深海の巨大化

動物学において、深海巨大症または深海巨大症とは、広い分類範囲にわたって、深海に生息する動物の種が浅瀬に生息する同類の種よりも大きくなる傾向のことである。この種の巨大症に対する提案された説明には、低温、食糧不足、捕食圧の低下、深海の溶存酸素濃度の上昇への必要な適応などが含まれる。一般に水中環境の厳しい条件と居心地の悪さ、およびほとんどの人工の水中乗り物が深海域に到達できないことが、このテーマの研究を妨げている。

海洋甲殻類では、アミ類、オキアミ類、十脚類、等脚類、端脚類において、深度とともにサイズが大きくなる傾向が観察されている。^{[1] [2]}節足動物以外で深海での巨大化が観察されているのは、ウナギ目の頭足動物、刺胞動物、ウナギである。^[3]

他の動物は、巨大な体格をしています。特に、この後者の特殊性を示すのは特定の甲殻類ですが、すべての甲殻類がそうであるわけではありません。深海に生息するザリガニのような形は普通の大きさです。私たちが浚渫した巨大なウミグモについてはすでに触れました。ルイ・アガシーは、体長11インチ（28センチメートル）の巨大な等脚類を浚渫しました。私たちは巨大なオストラコダも浚渫しました。125年以上もの間、科学者たちは、 Bathynomus giganteusの極端に大きい体格について考え続けてきました。– Henry Nottidge Moseley、1880年^[4]

深海に生息する巨大生物として有名なものには、オオアカクラゲ^[5]、 スティギオメデューサクラゲ、巨大等脚類[4]、巨大貝^{虫 [4]}、巨大ウミグモ[ 4 ] ^、巨大端脚類、タカアシガニ、リュウグウノツカイ、深海アカエイ、ダコ^[6]、そして数種のイカ類（ダイオウイカ（最大体長14m）^[7] 、ダイオウイカ（最大体長12m）^[7]、メガロクランキア・フィッシェリ、コイカ、ダコイカ、オウムイカ、イボイカ、アオリイカ属のアオリイカなど）がある。

深海の巨大化は、通常、メイオファウナ（1mmの網目を通過する生物）では観察されず、実際には深度とともにサイズが減少するという逆の傾向を示しています。^[8]

甲殻類では、深さとともにサイズが大きくなる理由の説明は、緯度とともにサイズが大きくなる理由の説明に似ている（ベルクマンの法則）と提案されている。つまり、どちらの傾向も、温度の低下とともにサイズが大きくなるということである。^[1]緯度とともに変化する傾向は、関連種の比較でも、広く分布する種内でも、同じグループの一部で観察されている。^[1]温度の低下は、細胞サイズの増加と寿命の延長（後者は性成熟の遅れとも関連している^[8]）につながると考えられており、どちらも最大体サイズの増大につながる（生涯を通じて成長し続けるのが甲殻類の特徴である）。^{[1]垂直温度勾配が小さい}北極海と南極海では、深さとともに体サイズが大きくなる傾向も小さく、静水圧が重要なパラメータであるという主張に反論している。^[1]

温度は巨大チューブワームの大きさに同様の影響を与えていないようだ。2 ～30℃の周囲温度の熱水噴出孔群落に生息するRiftia pachyptila ^[9]は、体長2.7mに達し、冷水湧出孔に生息するLamellibrachia luymesiに匹敵する。しかし、前者は成長速度が速く、寿命が約2年と短いのに対し、^[10]後者は成長が遅く、250年以上生きることもある。^[11]

400メートル以上の深さでは食糧が不足することも要因であると考えられており、体が大きいほど広範囲に散らばった資源を探す能力が向上する可能性がある。^[8]プランクトン性の卵や幼生を持つ生物では、より大きな子孫はより多くの初期の食糧を蓄えているため、より長い距離を漂流できるという利点もある可能性がある。^[8]この状況への適応の例として、オオクチバスは食べ物が手に入るとむさぼり食い、移動能力を損なうほど体を膨張させる。^[12]また、飼育下では5年間も食糧なしで生き延びることができる。^{[13] [14]}

クライバーの法則^[15]によれば、動物が大きくなるほど代謝効率が高まります。つまり、動物の基礎代謝率はおおよそその質量の3/4乗に比例します。食料供給が限られている状況では、このことが大型化にさらなる利益をもたらす可能性があります。

さらなる影響として考えられるのは、深海での捕食圧の低下である。^[16]腕足動物の研究では、深海での捕食頻度は浅海よりもほぼ1桁低いことがわかった。^[16]

溶存酸素レベルも深海の巨大化に関与していると考えられています。1999年に行われた底生端脚類甲殻類の研究では、生物の最大潜在サイズは深海の溶存酸素レベルの上昇と直接相関していることがわかりました。^[17]海洋における溶存酸素の溶解度は、圧力の上昇、塩分レベルの低下、温度の低下により、深度とともに増加することが知られています。^[17]

この傾向の背後にある理論は、深海の巨大化は海水中での窒息に対抗するための適応特性である可能性があるというものです。^[18]大型の生物は海中でより多くの溶存酸素を摂取することができ、十分な呼吸が可能になります。しかし、酸素の吸収量が増えると、生物の酸素レベルが高すぎて有害で有毒になるという毒性中毒のリスクがあります。^[18]

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  オオアシカツオノエボシ（Bathynomus giganteus）は、体長が最大で0.76メートル（2フィート6インチ）に達することがあります。
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  伸ばした脚の幅が 3.7 メートル (12 フィート) もあるタカアシガニ。
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  アラスカ沖で捕獲された、マントルの長さが2メートル（6フィート7インチ）に達する頑丈なイカ。
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  カリフォルニア州の海軍特殊部隊訓練基地の海岸に打ち上げられた、体長7メートル（23フィート）の リュウグウノツカイ。
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  スミソニアン博物館に展示されているColossendeis colossea のウミグモ。
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  長さが最大 ​​10 メートル (33 フィート) まで成長するスティギオメデューサ属のクラゲ。
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  深海に生息するアカエイで、体長は最大 2.7 m × 1.5 m (8 フィート 10 インチ × 4 フィート 11 インチ) に達します。

• 頭足動物のサイズ
• 矮小化
• 島の巨大化
• 島嶼性小人症
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• サイエンスデイリー：深海の小人と巨人