Образ жизни и условия существования организмов в водной и наземной среде.

Общая поверхность Земли составляет 510 млн. км², из которых 149 млн. км²приходится на поверхность суши и 361 млн. км²- на поверхность Мирового океана. Все живое население земного шара образует биосферу; оно состоит из двух основных жизненных форм: водных организмов, живущих в водной среде (гидросфере), преимущественно, в морях, океанах, реках, озерах, и наземных организмов, живущих на суше, преимущественно на ее поверхности. Часть наземных организмов проникает в атмосферу, однако ни один организм не приспособлен к существованию только в воздушной среде.

Водная среда исключительно благоприятна для жизни. Вода имеет высокий показатель теплоемкости и является хорошим растворителем. Она допускает существование во взвешенном состоянии многих организмов и является легко проницаемой средой для активно передвигающихся животных. Солнечный свет, проникающий в толщу воды, обеспечивает существование зеленых растений, главным образом, водорослей, преобладающих в море. Для водорослей характерны быстрый рост, получение питательных минеральных веществ непосредственно из окружающей их воды и отсутствие проводящей, опорной и корневой систем. Существование бактерий и растений в водной среде обеспечивает жизнь очень многих животных.

Океан как среда обитания разделяется на две основные части: водную массу, или пелагиаль (pelagos - по-гречески означает открытое море), и дно океана, или бенталь (bathos - по-гречески означает глубокий). Соответственно организмы, населяющие толщу воды, называются пелагическими, а живущие на дне - бентосными.

К пелагическим животным относятся планктонные и нектонные организмы. К планктонным принадлежат парящие или пассивно-переносимые вместе с водой организмы, не имеющие совсем или имеющие очень слабые органы движения, не способные противостоять волнам и течениям. Различают зоопланктон и фитопланктон.

К зоопланктону относятся радиолярии, некоторые фораминиферы (глобигерины), крылоногие (класс брюхоногих), ракообразные (веслоногие рачки), яйца и личинки всех прикрепленных животных. К фитопланктону, ограниченному в своем распространении глубиной проникновения света (около 200м), относятся диатомовые, пирофитовые и золотистые (кокколитофоры) водоросли, обитающие, преимущественно, на глубине З0-50м.В большинстве своем, планктонные организмы характеризуются малыми размерами, прозрачным телом, обычно, радиальной симметрией, большой поверхностью тела по сравнению с его весом, особыми гидростатическими органами, наличием в цитоплазме капелек жира, уменьшающих удельный вес.

По величине тела среди планктона выделяют несколько категорий, в том числе наннопланктон - от 5 до 50 мк (кокколитофориды, диатомеи, динофлагелляты), микропланктон - от 50 мк до 1 мм(диатомеи, фораминиферы, радиолярии, некоторые рачки). Псевдопланктон образуют организмы, прикрепляющиеся к какому-либо плавающему организму или предмету. К некропланктону относятся скелеты погибших организмов, переносимые морскими течениями (например, пустые раковины аммонитов, наутилоидей, фораминифер и др.). Установлено, что планктонные организмы встречаются на всех глубинах, и многие виды проводят всю свою жизнь в вертикальных миграциях, опускаясь и поднимаясь иногда на значительные интервалы. Предполагается, что причиной миграции являются поиски пищи и свет, которого избегают некоторые виды.

Другую группу пелагических животных образуют активно плавающие организмы, обладающие сильными органами движения, позволяющими противостоять движению волн и течений. Они относятся к нектонным животным (многие современные и древние головоногие, рыбы, водные пресмыкающиеся и млекопитающие). Форма тела у них обтекаемая, двустороннесимметричная; хорошо развиты мускулатура, скелет и органы чувств. Они делятся на фильтраторов и хватальщиков. Фильтраторы (некоторые рыбы, усатые киты) имеют специальный аппарат, с помощью которого они из толщи воды собирают пищу, состоящую из зоопланктона. Хватальщики - хорошие пловцы, питаются различными нектонными и планктонными организмами.

Третья, большая масса водных организмов, ведет донное, или бентосное, существование. Донная жизнь более разнообразна, чем пелагическая, и, возможно, что первые в геологической истории организмы развивались на плотном субстрате в море и к пелагическому существованию перешли позднее. Обитающие на дне организмы делятся на несколько биологических групп: свободно передвигающиеся по дну бассейна (различные моллюски, простейшие), свободно лежащие на дне бассейна (многие моллюски), закапывающиеся в грунт временно (иглокожие, крабы, камбалы) или живущие в иле или песке постоянно и способные передвигаться в самом грунте (многие морские ежи, брюхоногие и двустворчатые моллюски), живущие в грунте неподвижно и строящие себе постоянный дом (черви), сверлящие скалы механически, употребляя раковину как напильник, и химически, выделяя кислоту (двустворчатые моллюски - фолады), и, наконец, прикрепленные формы (сидячие).

Прикрепленные к субстрату животные имеются среди всех типов животного мира. Они произошли от подвижных форм; вся их организация значительно упрощена; они прикрепляются к дну или плавающим предметам и часто образуют колонии, возникающие при неполном делении или почковании. Прикрепление осуществляется либо подвижными стеблями (морские лилии), либо ножкой (брахиоподы), либо прирастанием к субстрату (кораллы, некоторые двустворки, брахиоподы), либо прикреплением посредством биссусных нитей (двустворки), либо образованием корневых выростов (губки, археоциаты, кораллы, мшанки).

Дно моря или океана может быть разделено на три области: неритовую, батиальную и абиссальную (рис.).

Нерuтовая область- это область подводной окраины материков, или шельфа, представляющая часть суши, покрытую морем. Ширина ее различна и может достигать нескольких сотен километров; на шельфе иногда располагаются огромные эпиконтинентальные бассейны (Баренцево море) со средней глубиной 200-500 м. Эта область разделяется на зону литорали и зону сублиторали. Литораль - узкая полоса вдоль берега, которая обнажается при отливе и покрывается водой во время прилива. Организмы, живущие в литорали, приспосабливаются к амфибиальному существованию. Часть времени они проводят под водой, а другую - в условиях воздушной среды. Жизнь литорали обильна и разнообразна. Скопление органического детрита, поступающего с суши и намываемого морем, обеспечивает обильное развитие водорослей (бурых, зеленых, багряных), которые, в свою очередь, создают благоприятные условия для жизни многих животных: фораминифер, червей, моллюсков, иглокожих, ракообразных. Особенно обильна жизнь в мангровых зарослях - прибрежных заболоченных тропических лесах. Литораль являлась, по-видимому, для многих организмов переходной ступенью от жизни в море к жизни на суше. Сублитораль (до 200м)- это та часть морского дна неритовой области, которая постоянно покрыта водой. Сублитораль характеризуется также обилием света (особенно в своих верхних частях), изменчивой температурой, движением воды. В ней распространены бурые, зеленые, багряные водоросли и морская трава - небольшая группа цветковых растений, среди которых особенным распространением пользуется зостера. Морские растения образуют настоящие «подводные луга и леса», в которых живет множество животных: моллюсков, червей, мшанок, гидроидных, ракообразных.

Часть неритовой области, расположенную от 200 до 500 м, иногда выделяют в псевдоабиссальную зону; в ней отсутствуют растения, и животные имеют глубоководный облик.

Батиальная область- это область материкового склона - от края шельфа до ложа Мирового океана. Она отличается обычно наиболее сложным рельефом и несколькими типами строения, от узкого материкового склона до широкой зоны, состоящей из котловин и порогов. В этой области температура постоянная, свет проникает только в самые верхние части; жизнь довольно однообразна; преобладают хищные и илоедные организмы; растения отсутствуют.

Абиссальная областьпредставляет ложе Мирового океана, в котором выделяются крупные океанические котловины, подводные хребты, возвышенности, плато. Глубоководные впадины названы ультраабиссалью. В абиссали развиты осадки биогенного происхождения: птероподовые, диатомовые, радиоляриевые илы и красная глубоководная глина. Для абиссальной зоны характерны полное отсутствие света, постоянная температура воды (от -1,87 до 2⁰) и соленость, громадное давление и повышенное количество углекислоты; известковые скелеты развиты слабо; наблюдается замещение известкового скелета кожистым, хитиновым или кремневым; очень много сидячих организмов с длинными стеблями (губки, восьмилучевые кораллы).

По данным Л. А. Зинкевича, ложе современного океана, или абиссаль, составляет 77,1 %, материковый склон, или батиаль, - 15,3%, материковая отмель, или неритовая область, - 7,6% всей поверхности дна океанов.

Распределение организмов в водной среде зависит, в первую очередь, от солености, т. е. количества солей, растворенных в одном литре воды, которое измеряется единицами, называемыми промилле(0/00). Океаны и открытые моря, соленость которых составляют 33-35%0, называются нормально-солеными. Моря, имеющие затрудненную связь с океаном и большой приток пресных вод, имеют соленость воды обычно ниже нормальной (Азовское море - 11-12%0, Черное море - 16-22%0). Бассейны с соленостью воды от 24,5 до 5 0/00 называются солоноватоводными, а с соленостью меньше 5%0 - пресноводными.

Другие факторы среды - температура, подвижность воды, количество растворенного в воде кислорода, характер грунта - также играют важную роль в распределении водных организмов. Знание всех этих факторов позволяет полнее изучать организмы прошлых геологических эпох и восстанавливать физико-химические условия бассейнов прошлого.

На суше, занимающей 1/3 всей поверхности Земли, условия жизни организмов более разнообразны, чем в океане. Часть животных и растений обитает на поверхности земли, другая - в различного рода водоемах (реках, озерах, болотах). Часть животных освоила воздушное пространство (птицы, насекомые). Все животные и растения занимают определенные ареалы. Ареалом называется область распространения вида, рода или группы животных и растений. Виды, распространенные повсеместно на большой территории, называются космополитами. Виды, ограниченные в своем распространении небольшой площадью, являются эндемиками. Виды, представляющие остатки некогда широко распространенной группы, называются реликтовыми. По форме ареалы могут быть сплошными или разобщенными.

В распределении фауны и флоры на суше большую роль играют не только физико-географические условия, но и происхождение и историческое развитие организмов, живущих в данной области. Наличие всякого рода географических препятствий (пустыни, горные цепи, широкие реки и озера, водоразделы и перешейки) оказывает большое влияние на развитие фауны и флоры соответствующих областей и часто является границей ареалов.

На распространение высших растений оказывает влияние целый ряд географических факторов: распределение атмосферных осадков по временам года, температура воздуха и почвы, количество света, почва, из которой растения добывают воду и минеральные вещества, идущие на синтез органических соединений.

По распространению главным образом птиц, млекопитающих и высших растений в настоящее время можно выделить несколько зоо - и фитогеографических областей: тундры, зимнеезеленые хвойные леса, летнезеленые лиственные леса, степи, пустыни, жестколиственные леса, влажные тропические леса и мангры - кустарники и низкорослые деревья, растущие в приокеанской зоне и периодически заливаемые водой, имеющие поэтому высокие опорные и воздушные корни.

Сходство и различие между фауной и флорой этих областей объясняются, с одной стороны, эволюцией органического мира, с другой - геологической историей современных материков.

Фауна и флора - понятия биогеографические. Фауна - это исторически сложившийся комплекс животных, объединенных общностью области распространения, иначе говоря, комплекс животных, характерный для какой-либо страны, биогеографической провинции, отрезка геологического времени. Флора - видовой состав растений, характерный для какой-либо территории или определенного отрезка времени геологического прошлого. Растительность- совокупность растений, состоящая из отдельных жизненных форм, облик которых определяется условиями внешней среды (лесная, степная растительность).