1001 вопрос об океане и 1001 ответ
Шрифт:
Миграции происходили главным образом из Красного моря в Средиземное, в обратном направлении мигрировало лишь несколько видов. За столетие существования канала успешно переселилось 4 растительных и 126 животных видов. Около 25 видов рыб Красного моря переместились в Средиземное, два из них составляют основной объект рыбного промысла r Израиле. Из других животных, имеющих важное экономическое значение, в Средиземное море переселились также креветки и крабы.
Для развития растений важны медь, цинк, молибден и кобальт. Есть свидетельства в пользу того, что недостаток железа задерживает рост растений.
Многие организмы, например устрицы и ракообразные, накапливают медь. Есть элементы, которые не содержатся в морской воде, но присутствуют в морских организмах. В организмах оболочников и голотурий найден ванадий, в телах моллюсков — никель, омаров и мидий — кобальт. В бурых водорослях накапливаются йод и бром. В последние годы возникло сильное беспокойство по поводу концентрации в организмах, используемых в пищу, радиоактивных элементов и ртути.
Почти все растворенные в воде соли используются морскими организмами для питания, хотя и в разной степени. В районах повышенной биологической активности концентрация таких веществ, как фосфаты и азотистые соединения, может стать ниже нормы. Разложение растений и животных также вызывает локальные изменения химического состава воды.
Необходимый для фотосинтеза углекислый газ образуется при дыхании животных, а также попадает в воду непосредственно из атмосферы.
680. Достаточно ли в океане химических питательных веществ? Такие элементы, как калий, кальций и магний, всегда содержатся в воде в количествах, значительно превышающих потребность морских растений. Что касается азота, фосфора и кремния, то содержание этих элементов не всегда избыточно, и в условиях, благоприятных для фотосинтеза, растения могут истощить их запасы.,
В сельском хозяйстве для поддержания высокой урожайности необходимый растениям запас питательных веществ пополняется введением искусственных удобрений. В океане он возобновляется за счет естественных процессов, таких как деятельность микробов и сток вод суши, приносящих с собой сельскохозяйственные удобрения и канализационные отходы. Другим источником питательных веществ служат продукты разложения отмерших морских животных и растений.
Благодаря фотосинтезу фитопланктон превращает силикаты, нитраты и фосфаты в первичную пищевую продукцию, потребляемую зоопланктоном. Это первое звено пищевой цепи.
Это химическая реакция, в результате которой живые растительные клетки с помощью хлорофилла и при наличии света создают простые сахара и крахмалы из углекислого газа и воды. В процессе фотосинтеза растение потребляет из воды углекислый газ и выделяет кислород. Фотосинтез, осуществляемый водными растениями, в том числе водорослями, служит важным источником кислорода в воде.
В пищевую цепь входят все морские растения и животные, а также химические элементы, содержащиеся в морской воде. Мельчайшие растительные организмы, плавающие вблизи поверхности, используют солнечную энергию для синтеза органического вещества из растворенных в воде химических питательных веществ. Зоопланктон поедает фитопланктон и в свою очередь служит пищей для более крупных животных. Например, копеподы — ракообразные размером в рисовое зернышко — питаются мельчайшими плавающими в воде водорослями. Сами копеподы служат пищей для сельди, а сельдь — пищей для более крупных рыб и человека. В океане существуют три основные пищевые цепи: цепь хищников, цепь паразитов и цепь сапрофитов.
Начальный уровень цепи хищников — растения; за ними идут травоядные, за которыми следуют плотоядные. Каждый такой уровень организмов одинакового размера называется трофическим уровнем.
В цепи паразитов каждый последующий уровень состоит из организмов, которые по размерам меньше, чем организмы предыдущего уровня, так как первые существуют за счет последних.
Сапрофиты питаются мертвыми организмами. Растения и животные, умирая, служат пищей для трупоедов или разлагаются при участии бактерий. Химические вещества, образующиеся при разложении, снова потребляются растениями — так замыкается пищевой цикл.
Для производства 1 кг сельди нужно 10 кг зоопланктона, для которого, в свою очередь, необходимо 100 кг фитопланктона. Более крупным и ценным породам рыб, занимающих более высокое место в пищевой цепи, таким как лосось, требуется для прироста веса в 1 кг уже 1000 кг фитопланктона.
Этого можно было бы достигнуть, собирая планктон. Однако рыбы используют планктон гораздо эффективнее, чем это могут сделать люди, так что выгоднее ловить сельдь и анчоусов, питающихся планктоном. Синие киты питаются почти исключительно крилем — мелкими креветками, широко распространенными в полярных районах. После того как добыча китов сократилась, русские начали собирать криль и перерабатывать его в продукт питания для человека.
Это органические частицы, выделяемые растениями и животными в результате обмена веществ. К метаболитам относятся и продукты разложения мертвых организмов. Они прилипают к пузырькам воздуха, их можно наблюдать в качестве тонкой коричневой пленки на морской поверхности. Когда пузырьки воздуха лопаются и частицы тонут, их поедает зоопланктон. Они могут поглощаться и растениями.
Миграция многих видов рыб ограничивается приемлемым для них диапазоном температуры и солености, а также наличием пищи. Некоторые виды рыб приспособлены исключительно к жизни на дне, другие настолько чувствительны к изменению давления, что могут жить только в определенном интервале глубин.
Даже максимальное давление в 1000 атм не страшно рыбе, так как оно уравновешивается точно таким же давлением в ее тканях. В то же время резкие изменения давления могут оказаться для рыб смертельными. У быстро поднятых на поверхность глубоководных рыб плавательный пузырь иногда раздувается так, что выпирает изо рта.