Умови існування і поширення тварин в море

Океани і моря є найбільший біоцикл Землі. На їх частку випадає 71% поверхні планети. У той же час вони включають і найбільш багату фауну, яка становить 64% видів тварин, тоді як на сушу доводиться тільки 36%. Це і зрозуміло, адже життя зародилося в море і значна кількість класів тварин, крім величезної більшості комах, багатоніжок і амфібій, до теперішнього часу мають тут своїх представників. Багато класів тварин живуть тільки в море.

До них відносяться коралові поліпи, плеченогие, боконервние і головоногі молюски, безчерепні, покривники, губки, многощетінковиє кольчеци, немертини і ін. Разом з тим слід зазначити, що в океані і понині є представники дуже древніх груп тварин, які за мільйони років змінилися порівняно мало. Це свідчить про сповільненості темпів еволюції морських тварин в порівнянні з наземними.

Між наземними і водними середовищами спостерігаються істотні відмінності в їх фізико-хімічні властивості. Особливу екологічне значення для морських організмів мають щільність, тиск, глибина проникнення сонячної радіації, розподіл тепла, зміст газів і розчинених солей, течії.

Щільність чистої води при 0 ° С і тиску 101,325 кПа в 775 разів більше, ніж повітря при тих же умовах. Це дозволяє морським тваринам значно знизити витрати енергії на створення опорних тканин і на підтримку власного тіла. Щільність тканин морських тварин приблизно дорівнює щільності морської води в поверхневих шарах. У той же час тиск, який відчувають ці організми, зростає при зануренні їх на кожні 10 м відповідно на 101,325 кПа. Отже, якщо врахувати, що життя є і на дні найглибших океанічних западин (глибина западини Челленджер в жолобі Маріанськом Тихого океану 11022 м), то доводиться констатувати тиск шару води на організми силою понад 101,325 кПа. Пересуватися на суші значно легше, ніж у воді, так як в`язкість останньої приблизно в 60 разів вище в`язкості повітря. Проте, зовнішній тиск нейтралізується внутрішнім, що і дозволяє тваринам жити на великих глибинах.

Серед морських тварин по відношенню до тиску розрізняють еврібатние і стінобитні види.

На розподіл тварин в море сильно впливає світло, вірніше, ступінь проникнення сонячної радіації, яка залежить від речовин, розчинених і зважених у воді. У міру збільшення глибини ступінь проникнення сонячної радіації зменшується, причому досить швидко. На глибині 1 м інфрачервоне випромінювання повністю поглинається, а видиме світло наполовину слабші, ніж на поверхні. На глибині 200-400 м світла вже не вистачає для існування рослин. Великі глибини практично позбавлені освітлення, і тварини там живуть в темряві. Товщу води в море прийнято ділити на зони: добре освітлену евфотіческой (від 0 до 30 м), дісфотіческую (30- 200 м) і позбавлену світла афотіческую (нижче 200 м).

Важливу роль в житті водних тварин грає розподіл тепла в морях. Джерелом його служить енергія сонячної радіації, тому розподіл температур на поверхні і в верхньому шарі води залежить від клімату відповідної частини земної кулі, де розташовується даний водний басейн. У морях спостерігається вертикальне зональний розподіл температур. Однак ця зональність порушується течіями.

Охолоджується вода через власного випромінювання і випаровування з поверхні моря. Завдяки постійному перемішування шарів (через течій, вітру, конвекційних струмів) зміни температур зачіпають значну товщу води. Що ж стосується великих глибин, то там є власний температурний режим.

Моря мають термічної стратификацией: верхній шар (термосфера) характеризується сезонними змінами температури, на глибині 300-500 м розташовується шар стрибка температур, так званий термоклин. У перехідному від нього шарі, приблизно до глибини 1500 м, температура, не відчуваючи сезонних змін, повільно знижується - це шар постійного термокліна. Глибинний шар має відносно постійну температуру (3-4 ° С в низьких широтах, близько 0 ° С в полярних).

По горизонталі також відзначаються зміни температури моря, причому на малих відстанях. Причинами цього можуть бути теплі або холодні течії, впадіння річкових вод, припливи і відливи, а також підводний рельєф. У Північній Атлантиці, наприклад, поріг ВІВЛ - Томпсона розмежовує води з помірною (7 ° С на глибині 1000 м) і низькою (менше 0 ° С на тій же глибині) температурою, що лежать відповідно на південь і північ від нього. Подібні різкі зміни температур створюють термічні бар`єри для поширення морських тварин.

Вміст кисню в морській воді коливається незначно. Насичення їм здійснюється у верхніх шарах, де живуть рослини, і спостерігається хвилювання і переміщення вод. Кількість кисню тут досягає 9 мл / л при 0 ° С. В екваторіальних водах воно значно менше (на поверхні кисню зазвичай не більше 3 мл / л), а іноді падає до нуля, як це зазначається у відкритому морі поблизу Аравії. У міру ж наближення до полюсів вміст кисню в морській воді збільшується. На глибині 1000-1500 м концентрація його підвищується через холодних течій, що йдуть з північних частин океану. У деяких місцях кисень повністю відсутній. Класичним прикладом є Чорне море. Тут з глибини 150 м і до дна (до 2200 м) вода отруєна сірководнем, що утворюється при анаеробному розкладанні органічних залишків. Перемішування шарів води в Чорному морі не відбувається, так як на його поверхню надходять прісні (легші) річкові води.

Велике значення має солоність морської води. У відкритому океані середня концентрація розчинених солей дорівнює 3,5% (35%), в тропічних морях, де сильне випаровування, вона буває вище, а в полярних водах нижче, особливо влітку (через танучих льодів).

Внутрішні моря досить сильно відрізняються за концентрацією солей. У Червоному морі солоність доходить до 40% о, а в Балтійському вона менше 29, падаючи на поверхні до 1%. Тут, перш за все, позначається вплив місцевих умов. Крім кухонної солі, морська вода містить в невеликих кількостях різні хімічні сполуки і елементи - нітрати, фосфати, кальцій, кремній, залізо, мідь, ванадій і ін. Ці речовини сприятливо впливають на ріст організмів, входять до їх складу, містяться в пігментах крові .

Солоність морської води схильна до значних просторовим і сезонним коливанням. Істотні зміни її відбиваються на поширенні стеногалінние організмів і визначають склад морської фауни. Так, рифоутворюючі корали - типові стеногалінние форми - вкрай чутливі і до невеликого опріснення води. Тому коралові рифи перериваються проти усть навіть невеликих річок. Евригалінні організми більш широко поширені, ніж стеногалінние. У таких морях, як Балтійське, спостерігається закономірна зміна фауни по градієнту солоності: від протоки Каттегат до Ботнічної затоки солоність падає з 32 до 3% і паралельно цьому зменшується число морських видів риб, молюсків, раків і ін.

Найважливішим фактором існування і поширення морських організмів є течії. Вони впливають на розподіл температури в море, зміщуючи його температурні зони, а також на солоність окремих ділянок. Основні океанічні течії описують гігантські кругообіг. Це пояснюється обертанням Землі або так званим ефектом Коріоліса (в північній півкулі кругообіг спрямовані за годинниковою стрілкою, у південному - навпаки) і, крім того, тим, що Південна Америка, Африка і Південно-Східна Азія перекривають шлях пасатним течіям, відхиляючи їх на північ і південь.

Розрізняють перебігу теплі і холодні. Перші виникають в тропічній зоні, другі приносять воду з приполярних областей. Деякі течії проходять в певному напрямку і поступово сходять нанівець (Гольфстрім), інші утворюють замкнене коло (Екваторіальна протитечія в тропічній частині Атлантики).

Роль течій у поширенні морських тварин наочно показують такі приклади. У Бермудських островів завдяки присутності теплих (20,5 ° С) вод Гольфстріму нормально розвиваються коралові рифи, хоча межа їх проживання проходить на 2 ° південніше. У опріснене Баренцове море Нордкапськоє протягом (відгалуження Північно-Атлантичного течії) вносить нормально солону атлантичну воду, і тут зустрічається типова для Атлантики фауна ракоподібних.