תזונתם של דגים גדולים, כמו טונה ודגי חרב, מבוססת ברובה על עולם החי ב"אזור הדמדומים" של האוקיינוס - שכבה קרה ואפלולית שבה אור השמש חודר לעיתים רחוקות, שעומקה נע בין 200 ל-1,000 מטרים, שזכתה לכינוי "השכבה המזופלגית". התגלית הזו, היא גולת הכותרת של מחקר שפורסם בכתב העת ICES Journal of Marine Science.
צוות החוקרים, בהובלתה של ד"ר קיארה וויליס מהמכון האוקיינוגרפי בוודס הול והמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, התמקד בשלושה מיני דגים טורפים - טונה עיננית (Thunnus obesus), טונה צהובת סנפיר (Thunnus albacares) ודג חרב (Xiphias gladius). למרות ששלושת המינים שוחים בעיקר בשכבות הרדודות של האוקיינוס הפתוח, החוקרים גילו שבין 50% ל-60% מהתזונה שלהם מבוססת על עולם החי מאזור הדמדומים.
יתרה מכך, הממצאים מצביעים על כך שדגי הטונה ודגי החרב מסתמכים יותר על אזור הדמדומים מהמשוער. על כן, כל שינוי במארג המזון של אזור זה, בין היתר בשל דיג מוגבר, עלול להשפיע לרעה על אוכלוסיית הטונה ודגי החרב. "יש עניין גובר בדיג מסחרי באזור הדמדומים של האוקיינוס. עלולות להיות לכך השלכות עמוקות על אוכלוסיית הדגים הטורפים שמתבססת על אזור זה", אמרה ד"ר וויליס.
אזור הדמדומים, למרות עומקו, מכיל מגוון עצום של אורגניזמים שהסתגלו לחיות בתנאים השוררים בו. למעשה, ההערכה היא שהביומסה של דגים באזור הדמדומים נעה סביב 10 מיליארד טונות. "לטורפים באוקיינוס הפתוח חשוב למצוא שכבות מרוכזות של מזון. זה מה שמניע אותם להתמקד באזור הדמדומים של האוקיינוס", מסבירה ד"ר וויליס. "סוגים רבים של דגים, דיונונים ושאר אורגניזמים במעמקי האוקיינוס, ישחו בשעות הלילה אל פני האוקיינוס כדי למצוא מזון, בעוד שעם עלות השחר הם יצללו חזרה אל המעמקים על מנת שלא להתגלות".
למרות האסטרטגיה הזו, מחברי המחקר הבחינו בכך שהדגים הטורפים אחריהם בוצע המעקב, צוללים בקביעות לאזור הדמדומים, כדי להתענג על שפע המזון שבו. לדוגמה, דגי הטונה העיננית מבצעים גיחות קצרות ומהירות לעומק האוקיינוס מספר רב של פעמים ביום, בעוד שדגי הטונה צהובת-הסנפיר יצללו מטה עם הפוגות של ימים או שבועות.
לעומת זאת, דגי החרב עוקבים אחרי תנועת הטרף, ובכך מתזמנים את תזונתם מהאורגניזמים השונים בכל יום. "אנחנו יודעים כבר הרבה זמן שהדגים האלה וטורפים רבים אחרים ניזונים מעולם החי של אזור הדמדומים", הסבירה ד"ר וויליס. "אבל המידה שבה הם מסתמכים על מארג המזון הזה בעומק האוקיינוס לא הייתה ברורה".
במשך שנים, חוקרים ודייגים מצאו שרידים של דגים מאזור הדמדומים - כמו למשל אורנוניים (Myctophidae) ולסתיתיים (Paralepididae) - בתוכן הקיבה של טורפים גדולים. עם זאת, ד"ר וויליס ציינה כי תוכן הקיבה מעיד אך ורק על מה שהדגים הטורפים אכלו באותו יום. אלא שהיא ועמיתיה רצו לדעת עד כמה משמעותי התפקיד שממלא הטרף מהשכבה המזופלגית בתזונה הכללית של הדגים הטורפים.
לשם כך, הצוות שיתף פעולה עם דייגים בניו ג'רזי ובפלורידה, אשר דגים למחייתם באוקיינוס הפתוח. הם סיפקו לצוות יותר מ-120 דגימות רקמה קטנות של השלל שעלה בחכתם, כולל דגימות של טונה עיננית, טונה צהובת-סנפיר ודגי חרב. החוקרים ניתחו את הדגימות עם שימת דגש על חומצות אמינו חיוניות - אבני הבניין העיקריות של חלבונים.
חומצות אמינו חיוניות מיוצרות רק על ידי יצרנים ראשוניים, כגון פיטופלנקטון, חיידקים ופטריות. כל אחד מהיצרנים הללו מייצר חומצות אמינו חיוניות עם תצורת איזוטופ פחמן שונה במקצת, אשר נשמרת לאחר שהיצרנים נצרכים על ידי בעלי חיים שבמעלה שרשרת המזון. "ניתן להשתמש בחתימת איזוטופי פחמן כדי להסיק רבות על מארגי המזון מהם ניזונו הדגים הטורפים במהלך חמשת עד שמונת החודשים האחרונים", אמרה ד"ר וויליס.
בבדיקות המעבדה שערכו, מצאו החוקרים כי פרטים מכל שלושת המינים הכילו כמות ניכרת של פחמן שמקורו באזור הדמדומים. על כן, העריכו החוקרים כי בממוצע, מזון מאזור הדמדומים מהווה 50% עד 60% מהתזונה של שלושת מיני הטורפים, עם כמה שינויים קלים בין המינים. בעוד שדגים רבים בשכבה המזופלגית אינם אכילים עבור בני האדם, החוקרים מציינים שהעניין הגובר של דייגים באזור הדמדומים נובע מהרצון להשתמש בשלל להפקת קמח ושמן דגים. "עלינו להיות זהירים מאוד לגבי ההשפעות על אזור הדמדומים ועל המערכת האקולוגית הרחבה יותר של האוקיינוס", מסכמת ד"ר וויליס.
