§ 4. Морские экосистемы

Особенности и факторы морской среды

Морская среда занимает более 70% поверхности земного

шара. В отличие от суши и пресных вод — она непрерывна.

Глубина океана огромна (рис. 7.9). Жизнь в океане — во всех

его уголках, но наиболее она богата вблизи материков и

островов. В океане практически отсутствуют абиотические зоны,

несмотря на то, что барьерами для передвижения животных

являются температура, соленость, глубина.

Благодаря постоянно действующим ветрам — пассатам, в

океанах и морях происходит постоянная циркуляция воды за

счет мощных течений (Гольфстрим — теплое,

Калифорнийское — холодное, и др.), что исключает дефицит кислорода в

глубинах океана.

Наиболее продуктивны в Мировом океане области апвел-

линга. Апвеллинг — это процесс подъема холодных вод с

глубины океана там, где ветры постоянно перемещают воду прочь

от крутого материкового склона, взамен которой поднимается

из глубины вода, обогащенная биогенами. Там, где нет этого

подъема, биогенные элементы из погрузившихся органических

остатков на длительное время теряются в донных отложениях.

Высокопродуктивны и богаты биогенами, за счет привноса их

с суши, воды эстуариев. Ю. Одум (1975) называет это явление

аутвеллингом (см. табл. 7.1, рис. 7.2).

В прибрежной зоне весьма велика роль приливов,

вызванных притяжением Луны и Солнца. Они обусловливают замет-

207

ную периодичность в жизни сообществ («биологические

часы»).

Средняя соленость океана 35 г/л. Около 25% в ней

приходится на долю хлористого натрия, остальные соли — кальция,

магния и калия (сульфаты, карбонаты, бромиды и др.), десятки

других элементов составляют менее 1 %.

Для морских водоемов характерна устойчивая щелочная

среда: рН=8,2, но соотношение солей и сама соленость

изменяются. В воде солоноватых заливов устьев рек прибрежной

зоны, в целом снижаясь, величина солености значительно

колеблется по сезонам года. Поэтому организмы в прибрежной

зоне эвригалинны, в то время как в открытом океане — стено-

галинны.

Биогенные элементы — важный лимитирующий фактор

в морской среде, где их содержится несколько частей на

миллиард частей воды. К тому же время пребывания их в воде вне

организмов намного короче, чем натрия, магния и др.

Биогенные элементы быстро перехватываются организмами, попадая

в их трофические цепи, практически не достигнув

гетеротрофной зоны (биологический круговорот). Значит, низкая

концентрация биогенных элементов еще не говорит об их всеобщем

дефиците.

Главным фактором, который дифференцирует морскую био-

ту, является глубина моря. На рис. 7.9 схематически

изображен профиль дна и разрез водной толщи океана.

Материковый шельф резко сменяется материковым

склоном, плавно переходящим в материковое подножие, которое

опускается ниже к ровному ложу океана — абиссальной

равнине. Этим морфологическим частям океана примерно

соответствуют следующие зоны: неритическая — шельфу (в

пределах которой есть литораль, соответствующая приливно-отлив-

ной зоне), батиальная — материковому склону и его

подножию; абиссальная — области океанических глубин от 2000 до

5000 м. Абиссальная область разрезается глубокими

впадинами и ущельями, глубина которых более 6000 м. Область

открытого океана за пределами шельфа называют океанической.

Так же, как и в пресноводных лентических экосистемах, все

население океана делится иг планктон, нектон, бентос. Планк-

208

о

Рис. 7.9. Горизонтальная и вертикальная зональность в море (Хизен, Трап и Юнг, 1959; поперечный

разрез в районе Западной Атлантики, с изменениями)

тон и нектон, т.е. все, что живет в открытых водах, образует

так называемую пелагическую зону.

Самая верхняя часть океана, куда проникает свет и где

создается первичная продукция, называется эвфотической. Ее

мощность в открытом океане доходит до 200 м, а в

прибрежной части — не более 30 м. По сравнению с километровыми

глубинами это зона достаточно тонкая и отделяется

компенсационной зоной от значительно большей водной толщи, вплоть

до самого дна — афотической зоны.

Биотические сообщества каждой из указанных зон, кроме

эвфотической, разделяются на бентосные и пелагические. В

них кпервичным консументам относятся зоопланктон,

насекомых в море экологически заменяют ракообразные.

Подавляющее число крупных животных —хищники. Для моря

характерна очень важная группа животных, которую называют сессилъ-

ными (прикрепленными). Их нет в пресноводных системах.

Многие из них напоминают растения и отсюда их названия,

например, морские лилии. Здесь широко развиты мутуализм и

комменсализм. Все животные бентоса в своем жизненном цикле

проходят пелагическую стадию в виде личинок.

Характеристика морских экосистем

Область континентального шельфа, неритическая

область, если ее площадь ограничена глубиной до 200 м,

составляет около 8 % площади океана (29 млн км2) и является самой

богатой в фаунистическом отношении в океане. Прибрежная

зона благоприятна по условиям питания, даже в дождевых

тропических лесах нет такого разнообразия жизни, как здесь. Очень

богат кормом планктон за счет личинок бентосной фауны.

Личинки, которые остаются несъеденными, оседают на субстрат

и образуют либо эпифауну (прикрепленную) либо инфауну

(закапывающуюся).

Области апвеллинга расположены вдоль западных

пустынных берегов континентов. Они богаты рыбой и птицами,

живущими на островах. Но при изменении направления ветра

происходит спад «цветения» планктона и наблюдается массо-

210

вая гибель рыб вследствие развития бескислородных условий

(эвтрофикация).

Лиманы — это полузамкнутые прибрежные водоемы, они

представляют собой экотоны между пресноводными и

морскими экосистемами. Лиманы обычно входят в литоральную зону

и подвержены приливам и отливам.

Лиманы высокопродуктивны (см. табл. 7.1). Они

являются ловушками биогенных веществ. На протяжении

круглого года активны автотрофы: макрофиты (болотные и морские

травы, водоросли), донные водоросли, фитопланктон.

Лиманы служат для откорма молоди, богаты целым комплексом

морепродуктов (рыба, крабы, креветки, устрицы и т. п.).

Попадая в сферу хозяйственной деятельности человека, они

могут потерять свою продуктивность вследствие загрязнения

водной среды.

Океанические области, эвфотическая зона открытого

океана, бедны биогенными элементами. И в известной

степени, можно считать эти воды «пустынями» по сравнению с

прибрежными. Арктические и антарктические зоны намного

продуктивнее, так как плотность планктона растет при переходе

от теплых морей к холодным и фауна рыб и китообразных

здесь значительно богаче.

Фитопланктон является первичным источником энергии в

пищевых цепях пелагической области — продуцентом.

Крупные животные, и прежде всего рыбы, здесь являются

преимущественно вторичными консументами, питающимися

зоопланктоном. Продуцентом для зоопланктона являются как

фитопланктон, так и планктонные личинки моллюсков, морских

лилий и т. п.

Видовое разнообразие фауны снижается с глубиной и тем

не менее разнообразие рыб в абиссальной зоне велико,

несмотря на то, что она практически лишена продуцентов. Рыбы

имеют причудливую форму (рис. 7.10), большие рты и

растягивающиеся животы, и т. п. — все приспособлено к глотанию

пищи любого размера в полной темноте. Разнообразие же

связано со стабильностью условий в абиссальной зоне в течение

длительного геологического времени, что замедлило эволюцию

и сохранило многие виды из далеких геологических эпох.

211

Рис. 7.10. Некоторые рыбы — представители абиссали:

1 — Stomias; 2 — Argyropelecus; 3 — Gonostoma; 4 — Malacosteus;

5 — Idiacanthus; 6 — Chauliodus (по Р. Бертэну)

Экосистемы глубоководных рифтовых зон океана

находятся на глубине около 3000 м и более, в сплошной темноте,

где невозможен фотосинтез, преобладает сероводородное

заражение, есть выходы горячих подземных вод, высокие

концентрации ядовитых металлов; живые организмы здесь

представлены гигантскими червями (погонофорами), живущими в

трубках, крупными двустворчатыми моллюсками, креветками,

крабами и отдельными экземплярами рыб. Продуцентами здесь

выступают сероводородные бактерии, живущие в симбиозе с

моллюсками. Хищники представлены крабами, брюхоногими

моллюсками и некоторыми рыбами.

Океан является колыбелью жизни на планете и еще мно-

212

жество загадок хранят его водные толщи и океаническое ложе.

Появление жизни в океане более 3 млрд лет тому назад

положило начало формированию биосферы. И сейчас, занимая

более 70% поверхности Земли, он определяет во многом, в

сочетании с материковыми экосистемами, целостность

современной биосферы Земли.