Условия существования морской флоры и фауны

Для организмов, обитающих в океанах и морях, особенно важны такие свойства воды, как высокая теплоемкость, малая теплопроводность и большая растворимость в ней различных веществ. Благодаря высокой теплоемкости воды температурный режим океанов не меняется так резко, как на суше. Это важно как для холоднокровных, так и для теплокровных животных. Им не нужно приспосабливаться к резким переменам температуры окружающей среды. Вода океанов нагревается медленно и так же медленно отдает тепло в атмосферу. Поэтому самой теплой она бывает тогда, когда жаркое лето на суше уже заканчивается. Вода океанов хранит громадные запасы тепла и в течение зимы отдает его воздуху, что существенно влияет на климат окружающих территорий. Средняя температура поверхностного слоя воды Мирового океана около +17°, а приземного слоя воздуха — только +14°. Суточные колебания температуры воды у берегов, в небольших заливах и бухтах, больше, чем в открытом море. Более значительны сезонные изменения температуры воды в умеренных областях Северного и Южного полушарий.

Сезонные различия температуры наблюдаются лишь в верхнем слое — до глубины 500—1000 м. На глубинах свыше 1000 м температура морской воды в течение всего года изменяется очень мало.

Жизнь моря. 1. Бурые водоросли. 2 Морская трава. 3. Фукус. 4. Морской конек. 5. Рыба-игла. 6. Треска. 7. Камбала. 8. Краб съедобный. 9. Актинии. 10. Морская звезда. 11. Устрица. 12. Морской еж. 13. Осьминог. 14. Губка. 15. Гренландский кит. 16. Сельдь. 17, Ставрида. 18. Бонит. 19. Корифена. 20. Летучая рыбка. 21. Тунец. 22. Сельдяная акула. 23. Рыба-прилипала. 24. Аргиропелекус. 25. Кальмар. 26. Глубоководный кальмар. 27. Кашалот. 28. Гигантский кальмар. 29. Креветки акантэфиры. 30. Хаулиод. 31 Бентозаурус 32. Ультраабиссальная рыба. 33. Рыба-факел. 34. Равноногое ракообразное. 35. Голотурия. 36. Офиура. 37. Многощетинковый червь. 38. Морская лилия. 39. Асцидии.

Важнейшее условие жизни в океане — это растворенный в воде кислород, которым дышат морские организмы. Источник кислорода в воде — преимущественно водоросли, в которых осуществляется фотосинтез, поэтому в поверхностных слоях кислорода больше, чем в глубинных. В газах, растворенных в воде, кислорода в среднем 35% (в атмосфере его 21%). Морские растения, как и растения суши, содержат зеленый пигмент хлорофилл. Благодаря ему водоросли могут использовать энергию солнечного света при химических процессах внутри клетки; так осуществляется процесс фотосинтеза. Вода, захваченная растениями, сначала разлагается на водород и кислород. Затем кислород выделяется из клетки, а оставшийся водород соединяется с углекислым газом, поглощенным из окружающей воды. Так образуются углеводы (глюкоза, крахмал). Затем в теле водоросли за счет соединения углеводов с фосфором, азотом и другими элементами, поглощенными из воды, образуются белок и другие органические вещества. Морские животные получают их уже в готовом виде. Растительноядные поедают водоросли, хищники — различных животных, а есть такие животные, которые питаются в основном остатками организмов.

Морские течения хорошо перемешивают воду, и кислород распространяется до дна океанов. Местами, где перемешивание глубинных вод затруднено, как, например, в Аравийском море, на глубинах более 100 м, а в Черном — свыше 200 м, нет свободного кислорода.

Здесь, кроме бактерий сероводородного брожения, другие организмы существовать не могут, и воды насыщаются сероводородом.

В воде океана растворено более 70 элементов. Главные из них по весу — соединение хлора и натрия, т. е. обычная поваренная соль. В среднем в 1 кг океанической воды содержится 35 г всех веществ. Если выпарить всю воду океанов, то дно их оказалось бы покрытым 133-метровым слоем соли, а если ее рассыпать по поверхности континентов, то получился бы слой в 320 м.

Промысловые рыбы океанов. 1. Сельдь. 2. Угорь. 3. Треска. 4. Морской окунь. 5. Скумбрия. 6. Камбала. 7. Тунец.

В поверхностных слоях воды и неглубоких прибрежных местах океанов и морей развиваются разнообразные водоросли. Среди них громадное количество мелких одноклеточных, живущих в толще воды, — это фитопланктон — и прикрепленных ко дну в прибрежной зоне крупных водорослей — фитобентос. Среди фитопланктона «пасется» громадное количество зоопланктона: рачков, червей и других мелких животных. Здесь же живут и откармливаются личинки многих донных животных, которые во взрослом состоянии прирастают ко дну или зарываются в ил (кораллы, моллюски, морские ежи и др.). Зоопланктон служит пищей кильке, сельди и многим другим рыбам, а также китам. Жители больших глубин — это фильтраторы, детритоеды или хищники. Фильтраторы процеживают большие количества воды, чтобы получить пищу — мелкие водоросли, животных и различные остатки — детрит. Среди обитателей дна много илоедов. Заглатывая ил, они питаются тем детритом, который находится среди минеральных частичек ила. Материковые воды смывают различные вещества с поверхности суши и удобряют океан. Течения, перемешивая воду, разносят эти вещества по всему океану. Отмершие организмы разлагаются бактериями на дне океана или в толще вод, пополняя их азотом, фосфором, калием и другими веществами, необходимыми для жизни растений.

Морские звезды.

В пополнении минеральными питательными веществами поверхностных слоев воды, где живут водоросли, особенно большую роль играет процесс вертикального перемешивания и подъем глубинных вод. С помощью водорослей минеральные вещества опять вступают в круговорот жизни: неорганические питательные вещества — водоросли — животные — бактерии — питательные вещества.

Рыбы коралловых рифов.

Моллюски, кораллы, большинство губок, морские ежи и звезды, черви, мшанки, а также некоторые водоросли (литотамнии) извлекают из воды большое количество углекислого кальция, приносимого реками с материков. Он идет на построение раковин, панцирей и скелетов, содержащих известь. Почти все растворенные в воде вещества необходимы различным обитателям океанов и морей. Благодаря деятельности организмов поддерживается определенный солевой состав океанской воды.

Актиния.

Для нормальной жизни растениям необходим солнечный свет. Солнечные лучи не проникают на большие глубины моря. Это объясняется прежде всего тем, что часть солнечных лучей отражается от поверхности воды. Чем ниже солнце над горизонтом, тем больший процент лучей отражается от морской поверхности, поэтому в полярных морях свет проникает на меньшую глубину, чем в экваториальных водах. Вода очень сильно поглощает и рассеивает свет. С глубиной спектральный состав луча меняется. Красные лучи быстро поглощаются верхними слоями воды и исчезают на глубине 10 м, оранжевые исчезают на глубине 100 м, а зеленые — на глубине 500 м, и только синие проникают до 1000 м. Водоросли особенно нуждаются в красных и оранжевых лучах и в меньшей мере — в зеленых. Поэтому водоросли в море встречаются в основном на глубине до 100 м, реже — до 200 м. Животные в свете непосредственно не нуждаются и населяют воды океана до самых глубин. Всю многокилометровую толщу вод океана можно разделить на два «этажа»: верхний — световой, в котором водоросли синтезируют органическое вещество, и нижний (глубже 200 м), где живут организмы, только потребляющие готовое органическое вещество.

Медуза.

До недавнего времени считалось, что глубины океана свыше 6 км безжизненны, так как никакой живой организм не может вынести громадного давления воды. Ведь с погружением в глубину на каждые 10 м давление увеличивается на 1 атм. Но советские ученые доказали, что и на самых больших глубинах существуют одноклеточные — фора-миниферы, губки, кишечнополостные, черви, ракообразные, моллюски, мшанки, иглокожие и даже рыбы. Глубоководные обитатели приспособились к жизни и при большом давлении. В их теле нет воздушных полостей, а вода, которую они содержат, сжимается очень мало, поэтому давление внутри организма легко уравновешивает давление извне. Многие рыбы и раки с больших глубин поднимаются к поверхностным слоям. Их часто можно встретить на глубине менее 1000 м. Подняться выше 200 м глубоководным животным мешает высокая температура поверхностных вод. На большой глубине, где они живут, температура воды только 2—3°, а в поверхностных слоях она обычно выше 10°, а иногда достигает даже 20°. При низких температурах все жизненные процессы идут замедленно. Организмы растут не так быстро, как в теплых поверхностных слоях океана, поэтому и малое количество пищи, которое они находят на дне, обеспечивает их жизнедеятельность.

Голотурия.

Жители глубин находятся в постоянном мраке, одни из них слепые, у других глаза имеют «телескопическое» строение, позволяющее улавливать малейшие проблески света. Некоторые животные имеют специальные «фонари», светящиеся различными цветами. Так, например, на голове рыбки малоко-стеус одна пара световых органов излучает красный свет, а другая пара — зеленый. У некоторых кальмаров световые органы испускают голубой свет. Есть животные, у которых в организме накапливается особая светящаяся жидкость. В момент опасности животное выпускает ее и скрывается от врага за светящимся «туманом».

Планктон. Состоит из малоспособных к самостоятельному передвижению мелких водорослей и животных. Они передвигаются пассивно — морскими течениями и ветром. Планктон оказывает огромное влияние на химические и физические свойства воды, является источником питания для важнейших промысловых рыб и беззубых китов.

Многие глубоководные существа имеют различные органы, которые помогают им воспринимать звуковые волны. В кромешном мраке надо суметь уловить движение далеко плывущего врага или, наоборот, определить местонахождение желанной добычи. В отличие от света звук хорошо распространяется в воде — почти в 5 раз быстрее, чем в воздухе (около 1500 м/с).

У глубоководных рыб поражает величина пасти и обилие зубов. У некоторых челюсти могут раздвигаться широко, как у змей, и маленький хищник в состоянии проглотить жертву большего размера, чем он сам. Чем ближе к поверхности, тем богаче и разнообразнее становится жизнь. Из 180 тыс. видов морских животных в верхних слоях (до 500 м глубины) обитает более 100 тыс. видов.

Условия жизни в море весьма благоприятны. В нем растения со всех сторон окружены питательным раствором, а на суше они добывают корнями из почвы воду и растворенные в ней питательные вещества. Чтобы держаться на земле, живым существам необходимы крепкие корни или сильные конечности. На суше самое большое животное — слон, а в море — кит, который в 20—25 раз тяжелее слона. Такое огромное животное на суше не смогло бы передвигаться и погибло бы. Другое дело — в воде. На всякое тело, находящееся в воде, как известно, действует выталкивающая сила, направленная вверх и равная весу вытесняемой телом жидкости. Вот почему кит при его громадном весе затрачивает во много раз меньше усилий при движении в воде, чем требуется на суше животным даже меньшего размера.