt độ thấp làm giảm tốc độ trao đổi chất, vì vậy động vật trong những môi trường này cũng sử dụng oxy chậm hơn bình thường. Bởi vì mức oxy ở đây vượt xa những gì động vật cần, các điều kiện hạn chế sự phát triển của chúng có thể được nới lỏng. Những môi trường này cho phép cơ thể và mô của động vật phát triển lớn hơn mà không gặp phải nguy cơ thiếu oxy. Điều đó nói lên rằng, việc cung cấp đầy đủ oxy không nhất thiết là nguyên nhân tạo ra các sinh vật biển lớn hơn, nhưng ít nhất nó cũng là một trong những yếu tố dẫn đến tình trạng khổng lồ hóa.

Tuy nhiên, hiện nay cho dù có một số giả thuyết về cách các sinh vật biển khổng lồ hình thành, nhưng vẫn chưa ai có thể xác định được cơ chế chính xác dẫn đến những thay đổi đáng kể về kích thước của chúng trong quá trình tiến hóa. Như Woods đã nói: "Trong thế giới sinh vật, không có gì là chắc chắn".