Жизнь в океане — география океана и его роль в жизни Земли — Science Debate

Краткая характеристика мирового океана: виды, названия, глубины

Площадь территории, покрытой морской водой, составляет 510 миллионов квадратных километров. Длина береговой линии составляет 504 тыс км.

Принято различать четыре отдельных океана: Тихий (самый большой по площади), Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый (меньший по площади).

Некоторые ученые описывают Южный океан вокруг Антарктиды как другой по ряду причин, хотя четких границ провести не удалось. Южный и Северный Ледовитый океаны соединены с Атлантическим океаном.

Средняя глубина — 3,7 км, минимальные глубины расположены вдоль побережья, а самым глубоким местом считается Марианская впадина (желоб) в западной части Тихого океана (наибольшая глубина — 11 км). География дна имеет те же формы, что и на суше – равнины, горы, впадины. Во всех этих местах можно встретить живые организмы.

Адаптация живых организмов в океане

Условия в море приспособлены для жизни, обитатели умеют регулировать потребление соли, имеют органы для получения кислорода, способны выдерживать огромное давление водной массы и приспособлены к недостаточному количеству солнечного света.

Морские организмы довольно сложно классифицировать; каждый из них приспособлен к своей среде обитания и вынужден взаимодействовать с множеством факторов, чтобы выжить.

Например, с точки зрения регуляции соли рыбы пьют соленую воду, а избыток соли удаляется через жабры; птицы тоже пьют морскую воду, но лишняя соль выводится через «солевые железы» в носовую полость, а затем птица ее просто вытряхивает. Но киты не пьют соленую воду; они получают его от организмов, которыми питаются.

Кислород для дыхания рыбы и другие обитатели получают из воды либо через жабры, либо через кожу. Млекопитающие выходят на поверхность, чтобы дышать. Например, у китов на макушке головы есть дыхательные отверстия. Не дыша, кит может оставаться под водой час, а иногда и больше. Он очень эффективно наполняет легкие. Кроме того, при нырянии они сохраняют большое количество кислорода в крови и мышцах.

По температуре тела некоторые морские животные холоднокровны (экзотермичны) – это означает, что температура их тела и окружающей среды будет одинаковой. Исключением являются теплокровные млекопитающие (эндотермные), поэтому температура их тела должна поддерживаться постоянной независимо от температуры воды.

Для этого у них под кожей имеется изолирующий слой, состоящий из жира и соединительной ткани, благодаря чему они могут сохранять внутреннюю температуру даже в холодной воде. Например, у гренландского кита изолирующий слой имеет толщину более 50 см.

Что касается давления в водной массе, то оно увеличивается с глубиной, и животным приходится к этому приспосабливаться. Кашалот должен пережить погружение на 2,5 км — форма адаптации в таких случаях заключается в том, что грудная клетка во время ныряния сжимается.

Кожаная морская черепаха ныряет на глубину более 900 м; его гибкая оболочка и складные легкие помогают ему выдерживать высокое давление.

В приливной зоне животные переносят не только давление воды, но и давление ветра и волн. Например, беспозвоночные цепляются за камни и имеют твердый защитный панцирь.

Крупные животные, такие как киты и акулы, не пострадали от шторма.

Всем живым организмам для функционирования необходим солнечный свет. Водоросли, обитающие на коралловых рифах, живут на мелководье и в прозрачной воде, через которую хорошо проходит солнечный свет.

На большой глубине темнеет, и для навигации по добыче киты используют эхолокацию и слух, а не зрение. Некоторым рыбам глаза просто не нужны; другие организмы используют светообразующие бактерии или собственные светообразующие органы.

История формирования и заселения

с тех пор, как в море появился первый живой организм, прошло 3,7 миллиарда лет. Возникла ли жизнь путем самоорганизации органических молекул или была занесена из космоса – ученые спорят уже много лет. Возможно, это были первые хемосинтетические клетки, получавшие энергию за счет реакций окисления неорганических веществ.

Вторым шагом стало возникновение фотосинтеза – процесса образования органических веществ с использованием солнечной энергии. Растительный организм был способен к фотосинтезу. Это изменило состав атмосферы планеты, и в ней начал накапливаться кислород. Адекватный уровень кислорода способствовал эволюции животных форм, которые использовали его в своем метаболизме при дыхании.

Распространение жизни в океане

Жизнь в водной стихии распределена неравномерно. Чем больше глубина, тем менее комфортны условия для обитателей: не хватает солнечного света, кислорода и тепла.

Наиболее ярких представителей этих различных по условиям местообитаний можно разделить на три группы. Некоторые, например аммониты, известны человечеству с древнейших времен, и о них ходят легенды. Другие были недавно обнаружены учеными с помощью глубоководных судов.

Примеры обитателей на поверхности воды

• Арктическая цианея — самая крупная медуза с куполом до 2 метров, а длина щупалец может достигать 20-36 метров.
• Водоросли образуют настоящие подводные джунгли. Более половины массы водных растений произрастает в Тихом океане. Такое богатство сосредоточено в тропической и субтропической зонах океана.
• Рыбы – только класс костистых рыб насчитывает более 25 тысяч видов, они обитают во всех слоях воды.
• Кораллы. По сути, это животные, живущие группами и имеющие известковый скелет. Коралловые острова могут образоваться из останков их организмов.

Примеры жителей толщи океана

• Киты. Синий кит – самое крупное животное, обитающее на планете. Известны экземпляры длиной до 33 метров и весом 150 тонн.
• Рыба. Класс акулы, число известных видов достигает 450.
• Моллюски – крабы, устрицы, морские гребешки.

Примеры организмов, населяющие океаническое дно

• Гигантские кальмары достигают в длину до 18 метров и весят около тонны. В средние века моряки называли его кракеном.
• Брейфлаб — глубоководный хищник, приманивающий добычу в темноте светящимися отростками на голове, напоминающими фонарики.
• Японский краб-паук – настоящий долгожитель, продолжительность жизни которого достигает 100 лет. Для членистоногих он имеет внушительные размеры – тело 45 см при размахе первой пары конечностей 3 метра.

Мировой океан и его обитатели

Морская вода густо населена большим количеством организмов.

• планктон – животные и растения, не обладающие способностью активно передвигаться. Они проводят свою жизнь, болтаясь в воде. Мелкие планктонные организмы — водоросли и ракообразные могут это делать, поскольку их вес очень мал, более крупные, например медузы, — имеют двигательные органы, позволяющие им подниматься вверх. Планктон переносится с места на место океанскими течениями. Многие планктонные организмы — гребневики, некоторые медузы, водоросли — обладают способностью биолюминесценции, т е свечения, которое очень хорошо видно в темноте;
• нектон – животные, обладающие способностью активно передвигаться в водной среде. К нектонным организмам относятся рыбы и морские млекопитающие – дельфины, киты;
• бентос – донные обитатели, обитающие на поверхности почвы или зарывающиеся в нее. К бентосным организмам относятся: коралловые полипы, многие виды ракообразных, моллюски, анемоны, многие виды червей, морские ежи, морские звезды, а также некоторые виды донных рыб, использующих почву в качестве убежища или охотничьих угодий — например, скаты и камбала.

Самым населенным является самый большой океан планеты – Тихий океан. Здесь обитает половина всех морских организмов. Арктика – самая бедная по видовому разнообразию и биомассе.

Что влияет на распределение живых организмов в океане

Распределение жизни в море зависит от нескольких факторов:

• свет. Там, где есть свет, живут фотосинтезирующие водоросли, являющиеся источником питания для других организмов;
• температура. Многие организмы, например коралловые полипы, очень чувствительны к изменению температурного режима и погибают при понижении или повышении температуры воды на несколько градусов;
• давление. Глубоководные организмы (их еще называют пелагическими) в процессе развития приобрели особые приспособления для выживания в зоне повышенного давления, недостатка света и температуры около +3 градусов С. Но они не способны жить вблизи поверхность моря;
• кислород. Наибольшее количество растворенного кислорода содержится в верхних слоях воды. Жизнь в море сосредоточена именно в поверхностных водах;
• соленость. Разные организмы имеют разную степень толерантности к солям, растворенным в воде. Коралловые полипы погибают в пресной воде, а некоторые виды рыб (карп, сиг, осетр, лещ и др.) обитают в соленой морской воде, но на нерест уходят в низовья рек.

В природе оказывается, что большинство живых организмов обитает на территориях, где сочетание факторов наиболее благоприятно. А это верхняя часть водной толщи, хорошо прогреваемая и освещаемая солнцем, расположенная недалеко от берега. Этот водный слой длиной 50 метров является самым населенным.

По оценкам ученых, более трети всех живых организмов моря сосредоточены в прибрежных зонах.

Однако полностью необитаемых территорий в мире не существует. Даже в глубоководных впадинах водится небольшое количество странно светящихся рыб.

Что мы узнали?

Несмотря на то, что площадь мирового океана значительно превышает площадь суши, количество обитающих на нем организмов примерно в 800 раз меньше. Наиболее населен прибрежный, хорошо прогреваемый водный слой длиной 50 метров.

Какие части океана особенно богаты жизнью

причины неравномерного распределения форм жизни кроются в разных условиях. Факторы, которые могут повлиять на организм, включают:

1. Осветительные приборы;
2. Насыщение воды кислородом;
3. Водяное давление;
4. Температура;
5. Волны и течения;
6. Соленость воды.

Самая благоприятная для жизни часть моря – верхние слои глубиной до 200 метров. Достаточное количество света обеспечивает процесс фотосинтеза в водорослях и фитопланктоне. Флора Индийского океана занимает первое место по разнообразию видов. Жизнь в Тихом океане имеет наиболее подходящие условия для водных растений. Они являются основным звеном пищевой цепи.

Фотосинтезирующие организмы обеспечивают кислород для дыхания и служат пищей для фауны мирового океана. Именно по этой причине разнообразие морских организмов наиболее выражено в верхних слоях и территории густо заселены.

На глубине от 200 до 1000 метров простирается «сумеречная» зона. Света недостаточно для жизни фотосинтезирующих растений; они здесь отсутствуют. Рыбы и киты, похоже, охотятся. Обитатели, обитающие в этой зоне, имеют светящиеся органы для привлечения добычи и имеют небольшие размеры.

Если спуститься на глубину 4000 метров, то можно оказаться в «полночной» зоне. Свет не проникает в такие места. Огромное давление заставляет животных двигаться медленно, а недостатком добычи является наличие огромной пасти, позволяющей успешно собирать всю органику, которую можно найти. Глаза отсутствуют за ненадобностью. Жабры мощные – добывать кислород из воды.

Экологические проблемы океана

Как и во многих частях планеты, деятельность человека оставила свой след в водных экосистемах. Морские виды исчезают, их среда обитания загрязняется, а пищевые цепи нарушаются.

Тема экологического благополучия на море ежедневно затрагивает жизнь современного человека в любом портовом городе. Море обеспечивает жителей побережья работой, продовольствием и экономическим развитием.

• Окисление морской воды. Сжигая ископаемое топливо, человечество выбросило в атмосферу тонны углекислого газа, который растворился в океане и превратился в углекислый газ.
• Повышение кислотности воды приводит к затруднениям образования раковин у моллюсков и нарушает репродуктивные функции многих организмов.
• Чрезмерный вылов рыбных ресурсов не позволяет восстановить их численность. Население мира растет, и масштабы рыболовства также увеличиваются.
• Мусор и нефтяное загрязнение. Необычные для природы вещества, особенно наличие пластика в океане, ежедневно отравляют морских обитателей, действуя как ловушка и окрашивая кожу животных.
• разрушение среды обитания особенно заметно вдоль берегов. По мере роста населения появляются пляжи, где когда-то гнездились морские птицы или черепахи откладывали яйца.
• Шумовое загрязнение, возникающее от морского транспорта.

Фауна Мирового океана изучена не полностью; исследования продолжаются и сегодня. Успеет ли человечество исследовать все загадки или они исчезнут раньше из-за разрушительной деятельности цивилизации, зависит от мер, принятых для защиты водной среды обитания.

Читайте также: Фагоцитоз: этапы и стадии, хемотаксис и адгезия, активация мембраны, погружение, образование фагосомы, формирование фаголизосомы (слияние)