Жизнь в океане. Пирамида жизни

Океан покрывает две трети земной поверхности. Эти огромные массы воды имеют не только большую площадь, но и большую глубину: в среднем более 3650 м. Таким образом, океан - это обширное и отличающееся крайним разнообразием трехмерное жизненное пространство для бесчисленных растений и животных.

Богатство или бедность морской жизни каждого района в значительной степени зависит от системы течений в океане. Там, где встречаются два течения или течение наталкивается на материк, глубинные воды перемешиваются с поверхностными, вынося в верхние, хорошо освещенные слои дополнительный запас питательных веществ, что и создает основу для благоденствия в этих местах животных и растений.

Пирамида жизни. Большая часть океана отличается прохладой, затененностью и относительной неподвижностью воды. Казалось бы, не слишком благоприятная среда для организмов, и тем не менее жизнь, как полагают, зародилась именно в море, да и сейчас продолжает здесь процветать.

В море можно найти представителей всех современных типов животных, причем некоторые никогда его не покидали. Правда, одна важная группа в океане практически отсутствует - это насекомые. Вместо них исключительно богато, как по биомассе, так и по числу видов, представлены ракообразные (креветки и родственные им формы). Самые мелкие из них питаются мельчайшими морскими растениями, составляющими основу обширной пирамиды жизни [5], которая включает весьма многочисленных в морях кальмаров, рыб, птиц и млекопитающих.

5. Криль - некоторые из входящих в его состав ракообразных достигают длины 5 см - самая важная часть зоопланктона. Эти распространенные по всем морям ракообразные обладают светящимися органами, расположенными на боках, брюшке и голове животных. Euphausia superba - вид, составляющий основу питания многих теплокровных животных южных антарктических вод. Почти исключительно этим рачком питаются пингвины Адели и золотоволосый, а также некоторые буревестники, тюлень-крабоед, голубой, горбатый и другие усатые киты. В первый год своей жизни голубой кит съедает до 450 т криля. Промысел криля может повлиять на численность и без того сильно истребленных китов.

Основание этой пирамиды очень широко: для 90% всех существ океана уготована судьба быть проглоченными другими животными.

Хотя большинство морских организмов встречается в верхних, хорошо освещенных слоях, жизнь существует и на максимальных глубинах. Обитателей дна называют бентосом, а тех, что держатся ближе к поверхности, - пелагическими формами. Последние делятся на активно плавающих-нектон и переносимых течениями - планктон. Соответственно мелкие растения создают фитопланктон [1], а мелкие животные - зоопланктон [Ключ].

1. Поверхностные слои Мирового океана населяет микроскопический планктон; его можно собрать планктонной сетью и рассмотреть при небольшом увеличении микроскопа. Преобладающую группу в нем составляют водоросли - диатомовые [А], зеленые [Б] и динофлагелляты [В]. Используя солнечную энергию и растворенные в воде минеральные соли, водоросли составляют звено первичных продуцентов пищи и лежат в основе экологической пирамиды океана наряду с компонентами планктона животного происхождения - икрой рыб [Е], мелкими червями [Г], веслоногими рачками [Ж] и личинками различных животных [Д].

Ключ. Основную массу планктона составляют личинки различных животных, но в него входит и ряд взрослых организмов. Дрейфуя в воде за счет увеличивающих плавучесть выростов или биения ресничек, они широко расселяются по океану. Во взрослом же состоянии многие из них превращаются в сидячие формы.

В состав зоопланктона могут временно входить и молодые особи более крупных животных, очень широко расселяющихся на этой стадии развития. Морские же стрелки и крошечные веслоногие рачки - постоянные члены планктона.

2. Странствующий альбатрос - крупнейшая морская птица, распространенная в южных морях. Его крылья прекрасно приспособлены для планирующего полета. На суше он проводит только период гнездования, выводя птенцов на отдаленных океанских островах.

3. В холодных темных глубинах океана обитают диковинные животные. Все они - хищники или падальщики, живущие за счет «дождя трупов» сверху. Многие из них обладают светящимися органами. У рыб, ракообразных и кальмаров они устроены иногда довольно сложно: с хрусталиком и отражающим слоем, усиливающим эффект свечения. Излучаемый свет служит, по-видимому, для обнаружения добычи, отпугивания хищников и привлечения партнеров.

4. Огромные массы бакланов, пеликанов и других птиц, гнездящихся у западных берегов Южной Америки, питаются анчоусами, которыми изобилуют воды холодного течения Гумбольдта. Помет этих птиц пополняет воды океана минеральными солями, а на островах, где птицы гнездятся, он накапливается мощными слоями (гуано), которые человек использует в качестве ценного удобрения. Время от времени приносящее обильную пищу течение по неясным причинам меняет свои свойства: планктон исчезает, рачки оказываются без пищи - гибнет рыба и голодают птицы.

Глубоководные пастбища. Если попытаться оценить продуктивность моря через сухой вес травы, собранной за год, то море произведет столько же «травы», сколько равный ему по территории участок суши, а продуктивность наиболее богатых эстуариев окажется эквивалентной продуктивности леса. Главное различие между этими средами будет состоять в том, что в наземном урожае будут преобладать крупные и прочные растения, способные поддерживать себя, тогда как для моря это требование не обязательно, поскольку оно само поддерживает даже отдельные клетки. Многие из тех миллионов растительных клеток, что слагают растения леса, выполняют только опорные или проводящие функции и не участвуют непосредственно в фотосинтезе, а значит, и в производстве пищи. В открытом же море, где преобладают одноклеточные растения, каждое из них способно к фотосинтезу, т.е. каждое растение -потенциальный продуцент.

Распространение фитопланктона в океане далеко не равномерно, как и в наземных условиях, где встречаются пустынные районы со скудной флорой и такие участки, на которых даже лужи становятся мутными от растений или окрашиваются ими в зеленый и бурый цвета. Поскольку растения нуждаются одновременно и в солнечном освещении, и в питательных солях, фитопланктон развивается только в поверхностном слое океана, до глубин несколько сотен метров, куда проникает достаточное количество солнечного света.

Необходимость отцеживать пищу из воды послужила толчком к развитию чрезвычайного разнообразия фильтрующих аппаратов почти во всех группах морских беспозвоночных - от крошечных планктонных организмов до обитателей морского дна. Поддерживая постоянный ток воды через фильтрующие системы, эти животные извлекают из нее необходимые им питательные вещества.

Обитатели коралловых рифов. Совершенно особое место среди морских местообитаний занимают коралловые рифы. Риф представляет собой комплекс колоний кораллов, которые создаются крошечными коралловыми полипами - кишечнополостными животными, родственными медузам и актиниям. Полипы способны извлекать из морской воды углекислый кальций и строить из него твердую основу своей колонии. Они живут только в теплых морях, где зимние температуры никогда не падают ниже + 20°С. Часто вместе с ними поселяются и водоросли. Между обеими группами организмов устанавливаются тесные симбиотические взаимоотношения, поскольку водоросли выделяют полезные для коралловых полипов вещества, а кораллы, в свою очередь создавая ряд важных минеральных соединений, особенно фосфатов и нитратов, стимулируют бурный рост водорослей.

Быстрый ритм круговорота питательных веществ на рифах обусловливает развитие здесь сложных и высркоорганизованных сообществ. Было подсчитано, например, что на Большом Барьерном рифе обитает свыше 3000 видов животных. Среди них особенно многочисленны медузы и актинии, а также разнообразные ярко окрашенные рыбы, креветки, крабы, морские звезды, голожаберные моллюски и голотурии. У многих животных окраска служит целям маскировки.