|
Меню сайта
Статистика
|
Водная среда и ее особенности Водная среда отличается от воздушной: в ней иначе распределяется температура; на больших глубинах существует огромное давление воды; солнечный свет проникает только в самые верхние слои. Среди многих замечательных свойств воды, важных для обитающих в ней организмов, особенно существенны малая теплопроводность, очень высокая теплоемкость и большая растворимость в воде различных веществ. Благодаря высокой теплоемкости воды температурный режим океанов не меняется так резко, как на суше. Это важно как для холоднокровных, так и для теплокровных животных. Водные организмы не нуждаются в приспособлениях к резким переменам температуры окружающей среды. Медленно нагреваясь, вода океанов так же медленно отдает тепло в атмосферу. Поэтому самой теплой вода океанов и морей бывает тогда, когда летний жаркий период на суше уже заканчивается. Вода океанов хранит громадные запасы тепла. Отдавая его воздуху, она существенно влияет на климат окружающих стран. Средняя температура поверхностного слоя воды Мирового океана +17°,4, а приземного слоя воздуха на поверхности всего земного шара только +14°,4. Суточные колебания температуры воды у берегов, в небольших заливах и бухтах больше, чем в открытом море. Более значительны сезонные изменения температуры воды в умеренных областях северного и южного полушарий. Но сезонные различия температуры наблюдаются в верхнем слое — до глубины 500 м. На больших глубинах, свыше 1000 м, температура в течение года изменяется очень мало. Кроме температуры воды, важнейшее условие для жизни — присутствие кислорода. Морские организмы дышат кислородом, так же как и их наземные «родственники». В газах, растворенных в воде, кислород составляет в среднем 35% (в атмосфере кислорода 21%). Кислород, которым дышат животные и растения, поступает в воду из атмосферы или образуется в результате фотосинтеза водорослей, поэтому в поверхностных слоях его больше, чем в глубинных. Морские течения хорошо перемешивают воду, и кислород в небольшом количестве распространяется до дна океанов. Местами, где перемешивание глубинных вод затруднено, как, например, в Черном и Аравийском морях, Бенгальском заливе, на глубинах свыше 200 м нет свободного кислорода, там образуется сероводород. Кроме газов, воды океана содержат значительное количество различных растворенных веществ. Большое значение для развития органического мира имеет соленость морской воды и состав солей. В среднем в океанических водах содержится 35 Г солей в 1 кГ воды. Если выпарить всю воду океанов, то дно их оказалось бы покрытым 60-метровым слоем соли. Живым организмам для развития нужны вещества, из которых образуется белок. Первичные создатели органического вещества в море, так же как и на суше,— растения. Все морские животные получают белок уже в готовом виде, поедая водоросли или питаясь животными. Морские растения — водоросли, как и растения суши, содержат зеленый пигмент — хлорофилл. Он помогает им использовать энергию солнечного света для образования внутри клетки химического процесса, в результате которого сначала разлагается захваченная растениями вода на водород и кислород, а затем водород соединяется с углекислым газом, поглощенным из окружающей воды. Так образуются углеводы: глюкоза (сахар), крахмал и др. Затем в теле водоросли за счет соединения углеводов с фосфором, азотистыми и другими веществами, поглощенными из воды, образуются белок и другие органические вещества. Освободившийся при разложении воды кислород выделяется из клетки. Он обогащает воду газом, необходимым для дыхания организмов. В поверхностных слоях воды и неглубоких прибрежных местах морей и океанов развивается богатая растительность — разнообразные водоросли. На таких «подводных» лугах «пасется» громадное количество рачков, червей и других мелких животных. Сюда же поднимаются откармливаться личинки многих донных животных, которые во взрослом состоянии крепко прирастают ко дну или зарываются в ил. Мелкие животные служат пищей сельди, сардинам и другим промысловым рыбам, а также китам. Обитатели больших глубин — это фильтраторы или хищники. Фильтраторы процеживают большие количества воды, чтобы отфильтровать пищу — остатки растений и животных, попадающие сюда из поверхностных слоев воды. Материковые воды смывают различные вещества с поверхности суши и «удобряют» океаны. Кроме того, отмирающие организмы, падая на дно океана и разлагаясь там, служат богатейшим источником пополнения воды запасами азота, фосфора, калия и других веществ, необходимых растениям. Течения, перемешивая воду в море, переносят эти вещества вверх и «удобряют» ими слой воды, где живут морские растения, с помощью которых эти вещества опять вступают в круговорот жизни. Морские моллюски, кораллы, большинство губок, морские ежи и звезды, черви, мшанки, а также некоторые водоросли (литотамнии) извлекают из воды огромное количество кальция, который идет для построения раковин, панцирей и различных скелетов. Радиолярии, кремниевые губки и некоторые другие животные нуждаются в кремнии. Можно сказать, что все растворенные в воде вещества даже в ничтожных количествах необходимы обитателям морей и океанов. Замечательное постоянство солевого состава океанской воды поддерживается деятельностью организмов. Для нормальной жизни растениям необходим солнечный свет. Солнечные лучи не проникают на большие глубины моря. 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 в арктических морях свет проникает на меньшую глубину, чем в экваториальных водах. В воде различные части солнечного спектра проникают на разную глубину. Красные и оранжевые лучи быстро поглощаются первыми метрами воды, зеленые исчезают на глубине 500 м, и только синие проникают до 1500 м. Водоросли особенно нуждаются в красных и оранжевых лучах и в меньшей мере — в зеленых. Поэтому растения в море встречаются в основном на глубине до 100, реже до 200 м. Животные, как правило, непосредственно в свете не нуждаются и населяют воды океана до максимальных глубин. Всю многокилометровую толщу вод океана можно разделить на два «этажа»: верхний — производящий органическое вещество и нижний (глубже 200 м) — потребляющий. До недавнего времени считалось, что глубины океана более 6 км безжизненны, так как якобы никакой живой организм не может вынести громадного давления воды. Советские ученые доказали, что даже на самых больших глубинах существуют рыбы, крабы, раки, черви, моллюски и другие животные. Глубоководные обитатели приспособились к жизни и при большом давлении. В теле морских животных содержится большое количество воды, а она сжимается очень мало, поэтому давление внутри организма легко уравновешивает давление извне. Вот почему оказалась возможной жизнь на больших глубинах. Многие обитатели больших глубин поднимаются к поверхностным слоям. Их часто можно встретить на глубине 1000 и изредка 500 м. Подняться выше животному мешает высокая температура воды: ведь они привыкли жить при постоянно низких температурах. Вода на большой глубине имеет температуру только плюс 1—2°. При таких условиях все процессы жизни задерживаются. Организмы растут значительно медленнее, чем в теплых поверхностных слоях океана. Причина тому и малое количество пищи. Животные глубин находятся в постоянном мраке, многие из них слепые, а у некоторых глаза имеют «телескопическое» строение, позволяющее улавливать малейшие проблески света. У части животных имеются специальные «фонари», светящиеся различными цветами. Так, например, на голове рыбки малокостеус одна пара световых органов излучает красный свет, а другая пара — зеленый. У некоторых моллюсков световые органы излучают голубой свет. Есть животные, у которых в организме накапливается особая светящаяся жидкость. В момент опасности животное выпускает ее и ослепляет врага. Многие глубоководные существа имеют различные органы, помогающие им воспринимать звуковые волны. Ведь в кромешном мраке надо суметь уловить движение далеко плывущего врага или, наоборот, определить местонахождение желанной добычи. Звук хорошо распространяется в воде — почти в 5 раз быстрее, чем в воздухе (около 1520 м/сек). У глубоководных рыб поражает величина пасти и обилие зубов. У некоторых рыб челюсти устроены так, что могут широко раздвигаться, как у змей, и маленький хищник в состоянии проглотить жертву даже большего размера, чем он сам. Это связано с малым количеством живых существ на больших глубинах: если уж посчастливилось ухватить добычу, то надо проглотить ее целиком. Как видите, живущие на огромных глубинах организмы хорошо приспособились к условиям окружающей их среды. Чем ближе к поверхности, тем богаче и разнообразнее становится жизнь. Из 150 тыс. видов морских организмов в верхних слоях (до 500 м глубины) обитает более 100 тыс. видов. Условия жизни в море весьма благоприятны. В море растения со всех сторон окружены питательным раствором, а на суше они добывают корнями из почвы воду и растворенные в ней питательные вещества. Чтобы держаться на земле, живым существам необходимы крепкие корни или сильные конечности. На суше самое большое животное —слон, а в море — кит, который в 20—25 раз тяжелее слона. Такое огромное животное на суше не смогло бы передвигаться и погибло бы. Другое дело — в воде. На всякое тело, находящееся в воде, как известно, действует выталкивающая сила, равная весу жидкости в объеме погруженной части тела. Вот почему киту при его громадном весе приходится затрачивать во много раз меньше усилий при движении в воде, чем потребовалось бы на суше. Температура в море более постоянна, чем на суше. Морским животным не нужно искать защиты от холода зимой и от жары летом. С наступлением морозов толстый слой льда и снега препятствует проникновению холода в воду. Лед, как шуба, закрывает водоем и предохраняет воду от промерзания. Даже в холодной Арктике море никогда не замерзает до дна. Температура зимой в глубине моря, под покровом льда, почти такая же, как и летом.
|
ПОИСК
Block title
|
Copyright MyCorp © 2024
