Тема 6. Океан как среда жизни

В разных формах и разных проявлениях жизнь существует в Мировом Oкeaнe повсюду. По условиям существования в Океане выделяются две различные области : толща воды (пелагиаль) и дно (бенталь). Бенталь разделяется на: прибрежную - литораль, имеющую глубины до 200 м, и глубинную - абиссаль . Толщу воды над литоралью называют областью пелагиали.

Органический мир Oкeaнa состоит из трех групп: бентоса, планктона, нектона. Бентос - обитатели дна (растения, черви, моллюски), неспособные надолго подниматься в толщу воды. Планктон - обитатели водной толщи (бактерии, грибки, водо­росли, простейшие и т. д.), не обладающие способностью активно перемещаться на большие расстояния. Нектон - обитатели вод, свободно проплывающие большие расстояния (киты, дельфины, рыбы).

В Океане, как и на суше, одни организмы могут питаться неорганическими веществами, создавая органическое вещество (продуценты, или производители), другие существуют за счет потребления органического вещества (консументы, или потреби­тели). К первым относятся растения и прототрофные микроор­ганизмы, ко вторым - животные. Кроме того, есть редуценты­ - организмы, разлагающие, минерализующие остатки животных и растений, переводя их в соединения, доступные для использова­ния животными.

Зеленые растения могут развиваться только там, где освеще­ние достаточно для фотосинтеза (до глубины не более 200 м).

Организмы, не нуждающиеся в свете, заселяют всю толщу вод Океана до самых больших глубин. Но развитие их зависит от развития растений-продуцентов, являющихся для них первичной продукцией. Океан в избытке содержит питательные вещества, необходимые для растений. Однако соединения фосфорной и азотной кислот на 99,9% находятся в глубинных слоях, там, где из-за отсутствия света растения жить не могут. Поэтому так велико значение вы­носа солей с больших глубин в верхние, освещенные слои.

Получая питание непосредственно из воды и не нуждаясь в опоре, водоросли не имеют ни корневой, ни опорной систем и почти полностью состоят из хлорофилловой ткани, благодаря чему накапливают большое количество питательного вещества. Именно поэтому масса растительного вещества в Океане при­мерно равна массе животных, питающихся растениями и поедаю­щих друг друга, тогда как на суше она во много тысяч раз больше ее.

Большую часть массы живого вещества в Океане составляет фитопланктон 1, населяющий верхний 100-метровый слой воды. Средняя масса фитопланктона 1,7 млрд. т, годовая продукция 550 млрд. т, в то время как средняя биомасса животных организ­мов 32,5 млрд. т, а годовая продукция - 53 млрд. т. Фитопланктон - начальное звено пищевой цепи в Океане. Самая распро­страненная форма фитопланктона - диатомовые водоросли, пред­ставленные 15 тыс. видов. Одна диатомовая водоросль за месяц способна дать 10 млн. экземпляров. Только потому, что фито­планктон быстро отмирает и поедается в больших количествах, он не заполнил Oкeaн. Места обильного развития фитопланктона - места повышенного плодородия в Oкeaнe, богатые жизнью вообще.

Распределение жизни в Oкeaнe очень неравномерно и имеет отчетливо выраженный зональный xapaктep. В высоких шпротах северного полушария условия развития фитопланктона неблаго­приятны: сплошной ледяной покров, полярная ночь, низкое по­ложение солнца над горизонтом летом, холодная (ниже 0º) вода, слабая вертикальная циркуляция (следствие опресненности верх­него слоя воды), не обеспечивающая выноса питательных веществ с глубин. Летом появляются в полыньях некоторые холодолюби­вые рыбы и питающиеся рыбой тюлени.

В субполярных широтах происходит сезонная миграция кромки полярных льдов. В холодную часть года в слое в не­сколько сотен метров вода интенсивно перемешивается (следствие охлаждения), обогащаясь кислородом и питательными солями. Весной и летом поступает много света, и, несмотря на сравни­тельно низкую температуру воды (результат затрат тепла на таяние), в ней развивается масса фитопланктона. Затем следует короткий период развития зоопланктона, питающегося фито­планктоном. В этот период в субполярной зоне скапливается множество рыбы (сельдь, треска, пикша, морской окунь и др.). Приходят на откорм киты, которых особенно много в южном по­лушарии.

В умеренных широтах обоих полушарий сильное перемешива­ние воды, достаточное количество тепла и света создают наибо­лее благоприятные условия для развития жизни. Это самые про­дуктивные зоны Океана. Максимальное развитие фитопланктона наблюдается весной. Он усваивает питательные вещества, количество их уменьшается - начинается развитие зоопланктона. Осенью - второй максимум развития фитопланктона. Обилие зоо­планктона обусловливает обилие рыбы (сельдь, треска, анчоус, лосось, сардина, тунец, камбала, палтус, навага и т.д.).

В субтропических и тропических шпротах вода на поверх­ности Океана имеет повышенную соленость, но из-за высокой температуры оказывается сравнительно легкой, что мешает пе­ремешиванию. Частицы, содержащие питательные вещества, не задерживаясь, опускаются на дно. Кислорода в 2 раза меньше, чем в умеренной зоне. Фитопланктон развивается слабо, мало и зоопланктона. В субтропических широтах водаобладает наиболь­шей прозрачностью и интенсивным голубым цветом (цвет океан­ской пустыни). В теплой воде растут не связанные с дном бурые водоросли - саргассы, типичные для этой части Океана.

В экваториальных широтах на границе пассатных течений и экваториального противотечения происходит перемешивание воды, и поэтому она относительно богата питательными солями и кислородом. Планктона здесь значительно больше, чем в сосед них широтах , хотя и не так много, как на северной окраине уме­ренной зоны.

Теплая вода содержит мало углекислого газа и поэтому плохо растворяет углекислый кальций, который содержится в ней в изо­билии и легко усваивается растениями и животными. В резуль­тате раковины и скелеты животных приобретают массивность и прочность, а после отмирания организмов образуются мощные толщи карбонатных отложений, коралловые рифы и острова, столь характерные для низких шпрот.

В общем, при перемещении от умеренных широт к экватору наблюдается сокращение живородящих форм, уменьшение жир­ности животных и плодовитости и увеличение мощности извест­ковых скелетов. Но так как в теплой воде организмы быстрее ра­стут и раньше размножаются, урожайность (плодородие) в теп­лых водах относительно выше.

Широтная зональность распределения жизни в верхних слоях Океана, хорошо выраженная в его открытой части, нарушается на окраине под влиянием ветров и течений.

По вертикали в толще океанской воды выделяются 3 слоя: поверхностный, промежуточный и глубинный. В поверхностном слое живут гетеротрофы (животные и бактерии), питающиеся фитопланктоном (автотрофами) . В промежуточном - обитают зоопланктон, мигрирующий для питания в поверхностные слои; животные, питающиеся зоопланктоном; хищники, поедающие этих животных; детритоеды, пищей которым служат падающие сверху неразложившиеся остатки организмов. В глубинных во­дах (с глубины 500-1000 м и до дна) живут хищники, детрито­еды, фильтраторы и всеядные. Еще совсем недавно считалось, что на больших глубинах (более 6-7 нм), при существующем там давлении, без света и без достаточного количества тепла, орга­низмы существовать не могут. Но исследования показали, что даже в глубоководных желобах есть жизнь. Среди обитателей больших глубин немало «живых ископаемых» - форм, сохранив­шихся с очень далеких времен благодаря однообразию условий, отсутствию конкурентной борьбы, содействующей изменениям ор­ганизмов. Изучение обитателей больших глубин позволяет лучше представить историю Океана и историю развития органического мира на Земле.