Условия существования и распространения животных в море

Океаны и моря представляют собой самую крупную жизненную область Земли — 71% поверхности планеты. Они включают наиболее богатую фауну — 64% видов животных. Вместе с тем в океане и поныне есть представители очень древних групп животных, которые за миллионы лет изменились сравнительно мало.

Между наземными и водными средами наблюдаются существенные различия в их физико-химических свойствах. Особое экологическое значение для морских организмов имеют распределение тепла, плотность воды, давление, глубина проникновения солнечной радиации, содержание газов и растворенных солей, течения.

Температура играет важную роль в жизни водных животных. Источником тепла в морях служит энергия солнечной радиации. В морях наблюдается вертикальное зональное распределение температур, которое нарушается течениями. Верхний слой (термосфера) характеризуется сезонными изменениями температуры, а на глубине 300−500 м наблюдается скачок температур, так называемый термоклин. В переходном от него слое (1500 м) температура, не испытывая сезонных изменений, медленно понижается — слой постоянного термоклина. Глубинный слой имеет относительно постоянную температуру (3−4°С в низких широтах, около 0°- в полярных).

По горизонтали также отмечаются изменения температуры моря, причем на малых расстояниях. Причинами этого могут быть теплые или холодные течения, впадение речных вод, приливы и отливы, а также подводный рельеф.

Плотность тканей морских животных примерно равна плотности морской воды в поверхностных слоях. Давление, которое испытывают эти организмы, возрастает при погружении их на каждые 10 м соответственно на 101,325 кПа. Внешнее давление нейтрализуется внутренним, что и позволяет животным обитать на больших глубинах.

Свет оказывает существенное влияние на распределение животных в море. По мере увеличения глубины степень проникновения солнечной радиации уменьшается — на глубине 1 м инфракрасное излучение полностью поглощается, а видимый свет наполовину слабее, чем на поверхности. На глубине 200−400 м света уже не хватает для существования растений. Большие глубины практически лишены освещения, и животные там обитают в темноте.

Содержание кислорода в морской воде колеблется незначительно. Насыщение им осуществляется в верхних слоях (9 мл/л при 0°С), где живут растения и наблюдается волнение и перемещение вод. В экваториальных водах оно значительно меньше (не более 3 мл/л), а иногда падает до нуля (близ Аравии). Холодная вода наиболее «кислородоёмкая» и по мере приближения к полюсам содержание кислорода в морской воде увеличивается. На глубине 1000−1500 м концентрация его повышается из-за холодных течений, идущих из северных в бореальные области океана. В некоторых местах кислород полностью отсутствует (Чёрное море).

Солёность имеет большое значение в морской воде. В открытом океане средняя концентрация растворенных солей равна 3,5%, в тропических морях, где велико испарение, она бывает выше, а в полярных водах ниже, особенно летом (из-за тающих льдов). Внутренние моря довольно сильно отличаются по концентрации солей — в Красном море солёность доходит до 40%, а в Балтийском — менее 29%, падая на поверхности до 1%. Солёность морской воды подвержена значительным пространственным и сезонным колебаниям.

Течения являются важнейшим фактором существования и распространения морских организмов. Они влияют на распределение температуры в море, смещая его температурные зоны, а также на солёность отдельных участков. Основные океанические течения описывают гигантские круговороты. Это объясняется вращением Земли (эффектом Кориолиса) и тем, что Южная Америка, Африка и Юго-Восточная Азия преграждают путь пассатным течениям, отклоняя их к северу и югу.

Течения делятся на тёплые и холодные. Первые возникают в тропической зоне, вторые приносят воду из приполярных областей. Некоторые течения проходят в определенном направлении и постепенно исчезают (Гольфстрим), другие образуют замкнутый круг (Экваториальное противотечение в тропической части Атлантики).

Течения часто определяют количественное богатство животного населения моря. Там, где сходятся течения разных температур, возникают сильные восходящие токи воды — апвелинг. Они поднимают в поверхностные зоны океана обогащенные питательными веществами громадные массы воды.

В море можно выделить две основные группы биотопов в зависимости от того, имеется ли у них твёрдый субстрат в виде дна (берега) — бенталь или нет — пелагиаль.

Пелагическая зона — это акватория и толща океана, где обитатели в течение всей жизни пассивно или активно плавают (планктон и нектон). Нектон представлен рыбами, китообразными, крупными головоногими моллюсками. Представители планктона совершает плавательные движения, но они обеспечивают лишь незначительные, в основном вертикальные перемещения, не позволяющие противостоять течениям.

Бенталь имеет более сложное вертикальное расчленение. В ней различают:

1) Литораль — охватывает поверхность континентального шельфа (материковая отмель) от зоны заплеска (участки, не заливающиеся водой, но постоянно увлажненные брызгами морской воды) до начала материкового ската. Занимает область континентального шельфа (7,5% площади дна Мирового океана), чрезвычайно богатая животным населением (разнообразие биотопов и обилие пищи).

На литорали имеется ряд особых биотопов: коралловые рифы и мангровые заросли. Коралловые рифы встречаются в тропической части океана (между 30° северной и 30° южной широт), где создаются довольно сложные биоценозы. Мангровые заросли типичны для побережий тропической зоны в виде вечнозеленых низкорослых (до 10 м) деревьев и кустарников, защищённые от прибоя и штормов коралловыми рифами или прибрежными островами. Деревья растут у самого уреза воды в приливно-отливной зоне на илистом субстрате, опираясь на обнаженные до половины корни-подпорки, из которых вырастают новые деревья. Кроме корней-подпорок, мангры имеют надземные дыхательные корни, способные поглощать кислород из атмосферы.

Фауна мангровых зарослей довольно бедна. Их жители (моллюски, крабы, раки-скрипачи и рыбы) эвригалинны. Среди них выделяется илистый прыгун, который при помощи грудных плавников взбирается на мангры и ловит насекомых. У него хорошо развито кожное дыхание, а глаза видят и в воде, и в воздухе.

2) Абиссаль — глубоководная зона ложа океана (ниже 2000;2500 м), занимает около 80% морского дна. Здесь нет фотосинтезирующих растений и постоянно царит тьма, держится ровная температура (в Северной Атлантике 3 °C, на экваторе 4 °C, в Антарктике 0,5°С), течения весьма слабые, солёность высокая, грунт очень мягкий, илистый, а давление чрезвычайно велико. Ресурсы пищи ограничены и представлены детритом, падающим сверху. Главными обитателями являются иглокожие, питающиеся илом и фильтраторы (актинии, черви, моллюски, стеклянные губки), а также крабы и морские пауки-пантоподы, часть из которых детритоядные, другие — хищники. Многие глубоководные животные либо утратили органы зрения, либо приобрели огромные глаза, располагающиеся на стебельках.

Резкой границы между литоралью и абиссалью нет, их разделяет переходная батиальная зона.