Los organismos criopelágicos son organismos de origen vegetal y animal que pertenecen a una clase especial de formas de vida morfológicas y ecológicas que viven en el pelagio marino de las regiones polares en la superficie submarina del hielo fijo o a la deriva o en su espesor y están asociados con este hielo por su ciclo de vida completo o parcial . En los organismos criopelágicos del Ártico y la Antártida - algas , pequeños crustáceos , meroplancton , peces , así como bacterias , hongos , turbellaria ylos foraminíferos asociados con el ayuno y el hielo a la deriva forman comunidades especiales - biocenosis criopelágicas [1] [2] [3] [4] [5] .
La definición del concepto de organismos criopelágicos, que difieren de otros organismos criopelágicos por las condiciones de su existencia, fue propuesta por primera vez hace relativamente poco tiempo, en 1967-1968, por el ictiólogo soviético A.P. Andriyashev [6] [7] , quien resumió la larga -observaciones a largo plazo de numerosos biólogos y naturalistas. Etimológicamente, el término "criopelágico" es una palabra compuesta formada por dos palabras griegas: griego. κρύος (kryos) - frío, escarcha o hielo y - πέλαγος (pelagos) - agua libre.
El fenómeno de las comunidades criopelágicas estrechamente asociadas al hielo es característico del Ártico y la Antártida, donde varios grupos y especies de organismos criopelágicos viven casi constantemente al borde del congelamiento del agua a una temperatura constante por debajo de 0 °C. La alta eficiencia de tales comunidades polares se debe a las condiciones más favorables para la fotosíntesis en algas unicelulares, no en la columna de agua, protegida de la luz solar por una capa de hielo, sino directamente en la superficie del hielo bajo el agua. La actividad fotosintética activa de las algas conduce a su rápida reproducción y, en consecuencia, a la acumulación de biomasa de la producción primaria de algas, sobre la base de la cual se desarrolla el siguiente eslabón: el zooplancton , representado por pequeños crustáceos, principalmente anfípodos . Los nativos de las comunidades criopelágicas, algas y zooplancton, son esencialmente formas epibentónicas que no se desarrollan en el pelagial mismo, sino en la superficie del hielo. Mientras que los habitantes temporales de las biocenosis criopelágicas -inmigrantes peculiares- son estadios larvarios pelágicos de animales bentónicos típicos que componen el meroplancton criopelágico. El eslabón final de esta biocenosis, alimentándose de zooplancton, son los verdaderos organismos pelágicos, representados por los peces criopelágicos. La biocenosis criopelágica, a su vez, cierra los eslabones más altos de la cadena alimentaria regional : las aves y los mamíferos marinos [1] [2] [3] [5] [8] [9] .
La superficie submarina de hielo del Ártico y la Antártida está colonizada por cientos de especies de algas unicelulares, que encuentran aquí las condiciones lumínicas más favorables para su existencia. El color fangoso, marrón, amarillo, dorado y amarillo pardusco de la superficie inferior del hielo fijo y a la deriva en las regiones polares, que es más pronunciado en las estaciones de primavera y verano, se debe principalmente al intenso desarrollo estacional de las diatomeas que habitan grietas, poros y cavernas dentro de la masa de hielo lavada por agua. También se forma una "película" amarillenta similar en la piel y el pelaje de los mamíferos marinos. Esta "coloración" artificial es especialmente notable en las orcas antárticas , en las que las manchas blancas en la piel se vuelven de color amarillo parduzco [10] .
En el Ártico, en los mares de Chukchi y Siberia Oriental , así como en el mar de Laptev , se encontraron 136 algas criopelágicas que colonizan la superficie inferior del hielo. De estas, la mayoría, 121 especies, están representadas por diatomeas , y 14 especies por dinoflagelados . Las más comunes entre las diatomeas son Nitzschia frigida , N. cylindrus , N. grunovi , Navicula pelagica y otras. Entre las algas criopelágicas también se observó la presencia de especies alóctonas de algas epífitas de agua dulce y salobre, cuya presencia en las comunidades marinas se explica por la remoción de hielo joven de origen dulceacuícola en las desembocaduras de los ríos. [11] .
Al comparar la producción primaria asociada con el hielo en el Ártico y la Antártida, se reveló el fenómeno de la bipolaridad binomial, cuando se formaron resultados biológicos similares de forma independiente bajo condiciones ambientales similares en diferentes biotas polares. Por ejemplo, especies de los géneros Melosira , Pleurosigma , Nitschia , Amphiprora , Navicula , Fragilaria , Gomphonema se han observado en el ensuciamiento del hielo en el Ártico , y representantes de los mismos géneros Pleurosigma , Nitschia , Amphiprora y Fragilaria en la Antártida [2] .
Los crustáceos que se alimentan de algas criopelágicas forman el segundo eslabón de las biocenosis criopelágicas. En ambas biotas polares, este grupo está representado por anfípodos epibentónicos (ubicados directamente en la superficie del hielo), especialmente hipéridos (por ejemplo, Gammarus wilkitzkii en el Ártico), así como grupos más pequeños de copépodos : Harpacticoida y Calanoida. Una de las diferencias en la composición de las comunidades criopelágicas en el Ártico y la Antártida es que en la región polar norte, los mísidos , especialmente Mysis polaris , hacen una contribución significativa a las comunidades criopelágicas, y en primavera y verano en la Antártida - euphausian pelágico subglacial , principalmente krill subglacial ( Euphausia crystalloriphias ) y krill antártico ( E. superba ) [2] [4] [9] [12] .
Los representantes del meroplancton, a diferencia de los nativos de la fauna criopelágica autóctona , son, por regla general, habitantes temporales de comunidades criopelágicas, participando en su vida solo en las etapas de huevo o larva pelágica. El meroplancton criopelágico incluye principalmente larvas de moluscos bentónicos , equinodermos , poliquetos y cnidarios , así como huevos pelágicos y larvas de peces pelágicos [9] [13] . En el Ártico, el meroplancton de los peces está representado principalmente por huevos y larvas de bacalao polar ( Boreogadus saida ) y bacalao del hielo ( Arctogadus glacialis ), y en la Antártida, por escorpiones grandes ( Pagothenia borchgrevinki ) y pequeños ( Pagothenia brachysoma ), así como en parte por lepisma antártica ( Pleuragramma antarcticum ) [2] [13] .
Los representantes autóctonos (nativos) de las biocenosis criopelágicas incluyen varios tipos de peces epipelágicos: en el Ártico, estos son el bacalao polar y el bacalao del hielo, que forman acumulaciones masivas bajo el hielo, y en la Antártida, uno de los peces más numerosos, grandes y pequeños. esculturas Estos peces casi siempre viven en asociación con el hielo. Además, la escultura grande está más asociada con la zona nerítica de aguas poco profundas y, en consecuencia, con el hielo firme, mientras que la escultura pequeña está asociada principalmente con el hielo a la deriva. Aquí, en la superficie sumergida del hielo, las esculturas encuentran comida, alimentándose de zooplancton pelágico y epibentónico, así como refugios de los depredadores, de los cuales los peces se esconden en grietas y cavernas en el hielo poroso. Los peces adultos se esconden principalmente de las focas de Weddell , mientras que los juveniles se esconden de los pingüinos y petreles . Mucho antes del descubrimiento del fenómeno de los organismos criopelágicos, el famoso explorador polar y capitán James Clark Ross describió el comportamiento de las esculturas escondidas bajo el hielo. Hace relativamente poco tiempo, también se resolvió un enigma, cuya respuesta no pudieron encontrar los primeros exploradores polares, que a menudo encontraron solo las partes de la cola de los peces en los estómagos de las focas de Weddell muertas. Ahora ya es obvio que las focas nadando desde abajo mordieron las partes traseras de los sculpins, que no tuvieron tiempo de esconderse completamente en el hielo [2] .
Escultura menor (Antártida)
Saika (Ártico)
Los peces criopelágicos tienen una serie de adaptaciones fisiológicas para vivir permanentemente en duras condiciones ambientales al borde del agua helada. Tales adaptaciones, que han surgido en el curso de millones de años de evolución, han sido estudiadas más a fondo en la gran escultura. Este pescado posee las mayores concentraciones de anticongelantes naturales, representados por glicoproteínas , que impiden la cristalización de la sangre y los fluidos tisulares a bajas temperaturas, llegando en ocasiones a -1,9 °C. Además, también se observaron concentraciones sanguíneas muy altas de hemoglobina y hematocrito . El efecto de camuflaje y antisombra de este pez, que se encuentra constantemente cerca de la superficie del hielo, viene dado por la presencia de una capa de iridóforos reflectores de luz ubicados entre la piel y los músculos, y la presencia en el ojo de un especial plateado. capa “startum argentum” entre la esclerótica y la coroides [14] [15] [16 ] [17] .