Сообщества организмов мирового океана

Урок «Жизнь в морях и океанах. Сообщества поверхности и толщи воды» посвящен знакомству с понятием «природное сообщество», с животным миром морей и океанов. Вы узнаете, что такое планктон, донное сообщество, коралловый риф, а также о некоторых представителях морей и океанов (например, о рыбах-клоунах, летучих рыбах и др.).

Тема: Жизнь на Земле

Урок: Жизнь в морях и океанах

Растения и животные живут не изолированно друг от друга. Они образуют природные сообщества, где каждый отдельный организм влияет на другие и, наоборот, получает воздействие от других живых организмов. Можно назвать природным сообществом почку моховую, пень, лес, болото. Это лишь несколько примеров природных сообществ. Также живые организмы находятся под влиянием факторов неживой природы: света, температуры, влажности, особенности рельефа. Каждое природное сообщество населяют свои организмы.

Вместе живые организмы и окружающая среда образуют биогеоценоз.

Биогеоценоз (от греч.bio – жизнь, geo – земля, koinos – общий) – это система, включающая сообщество живых организмов в пределах одной территории, связанных между собой круговоротом веществ и потоком энергии.

Природное сообщество – Мировой океан.

Живые организмы населяют не только сушу, но и Мировой океан. В нем насчитывается около 10 тыс. растений и около 100 тыс. различных видов животных, среди которых около 15 тыс. млекопитающих. Хотя Мировой океан и представляет собой непрерывную водную оболочку, условно его можно подразделить на несколько экологических зон с различными сложившимися в нем условиями. В целом моря и океаны представляют собой огромный многоэтажный дом.

Рис. 1. Португальский кораблик

Самый верхний этаж – это сообщество поверхности воды. Здесь светло и тепло, много кислорода. Здесь обитает животное с необычным названием – португальский военный корабль. Свое название он получил по названию ярко раскрашенных португальских военных кораблей. Это животное является родственником медуз. Сверху располагается гребень, напоминающий чем-то парус. (Рис. 1). Вниз в толщу воды уходят щупальца, с помощью которых кораблик питается.

Его родственником является парусник. Его тело похоже больше на плот с треугольным парусом. Щупальца также уходят в толщу воды. (Рис. 2). На поверхности парусника можно увидеть и других обитателей: маленького рачка, морскую уточку, морские водомерки. На паруснике могут откладывать икру некоторые виды летучих рыб.

Следующий этаж – это сообщество толщи воды.

Рис. 3. Представители толщи воды

Здесь обитают планктонные организмы и активно передвигающиеся. (Рис. 3).

Планктон – это разнородные, в основном мелкие организмы, свободно дрейфующие в толще воды и не способные сопротивляться течению. Для этого они имеют разные приспособления: воздухоносные камеры, ворсинки и щетинки, чтобы удерживаться в толще воды. Это кальмары, рыбы, некоторые млекопитающие, дельфины. Питание у них различное. Кит, несмотря на свои огромные размеры, питается планктоном.

Следующий этаж – это донное сообщество (Рис. 4).

Рис. 4. Донное сообщество

Здесь глубина до 200 м, потому что именно сюда могут проникать солнечные лучи. Зато здесь располагаются огромное количество растений и животных: креветки, актинии, раки отшельники, донные виды рыб и, конечно же, большое количество растений.

Одним из самых древних сообществ является сообщество коралловых рифов. Коралловые рифы представляют собой скелеты коралловых полипов (Рис. 5). Это особые кишечнополостные животные. Обитают они в достаточно теплой, хорошо освещаемой и насыщенной кислородом воде. Около 600 тыс. км 2 поверхности Земли покрыто коралловыми рифами. Это сообщество уникально еще и тем, что здесь обитает огромное количество живых организмов. Некоторые представители коралловых рифов снабжают человечество ценными веществами. Из некоторых получают лекарства.

Рис. 5. Коралловые рифы

Самый нижний этаж – это глубоководное сообщество.

Сюда не поступает абсолютно солнечный свет и, соответственно, растения находиться в таких условиях не могут, поскольку не будет проходить процесс фотосинтеза, за счет которого растения получают органические вещества. Животные организмы питаются за счет тех частичек, которые попадают из толщи воды. (Рис. 6). Некоторые животные (желеносая рыба, глубоководная креветка) могут светиться или излучать облачка. Эти приспособления возникли у одних для жищничества, у других для того, чтобы спасаться от жищников.Например, выпуская облако яркого света, в этот момент они могут уплыть и спрятаться от опасности.

Рис. 6. Электрический скат

Океан – это колыбель жизни, потому что именно отсюда появились самые первые живые организмы. И до сих пор океан, несмотря на то что многие организмы в нем уже изучены остается полной тайной.

Летучие рыбы – обитатели поверхности воды. По размеру отдельные представители могут достигать от 50 см до 15 см. Если соотнести длину грудных плавников с туловищем, то они будут примерно равны. Благодаря таким большим массивным грудным плавникам, эти рыбы могут какое-то время пролетать над поверхностью воды. Окраска летучих рыб соответствует их среде обитания. Спинка у них, как правило, темно-синего цвета, а брюшная сторона серебристая, светло-серая. (Рис. 7). Насчитывается около 60 видов родов этих рыб. Обитают летучие рыбы в теплых водах. Еще находясь в воде, они могут достигать скорость до 30 км/час. А, при вылете на поверхность их скорость – 60-75 км/час. Пролетают они 200-400 м.

Рис. 7. Летучая рыба

Всего известно около 30 видов рыб-клоунов, которые обитают в рифах Индийского и Тихого океанов. Свое название они получили из-за достаточно забавной окраски: имеют оранжевые, красные, черные и белые полоски. (Рис. 8). Рыба-клоун образует симбиоз с актинией. Рыбы клоуны – плохие пловцы, поэтому далеко от своей актинии они не уплывают. Поселяются они семьями: самцы и самки. Самцы защищают актинию от других самцов, самки – от самок. И сюда же они откладывают свою икру.

Рис. 8. Рыба-клоун

Список рекомендованной литературы

1. Мельчаков Л.Ф., Скатник М.Н. Природоведение: учеб. для 3, 5 кл. сред. шк. – 8-е изд. – М.: Просвещение, 1992. – 240 с.: ил.

2. Бахчиева О.А., Ключникова Н.М., Пятунина С.К. и др. Природоведение 5. – М.: Учебная литература.

3. Еськов К.Ю. и др. Природоведение 5 / Под ред. Вахрушева А.А. – М.: Баласс.

Рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Энциклопедия Вокруг света (Источник).

2. Географический справочник (Источник).

3. Факты о материке Австралия (Источник).

Рекомендованное домашнее задание

1. На какие экологические сообщества подразделяют Мировой океан?

2. Есть ли жизнь на дне океана?

3. Как образуются коралловые рифы?

4. * Подготовьте небольшое сообщение о необычных растениях и животных глубоководного сообщества Мирового океана.

Источник

Сообщества организмов океана

В океане выделяется несколько типов областей с различными экологическими условиями. Прежде всего различают толщу воды – пелагиаль, область распространения пелагических животных, и бенталь, заселенную бентосом, т. е. организмами, обитающими на грунте или в толще грунта.
Бенталь подразделяют на супралитораль, литораль, сублитораль, батиаль и абиссаль. Супралитораль – побережье океана, расположенное выше уровня самого высокого прилива, но затопляемое при сильных штормах. Здесь обитают как наземные, так и морские организмы.
Литораль – прибрежная зона морского дна, покрытая водой только при приливах. Значительное число видов вне этой области существовать не могут. Только на литорали встречаются вечнозеленые тропические кустарники мангры. В приполярных странах из-за воздействия льда литораль крайне обеднена.

Сублитораль – прибрежная часть океана, непосредственно примыкающая к литорали, простирающаяся в глубину до нижней границы распространения донной растительности (около 200 м). С сублиторалью связаны богатые промыслы беспозвоночных.

Мелководья океана, располагающиеся главным образом в пределах шельфа, называются неретической областью. Для нее характерны большая подвижность воды, значительное проникновение света, большое разнообразие растительного и животного мира. Эта область тесно связана с сушей: обильное органическое вещество доставляется реками, улучшая трофические условия, ряд видов использует и водную, и наземную среду обитания. Здесь встречаются разнообразные водоросли, цветковые растения (руппии, взморниковые). В зарослях, прикрепленных к берегу находят убежище многие животные. На и в мягком грунте обитают разнообразные черви, крабы, морские звезды, моллюски. На скальном грунте встречаются сверлящие животные, животные, прикрепляющиеся к грунту с помощью раковины (усоногие раки, моллюски). Исключительным разнообразием и богатством жизни характеризуются коралловые рифы.

Батиаль располагается на материковых склонах на глубине до 2000 м и характеризуется слабой освещенностью или отсутствием освещенности, колебания температуры и солености незначительны. В покрове дна преобладают илы.

Абиссаль – область наибольших глубин, соответствует ложу Мирового океана. Абиссаль характеризуется чрезвычайно медленным передвижением воды от полюсов к экватору, постоянно низкими температурами воды (около 0°), практически полным отсутствием света. Здесь полностью отсутствуют зеленые растения, накапливаются преимущественно органогенные илы.

Пелагиаль подразделяют на эпипелагиаль – освещенные слои воды над неретической областью и глубоководную пелагиаль, которая, в свою очередь, состоит из батиопелагиали и абиссопелагиали. В пелагиали обитают представители четырех групп организмов: нектона, планктона, плейстона и нейстона (две последние – растения и животные, обитающие на поверхности воды).

Планктон – организмы, обитающие в толще воды и переносимые морскими течениями и волнами, т. к. сами они могут передвигаться лишь весьма медленно. Планктон, как и нектон, имеет специальные приспособления, препятствующие погружению в воду (выработка веществ, имеющих малый удельный вес – жиры и др., насыщение тканей и полостей тела водой). Фитопланктон представляет собой главным образом одноклеточные организмы, имеющие хлорофилл и способные к ассимиляции. Они являются основой жизни океана, источником первичной продукции. Зоопланктон представлен микроскопическими и более крупными организмами – медузами, сифонофорами и даже хордовыми.

Недостаток света становится определяющим для жизни на глубине более 550 м. Здесь полностью отсутствуют продуценты, а, следовательно, и консументы 1-го порядка. Велика роль редуцентов-сапрофагов, потребителей мертвого органического вещества. Общая биомасса уменьшается с глубиной. Из-за почти полного отсутствия движения воды, дно океана покрыто мощным слоем или вулканического или биогенного происхождения. В ил погружаются многие обитатели дна.

Источник

Особенности и распределение жизни в морях и океанах

Мировой океан покрывает более 70% поверхности Земли. Он содержит около 1,35 миллиарда кубических километров воды, что составляет около 97% всей воды на планете. Океан поддерживает всю жизнь на планете, а также делает ее синей, если посмотреть из космоса. Земля — единственная планета в нашей солнечной системе, которая, как известно, содержит жидкую воду.

Хотя океан является одним сплошным водоемом, океанографы разделили его на четыре основные области: Тихоокеанскую, Атлантическую, Индийскую и Арктическую. Атлантический, Индийский и Тихий океаны объединяются в ледяные воды вокруг Антарктиды. Некоторые специалисты выделяют этот район, как пятый океан, чаще всего называемый Южным.

Чтобы понять жизнь океанов, вы должны сначала узнать ее определение. Фраза «морская жизнь» охватывает все организмы, живущие в соленой воде, которые включают широкое разнообразие растений, животных и микроорганизмов, таких как бактерии и археи.

Существует огромное разнообразие морских видов, которые варьируются от крошечных одноклеточных организмов до гигантских голубых китов. По мере того как ученые открывают новые виды, больше узнают о генетическом составе организмов и изучают ископаемые образцы, они решают, как группировать океаническую флору и фауну. Ниже приведен список основных типов или таксономических групп живых организмов в океанах:

Есть также несколько типов морских растений. К самым распространенным относятся Chlorophyta, или зеленые водоросли, и Rhodophyta, или красные водоросли.

Адаптация морской жизни

С точки зрения наземного животного, подобного нам, океан может быть суровой средой. Однако морская жизнь приспособлена для жизни в океане. Характеристики, которые способствуют процветанию организмов в морской среде, включают способность регулировать потребление соли, органы для получения кислорода (например, жабры рыб), противостоять повышенному давлению воды, адаптация к недостатку света. Животные и растения, обитающие в приливной зоне имеют дело с экстремальными температурами, солнечным светом, ветром и волнами.

Существуют сотни тысяч видов морской жизни, от крошечного зоопланктона до гигантских китов. Классификация морских организмов очень изменчива. Каждый приспособлен к своей конкретной среде обитания. Все океанические организмы вынуждены взаимодействовать с несколькими факторами, которые не представляют проблем для жизни на суше:

Регулирующее потребление соли;
Получение кислорода;
Адаптация к давлению воды;
Волны и изменение температуры воды;
Получение достаточного количества света.

Ниже мы рассмотрим некоторые способы выживания морской флоры и фауны в этой окружающей среде, которая сильно отличается от нашей.

Солевая регуляция

Рыбы могут пить соленую воду и выводить избыток соли через жабры. Морские птицы также пьют морскую воду, а лишняя соль удаляется через «солевые железы» в носовую полость, а затем вытряхивается птицей. Киты не пьют соленую воду, а получают необходимую влагу их организмов, которыми они питаются.

Кислород

Рыба и другие организмы, которые живут под водой, могут получать кислород из воды либо через их жабры, либо через кожу.

Морские млекопитающие вынуждены всплывать на поверхность, чтобы дышать, поэтому у китов есть дыхательные отверстия сверху на голове, позволяющие вдыхать воздух из атмосферы, сохраняя большую часть тела под водой.

Киты способны оставаться под водой без дыхания в течение часа или более, так как очень эффективно используют свои легкие, наполняя до 90% объема легких с каждым вдохом, а также хранят необычно большое количество кислорода в крови и мышцах при погружении.

Температура

Многие животные океана являются хладнокровными (эктотермическими), и их внутренняя температура тела такая же, как и окружающая их среда. Исключением являются теплокровные (эндотермические) морские млекопитающие, которые должны поддерживать постоянную температуру своего тела независимо от температуры воды. Они имеют подкожный изолирующий слой, состоящий из жира и соединительной ткани. Этот слой подкожного жира позволяет им поддерживать свою внутреннюю температуру тела примерно такой же, как у наземных сородичей, даже в холодном океане. Изолирующий слой гренландского кита может достигать более 50 см в толщину.

Давление воды

В океанах давление воды увеличивается на 15 фунтов на квадратный дюйм каждые 10 метров. В то время как некоторые морские существа редко меняют глубину воды, далеко плавающие животные, такие как киты, морские черепахи и тюлени, за несколько дней путешествуют от мелководья до больших глубин. Как же они справляются с давлением?

Считается, что кашалот способен погружаться более чем на 2,5 км ниже поверхности океана. Одна из адаптаций заключаются в том, что легкие и грудная клетка сжимаются при погружениях на большие глубины.

Кожистая морская черепаха может погружаться более чем на 900 метров. Складные легкие и гибкая раковина помогают им выдерживать высокое давление воды.

Ветер и волны

Животные приливной зоны не нуждаются в адаптации к высокому давлению воды, но должны выдерживать сильное давление ветра и волн. Многие беспозвоночные и растения в этой морской экосистемы обладают способностью цепляться за скалы или другие субстраты, а также имеют твердые защитные оболочки.

В то время как крупные пелагические виды, такие как киты и акулы, не подвержены воздействию шторма, их добыча может перемещать. Например, киты охотятся на копепод, которых может раскидать по разным отдаленным областям во время сильного ветра и волн.

Солнечный свет

Организмы, нуждающиеся в свете, такие как тропические коралловые рифы и связанные с ними водоросли, находятся в мелких, прозрачных водах легко пропускающих солнечный свет.

Так как подводная видимость и уровни освещенности могут меняться, киты не полагаются на зрение, чтобы найти пищу. Вместо этого они находят добычу, используя эхолокацию и слух.

В глубине океанской бездны, некоторые рыбы потеряли свои глаза или пигментацию, потому что они просто не нужны. Другие организмы являются биолюминесцентными, используя светоносные бактерии или свои собственные светопроизводящие органы, чтобы привлечь добычу.

Распределение жизни морей и океанов

От береговой линии до самого глубокого морского дна океан кишит жизнью. Сотни тысяч морских видов варьируются от микроскопических водорослей до самого крупного существа, которое когда-либо жило на Земле, синего кита.

Океан имеет пять основных зон жизни, каждая с уникальными приспособлениями организмов к своей конкретной морской экосистеме.

Эвфотическая зона

Эвфотическая зона является освещенным солнцем верхним слоем океана, приблизительно до 200 метров в глубину. Эвфотическая зона также известна как фотическая и может присутствовать как в озерах с морями, так и в океане.

Солнечный свет в фотической зоне позволяет осуществлять процесс фотосинтеза. Фотосинтез — это процесс, посредством которого некоторые организмы преобразуют солнечную энергию и углекислый газ из атмосферы в питательные вещества (белки, жиры, углеводы и т.д.), и кислород. В океане фотосинтез осуществляется за счет растений и водорослей. Морские водоросли похожи на наземные растения: у них есть корни, стебли и листья.

Фитопланктон — микроскопические организмы, которые включают в себя растения, водоросли и бактерии, также обитают в эвфотической зоне. Миллиарды микроорганизмов образовывают огромные зеленые или синие пятна в океане, которые являются фундаментом пищевой цепи океанов и морей. Благодаря фотосинтезу, фитопланктон ответственен за выработку почти половины кислорода, выброшенного в атмосферу Земли. Мелкие животные, такие как криль (тип креветок), рыбы и микроорганизмы, называемые зоопланктоном, все питаются фитопланктоном. В свою очередь, этих животных едят киты, крупная рыба, морские птицы и люди.

Мезопелагическая зона

Следующая зона, простирающаяся до глубины около 1000 метров, называется мезопелагической зоной. Эта зона также известна как сумеречная зона, так как свет в ее пределах очень тусклый. Отсутствие солнечного света означает, что в мезопелагической зоне практически нет растений, но крупные рыбы и киты ныряют туда, чтобы охотиться. Рыба в этой зоне мелкая и светящаяся.

Батипелагическая зона

Иногда животные из мезопелагической зоны (такие как кашалоты и кальмары) ныряют в батипелагическую зону, которая достигает глубины около 4000 метров. Батипелагическая зона также известна как полуночная зона, потому что свет не достигает ее.

Животные, обитающие в батипелагической зоне, небольшие, но у них часто бывают огромные рты, острые зубы и расширяющиеся желудки, которые позволяют им есть любую пищу, которая попадает в пасть. Большая часть этой пищи поступает из остатков растений и животных, спускающихся с верхних пелагических зон. У многих батипелагических животных нет глаз, потому что они не нужны в темноте. Поскольку давление настолько велико, что трудно найти питательные вещества. Рыбы в батипелагической зоне движутся медленно и имеют сильные жабры для извлечения кислорода из воды.

Абиссопелагическая зона

Вода на дне океана, в абиссопелагической зоне, очень соленая и холодная (2 градуса Цельсия или 35 градусов по Фаренгейту). На глубине до 6000 метров давление очень сильно — 11 000 фунтов на квадратный дюйм. Это делает невозможной жизнь для большинства животных. Фауна этой зоны, чтобы справиться с суровыми условиями экосистемы, выработала причудливые адаптивные особенности.

Многие животные этой зоны, включая кальмаров и рыб, являются биолюминесцентными, то есть производят свет через химические реакции в своих телах. Например, рыба удильщик имеет яркий отросток, расположенный перед его огромным зубастым ртом. Когда свет приманивает мелкую рыбешку, удильщик просто щелкает своими челюстями, чтобы съесть свою добычу.

Ультраабиссаль

Самая глубокая зона океана, найденная в разломах и каньонах, называется ультраабиссаль. Здесь живут немногие организмы, например, изоподы — тип ракообразных, родственный с крабами и креветками.

Беспозвоночные, такие как губки и морские огурцы, процветают в зонах абиссопелагия и ультраабиссаль. Как и многие морские звезды и медузы, эти животные почти полностью зависят от оседающих останков отмерших растений и животных, называемых морским детритом.

Однако не все донные обитатели зависят от морского детрита. В 1977 году океанографы обнаружили сообщество существ на дне океана, питающихся бактериями вокруг отверстий, называемых гидротермальными жерлами. Эти жерла отводят горячую воду, обогащенную минералами из недр Земли. Минералы питают уникальные бактерии, которые, в свою очередь, питают животных, таких как крабы, моллюски и трубчатые черви.

Угрозы для морской жизни

Несмотря на относительно малое представление об океане и его обитателях, человеческая деятельность нанесла этой хрупкой экосистеме колоссальный вред. Мы постоянно видим по телевидению и в газетах, что очередной морской вид оказался под угрозой исчезновения. Проблема может казаться удручающей, но есть надежда и много вещей, которые каждый из нас может сделать, чтобы спасти океан.

Угрозы представленные ниже не имеют какой-либо определенный порядок, поскольку в одних регионах они более актуальны, чем в других, а некоторые обитатели океанов сталкиваются с многочисленными угрозами:

Окисление океанов — если у вас когда-либо был аквариум, вы знаете, что правильный рН воды является важной частью поддержания здоровья ваших рыбок.
Изменение климата — мы постоянно слышим о глобальном потеплении, и не зря — оно негативно влияет, как на морскую, так и на наземную жизнь.
Перелов — это всемирная проблема, которая истощила множество важных промысловых видов рыбы.
Браконьерство и нелегальная торговля — несмотря на законы принятые для защиты морских обитателей, незаконный вылов процветает по сей день.
Сети — морские виды от мелких беспозвоночных до крупных китов могут запутаться и погибнуть в заброшенных рыболовных сетях.
Мусор и загрязнения — различные животные могут запутаться в мусоре, как и в сетях, а разливы нефти наносят огромный ущерб большинству морских обитателей.
Потеря среды обитания — по мере роста населения мира увеличивается антропогенная нагрузка на береговую линию, водно-болотные угодья, леса водорослей, мангровые заросли, пляжи, скалистые берега и коралловые рифы, которые служат домом для тысяч видов.
Инвазивные виды — виды введенные в новую экосистему способны нанести серьезный вред родным обитателям, так как из-за отсутствия естественных хищников у них может произойти демографический взрыв.
Морские суда — корабли могут нанести смертельные повреждения крупным морским млекопитающим, а также создают много шума, переносят на себе инвазивные виды, уничтожают якорями коралловые рифы, приводят к выбросу химических веществ в океан и атмосферу.
Океанский шум — в океане много естественных шумов являющихся неотъемлемой частью этой экосистемы, но искусственные шумы способны нарушить ритм жизни многих морских обитателей.

Источник