курс лекций

Глава 6. Мировой океан как среда обитания жизни 93

бассейна. Так, гигантские киты и гигантские водоросли распространены только в океанах. Например, дельфины, обитающие в океанических водах, намного крупнее черноморских.

Организмы, населяющие толщу воды, делятся на планктон, бентос и нектон.

Планктон (в переводе с греч. — “парящий”, “блуждающий”) — это совокупность организмов, пассивно переносимых водами и течениями. Планктонные организмы либо лишены способности к самостоятельному движению, либо обладают ею в незначительной степени и не могут противодействовать переносу их водой. В состав планктона входят животные (зоопланктон) и растения (фитопланктон). Зоопланктон населяет всю толщу Мирового океана, а фитопланктон, нуждающийся в солнечном свете, распространяется только в поверхностном слое воды. Размеры планктонных организмов весьма разнообразны: от нескольких микрон (бактерии) до 2 м в диаметре (медуза цианея).

Бентос (в переводе с греч. — “глубина”) — совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте морских водоемов. Так же, как и планктон, бентос разделяют на животный и растительный. Животный бентос состоит из представителей всех типов беспозвоночных, а растительный представлен в основном разнообразными водорослями. Видовой состав и количество бентоса меняются в зависимости от глубины, удаленности от берега, а также от характера дна (каменистое, песчаное, илистое). Бентос — кормовая база для промысловых животных, особенно для рыб.

Нектон (в переводе с греч. — “плавающие”) — совокупность животных, способных к самостоятельному, активному передвижению в воде на значительные расстояния. К нектону относятся активно плавающие организмы: рыбы, китообразные, ластоногие, сиреновые, морские змеи и морские черепахи. Как правило, киты, ластоногие и рыбы мигрируют в поисках пищи и на нерест. С океаном связана жизнь около 240 видов водоплавающих птиц (пингвины, чайки, буревестники, альбатросы, фрегаты, олуши, бакланы, пеликаны, тупики, поморники и др.).

Среди растений в Мировом океане преобладают водоросли: зеленые, диатомовые, бурые, красные, синезеленые, а также около 30 видов цветковых растений.

Океан заселен бесчисленным количеством бактерий.

Таким образом, Мировой океан — это экологическая система, т. е. единая функциональная совокупность организмов и среды их обитания.

94 Глава 6. Мировой океан как среда обитания жизни

Общее свойство океана — его биологическая продуктивность, èëè биологическая масса.

Под биологической продуктивностью океана понимается суммарная масса всех организмов, обитающих в толщах Мирового океана.

Общая биологическая масса Мирового океана оказалась несколько меньше биологической массы суши, несмотря на то что площадь океана в 2,5 раза больше. Это объясняется тем, что областями высокой биологической продуктивности являются периферия океана, области подъема глубинных вод (апвеллинга). Остальное пространство океанов — почти безжизненная пустыня, в которой можно встретить разве что крупных хищников. Отдельными оазисами в океанической пустыне оказываются лишь небольшие коралловые атоллы. При характеристике биологической продуктивности не следует путать с понятием “биологические ресурсы”. Под биологи-

ческими ресурсами Мирового океана следует понимать запасы морских животных и растений, которые на современном этапе развития цивилизации целесообразно использовать для удовлетворения потребностей общества без ущерба для их дальнейшего естественного воспроизводства.

Âнастоящее время количество промысловой рыбы в Мировом океане составляет более 220 млн т, из которых вылавливается порядка 110—120 млн т. Но для восстановления стада необходимо оставлять не менее половины. Нужно избегать перелова рыбы —

ò.е. такого состояния, когда восстановление стада уже невозможно. Среди биологических ресурсов 85 % занимают рыбы и 10 % — моллюски, ракообразные.

ÂМировом океане живые организмы распределены неравномерно, так как их формирование и видовое разнообразие зависит от целого ряда факторов.

На продуктивность и видовое разнообразие жизни в Мировом океане самое существенное влияние оказывают температурные условия. Даже незначительные колебания температуры воды заметно сказываются на процессы обмена веществ обитателей океана, большинство из которых являются холоднокровными. Однако благодаря тепловым свойствам воды амплитуда колебаний ее незначительна по сравнению с воздушной средой, что очень улавливается живыми организмами. Поэтому видовые различия жизни в разных широтах огромны. Например, в море Лаптевых обитает около 400 видов животных, в Средиземном море — 7000 видов, а в морях Малайского архипелага — около 40 000 видов.

Глава 6. Мировой океан как среда обитания жизни 95

Условия жизни в океане существенно зависят и от глубины. Самой населенной областью океана является сублитораль — часть дна океана с глубинами до 200 м, где наиболее благоприятные условия существования: наличие света, обилие пищи, активное перемешивание водных масс и т. д. С глубиной различие в животном мире уменьшается, что связано с уменьшением температурных колебаний между отдельными регионами Мирового океана, а также между поверхностным и глубинными слоями.

Физические и химические свойства воды исключительно благоприятны для жизни. Особенно важное значение имеет высокая растворяющая способность воды, благодаря чему в ней содержатся в растворенном виде различные соединения, необходимые для питания растений, которые получают эти вещества из воды без помощи корневой системы.

На развитие жизни в Мировом океане большое влияние оказывает соленость. Для большинства морских и пресноводных животных пределом распространения является соленость от 5 до 8 ‰.

Прозрачность воды допускает проникновение света до глубины 100—200 м, что тоже создает благоприятные условия для развития растений во всем этом слое.

Плотность воды позволяет многим организмам находиться во взвешенном состоянии, так как они на 98 % состоят из воды.

Наиболее специфической особенностью жизни на глубинах океана является давление. Именно поэтому большинство обитателей океана представляют собой холоднокровные формы, у которых процесс обмена веществ протекает менее интенсивно, чем у теплокровных, т. е. требуется меньше кислорода.

На интенсивность жизни влияет перемешивание вод, в результате которого происходит подъем питательных веществ в поверхностные слои. Значительную роль в расселении организмов играют течения, которые переносят на большие расстояния животных, их икру и личинки, растения и их споры. Так, личинки некоторых беспозвоночных дрейфуют с водами Гольфстрима на 4—6 тыс. км.

Многие из морских организмов способны менять свое местоположение (мигрировать) как по вертикали, так и по горизонтали. Это явление связано с тем, что в разное время разные районы океана имеют самые различные условия существования для живых организмов. В результате миграции происходит перенос огромного количества органического вещества из одних районов океана в другие. При этом планктонные организмы совершают пассивные

96 Глава 6. Мировой океан как среда обитания жизни

миграции при помощи течений, а рыбы и млекопитающие — активные миграции между периодами питания и размножения. Так, обитающие в реках Балтийского моря и соседствующих озерах угри преодолевают 7—8 тыс. км, направляясь на нерест в Саргассово море. Серые киты в восточной части Тихого океана преодолевают расстояния до 9 тыс. км.

Интенсивная органическая жизнь развивается в основном в верхних слоях океана до глубины 500 м, где обитает около 90 % одних только рыбных богатств. Это как раз те самые слои, где сконцентрировано от 300 до 500 мг/м3 биомассы. Таких районов в Мировом океане не так уж и много. Это районы у побережий Ньюфаундленда, Калифорнии, у Эквадора и Чили, Норвегии, Исландии, Кольского полуострова, у юго-западного побережья Африки, Сахалина, Японии, Филиппинских островов.

Вместе с тем существуют настоящие “океанические пустыни”, где биомасса составляет всего 25—30 мг/м3. Это центральные районы Индийского океана, южнее и севернее экватора в Тихом океане и воды Саргассова моря.

В районах апвеллинга биомасса достигает 500—800 мг/м3, а иногда и значительно выше. Высокопродуктивные районы составляют 17 % площади Мирового океана, среднепродуктивные — 2, а малопродуктивные — 63 %.

6.2. РАЗНООБРАЗИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

Совокупность животных, населяющих моря и океаны, составляет морскую фауну, насчитывающую более 150 000 видов: простейшие, губки, кишечнополостные, черви, моллюски, ракообразные, иглокожие и млекопитающие. Довольно обширным отрядом среди морских простейших являются фораминиферы. Их насчитывается более 1000 видов, и они обитают на всех широтах и на всех глубинах. Самыми примитивными многоклеточными животными являются губки, ведущие неподвижный образ жизни на дне. К кишечнополостным относятся медузы, актинии, коралловые полипы, сифонофоры. Медузы имеют форму зонтика со щупальцами по краям. Наиболее крупная из них — цианея арктическая, достигающая 2 м в диаметре. В тропических водах обитает сифонофора физалия, имеющая большой плавательный пузырь, поднимающийся над поверхностью воды, от которого вниз свешиваются длинные щупальца.

Глава 6. Мировой океан как среда обитания жизни 97

Самой обширной группой являются мадрепоровые кораллы с известковым скелетом. В тропических водах кораллы исключи- тельно многообразны. Они составляют основу коралловых рифов, площадь которых превышает 27 млн км2.

Наибольшим разнообразием среди морских животных обладают моллюски. К крупным моллюскам относятся улитка, морское ушко, стромбус и тритониум, достигающие размеров более 20 см. Страшным вредителем устричных банок является рапана (из семейства пурпурных улиток). Широко распространены в океане двухстворчатые моллюски. Наиболее крупными представителями являются гигантская тридакна, называемая царь-ракуш- êîé, достигающая длины 1,4 м при массе до 200 кг. На прибрежных мелководьях обитают многочисленные мидии и устрицы, прикрепляющиеся к камням и друг к другу.

В тропических морях обитают жемчужницы, в раковинах которых могут образовываться жемчужины. Самыми необычными

èкрупными из моллюсков являются головоногие, обитающие в морях с океанической соленостью и в океанах. К головоногим относятся обитающие в прибрежной полосе осьминоги, ведущие придонный образ жизни, каракатицы и жители открытого океана кальмары. Среди последних встречаются гиганты до 18 м длиной

èмассой до 2—4 т. Они обитают на глубинах нескольких сот метров и питаются крупными рыбами. Кальмары могут развивать скорость до 55 км/ч.

Типичными водными животными являются ракообразные, на долю которых приходится 90 % по массе зоопланктона. Крупнейшие ракообразные принадлежат к отряду десятиногих (декапод), которых по степени передвижения можно разделить на плавающих (креветки) и ползающих (крабы, омары, лангусты). Среди ракообразных крабов необходимо выделить камчатского, достигающего массы 5—7 кг, образующего многочисленные стада. Наиболее крупными являются лангусты и омары. Лангусты вместо клешней имеют длинные, усеянные шипами усы, которые служат им для защиты от врагов и нападения на добычу. Омары имеют клешни и достигают массы до 10 кг и более при длине до 80 см.

Êнаиболее высокоразвитым беспозвоночным относятся иглокожие, обладающие особой водоносной системой.

Одна из наиболее древних форм иглокожих — морские звезды, являющиеся активными хищниками. Их пищу составляют двухстворчатые моллюски. Наиболее крупные из морских звезд

ÐÈÑ. 20. Акулы и скаты.

Акулы: 1 – гигантская акула-молот; 2 – морской ангел; 3 – японская акула-пило- нос; 4 – гигантская акула; 5 – китовая акула; 6 – серо-голубая акула; 7 – морская лисица; 8 – тигровая акула. Скаты: 9 – морской кот; 10 – ïèëà-ðûáà; 11 – морская лисица; 12 – она же, вид снизу; 13 – манта; 14 – электрический скат

ÐÈÑ. 21. Китообразные.

Усатые киты: 1 – гренландский кит; 2 – голубой кит; 3 – финвал; 4 – малый полосатик; 5 – горбач; 6 – серый кит. Зубатые киты: 7 – клюворыл; 8 – северный берардиус; 9 – высоколобый бутылконос; 10 – èíèÿ; 11 – полосатая стенелла; 12 – белобочка; 13 – северный дельфин; 14 – афалина; 15 – гребнезубый дельфин; 16 – серый дельфин; 17 – черная косатка; 18 – обыкновенная гринда;

19 – косатка; 20 – обыкновенная морская свинья

100 Глава 6. Мировой океан как среда обитания жизни

достигают до 1 м в диаметре и массы до 4—5 кг. Морские ежи имеют почти шарообразную форму. Их тело заключено в состоящий из пластин с отверстиями панцирь, поверхность которого покрыта иглами разнообразной длины (до 30 см), служащими для защиты, а иногда и для движения.

У некоторых иглокожих тело напоминает кубышку или свежий огурец, поэтому они и называются морскими огурцами èëè

голотуриями.

Наибольший интерес представляют рыбы. Различают следующие классы рыб: круглоротые, хрящевые è костные.

Ê круглоротым, или бесчелюстным, относятся миноги, угреобразные и др. Хрящевые è костные рыбы относятся к челюстноротым.

Хрящевые (около 600 видов) имеют хрящевой скелет и не имеют плавательного пузыря. К ним относятся акулы и скаты (манты) (рис. 20). В Мировом океане обитает 370 видов акул. Они обладают торпедообразным телом и мощными зубами. Питаются рыбой. 50 видов акул представляют опасность для человека. Самые беспощадные в этом отношении — белая, тигровая, песча- ная, акула-молот. Самое большое количество акул у берегов Австралии. У Калифорнийского побережья обитает кошачья акула, о которой сведений очень мало.

Скаты. Самые крупные виды скатов называются манты. Обитают в глубинах Мирового океана. Манту иначе называют “морской дьявол”. Скаты (манты) в своем водном парении используют подводные восходящие течения, т. е. глубинные воды, поднимающиеся к поверхности. У калифорнийских берегов, у юго-запад- ных побережий Африки (зоны апвеллинга) эти восходящие тече- ния несут обилие планктона, который составляет основное питание мант. Размеры мант до 6—7 м. Вес гигантской манты до 2 т. В основном они ведут придонный образ жизни.

Наиболее процветающая группа позвоночных — костные рыбы. В умеренных водах Северного полушария широко распространены сельдевые — стайные, планктоноядные, имеющие длину 30—40 см. Много общего с сельдевыми имеют анчоусовые. Самая большая концентрация анчоусовых наблюдается в водах Тихого океана у побережий Перу. Анчоус (длина 14—15 см) — самая массовая рыба из всех обитающих в Мировом океане. К анчо- усовым относится хамса, служащая основной пищей для других видов рыб, дельфинов и морских птиц. В умеренных широтах обитают семейства ставридовых è скумбриевых. В северной час-

Глава 6. Мировой океан как среда обитания жизни 101

ти Тихого океана — лососевые (кета, горбуша), которые мечут икру один раз в жизни в реках, где родились, после чего погибают. В придонных слоях умеренных широт обитают трескообразные (треска, навага, пикша). Наиболее крупные экземпляры норвеж- ско-баренцевоморской трески достигают длины 150 см и веса 40 кг. В водах Антарктики на глубинах нескольких сот метров широко представлена нототень. В умеренных широтах обитает морской окунь (побережье Ньюфаундленда). Весьма интересными рыбами являются угри. В морях Северного Ледовитого океана и водах Тихого распространено семейство камбалообразных. Длина их тела от 5 см до 5 м. Вес до 200—300 кг. Тело сильно сжато. Наиболее крупные представители камбаловых — палтусы.

В теплых водах океана встречаются летучие рыбы, область распространения которых ограничена изотермой 20 С. Способность к полету у этих рыб развилась в борьбе за существование. Находясь в воде, летучая рыба развивает скорость до 65 км/ч, а затем отрывается от воды и, раскрыв брюшные плавники, планирует над поверхностью в течение нескольких секунд, преодолевая расстояние от 200 до 400 м. Быстро плавают в воде и тунцы, развивающие скорость до 90 км/ч. Они обитают как в тропических, так и в умеренных широтах. Наиболее крупные — синие тунцы, могут достигать в длину 3 м и веса 350 кг. Самую большую скорость среди рыб (до 130 км/ч) развивает рыба-меч. Название свое эта рыба получила благодаря сильно удлиненной и утолщенной верхней челюсти, которая имеет форму заостренного меча. Самые длинные экземпляры достигают 4 м и веса 500 кг.

Несколько десятилетий назад у Коморских островов (Индийский океан) были обнаружены кистеперые рыбы (латимерии), достигающие длины более 1,5 м и веса до 95 кг. Эти рыбы считались вымершими примерно 80 млн лет назад. Обитают на глубине

400 м, а возможно и глубже.

К морским млекопитающим относятся китообразные, сиреновые и ластоногие. Предки китообразных переселились в океан

с суши приблизительно 70 млн лет назад. У них развилась хорошо обтекающая форма тела, исчезли задние конечности и шерстяной покров, а передние конечности превратились в плавники. Китообразные живут стадами и плавают со скоростью 50 км/ч. Толстый подкожный слой жира защищает от охлаждения тела и используется как запас энергии во время сезонных миграций. Детенышей киты выращивают очень жирным молоком (до 50 %). Среди китов есть холодолюбивые виды, живущие в полярных и

102 Глава 6. Мировой океан как среда обитания жизни

субполярных водах (белуха, нарвал (или единорог), гренландский кит), теплолюбивые виды, живущие в тропических и субтропических широтах (многие дельфины, некоторые кашалоты), а также виды, совершающие сезонные миграции (полосатики, синие è серые êèòû).

В свою очередь киты подразделяются на два вида подотряда:

усатые è зубатые (ðèñ. 21).

Усатые (беззубые) киты — самые крупные животные в мире, питающиеся зоопланктоном при помощи цедильного аппарата — китового уса, образующего в полости рта гигантское сито. К усатым китам относятся гренландский, серый, синий, финвал, сейвал, горбач. Синие и серые киты называются полосатики, так как имеют многочисленные параллельные полосы — своеобразные складки на брюхе. Самый крупный полосатик — синий кит, может достигать в длину до 33 м, а весить более 150 т.

Ê зубатым китам относятся кашалоты è дельфины, в том числе белуха è косатка. Самый крупный из них кашалот, достигающий 20 м. Его огромная притупленная спереди голова составляет одну треть длины тела. На нижней челюсти расположены крупные зубы. Основную пищу кашалота составляют кальмары, за которыми они ныряют на глубину более километра.

Семейство дельфинов объединяет мелких (1—10 м длины), очень подвижных китообразных. Дельфины живут стадами, быстро передвигаются и питаются рыбой. Они обладают высокоразвитой нервной системой и хорошо поддаются дрессировке. Наиболее крупными представителями дельфиновых являются косатки, до 10 м длины, весом до 8 т, для которых характерны высокие спинные плавники до 2 м и мощные зубы. Косатки питаются рыбой и могут нападать на детенышей китов. Косатки — это киты убийцы, их называют “морские волки” (рис. 22).

Ластоногие. В тропических водах, среди водорослей, вблизи берегов и в устьях рек обитают представители отряда сирен, беззащитных животных, внешне сходных с китообразными, но сохранивших грудные плавники (ласты). К ластоногим относятся дюгони è ламантины. Питаются они водорослями. Дюгони обитают у берегов Индийского океана, а ламантины — в прибрежных водах Атлантики и в устьях рек Южной Америки и Западной Африки. У ластоногих связь с водой не столь велика, так как они для периодического отдыха и в период размножения выходят на лед или сушу, а пищу добывают только в воде. Ластоногие имеют длинное тело, а конечности их превратились в ласты, из которых