Stjärnorna i havets mörker

År 1818 gjorde den brittiske örlogskaptenen John Ross ett försök att hitta en farled mellan Atlanten och Stilla havet genom Norra ishavet. Under seglatsen, som följde USA:s ostkust norrut, undersöktes havsdjupet med lod. I höjd med Baffin Bay, där vattnet är ungefär 2 000 meter djupt, upptäckte man att ett märkligt djur hade fastnat på lodet. Det hade ett virrvarr av slingrande armar som förde tankarna till Medusa, en figur i den grekiska mytologin som har ormar på huvudet i stället för hår.

Det man hade fått upp var en ormstjärna av familjen medusahuvuden. Just denna beskrevs av Carl von Linné 1758, och den finns även i våra västkustvatten. Men trots att arten visade sig vara känd sedan tidigare var det ett sensationellt fynd – det anses vara det första beviset för att det finns liv i djuphaven.

Fler än 2000 arter av ormstjärnor

I dag känner forskarna till drygt 2000 arter av ormstjärnor. De flesta av arterna har fem armar – det har även medusahuvudena, men deras armar är förgrenade. Ormstjärnorna tillhör tagghudingarna och är besläktade med sjöstjärnorna. En tydlig skillnad mellan dessa två djurgrupper är att ormstjärnornas platta kropp, ”skivan”, är tydligt avgränsad från armarna, medan sjöstjärnornas armar och skiva utgör en enhet. Ormstjärnorna klarar inte bräckt vatten, därför finns de inte i Östersjön. Men i övrigt finns de i nästan alla hav, från polartrakterna till ekvatorn – och från grunda kustvatten ner till djuphavsgravarna, åtta kilometer under havsytan.

– Få känner till dem eftersom ormstjärnorna i de grunda vattnen är små och lever undanskymda liv, men i de djupa haven är de en betydande grupp och havsbottnarna kan vara täckta av miljontals individer, säger Skipton Woolley, som är ekolog och djuphavsforskare vid Melbourne university i Australien.

Djuphavens bottnar, de så kallade djuphavsslätterna, breder ut sig 4 000–6000 meter under havsytan. Djuphavsslätterna utgör ungefär hälften av jorden yta och är den allra största livsmiljön på vår planet. Det är också den minst utforskade, i förhållande till storleken.  Skipton Woolley har med sina kolleger försökt att besvara en av de mest fundamentala frågorna om djuphavens ekologi: Vad är det egentligen som styr arternas utbredning och mångfald i dessa avlägsna och svårtillgängliga miljöer? Eftersom ormstjärnorna finns i de flesta havsmiljöer så är de en perfekt grupp att studera om man vill besvara denna fråga. Dessutom är ormstjärnornas artrikedom precis lagom stor.

– De är tillräckligt artrika och talrika för att dyka upp i de flesta prover som samlas in under vetenskapliga expeditioner. De är också tillräckligt många för att det ska gå att göra ordentliga analyser av proverna. Samtidigt är de inte så artrika att det blir omöjligt att identifiera dem i proverna, säger Skipton Woolley.

Havens artrikedom följer i viss utsträckning samma mönster som råder på land. Det vill säga att det finns flest arter i den tropiska zonen runt ekvatorn och därifrån följer en gradvis minskning av artrikedomen i nordlig och sydlig riktning. Energitillgången är en av förklaringarna till mönstret. I den tropiska zonen är tillgången på solenergi god året om. Det skapar de rätta förutsättningarna för fotosyntes och därmed en enorm produktion av växter och växtplankton, och med det följer mängder av arter som får sin energi från växtligheten. 

Ständigt mörker på djuphavsslätterna

Men ju djupare ner i havet, desto mindre påverkan från solenergin på organismsamhällena. På djuphavsslätterna råder ständigt mörker, och temperaturen är ungefär densamma överallt, cirka fyra grader. Det är alltså inte så lätt att förutspå vad som styr arternas utbredning och antal i en sådan enhetlig och energifattig miljö.

Forskarna har sammanställt en databas med ormstjärnor som har samlats in från olika djup i världshaven under 1 600 forskningsexpeditioner under de senaste 130 åren. Hela 165 000 ormstjärnor ingår i materialet.

– Många av proverna kommer från museer så där ser man hur viktigt det är med museisamlingar, säger Sabine Stöhr, som är systematiker och expert på ormstjärnor vid Naturhistoriska riksmuseet i Stockholm. Hon har hjälpt forskarna att identifiera insamlade ormstjärnor som förvaras i museer. 

Forskarnas analyser visar att i de grunda vattnen runt kontinenterna följer ormstjärnornas artrikedom det generella mönstret, en gradvis ökning från polartrakterna mot ekvatorn. Detta mönster håller i sig även i djupare vatten, ner till ungefär 2000 meters djup. Men därifrån och ner till djuphavsslätterna, på 2000–6 000 meters djup, råder en helt annan och tidigare okänd fördelning av arterna. Här är artrikedomen störst på de havsbottnar som ligger i den tempererade klimatzonen, det vill säga ungefär i höjd med Europa på norra halvklotet och söder om Afrika på södra halvklotet (se infografik).

Algblomning ger föda åt ormstjärnorna

Den tempererade zonen har tydliga årstidsväxlingar och under det soliga sommarhalvåret, då vattentemperaturen stiger, uppstår korta perioder med enorm tillväxt av växtplankton i de övre vattenmassorna, så kallade blomningar. De djurplankton som finns hinner bara konsumera en bråkdel av alla växtplankton; överskottet singlar ner till botten och blir mat åt de djuphavslevande ormstjärnorna. I den tropiska zonen – som inte har dessa kraftiga årstidsväxlingar – är mängden växt- och djurplankton mer i fas med varandra. Därför hamnar en förhållandevis liten del av allt plankton på djuphavsbottnarna, vilket gör denna miljö näringsfattig.

Att det finns mycket mat på djuphavsbottnarna i den tempererade zonen förklarar egentligen inte varför det finns många arter där. Det skulle ju lika gärna kunna finnas få arter med riktigt stora bestånd. Men en tänkbar förklaring är att arter med stora bestånd löper lägre risk att dö ut än arter som har små bestånd. Och eftersom mattillgången påverkar beståndens storlek, så är det troligt att fler djuphavsarter har överlevt i den tempererade zonen än i den tropiska.

– Vi tror att detta är ett generellt mönster som gäller för många grupper av djuphavslevande djur, som kräftdjur havsborstmaskar och fiskar, säger Skipton Woolley.

Ormstjärnorna varierar mycket i utseende och levnadssätt. Kroppsstorleken sträcker sig från ett par millimeter och upp till cirka 15 centimeter. Armarna, som är täckta av taggar, kan vara raka och stela eller långa och slingrande. Vissa arter äter sediment från botten medan andra fångar smådjur och partiklar direkt ur vattnet med armarna. Maten transporteras till munnen – som finns på kroppens undersida – med hjälp av slangfötterna, små utskott på armarnas undersida. Till skillnad från sjöstjärnorna kan ormstjärnorna inte förflytta sig med hjälp av slangfötterna. I stället drar de sig fram med hjälp av armarna. De flesta ormstjärnor lever ett ganska stillsamt liv. Men det finns undantag.

– Arter som är rovdjur kan vara ganska aggressiva och snabba. En fisk som kommer för nära blir attackerad av en hel grupp ormstjärnor, säger Sabine Stöhr.

Ormstjärnans armar kan lossna på beställning

Ormstjärnorna utgör också föda åt andra djur. Ett sätt att komma undan fiender är att helt enkelt släppa ifrån sig en arm eller två. Ormstjärnorna har så kallad föränderlig bindväv, som på kort tid kan förändras från i det närmaste flytande till stenhård. Tack vare denna vävnad kan ormstjärnans armar lossna på beställning. Vissa djur verkar tycka att ormstjärnors armar är en delikatess.

– Det finns en art i Nordsjön som lever i täta kolonier. Den gräver ner sig i bottenslammet men låter några armar sticka upp så att den kan fånga in mat. Plattfiskar tycker armarna smakar mums och betar av dem, men de växer ut igen ganska fort, säger Sabine Stöhr.

Ormstjärnorna har en enorm förmåga att läka skador. De behöver visserligen inte oroa sig för hjärnskador, för de har ingen hjärna. Men de kan återbilda stora delar av kroppen, även om de förlorar de inre organen, inklusive magen.

– Ormstjärnorna kan ta upp näring direkt ur vattnet via slangfötterna, så egentligen handlar det bara om att energitillgången är tillräcklig under själva läkningen.

Det finns till och med ormstjärnor som förökar sig genom att dela kroppen mitt itu. Dessa arter har sex armar i stället för fem, så de kan dela sig i två lika stora delar som sedan utvecklas till två kompletta individer.

Delar av djuphavsslätterna kan liknas vid öknar

Även om forskarnas nya rön indikerar att det finns ovanligt gott om mat för djuphavslevande arter i den tempererade zonen, så är stora delar av havens djuphavsslätter så näringsfattiga att de kan liknas vid öknar. Bristen på mat gör att arterna är få och deras bestånd glesa – och ju längre bort från kontinenterna, desto färre arter och glesare bestånd. Detta mönster gäller för bland annat musslor och snäckor i Nordatlanten – och enligt Skipton Woolley även för ormstjärnornas artrikedom.

Det kan vara så att djuphavsslätternas bestånd är så glesa att det får konsekvenser för fortplantningen – det blir helt enkelt för långa avstånd mellan individerna. Dessa bestånd är därför beroende av att nya individer flyttar in från de grundare och mer produktiva kontinentalbranterna (se infografik). En teori är att detta speglar hur djuphavsslätternas arter uppstår. Det skulle alltså röra sig om en evolutionär process, där arter sakta sprider sig från kontinentalbranterna ner till djuphavsslätternas kärva miljö som kräver nya anpassningar, vilket kan ge upphov till nya arter. Men endast ett fåtal arter klarar sådana omställningar, och det förklarar varför artrikedomen sjunker med ökat avstånd från kontinenterna. Men Sabine Stöhr är inte övertygad om att detta är den enda artbildningsprocessen för ormstjärnorna.

– Det finns bland annat fossil som visar att en ganska stor grupp ormstjärnor uppstod i djuphaven och sedan spred sig till grundare vatten, men där finns de inte kvar i dag. Båda processerna tycks alltså ha ägt rum, men under olika tidsperioder.

Ormstjärnornas hem

Klicka för att ladda ner infografiken som PDF.