Всего за 100 руб. Купить полную версию
...
Сезонные различия температуры наблюдаются лишь в верхнем слое – до глубины 500–1000 метров. А вот на глубинах свыше 1000 метров температура морской воды в течение всего года изменяется незначительно.
Важнейшее условие жизни в морях и океанах – это растворенный в воде кислород, которым дышат морские организмы. Источником кислорода в воде преимущественно являются водоросли, в которых осуществляется фотосинтез. По этой причине в поверхностных слоях кислорода содержится больше, чем в глубинных.
В газах, растворенных в воде, кислорода в среднем 35 %. Для сравнения: в атмосфере его 21 %.
Морские растения, как и растения на суше, содержат хлорофилл, зеленый пигмент, обусловливающий их окраску. Благодаря ему водоросли могут использовать энергию солнечного света при химических процессах внутри клетки – так осуществляется процесс фотосинтеза. При этом вода, захваченная растениями, сначала разлагается на водород и кислород. Затем кислород выделяется из клетки, а оставшийся водород соединяется с углекислым газом, поглощенным из окружающей воды. Так образуются углеводы (глюкоза, крахмал). Затем в теле водоросли за счет соединения углеводов с фосфором, азотом и другими элементами, поглощенными из воды, образуются белок и другие органические вещества.
Морские течения отлично перемешивают воду, и кислород распространяется до самого дна океанов. Местами, где перемешивание глубинных вод затруднено, свободного кислорода нет – например, в Аравийском море (на глубинах более 100 метров) и в Черном море (на глубинах свыше 200 метров). Здесь другие организмы, кроме бактерий сероводородного брожения, существовать не могут, и воды насыщаются сероводородом.
...
Всего в морской воде растворено более 70 элементов, то есть почти вся Периодическая таблица Д. И. Менделеева. Удивительно, но одного только золота в "кладовых Нептуна" содержится более 6 миллионов тонн! Это, между прочим, в десятки тысяч раз превосходит запасы желтого металла, имеющиеся у всех государств мира вместе взятых. Для перевозки такого количества золота потребовалось бы около ста тысяч вагонов. А главные по весу элементы – это соединение хлора и натрия, то есть обычная поваренная соль. В среднем в одном килограмме океанической воды содержится 35 г всех веществ.
Общее количество соли в морях и океанах составляет 50 000 000 миллиардов тонн. Если выпарить всю воду морей и океанов, то всей морской солью можно укрыть планету слоем в 45 метров, а поверхность суши – слоем 150-метровой толщины, то есть получился бы "ковер" высотой с 50-этажный дом. Подсчитано, что из океанической соли можно было бы также насыпать вдоль всего экватора вал шириной в километр и высотой 280 метров.
В поверхностных слоях воды и неглубоких прибрежных местах морей и океанов живут и развиваются разнообразные водоросли. Среди них – огромное количество мелких одноклеточных, живущих в толще воды (это фитопланктон ), и прикрепленных ко дну в прибрежной зоне крупных водорослей (это фитобентос [11] ).
Точного определения понятия "водоросли" нет. Буквально оно означает лишь то, что это растения, живущие в воде. Однако, с научной точки зрения, не все растения, живущие в воде, можно назвать водорослями.
Например, тростник, камыш, кувшинки и ряски являются семенными (или цветковыми) растениями. Термин "водоросли" к ним неприменим, и правильнее называть их водяными растениями.
Как бы то ни было, в морях и океанах живет множество разнообразных водорослей. Некоторые из них, свободно плавая в воде, входят в состав планктона или образуют более заметные скопления, например, тину. Другие водоросли, как уже говорилось, входят в состав прикрепленного ко дну бентоса.
Водоросли – это низшие растения. Их тело не состоит из корня, стебля и листьев, ткани не подразделяются по строению и функциям, цветки и семена отсутствуют (водоросли размножаются вегетативно или спорами).
Водоросли сильно различаются своим внешним видом и строением, а их размеры колеблются от нескольких тысячных долей миллиметра до полусотни метров.
Морские водоросли
Самые крупные морские водоросли нередко образуют целые подводные луга или даже леса, тянущиеся порой на десятки километров.
Как организмы, содержащие хлорофилл, водоросли нуждаются для своего развития в свете. Но солнечные лучи не проникают на большие глубины. Это объясняется прежде всего тем, что часть солнечных лучей отражается от поверхности воды. Чем ниже солнце над горизонтом, тем больший процент лучей отражается от морской поверхности. Поэтому, кстати, в полярных морях свет проникает на меньшую глубину, чем в экваториальных водах.
К тому же вода очень сильно поглощает и рассеивает свет, и с глубиной спектральный состав луча меняется. Например, красные лучи быстро поглощаются верхними слоями воды и исчезают на глубине примерно 10 метров, оранжевые исчезают на глубине 100 метров, а зеленые – на глубине 500 метров, и только синие лучи проникают до 1000 метров. Водоросли особенно нуждаются в красных и оранжевых лучах и в меньшей мере – в зеленых. Поэтому водоросли в море встречаются в основном на глубине до 100 метров, реже – до 200 метров (в морях с более прозрачной водой).
Водоросли подразделяются на большое количество так называемых "отделов".
По одной из современных систем, они делятся на 12 отделов: красные, бурые, сине-зеленые, прохлорофитовые, золотистые, диатомовые, криптофитовые, динофитовые, желто-зеленые, эвгленовые, зеленые и харовые. Всего известно около 30 000 видов водорослей.
Наука о водорослях называется альгология или фикология , и ее рассматривают как самостоятельный раздел ботаники.
Окраска водорослей, как уже говорилось, весьма разнообразна – красная, зеленая, розовая, оранжевая, почти черная, фиолетовая, голубая и т. д. Обусловлено это тем, что одни водоросли содержат только хлорофилл (зеленый пигмент), а другие – еще и ряд других пигментов, окрашивающих их в различные цвета.
Водорослям в целом свойственна широкая амплитуда солеустойчивости, но конкретные виды в большинстве своем стеногалинные , то есть способные обитать лишь при определенном значении солености. Эвригалинных видов водорослей, которые могут существовать при разной солености, сравнительно немного.
А вот что касается температурной устойчивости, то водорослям свойственны очень широкие ее диапазоны. Например, некоторые их виды прекрасно себя чувствуют как в горячих источниках, так и вблизи поверхности льда.
По отношению к температуре среди водорослей выделяют эвритермные виды, существующие в широком температурном диапазоне (например, зеленые водоросли), и стенотермные , приспособленные к очень узким температурным зонам. К стенотермным относятся, например, криофильные (холодолюбивые) водоросли, растущие только при температуре, близкой к 0 °C и термофильные (теплолюбивые) водоросли, которые погибают при температурах ниже +30 °C.
Как известно, планктон – это совокупность организмов, населяющих толщу воды континентальных и морских водоемов, которые не могут противостоять переносу течениями (то есть, они как бы парят в воде). В состав планктона входит фитопланктон.
Фитопланктоном называют совокупность свободно плавающих в толще воды мелких, преимущественно микроскопических растений, основную массу которых составляют водоросли. Фитопланктон населяет только поверхностный слой воды с достаточной для фотосинтеза освещенностью.
Суммарная биомасса фитопланктона невелика по сравнению с биомассой зоопланктона – соответственно 1,5 миллиарда тонн против 20 миллиардов тонн. Однако из-за быстрого размножения его продукция в Мировом океане составляет около 550 миллиардов тонн в год, что почти в десять раз больше суммарной продукции всего животного населения океана.
Фитопланктон – основной продуцент органического вещества в водоемах, за счет которого существуют водные животные и некоторые бактерии. Фитопланктон является начальным звеном большинства пищевых цепочек в морях и океанах.
Для простоты водоросли условно делятся на пять больших групп: сине-зеленые, зеленые, диатомовые (желто-бурого цвета), бурые и красные.
Наиболее простое строение у сине-зеленых и диатомовых водорослей. Им свойственны только одноклеточные, колониальные или нитчатые формы. Диатомовые водоросли снаружи покрыты панцирем из кремнезема, состоящим из двух половинок, надетых одна на другую, как крышка на коробку. Сине-зеленые водоросли чаще всего встречаются в пресных водах, но есть виды, обитающие и в морях. Обычно эти водоросли поселяются на скалах и камнях у морского берега в полосе прибоя. Особенно много таких водорослей в бухтах, портах, в местах, загрязненных органическими веществами, близ стоков городских отработанных вод.
В Красном море живет сине-зеленая водоросль триходесмиум. В период массового развития эта водоросль приобретает красный оттенок, краснеет и вода в море, которое поэтому и называется Красным. Некоторые сине-зеленые водоросли относятся к группе сверлящих водорослей. Они так мелки, что едва различимы невооруженным глазом. Сверлящие водоросли выделяют едкие кислоты, растворяющие известь. Они селятся на известняковых поверхностях – на скалах, камнях, створках моллюсков и домиках червей, протачивая в них густую сеть тонких каналов. Живут такие водоросли на различной глубине, до 40 метров от поверхности моря. Могут жить они на прибрежных скалах в полосе прибоя, где довольствуются брызгами волн. К сверлящим относятся также и отдельные виды зеленых водорослей.