Особливості та розподіл життя в морях та океанах

Світовий океан покриває понад 70% Землі. Він містить близько 1,35 мільярдів кубічних кілометрів води, що становить близько 97% усієї води на планеті. Океан підтримує все життя на планеті, а також робить її синьою, якщо подивитися з космосу. Земля - ​​єдина планета в нашій сонячній системі, яка, як відомо, містить рідку воду.

Хоча океан є однією суцільною водоймою, океанографи розділили його на чотири основні області: Тихоокеанську, Атлантичну, Індійську та Арктичну. Атлантичний, Індійський та Тихий океани об'єднуються у крижані води навколо Антарктиди. Деякі фахівці виділяють цей район як п'ятий океан, найчастіше званий Південним.

Щоб зрозуміти життя океанів, ви повинні спочатку дізнатися про його визначення. Фраза «морське життя» охоплює всі організми, що живуть у солоній воді, які включають широке розмаїття рослин, тварин та мікроорганізмів, таких як бактерії та археї.

Існує велика різноманітність морських видів, які варіюються від крихітних одноклітинних організмів до гігантських блакитних китів. У міру того, як вчені відкривають нові види, більше дізнаються про генетичний склад організмів і вивчають викопні зразки, вони вирішують, як групувати океанічну флору і фауну. Нижче наведено список основних типів чи таксономічних груп живих організмів в океанах:

• Кільчасті черви (Annelida);
• Членистоногі (Arthropoda);
• Хордові (Chordata);
• Жабущі, або кнідарії (Cnidaria);
• Гребінці (Ctenophora);
• Голкошкірі (Echinodermata);
• Молюски (Mollusca)
• Губки (Porifera).

Є також кілька типів морських рослин. До найпоширеніших відносяться Chlorophyta, або зелені водорості, та Rhodophyta, або червоні водорості.

Адаптація морського життя

З точки зору наземної тварини, подібної до нас, океан може бути суворим середовищем. Однак морське життя пристосоване для життя в океані. , протистояти підвищеному тиску води, адаптація до нестачі світла. зоні мають справу з екстремальними температурами, сонячним світлом, вітром та хвилями.

Існують сотні тисяч видів морського життя, від крихітного зоопланктону до гігантських китів.

• Регулююче споживання солі;
• Одержання кисню;
• Адаптація до тиску води;
• Хвилі та зміна температури води;
• Отримання достатньої кількості світла.

Нижче ми розглянемо деякі способи виживання морської флори та фауни у цьому навколишньому середовищі, яке сильно відрізняється від нашого.

Сольова регуляція

Риби можуть пити солону воду і виводити надлишок солі через зябра. якими вони харчуються.

Кисень

Риба та інші організми, які живуть під водою, можуть отримувати кисень з води або через їх зябра або через шкіру.

Морські ссавці змушені спливати на поверхню, щоб дихати, тому кити мають дихальні отвори зверху на голові, що дозволяють вдихати повітря з атмосфери, зберігаючи більшу частину тіла під водою.

Кити здатні залишатися під водою без дихання протягом години або більше, тому що дуже ефективно використовують свої легені, наповнюючи до 90% обсягу легень з кожним вдихом, а також зберігають незвичайно велику кількість кисню в крові та м'язах при зануренні.

Температура

Багато тварин океану є холоднокровними (ектотермічними), і їх внутрішня температура тіла така ж, як і навколишнє середовище. Винятком є ​​теплокровні (ендотермічні) морські ссавці, які мають підтримувати постійну температуру свого тіла незалежно від температури води. Вони мають підшкірний ізолюючий шар, що складається з жиру та сполучної тканини. Цей шар підшкірного жиру дозволяє їм підтримувати свою внутрішню температуру тіла приблизно такий самий, як у наземних родичів, навіть у холодному океані. Ізолюючий шар гренландського кита може досягати більше 50 см завтовшки.

Тиск води

В океанах тиск води зростає на 15 фунтів на квадратний дюйм кожні 10 метрів. У той час як деякі морські істоти рідко змінюють глибину води, тварини, що далеко плавають, такі як кити, морські черепахи і тюлені, за кілька днів подорожують від мілководдя до великих глибин. Як вони справляються з тиском?

Вважається, що кашалот здатний поринати більш ніж на 2,5 км нижче поверхні океану. Одна з адаптацій полягають у тому, що легені та грудна клітка стискаються при зануренні на великі глибини.

Шкіряста морська черепаха може занурюватись більш ніж на 900 метрів.Складні легкі та гнучкі раковини допомагають їм витримувати високий тиск води.

Вітер та хвилі

Тварини приливної зони не потребують адаптації до високого тиску води, але мають витримувати сильний тиск вітру та хвиль. Багато безхребетних і рослин у цій морській екосистемі мають здатність чіплятися за скелі або інші субстрати, а також мають тверді захисні оболонки.

У той час як великі пелагічні види, такі як кити та акули, не схильні до впливу шторму, їх видобуток може переміщати. Наприклад, кити полюють на копепод, яких може розкидати по різних віддалених областях під час сильного вітру та хвиль.

Сонячне світло

Організми, які потребують світла, такі як тропічні коралові рифи і пов'язані з ними водорості, знаходяться в дрібних, прозорих водах, що легко пропускають сонячне світло.

Так як підводна видимість та рівні освітленості можуть змінюватися, кити не покладаються на зір, щоб знайти їжу. Натомість вони знаходять видобуток, використовуючи ехолокацію та слух.

У глибині океанської прірви деякі риби втратили свої очі або пігментацію, тому що вони просто не потрібні. Інші організми є біолюмінесцентними, використовуючи світлоносні бактерії або свої власні світлопродукуючі органи, щоб залучити видобуток.

Розподіл життя морів та океанів

Від берегової лінії до найглибшого морського дна океан кишить життям. Сотні тисяч морських видів варіюються від мікроскопічних водоростей до найбільшої істоти, яка будь-коли жила на Землі, синього кита.

Океан має п'ять основних зон життя, кожна з унікальними пристосуваннями організмів до своєї конкретної морської екосистеми.

Евфотична зона

Евфотична зона є освітленим сонцем верхнім шаром океану приблизно до 200 метрів у глибину. Евфотична зона також відома як фотична і може бути присутньою як в озерах з морями, так і в океані.

Сонячне світло у фотичній зоні дозволяє здійснювати процес фотосинтезу. Фотосинтез - це процес, за допомогою якого деякі організми перетворюють сонячну енергію та вуглекислий газ з атмосфери в поживні речовини (білки, жири, вуглеводи тощо), та кисень. В океані фотосинтез здійснюється за рахунок рослин та водоростей. Морські водорості схожі на наземні рослини: у них є коріння, стебла та листя.

Фітопланктон - мікроскопічні організми, які включають рослини, водорості і бактерії, також мешкають в евфотичній зоні. Мільярди мікроорганізмів утворюють величезні зелені чи сині плями в океані, які є фундаментом харчового ланцюга океанів та морів. Завдяки фотосинтезу, фітопланктон є відповідальним за вироблення майже половини кисню, викинутого в атмосферу Землі. Дрібні тварини, такі як криль (тип креветок), риби та мікроорганізми, звані зоопланктоном, всі харчуються фітопланктоном. У свою чергу, цих тварин їдять кити, велика риба, морські птахи та люди.

Мезопелагічна зона

Наступна зона, що тягнеться до глибини близько 1000 метрів, називається мезопелагічною зоною. Ця зона також відома як сутінкова зона, так як світло в її межах дуже тьмяне. Відсутність сонячного світла означає, що в мезопелагічній зоні практично немає рослин, але великі риби та кити пірнають туди, щоб полювати. Риба в цій зоні дрібна і світиться.

Батипелагічна зона

Іноді тварини з мезопелагічної зони (такі як кашалоти та кальмари) пірнають у батипелагічну зону, що досягає глибини близько 4000 метрів. Батипелагічна зона також відома як північна зона, тому що світло не досягає її.

Тварини, що мешкають у батипелагічній зоні, невеликі, але в них часто бувають величезні роти, гострі зуби і шлунки, що розширюються, що дозволяють їм їсти будь-яку їжу, яка потрапляє в пащу. Більшість цієї їжі надходить із залишків рослин і тварин, що спускаються з верхніх пелагічних зон. У багатьох батипелагічних тварин немає очей, бо вони не потрібні у темряві. Оскільки тиск настільки великий, що важко знайти поживні речовини. Риби в батипелагической зоні рухаються повільно і мають сильні зябра для вилучення кисню з води.

Абісопелагічна зона

Вода на дні океану, в абісопелагічній зоні, дуже солона і холодна (2 градуси Цельсія або 35 градусів за Фаренгейтом). На глибині до 6000 метрів тиск дуже сильний — 11 000 фунтів на квадратний дюйм. Це унеможливлює життя для більшості тварин. Фауна цієї зони, щоб упоратися із суворими умовами екосистеми, виробила химерні адаптивні особливості.

Багато тварин цієї зони, включаючи кальмарів та риб, є біолюмінесцентними, тобто виробляють світло через хімічні реакції у своїх тілах. Наприклад, риба вудильник має яскравий відросток, розташований перед його величезним зубастим ротом. Коли світло приманює дрібну рибку, вудильник просто клацає своїми щелепами, щоб з'їсти свою здобич.

Ультраабіссаль

Найглибша зона океану, знайдена в розломах та каньйонах, називається ультраабіссалем.Тут живуть небагато організмів, наприклад, ізоподи — тип ракоподібних, споріднений із крабами та креветками.

Безхребетні, такі як губки та морські огірки, процвітають у зонах абісопелагії та ультраабісаль. Як і багато морських зірок і медуз, ці тварини майже повністю залежать від осідаючих останків відмерлих рослин і тварин, званих морським детритом.

Проте чи все донні жителі залежить від морського детриту. У 1977 році океанографи виявили співтовариство істот на дні океану, що живляться бактеріями навколо отворів, званих гідротермальними жерлами. Ці жерла відводять гарячу воду, збагачену мінералами надр Землі. Мінерали живлять унікальні бактерії, які, у свою чергу, живлять тварин, таких як краби, молюски та трубчасті черв'яки.

Загрози для морського життя

Незважаючи на відносно мале уявлення про океан та його мешканців, людська діяльність завдала цій тендітній екосистемі колосальної шкоди. Ми постійно бачимо по телебаченню та в газетах, що черговий морський вигляд опинився під загрозою зникнення. Проблема може здаватися гнітючою, але є надія і багато речей, які кожен з нас може зробити, щоб урятувати океан.

Загрози, представлені нижче, не мають певного порядку, оскільки в одних регіонах вони більш актуальні, ніж в інших, а деякі жителі океанів стикаються з численними загрозами:

• Окислення океанів - якщо у вас коли-небудь був акваріум, ви знаєте, що правильний рН води є важливою частиною підтримки здоров'я рибок.
• Зміна клімату — ми постійно чуємо про глобальне потепління, і не дарма — воно негативно впливає як на морське, так і наземне життя.
• Перелов - це всесвітня проблема, яка виснажила безліч важливих промислових видів риби.
• Браконьєрство та нелегальна торгівля — незважаючи на закони, прийняті для захисту морських мешканців, незаконний вилов процвітає донині.
• Мережі – морські види від дрібних безхребетних до великих китів можуть заплутатися та загинути у занедбаних рибальських мережах.
• Сміття та забруднення — різні тварини можуть заплутатися у смітті, як і в мережах, а розливи нафти завдають величезної шкоди більшості морських мешканців.
• Втрата довкілля — у міру зростання населення світу збільшується антропогенне навантаження на берегову лінію, водно-болотні угіддя, ліси водоростей, мангрові зарості, пляжі, скелясті береги та коралові рифи, які є домом для тисяч видів.
• Інвазивні види - види введені в нову екосистему здатні завдати серйозної шкоди рідним мешканцям, тому що через відсутність природних хижаків у них може статися демографічний вибух.
• Морські судна - кораблі можуть завдати смертельних ушкоджень великим морським ссавцям, а також створюють багато шуму, переносять на собі інвазивні види, знищують якорями коралові рифи, призводять до викиду хімічних речовин в океан та атмосферу.
• Океанський шум - в океані багато природних шумів є невід'ємною частиною цієї екосистеми, але штучні шуми здатні порушити ритм життя багатьох морських мешканців.

Під покровом моря: 12 разючих морських мешканців

Таку назву ця тварина отримала завдяки ухоподібним утворам, що виступають з верхньої частини його голови, які нагадують вуха діснеївського слоненя Дамбо. Втім, наукова назва цієї тварини – гримпотевтіс.Ці симпатичні істоти живуть на глибинах від 3000 до 4000 метрів і є одними з рідкісних восьминогів.

Найбільші особини цього роду становили 1,8 метра завдовжки і важили близько 6 кг. Більшість часу ці восьминоги плавають над морським дном у пошуках їжі – багатощетинкових черв'яків і різних ракоподібних. До речі, на відміну від інших восьминогів ці ковтають свою здобич цілком.

2. Нетопір короткорилий

Ця риба привертає увагу насамперед своїм незвичайним зовнішнім виглядом, а саме яскраво-червоними губами на передній частині тіла. Як вважалося раніше, вони необхідні залучення морських жителів, якими харчується нетопир. Однак невдовзі вдалося з'ясувати, що цю функцію виконує невелика освіта на голові риби, яка називається еською. Воно виділяє специфічний запах, який приваблює хробаків, рачків та дрібну рибу.

Незвичайний «образ» нетопіра доповнює не менш дивовижний спосіб його пересування у воді. Будучи поганим плавцем, він ходить дном на грудних плавцях. Нетопір короткорилий - глибоководна риба, і мешкає у водах поблизу Галапагоських островів.

3. Гіллясті офіури

Ці глибоководні морські тварини мають безліч розгалужених променів. Причому кожен з променів може бути в 4-5 разів більше, ніж тіло цих офіур. За допомогою них тварина ловить зоопланктон та іншу їжу. Як і в інших голкошкірих, у гіллястих офіур немає крові, і газообмін здійснюється за допомогою спеціальної водно-судинної системи.

Зазвичай гіллясті офіури важать близько 5 кг, їх промені можуть досягати 70 см завдовжки (у гіллястих офіур Gorgonocephalus stimpsoni), а тіло – 14 см у діаметрі.

Подивіться на химерний стиль плавання офіури на відео, знятому однією з наукових глибоководних експедицій кілька років тому (офіуру, що пливе, можна бачити на 1:13-2:13 хвилинах).

4. Трубкорил арлекін

Це один із найменш вивчених видів, які вміють при необхідності зливатися з дном або імітувати гілочку водорості. Саме поруч із чагарниками підводного лісу на глибині від 2 до 12 метрів ці істоти намагаються триматися, щоб у небезпечній ситуації вони змогли придбати забарвлення ґрунту чи найближчої рослини. У «спокійний» для арлекінів час вони неспішно плавають головою в пошуках їжі.

Дивлячись на фотографію трубкорила арлекіна, нескладно здогадатися, що вони перебувають у спорідненості з морськими ковзанами та голками. Втім, вони помітно відрізняються на вигляд: наприклад, у арлекіна більш довгі плавці. До речі, така форма плавників допомагає рибі-примарі виношувати потомство. За допомогою подовжених черевних плавців, покритих з внутрішньої сторони ниткоподібними виростами, самка арлекіна утворює спеціальну сумку, в якій виношує ікру.

5. Краб-єті

У 2005 році експедиція, що досліджувала Тихий океан, виявила на глибині 2400 метрів вкрай незвичайних раків з неповнохвистих інфразагону, які були вкриті «хутром». Через цю особливість (а також забарвлення) їх назвали «краби-єті» (Kiwa hirsuta).

Втім, це було не хутро у прямому розумінні цього слова, а довгі перисті щетинки, що покривають груди та кінцівки ракоподібних. За словами вчених, у щетинках живе безліч нитчастих бактерій. Ці бактерії очищають воду від отруйних речовин, що викидаються гідротермальними джерелами, поруч із якими живуть «краби-йєті». Також існує припущення, що ці ж бактерії є для крабів їжею.

6. Шишечник

Ця риба, що мешкає в тропічних і субтропічних водах Індійського і Тихого океанів, зустрічається на рифах і в бухтах. Через свої невеликі плавці і жорстку луску вона вкрай повільно плаває.

Будучи нічною рибою, день шишечник проводить у печерах та під скельними виступами. Так, в одному морському заповіднику в Новому Південному Уельсі було зареєстровано невелику групу шишечників, яка ховалася під одним і тим самим виступом принаймні 7 років.

Вночі ця риба випливає з укриття та вирушає на полювання на піщані мілини, висвітлюючи собі шлях за допомогою органів свічення, фотофорів. Це світло виробляється колонією симбіотичних бактерій Vibrio fischeri, які оселилися у фотофорах. Бактерії можуть залишити фотофори та просто жити у морській воді. Однак їхня люмінесценція тьмяніє через кілька годин після залишення ними фотофор. Цікаво, що світло, що випускається органами світіння, риби також використовують і для спілкування з родичами.

7. Губка-ліра

Наукова назва цієї тварини Chondrocladia лира. Вона є одним із видів м'ясоїдних глибоководних губок, і вперше була виявлена ​​біля каліфорнійського узбережжя на глибині 3300-3500 метрів у 2012 році.

Губка-ліра отримала свою назву завдяки своєму зовнішньому вигляду, що нагадує арфу чи ліру. Так, ця тварина утримується на морському дні за допомогою ризоїдів, коренеподібних утворень. З їхньої верхньої частини тягнеться від 1 до 6 горизонтальних столонів, а на них на рівній відстані один від одного розташовані вертикальні «гілки» з лопатообразними структурами на кінці.

Оскільки губка-ліра пліткова, цими «гілками» вона захоплює видобуток, наприклад, ракоподібних.І як тільки їй вдасться це зробити, вона почне виділяти травну мембрану, яка обволікатиме видобуток. Тільки після цього губка-ліра зможе всмоктати через пори розщеплену видобуток. Найбільша зареєстрована губка-ліра сягає майже 60 сантиметрів завдовжки.

8. Клоунові

Риби, що мешкають майже у всіх тропічних і субтропічних морях і океанах, з сімейства клоунових - одні з найшвидших хижаків на планеті. Адже вони здатні зловити видобуток менше, ніж за секунду!

Так, побачивши потенційну жертву, «клоун» відстежуватиме її, залишаючись нерухомим. Безумовно, видобуток не помітить його, адже риби цього сімейства своїм зовнішнім виглядом зазвичай нагадують рослину чи нешкідливу тварину. У деяких випадках, коли жертва підходить ближче, хижак починає рухати еською, відростком переднього спинного плавця, що нагадує «вудку», чим змушує жертву ще більше наблизитися. І як тільки риба чи інша морська тварина виявиться досить близько до «клоуна», він раптово відкриє свій рот і проковтне видобуток, витративши на це лише 6 мілісекунд! Така атака настільки блискавична, що її неможливо побачити без уповільненої зйомки. До речі, обсяг ротової порожнини риби під час лову жертви найчастіше збільшується у 12 разів.

Крім швидкості клоунових, не менш важливу роль у їхньому полюванні відіграє незвичайна форма, забарвлення та текстура їхнього покриву, що дозволяють цим рибам мімікрувати. Деякі клоунові нагадують каміння чи корали, інші – губки чи асцидії. А у 2005 році було виявлено саргасовий морський клоун, який імітує водорості. «Камуфляж» клоунових може бути настільки гарний, що морські слимаки нерідко повзають цими рибами, приймаючи їх за корали.

Втім, «камуфляж» потрібний їм не лише для полювання, а й для захисту. Цікаво, що під час полювання клоун іноді сам підкрадається до видобутку. Він буквально підходить до неї, використовуючи свої грудні та черевні плавці. Ходити ці риби можуть двома способами. Вони можуть по черзі переміщати свої грудні плавці, не залучаючи черевні, а можуть переносити вагу тіла з грудних плавців на черевні. Ходу останнім способом можна назвати повільним галопом.

9. Рак-богомол

Раки-богомоли, що мешкають на невеликій глибині в тропічних і субтропічних морях, мають найскладніші очі в світі. Якщо людина може розрізняти 3 основних кольори, то рак-богомол – 12. Також ці тварини сприймають ультрафіолетове та інфрачервоне світло та бачать різні види поляризації світла. Багато тварин здатні бачити лінійну поляризацію. Наприклад, риби та ракоподібні використовують її для навігації та виявлення видобутку. Проте лише раки-богомолы здатні бачити як лінійну поляризацію, і більш рідкісну, кругову.

Такі очі дають можливість ракам-богомолам розпізнавати різні типи коралів, своїх жертв та хижаків. Крім того, під час полювання на рак важливо наносити точні удари своїми загостреними хапальними ногами, в чому також йому допомагають очі. До речі, впоратися з жертвою або хижаком, які можуть бути значно більшими за розміром, ракам-богомолам допомагають і гострі, зазубрені членики на хапальних ногах. Так, під час атаки рак-богомол робить кілька швидких ударів своїми ногами, чим завдає серйозних ушкоджень жертві або вбиває її.

10. Малорота макропінна

Малорота макропінна, що мешкає в глибинах північної частини Тихого океану, має дуже незвичайний зовнішній вигляд.У неї прозоре чоло, крізь яке вона може виглядати здобич своїми трубчастими очима. Унікальну рибу відкрили 1939 року. Однак у той час не вдалося досить добре її вивчити, зокрема будову циліндричних очей риби, які можуть переміщатися з вертикального положення в горизонтальне і навпаки. Це вдалося зробити лише у 2009 році.

Тоді стало ясно, що яскраво-зелені очі цієї невеликої риби (вона не перевищує 15 см у довжину) знаходяться у заповненій прозорою рідиною камері голови. Цю камеру покриває щільна, але водночас еластична прозора оболонка, яка кріпиться до луски на тілі малоротої макропіни.

Яскравий зелений колір очей риби пояснюється наявністю у них специфічного жовтого пігменту. Оскільки для малоротої макропіни характерна особлива будова очної мускулатури, то її очі циліндричної форми можуть бути як у вертикальному положенні, так і в горизонтальному, коли риба може дивитися прямо через прозору голову. Таким чином макропін може помітити видобуток, і коли та знаходиться попереду неї, і коли плаває над нею. А як тільки видобуток - зазвичай це зоопланктон - виявляється на рівні рота риби, та швидко вистачає її.

11. Морський павук

Ці членистоногі, які насправді не є павуками або хоча б павукоподібними, поширені у Середземному та Карибському морях, а також у Північному Льодовитому та Південному океанах. Сьогодні відомо понад 1300 видів цього класу, деякі представники яких досягають 90 см завдовжки. Втім, більшість морських павуків все ж таки мають невеликий розмір.

Ці тварини мають довгі лапи, яких зазвичай буває близько восьми. Також у морських павуків є спеціальний придаток (хоботок), який використовується для всмоктування їжі в кишечник.Більшість з цих тварин є плотоядними і харчуються губками, багатощетинковими черв'яками і мошанками.

Так, наприклад, морські павуки нерідко харчуються актініями: вони вставляють свій хоботок у тіло актинії і починають всмоктувати його вміст. А оскільки актинії зазвичай більше морських павуків, то вони майже завжди виживають після таких тортур. Морські павуки живуть у різних частинах світу: у водах Австралії, Нової Зеландії, біля Тихоокеанського узбережжя США, у Середземному та Карибському морях, а також у Північному Льодовитому та Південному океанах. Причому найбільш поширені вони в мілководді, але можуть бути виявлені і на глибині до 7000 метрів. Часто вони ховаються під камінням чи маскуються серед водоростей.

"Павуки" на Марсі. Що таке?

12. Cyphoma gibbosum

Забарвлення раковини цього оранжево-жовтого равлика здається дуже яскравим. Однак такий колір мають лише м'які тканини живого молюска, а не раковина. Зазвичай равлики Cyphoma gibbosum досягають 25-35 мм завдовжки, які раковина – 44 мм. Ці тварини мешкають у теплих водах західної частини Атлантичного океану, у тому числі в Карибському морі, Мексиканській затоці та водах Малих Антильських островів на глибині до 29 метрів.

Варто зазначити, що яскравий зовнішній вигляд цих равликів нерідко ставить їхнє життя під загрозу, оскільки часто приваблює колекціонерів черепашок, які не знають про те, що насправді раковина має білий колір.