Условия существования и распространения животных в море

Океаны и моря представляют собой самую крупную жизненную область Земли. На их долю выпадает 71 % поверхности планеты. В то же время они включают и наиболее богатую фауну, которая составляет 64% видов животных, тогда как на сушу приходится только 36%. Это и понятно, жизнь зародилась в море и значительное количество классов животных, кроме огромного большинства насекомых, многоножек и амфибий, до настоящего времени имеют здесь своих представителей. Вместе с тем, следует отметить, что в океане и поныне есть представители очень древних групп животных, которые за миллионы лет изменились сравнительно мало. Это свидетельствует о замедленности темпов эволюции морских животных по сравнению с наземными.

Между наземными и водными средами наблюдаются существенные различия в их физико-химических свойствах. Особое экологическое значение для морских организмов имеют плотность воды, давление, глубина проникновения солнечной радиации, распределение тепла, содержание газов и растворенных солей, течения.

Плотность тканей морских животных примерно равна плотности морской воды в поверхностных слоях. Давление, которое испытывают эти организмы, возрастает при погружении их на каждые 10 м соответственно на 101,325 кПа. Внешнее давление нейтрализуется внутренним, что и позволяет животным обитать на больших глубинах. Среди морских животных по отношению к давлению различают эврибатные и стенобатные виды.

Свет, вернее, степень проникновения солнечной радиации, которая зависит от веществ, растворенных и взвешенных в воде, оказывает существенное влияние на распределение животных в море. По мере увеличения глубины степень проникновения солнечной радиации уменьшается, причем довольно быстро. На глубине 1 м инфракрасное излучение полностью поглощается, а видимый свет наполовину слабее, чем на поверхности. На глубине 200-400 м света уже не хватает для существования растений. Большие глубины, практически, лишены освещения и животные там обитают в темноте.

Температура играет важную роль в жизни водных животных. Источником тепла в морях служит энергия солнечной радиации, поэтому распределение температур на поверхности и в верхнем слое воды зависит от климата соответствующей части земного шара, где располагается данный водный бассейн. В морях наблюдается вертикальное зональное распределение температур. Однако эта зональность нарушается течениями. Верхний слой (термосфера) характеризуется сезонными изменениями температуры, на глубине 300-500 м. слой скачка температур, так называемый термоклин. В переходном от него слое, примерно до глубины 1500 м, температура, не испытывая сезонных изменений, медленно понижается - это слой постоянного термоклина. Глубинный слой имеет относительно постоянную температуру(3-4°С в низких широтах, около 0° в полярных).

По горизонтали также отмечаются изменения температуры моря, причем на малых расстояниях. Причинами этого могут быть теплые или холодные течения, впадение речных вод, приливы и отливы, а также подводный рельеф.

Содержание кислорода в морской воде колеблется незначительно. Насыщение им осуществляется в верхних слоях, где живут растения и наблюдается волнение и перемещение вод. Количество кислорода здесь достигает 9 мл/л при 0°С. В экваториальных водах оно значительно меньше (на поверхности кислорода обычно не более 3 мл/л), а иногда падает до нуля, как это отмечается в открытом море близ Аравии. Холодная вода наиболее «кислородоемкая». По мере же приближения к полюсам содержание кислорода в морской воде увеличивается. На глубине 1000-1500 м концентрация его повышается из-за холодных течений, идущих из северных в бореальные области океана. В некоторых местах кислород полностью отсутствует. Классическим примером является Черное море. Здесь с глубины 150 м и до дна (2200 м) вода отравлена сероводородом, образующимся при анаэробном разложении органических остатков. Перемешивания слоев воды в Черном море не происходит, так как на его поверхность поступают пресные (более легкие) речные воды.

Соленость имеет большое значение в морской воде. В открытом океане средняя концентрация растворенных солей равна 3,5%, в тропических морях, где сильное испарение, она бывает выше, а в полярных водах ниже, особенно летом (из-за тающих льдов).

Внутренние моря довольно сильно отличаются по концентрации солей. В Красном море соленость доходит до 40%, а в Балтийском она менее 29, падая на поверхности до 1 %.

Соленость морской воды подвержена значительным пространственным и сезонным колебаниям. Существенные изменения ее отражаются на распространении стеногалинных организмов и определяют состав морской фауны. Так, рифообразуюшие кораллы - типичные стеногалинные формы - крайне чувствительны к небольшому опреснению воды. Поэтому коралловые рифы прерываются вблизи устьев даже небольших peк. В таких морях, как Балтийское, наблюдается закономерное изменение фауны по градиенту солености: от пролива Каттегат до Ботнического залива соленость падает с 32 до 3 % и параллельно этому уменьшается число морских видов рыб, моллюсков, ракообразных и др.

Течения являются важнейшим фактором существования и распространения морских организмов. Они влияют на распределение температуры в моpe, смещая его температурные зоны, а также на соленость отдельных участков. Основные океанические течения описывают гигантские круговороты. Это объясняется вращением Земли или, так называемым эффектом Кориолиса (в северном полушарии круговороты направлены по часовой стрелке, а в южном - наоборот), и тем, что Южная Америка, Африка и Юго-Восточная Азия преграждают путь пассатным течениям, отклоняя их к северу и югу.

Различают течения теплые и холодные. Первые возникают в тропической зоне, вторые приносят воду из приполярных областей. Некоторые течения проходят в определенном направлении и постепенно сходят на нет (Гольфстрим), другие образуют замкнутый круг (Экваториальное противотечение в тропической части Атлантики).

Течения часто определяют количественное богатство животного населения моря. Там, где сходятся течения разных температур возникают сильные восходящие токи воды. Они поднимают в поверхностные зоны океана обогащенные питательными веществами громадные массы воды. Здесь при хорошей освещенности и богатстве минеральными солями стимулируется развитие одноклеточных водорослей, которыми питаются рачки, служащие кормом для рыб.

В море можно выделить две основные группы биотопов в зависимости от того, имеется ли у них твердый субстрат в виде дна (берега) или нет. Огромную толщу морской воды, где жизнь не связана с твердым субстратом, называют пелагиалью; поверхность дна, включая берег, именуется бенталью.

Пелагическая зона – это акватория и толща океана, где обитатели в течение всей жизни пассивно или активно плавают. Группу животных, активно передвигающихся благодаря специальным органам, составляет нектон. В нее входят рыбы, китообразные, крупные головоногие моллюски (например, кальмары). Распространены они, за некоторым исключением, весьма широко, нередко по всему свету. В океанах встречаются киты из млекопитающих, тунец и некоторые акулы из рыб и целый ряд других животных.

Организмы, пассивно перемещающиеся, представляют собой планктон. Большинство из них совершает плавательные движения, но они обеспечивают лишь незначительные, в основном вертикальные, перемещения, не позволяющие противостоять течениям. Планктонные животные имеют специальные приспособления, уменьшающие массу тела или увеличивающие его поверхность.

Бенталь имеет более сложное вертикальное расчленение. Здесь различают литоральную и абиссальную зоны. Литораль охватывает поверхность континентального шельфа (материковая отмель) от зоны заплеска (участки, не заливающиеся водой, но постоянно увлажненные брызгами морской воды) до начала материкового ската. Абиссальная зона включает морское дно и прилегающий к нему слой воды от края материкового ската. Резкой границы между литоралью и абиссалью нет, их разделяет переходная батиальная зона.

Литоральная зона это область континентального шельфа, составляющая лишь 7,5 % площади дна Мирового океана, но чрезвычайно богатая животным населением. Объясняется это разнообразием биотопов (наличие различных грунтов и зарослей подводных растений, опресненность прилегающих к устьям рек участков и т. д.) и обилием пищи. Пищей служат заросли водорослей и морских трав на мелководьях, где для них имеются хорошие условия освещенности, а также органические вещества, приносимые материковыми водами.

Коралловые рифы являются особым биотопом литорали с твердым грунтом в тропической части океана. Они не выходят за границу пояса, расположенного между 30° северной и 30° южной широты. Причиной этого являются экологические требования рифообразующих коралловых полипов: вода должна быть прозрачной, обладать высокой соленостью, температура ее не должна опускаться ниже 20,5°С (среднегодовая - не менее 23,0°С). Глубже 50 м эт0и кораллы не живут. Кроме того, они нуждаются в слабом течении, очищающем их тело от оседающего ила. Как видно, рифообразующие кораллы - животные стенотопные. Они дают приют разнообразным животным. Среди них поселяются гидроиды, мшанки, моллюски, иглокожие, аннелиды, раки, рыбы. К рифам приурочена знаменитая морская звезда, «терновый венец» - истребитель кораллов. На коралловых рифах создаются довольно сложные биоценозы. К примеру, на Большом Барьерном рифе у берегов Австралии живет свыше 3000 видов организмов.

Мангровые заросли являются составляющей литорали. Это типичные для побережий тропической зоны заросли вечнозеленых низкорослых (до 10 м.) деревьев и кустарников. Как правило, от прибоя и штормов защищены коралловыми рифами или прибрежными островами. Деревья растут у самого уреза воды в приливно-отливной зоне на илистом субстрате, опираясь на обнаженные до половины корни-подпорки, из которых вырастают новые деревья. Эти заросли представляют собой непролазную болотную чащу, пересеченную каналами, где скапливаются приливные воды. Кроме корней-подпорок, мангры имеют надземные дыхательные корни (пневматофоры), способные поглощать кислород из атмосферы. Во время приливов деревья залиты водой до самых крон. В клеточном соке их корневищ содержание солей выше, чем в воде, и растение благодаря осмосу «сосет» необходимую ему воду. Воздух под пологом листвы и переплетенных корней насыщен влагой. Поэтому в мангровых болотах животные, обычно обитающие в воде, могут долгое время пребывать на воздухе.

Фауна мангровых зарослей довольно бедна. Их жители эвригалинны. Это моллюски, крабы, раки-скрипачи и рыбы. Среди последних выделяется удивительный илистый прыгун - небольшая рыбка, которая при помощи грудных плавников взбирается на корни и стволы мангров и ловит там насекомых. У прыгуна хорошо развито кожное дыхание, а глаза способны видеть и в воде и в воздухе.

Абиссальная зона - глубоководная зона ложа океана, как правило, ниже 2000-2500 м.. По площади она во много раз превышает другие зоны, поскольку к ней относится около 80 % морского дна.. Здесь нет фотосинтезирующих растений. В отличие от пелагиали здесь постоянно царит тьма, держится ровная температура (в Северной Атлантике 3°С, на экваторе 4 °С, в Антарктике 0,5 °С), течения весьма слабые, соленость высокая, грунт очень мягкий, илистый, а давление чрезвычайно велико. Пищевые условия абиссали тяжелые. Ресурсы пищи представлены в основном детритом, падающим сверху. Погружаясь, он разлагается бактериями, и до дна доходит лишь небольшая его часть. Вот почему в глубоких водах не бывает изобилия животных. Главными обитателями здесь являются иглокожие. Они питаются илом. Есть на дне и фильтраторы - актинии, черви, моллюски, стеклянные губки, а также крабы и морские пауки-пантоподы, часть из которых детритоядные, другие - хищники.

Многие глубоководные животные, существуя в постоянной темноте, утратили органы зрения. Другие же, наоборот, приобрели огромные глаза, располагающиеся часто на длинных стебельках. Эти животные улавливают самый слабый фосфоресцирующий свет, испускаемый светящимися организмами. Постоянство условий существования в абиссали привело к тому, что здесь сохранились многие формы древних животных, которые в других участках Мирового океана давно вымерли.