Nurkowanie z CN Nowa AMA

Każdy płetwonurek wie, co to jest pływalność. Dzięki umiejętnej kontroli sprzętu wypornościowego możemy swobodnie unosić się w toni wodnej i ze stoickim spokojem podziwiać uroki świata podwodnego. Ale czy każdy nurek wie jak ten problem jest rozwiązany w świecie, który tak chętnie odwiedzamy? Czy zastanawiał się kiedyś, co powoduje, że te piękne ławice kolorowych rybek, tak lekko i frywolnie pływają pomiędzy skałami czy platformami? Nie wątpię, że są na tym świecie ludzie, którzy chętnie zgłębiają fachową literaturę. Jednak większość z nas jest ciekawa, i na tej ciekawości się kończy. Nie ma czasu na beztroską wyprawę do ciemnych zakątków czytelni. Na szczęście pojawiają się ciekawe artykuły, dzięki którym możemy, choćby w niewielkim stopniu, zaspokoić głód wiedzy.
Już na kursie podstawowym uczymy się o organizmach zamieszkujących wody, w których będziemy stawiać nasze pierwsze kroki nurkowe. Możemy je podzielić na trzy podstawowe grupy: plankton, nekton i bentos.

PLANKTON

Organizmy roślinne i zwierzęce unoszące się swobodnie w wodzie, przeważnie o drobnych rozmiarach ciała. Nie posiadają wcale narządów ruchu albo narządy te są na tyle słabe, że nie pozwalają na przeciwstawianie się silniejszym ruchom wody. Dzielimy je na fitoplankton (roślinny) i zooplankton (zwierzęcy). Innymi słowy - to wszystkie te żyjątka, które tak bardzo ograniczają nam, nurkom, pole widzenia.
Te, z reguły, drobne organizmy planktoniczne do utrzymywania się w toni wodnej przystosowały się poprzez zmniejszenie masy ciała w stosunku do powierzchni wytwarzając różnego rodzaju wyrostki, lub zmniejszenie ciężaru właściwego ciała. Z kolei na przykład sinice wyposażyły się w wodniczki gazowe (pęcherzyki wypełnione gazem, który składem podobny jest do powietrza) pełniące rolę hydrostatyczną.
Okazuje się jednak, że plankton, to nie tylko drobne organizmy, które nie rzadko są ledwo zauważalne gołym okiem. Do tej grupy zaliczamy również meduzy osiągające znaczne rozmiary (do dwóch metrów) i niewątpliwie zauważalne gołym okiem. Niektóre gatunki potrafią być bardzo niebezpieczne dla człowieka, a ich wielkość nie jest adekwatna do zagrożenia. Poruszają się za pomocą specyficznego "meduziego", odrzutowego ruchu polegającego na wyrzucaniu wody spod wklęsłej części ciała (tzw. dzwonu) za pomocą skurczu. Ich ruch nie jest jednak na tyle silny, aby mogły przeciwstawiać się prądom morskim co klasyfikuje je jako plankton.

NEKTON

Obejmuje organizmy, które dzięki dobrze rozwiniętym narządom ruchu mogą dowolnie zmieniać miejsce przebywania przemieszczając się w pionie, w poziomie i pod prąd. W skład nektonu wchodzą ryby i niektóre skorupiaki, a w morzach oprócz tych dwóch grup dochodzą głowonogi i walenie.

RYBY (Pisces)

Jedyne kręgowce, które do utrzymywania się i regulacji pływalności w toni wodnej wytworzyły dodatkowy narząd - pęcherz pławny. Jest to cienkościenny błoniasty worek połączony ze zmysłem słuchu i równowagi oraz reagujący na wahania ciśnienia.

Pęcherz pławny może być uwypukleniem przełyku, z którym łączy się za pomocą specjalnego przewodu powietrznego. Aby napełnić go, ryba musi "łyknąć" powietrze znad powierzchni wody. Nadmiar gazu zostaje wypluty bądź przesunięty w kierunku jelita. Ryby posiadające taki pęcherz nazywamy otwarto-pęcherzowymi. Zaliczamy do nich gatunki zamieszkujące płytkie wody (np. łososiowate). Regulacja pływalności w ten sposób jest dość kłopotliwa. Ryba musi włożyć dużo więcej siły w zanurzenie się z napełnionym pęcherzem. Z kolei zwiększając głębokość, powietrze zmniejsza objętość, więc w pewnym momencie ryba zaczyna tonąć. U tych gatunków pęcherz pozostaje drożny przez całe życie.
U ryb zamknięto-pęcherzowych przewód powietrzny zarasta, oddzielając pęcherz pławny od przełyku. Zawartość gazu regulowana jest poprzez gruczoły gazowe, które są skupiskami włosowatych naczyń krwionośnych służących do uzupełniania gazów w pęcherzu oraz tzw. owal - narząd o podobnej budowie do gruczołu gazowego, przez który wydala się nadmiar gazu do systemu krwionośnego (np. okoniowate), proces jest czasochłonny. Ten typ pęcherza pławnego, wykształcił się u ryb zamieszkujących głębsze części zbiorników wodnych.

Zatem nasuwa się pytanie, czy wszystkie ryby posiadają pęcherz pławny? Otóż nie.
U niektórych ryb, ochoczo wędrujących w górę i w dół, pęcherz uległ zdecydowanej redukcji. Wolą one włożyć więcej energii w przeciwstawienie się sile ciążenia niż czekać aż zostanie ona zneutralizowana.
Wielu gatunkom, prowadzącym przydenny tryb życia (np. flądrokształtne), pęcherz pławny jest zbędny.
Zawsze zastanawiałam się, jak to jest z rekinami. Okazuje się, że ryby chrzęstnoszkieletowe, do których zaliczamy chimery, płaszczki i właśnie rekiny, nie posiadają pęcherza pławnego. Utrzymują się w wodzie jedynie dzięki ruchowi w jaki wprawiają własne ciało siłą mięśni. Zamierając, opadają na dno.

SSAKI (Mammalia)

Ssaki morskie to jedne z najbardziej fascynujących dla nas nurków, stworzeń, które możemy podziwiać, kiedy to majestatycznie, z gracją poruszają się pod, a czasem i nad powierzchnią wody.
Do ssaków morskich w pełni przystosowanych do życia w wodzie (mam tu na myśli zwierzęta, nigdy nieopuszczające środowiska wodnego), zaliczamy dwie grupy - walenie i syreny.
Walenie dzielimy na zębowce (np. delfiny, orki, kaszaloty) i fiszbinowce (np. płetwal błękitny, wal szary). Zaś do syren, zagrożonych obecnie wyginięciem i objętych ochroną, zaliczamy diugonie i manaty.

Większość waleni i syren nie wykształciła dodatkowego narządu do regulacji pływalności. Ich ciała są niewiele cięższe od wody i aby utrzymać się na powierzchni przytrzymują powietrze w płucach. Do zanurzenia wystarcza im siła własnych mięśni i ciężar ciała. Wyskakując lub wyrzucając poszczególne części ciała nad wodę zmniejszają siłę, jaką muszą włożyć w zanurzenie się.
Jak wiemy, wszystkie ssaki posiadają płuca - walenie i syreny nie są w tym wypadku wyjątkiem. Płuca waleni są bardzo małe w stosunku do wielkości ich ciała, co powoduje, że ich odkształcenie pod wpływem ciśnienia nie odkształca pozostałych narządów. Ssaki morskie wykształciły za to bardzo wydajny mechanizm wymiany gazowej, każdy wdech i wydech, to wymiana 90% powietrza w płucach.
Tlen w płucach wieloryba stanowi jedynie 9% całego zapasu w organizmie, pozostałe 91% jest przechowywane w krwi (41%) i w mięśniach w postaci związanej z hemo- lub mioglobiną. Prawie cały tlen służy do natleniania tkanki nerwowej mózgu a mięśnie mogą pracować dzięki oddychaniu beztlenowemu. Szczególnie wieloryby nurkują na duże głębokości, na których spędzają całkiem sporo czasu (średnio 40 min). Z punktu widzenia nurka warto zapytać: dlaczego wieloryby nie cierpią na chorobę dekompresyjną?
Odpowiedź jest bardzo prosta. Wieloryb zabiera ze sobą pod wodę, tylko jeden wdech swoich małych płuc. Z małej ilości powietrza, mało azotu rozpuści się we krwi.

W bardzo ciekawy sposób regulowania pływalności natura wyposażyła kaszaloty. Nurkują one pionowo w dół, zanurzając się nawet na głębokość 1 000 metrów, gdzie mogą pozostawać płynąc poziomo nawet dwie godziny, poddane ogromnemu ciśnieniu i całkowitym ciemnościom. Poszukują tam ogromnych kałamarnic. Przemieszczanie się w pionie przychodzi im tak łatwo, ponieważ w ich ogromnych głowach znajduje się olej spermacetowy, który gęstnieje pod wpływem wzrostu ciśnienia hydrostatycznego i spadku temperatury. Powoduje to zmianę proporcji między masą, a powierzchnią ciała. Kiedy kaszalot zaczyna proces wynurzania ciśnienie maleje, olej zwiększa objętość, a kaszalot łatwo unosi się ku powierzchni.

GŁOWONOGI (Cephalopoda)

Myślę, że geneza nazwy w tym wypadku jest zbędna. Każdy z pewnością rozumie, że głowonogi mają w tym samym miejscu głowę, co nogi. Zaliczamy do nich, między innymi mątwy, kalmary, ośmiornice.
Potrafią osiągać niesamowite rozmiary - do 18 metrów (kałamarnica olbrzymia).
Poruszają się za pomocą wypychania wody przez specjalną jamę (lejek). Efekt jest zaskakujący. Przemieszczają się szybko, a nagła zmiana kierunku nie jest problematycznym manewrem. Większość nie posiada komór powietrznych, a ich ciało jest niewiele gęstsze od wody, co powoduje ich opadanie. Jedynie łodziki, nazywane żywą skamieniałością i zamieszkujące dość głębokie części oceanów (ok. 500m), posiadają zewnętrzną, spiralnie skręconą muszlę, która jest podzielona na komory. Łodziki potrafią napełniać poszczególne komory gazem, co sprawia, że utrzymują się w niewielkiej odległości od dna oczekując na ofiarę. Nie są organizmami wyjątkowo ruchliwymi.

BENTOS

Organizmy, które w swoim zasadniczym okresie rozwoju, jako formy dorosłe, żyją osadzone na dnie lub innym podłożu, lub są z dnem ściśle związane. Ze względu na skład wyróżnia się bentos roślinny - fitobentos i zwierzęcy - zoobentos.
Organizmy bentosowe w żaden sposób nie są przystosowane do zmiany czy regulacji pływalności. Większość gatunków roślinnych jest na stałe przytwierdzonych do podłoża. Niektóre szkarłupnie, do których należą wszystkie ciekawe zwierzątka takie jak: rozgwiazdy, jeżowce, liliowce, strzykwy i wężowidła, bardzo często powoli przesuwają się po dnie za pomocą dużej ilości nóżek ambulakralnych.

Podsumowując - zauważamy że systemy wykształcone przez zwierzęta morskie do regulacji pływalności są zaskakująco proste, a przy tym niezwykle efektywne. Co za tym idzie, skoro natura nie obdarzyła stworzeń morskich skomplikowanymi narządami, po co my - nurkowie mamy sobie utrudniać życie. Wiadomo, że im mniej elementów, tym mniejsza szansa, że któryś z nich zawiedzie. Najprostsze rozwiązania zwykle okazują się najbardziej skutecznymi i dają najlepsze efekty...