Адаптации глубоководных видов

Ультраабиссальные животные отличаются резко выраженным эндемизмом и древностью. Пищей им служат бактерии, а также «дождь трупов» и оседающий органический детрит. По этой причине все глубоководные животные – детритоеды и хищники. Они слепы или имеют очень развитые глаза, часто телеско­пические. У многих рыб и головоногих моллюсков есть органы свечения– фотофоры. У некоторых видов светит­ся или вся поверхность тела или ее участки. Окраска животных темная, при отсутствии пигментации тело беле­соватое. Скудные запасы пищи – причина малых разме­ров животных, а низкая температура и обилие углекис­лого газа – обызвествления скелетов и желеобразности тканей. Уплощенное тело не позволяет животному погружаться в ил, а длинные конечности – ходули, иглы и стебли удерживают его над дном. Среди глубоководных рыб имеются виды со специаль­ными приспособлениями для ловли добычи (например, рыбы-удильщики с отростками-приманками, снабжен­ными фотофорами). У некоторых рыб (мешкороты и боль­шероты) огромные пасти, часто с острыми, загнутыми вовнутрь длинными зубами (хаумюд и тактостом). Жи­воглоты, у которых стенки тела и желудок сильно растя­гиваются, способны заглатывать добычу, по размерам в 2–3 раза большую самих хищников. Интересно, что глубоководные удильщики, живущие на глубинах, где отсутствуют свет и какие-либо сезонные изменения, раз­множаются весной и летом. Абиссальные глубины еще мало изучены. Постоянство глубоководной океанической среды на протяжении дли­тельного геологического времени позволило выжить до­вольно большому количеству древнейших организмов, среди которых рыба латимерия, десятиногие раки, сте­бельчатые морские лилии.

4. Концепции биологической структуры океана. Жизнь в океане распространена довольно неравно­мерно. Впервые концепция биологической структуры океа­набыла сформулирована В. И. Вернадским в 1926 г. Согласно этой концепции, жизнь в океане сконцентри­рована в «пленках» – географических пограничных слоях различного масштаба. Причем ее максимальная концентрация («сгущение») приходится на районы сбли­жения многих пограничных слоев. По мнению ученого, лишь около 2% общей массы океана занято «сгущениями» жизни, а вся остальная содержит рассеянную жизнь. Он выделил четыре постоянных «скопления» жизни: две «пленки» – планктона и донную и два «сгущения» – при­брежное и саргассовое. Прибрежному «сгущению» жизни В. И. Вернадский придавал наибольшее значение, рас­сматривая его в качестве «области мощной химической активности». Позднее, когда интересы гидробиологии стали фокусироваться на первичной продуктивности и рыбопродуктивности верхнего слоя океана, концепция В. И. Вернадского относительно глобального распреде­ления жизни и ее биохимической активности в океане отошла на второй план.

В 40–50-е гг. Л. А. Зенкевичем была разработана другая концепция биологической структуры океана. В со­ответствии с ней все явления в биотической и абиотиче­ской средах распространяются в зависимости от положе­ния относительно трех плоскостей симметрии: одной эква­ториальной и двух меридиональных, проходящих через «середины» океанов и материков. Экваториальная плос­кость представляет собой плоскость широтной симметрии, по обе стороны от которой сменяют друг друга четыре зоны специфического температурного режима и связанных с ним биологических особенностей. Экваториальная зона, сравнительно богатая жизнью, сменяется двумя (по одной в северном и южном направлении) субтропическо-тропическими зонами биологического минимума, далее сле­дуют две зоны умеренных широт биологического мак­симума и две полярные зоны биологического минимума. Меридиональная симметрия выражается в возрастании биомассы планктона (в десятки раз) и бентоса, изменении видового состава организмов и их вертикального рас­пространения от середины океанов к шельфу и неритической зоне. Нарушения меридиональной симметрии (асимметрия) закономерны и связаны с наличием океани­ческих течений и других явлений в водной среде. Кон­цепция Л. А. Зенкевича подтвердила значение береговой границы раздела и прибрежного сгущения жизни.

Концепции биологической структуры океана, предло­женные В. И. Вернадским и Л. А. Зенкевичем, не исклю­чают, а дополняют друг друга. Первая из них, подчер­кивающая биохимическую активность организмов, ока­залась весьма важной в связи с загрязнением водной среды. Вторая больше ориентирована на изучение рас­пределения жизни в океанах, его видового разнообразия и биологической продуктивности. Жизнь в Мировом океане сконцентрирована около берегов, где наиболее благоприятны условия питания живых организмов. По сравнению с прибрежными водами и лиманами большая часть открытого океана представ­ляет собой «пустыню». Однако и в прибрежных районах жизнь распространена довольно неравномерно. Макси­мальная ее концентрация приурочена к коралловым ри­фам и эстуариям.

Зоны апвеллинга. Большую роль в распределении жизни в океане играет процесс, названный апвеллингом.Он происходит там, где ветры постоянно отгоняют поверхностную воду от крутого берегового склона. В результате на поверхность поднимается холодная глубинная вода, бога­тая биогенными элементами. Как правило, апвеллинги расположены у западных берегов континентов, которые нередко заняты пустынями. Образование пустынь свя­зано с тем, что ветры, формирующие апвеллинги, дуют большей частью с суши, унося влагу. Во многих случаях только частые морские туманы поддерживают развитие своеобразной растительности (вельвичия удивительная в пустыне Намиб).

В противоположность пустынным берегам зоны апвеллинга характеризуются колоссальными популяциями рыб и птиц и являются наиболее продуктивными океани­ческими областями. В коротких пищевых цепях, что также свойственно зонам апвеллинга, доминируют диатомовые водоросли и сельдевые рыбы. Большие популяции морских птиц на берегах и островах откладывают бесчисленные тонны гуано, богатого нитратом и фосфатом. Осадки на морском дне также содержат много фосфата и органических веществ. Изменение направления ветра, когда в бескислородной водной среде происходит «цве­тение» ядовитых водорослей динофлагеллат, вызывает массовую гибель рыбы. Наиболее часто подобные ка­тастрофы происходят в зоне перуанского апвеллинга.

Вопросы для повторения:

1. Принципы биогеографического районирования Мирового океана.

2. Области Мирового океана

3. Ареалы морских животных и растений, реликты фауны.

4. Биологическая структура океана.

5. Адаптации глубоководных животных

6. Концепции биологической структуры океана.