shkolageo.ru 1 2 3 4 ... 10 11

Основные закономерности распределение жизни в морях и океанах




Рис. 1. Расчленение склона морского дна.


Ещё глубже расположена батиаль с батиальной фауной, переходящей в абиссаль. Границы эти условны, одна зона плавно переходит в другую.

Население пелагиали в вертикальном направлении делят на три основные зоны: зону, освещаемую в достаточном количестве для развития растительных организмов (эвфотическую не более 200 м), сумеречную зону (дисфотическую примерно до 1000-1500 м, иногда до 2000 м) и тёмную зону (афотическую простирается до дна). Эти зоны называют соответственно пелагиаль, батипелагиаль и абиссаль. мировой океан делят на прибрежную и океаническую части; первая соответствует континентальной ступени, вторая батиали и абиссали.

Состав растительных и животных организмов, обитающих в море, пресных водах и в воздушной среде, сильно различается, при этом мы не учитываем бактерии. Различно и соотношение между массой животных и растений на суше и море. На суше масса зелёной растительности в тысячи раз превышает массу животных, а в море (и вообще в водной среде) масса животных превышает массу растений, хотя и не так значительно.

Характер «зелёной трансформации солнечной энергии» в море иной, чем на суше. Освещённость поверхности моря зависит от многих причин: географической ширины места, сезона года, облачности, количества и состава влаги в атмосфере. В разных морях количество света, проникающего на одну и ту же глубину, неодинаково, что связано с количеством взвешенных частиц в воде (сестон) как живых (биосестон – водоросли и животные), так и неживых (абиосестон, который делится на минеральный и детрит – останки живых организмов). Количество света, проникающего под поверхность моря, и глубина, на которую он проникает, и определяет развитие в воде растительных организмов.


На суше одноклеточные водоросли составляют ничтожную часть общей растительной массы, а в море именно они составляют главную массу. Водная растительность быстро выедается животными, но и быстро восстанавливается, в отличие от большинства растений суши. На суше растительные организмы недоиспользуются животными, поэтому органическое вещество накапливается, тем самым выходит из оборота органического вещества. В море отмирающие растения либо растворяются, либо поедаются животными и практически не накапливаются.

Таблица 1.

Проникновение лучей света вглубь моря

(северная часть Тихого океана)


Глубина, м

Организмы, населяющие слой

0 – поверх-ность моря

Фитопланктон, плавающие водоросли (саргассы), «листья» водорослей, прикреплённые к донной поверхности, части водных растений, лежащие или несколько приподнимающиеся над водой.

200

Предел растительной жизни в океане

Только животные, в том числе и микроорга-низмы

1000

Фотопластинка чернеет через 80 минут экспозиции

1700

Фотопластинка не темнеет даже после двух часов экспозиции

4200

Полная темнота

Морское дно

В воде и в морских водах обитают только низшие растения, хотя встречаются и цветковые (немногим больше 30 видов). Представители цветковых растений представляют собой вторичных выселенцев с суши в море (вторичноводноморские), подобно морским млекопитающим, вторично завоевавшим морскую среду.



Таблица 2.

Встречаемость разных классов растений в море, пресных водах

и в воздушной среде (всего 33 класса)


Живут только в море

Живут и в море, и в пресной воде

Живут только в пресной воде

Живут только в воздушной среде

5 (15 %)

10 (30 %)

3 (9 %)

15 (46 %)


В настоящее время водоросли населяют необозримые водные пространства океанов и морей, рек и озёр. Водоросли – древнейшие представители живого, возникли сотни миллионов лет тому назад. Благодаря постоянству условий жизни в водной среде, в которой они возникли и пережили целые геологические эпохи, они сохранились до наших дней в формах, мало отличающихся от первоначальных. Основной средой обитания водорослей является вода, они встречаются и в пресноводных, и в морских водоёмах (фитопланктон, фитонейстон, фитобентос), однако многие виды приспособились к жизни на суше, в условиях постоянного или временного увлажнения, среди них различают наземные (аэрофитон) и почвенные водоросли (фитоэдафон). Есть виды, адаптировавшиеся к экстремальным условиям внешней среды; водоросли горячих источников (термофитон), снега и льда (криофитон), солёных озёр, где концентрация солей достигает 30 % (галофитон), и известкового субстрата (кальцефилы). Водоросли часто вступают в симбиоз с растениями, животными, насекомыми.

В распространении растений в море (да и в любой водной среде), по сравнению с сушей, имеются характерные особенности. Растения дают картину более равномерного горизонтального распределения, нежели на суше, что связано с неравномерностью распределения в воде света и растворённых минеральных солей, отсутствием фактора недостаточной влажности, меньшей амплитудой колебания температур и отсутствием отрицательных температур. Морские растения (и водоросли в том числе) распределены более равномерно, чем животные, так как необходимые питательные ресурсы: углекислый газ, свет и минеральные вещества – также распределены равномернее, чем питательные вещества для животных. Растения слабее животных реагируют на изменения температуры.


С неравномерностью проникновения лучей разной длины волны в толщу воды связано явление вертикальной зональности и преобладающей окраски животных и растений. Животные часто бывают окрашены в дополнительный цвет к той части спектра, которая проникает на данную глубину, в результате чего приобретают защитную окраску, кажутся незаметными. В верхних горизонтах животные чаще всего буровато-зеленоватого цвета, глубже – красные, на большой глубине – чёрные или дипигментированы (лишены окраски). Водоросли также меняют цвет с глубиной – с зелёной на бурую, затем на красную. У растений окраска играет в данном случае не защитную роль, а приспособительную к наилучшему использованию соответствующих лучей спектра для фотосинтеза.



Рис.2. Схема вертикального распределения донной растительности


Таблица 3

Проникновение лучей света вглубь моря

(северной части Тихого океана)


Глубина, м

Части спектра и длина волны

Жёлтый, 6000 Å

Зелёный, 5300 Å

Голубой, 4800 Å

0

100

100

100

5

18

35

26

10

1,8

16

7,8

15

0,53


7,6

3,9

20

0,27

5,7

2,3

30

0,012

0,12

0,082

В процессе филогенеза организмы эволюционировали от одноклеточных и колониальных к мощным, сложно организованным гигантам, достигающим нескольких десятков метров длины. У высокоорганизованных представителей наблюдается начало некоторой внутренней дифференциации тела на «ткани» (настоящих тканей у водорослей нет): покровную, ассимиляционную, запасающую, проводящую, механическую. Таким образом, у водорослей имеется два контрастных полюса организации. На одном они представлены примитивными одноклеточными и колониальными формами и близки к простейшим животным (хлорелла), на другом – многоклеточными, иногда гигантскими формами (ламинария) с дифференцированным телом (таллом, или слоевище), которое как бы имитирует органы растений.

Современная наука предполагает происхождение водорослей от Жгутиковых – Flagellatae одноклеточных организмов, живущих в воде и снабжённых одним или двумя жгутиками (органы движения). Среди представителей жгутиковых встречаются хлорофиллоносные (автотрофные организмы), которые стоят близко к растениям, другие (бесцветные) стоят ближе к животным.

Водоросли относятся к 10 отделам из двух царств:


1) Синезелёные – Cyanophyta;

2) Красные (Багрянки) – Rhodophyta;

3) Пирофитовые (Динофитовые) – Pyrrophyta (Dinophyta);

4) Золотистые – Chrysophyta;

5) Диатомовые - Bacillariophyta (Diatomea);

6) Жёлтозелёные – Xanthophyta;


7) Бурые – Phaeophyta;

8) Эвгленовые – Euglenophyta;

9) Зелёные – Chlorophyta;

10) Харовые – Charophyta.


Первый отдел относится к царству Прокариот, остальные – к царству Эукариот.

Водоросли устроены проще, чем растения, вместо листьев у них выросты, напоминающие формой листья. Вместо корней – ризоиды – выросты, с помощью которых они прикрепляются к дну или корням. Все водоросли содержат хлорофилл и питаются автотрофно, но нередко их окраска замаскирована другими пигментами. Тело водорослей, как и других низших растений, именуют талломом, поскольку оно не дифференцировано на настоящие органы и ткани. Вегетативные клетки таллома снаружи покрыты твёрдой стенкой, состоящей из целлюлозы и пектиновых веществ. Нередко наружная поверхность клеточной стенки одета слизью или инкрустирована кремнезёмом. Цитоплазма заполняет всю полость клетки или расположена постенно. Одна крупная или несколько мелких вакуолей заполнены клеточным соком. В клетке находится одно или несколько ядер и хроматофоры (пластиды), содержащие пигменты, которые по форме разнообразны (пластинчатые, спиральные, зернистые, ленточные и т.д.). В хроматофорах у некоторых из них расположены белковые тельца – пиреноиды, вокруг которых откладываются запасные питательные вещества в виде крахмала или близкого к нему углевода. Кроме крахмала, в качестве запасных веществ может образоваться масло. У Синезелёных водорослей нет оформленного ядра (прокариоты), как и хроматофоров, и обычных для других вакуолей.

Зоологи выделяют 65 классов животных, объединённых в 11 типов. Все 11 типов животных – коренные обитатели моря, также как и все низшие группы хордовых (оболочников, полухордовых и бесчерепных ланцетников). Только четыре класса позвоночных развились вне своей прародины – моря, среди беспозвоночных в таком же положении находятся насекомые и почти все паукообразные. Имеется 8 классов (13 %) животных и 18 (55 %) растений чуждых морской воде.


Неодинакова встречаемость тех или иных групп животных в море, пресной воде и в воздушной среде (таблица 4).

Таблица 4

Встречаемость разных классов животных в море, пресных водах

и в воздушной среде (всего 63 класса)


Место обитания

Всего классов

В основном живут в море

7

Живут только в море

31

Живут в пресной и морской воде

14

В основном живут только в пресной воде

2

В основном живут в воздушной среде

3

Живут только в воздушной среде

3

Живут во всех трёх средах

3


На дне обитают одноклеточные организмы – фораминиферы (в основном в море, редко в пресной воде), инфузории (в основном пресноводные обитатели), губки (в море и пресной воде). Низшие и высшие черви – обитают преимущественно на дне водоёмов, кишечнополостные (на дне – полипы, в толще воды – медузы, сифонофоры ктенофоры), мшанки, членистоногие, моллюски, головоногие, иглокожие, хордовые из класса асцидий, ланцетники, некоторые рыбы. В толще воды встречаются практически все вышеназванные представители животного мира, к ним добавляются многочисленные виды рыбообразных (более 16000 видов), амфибии (живут только в пресной воде), рептилии (змеи, черепахи), птицы и млекопитающие.


Литература:

1. Абдурахманов Г.М., Криволуцкий Д. А., Мяло Е.Г., Огуреева Г.Н. Биогеография. Учеб. для студ. Вузов. – М.: Академия, 2003 – 474 с.


2. Афанасьев В.Г. Мир живого: системность, эволюция и управление. – М. Политиздат, 1986. – 336 с.

3. Биологический энциклопедический словарь / Под ред. М.С. Гилярова – М.: Сов. Энциклопедия. 1986. – 566 с.

4. Вахненко Д.В., Гарнизоненко Т.С., Колесников С.И. Биология с основами экологии: Учебник для вузов / Под общ. ред. проф. В.Н. Думбая. – Ростов н/Д: Феникс, 2003. (серия «Высшее образование») – 512 с.

5. Зенкевич Л.А. Моря СССР их Фауна и флора. Изд. второе. Дополненное. Учпедгиз. Мин. Просв-я. РСФСР М. 1956.– 424 с.

6. Каменский А.А., Ким А.И. и др. Биология. Высшее образование. – М.: Слово: ЭКСМО, 2003 – 640 с.

7. Кормилицин В.И., Цицкишвилли М.С., Яковлев Н.И. «Основы экологии», М.: Интерстиль. 1977 – 368 с.

8. Мамонтов С.Г., Захаров В.Б. Общая биология: Учебник для студентов средних спец. уч. заведений. – М.: Высшая школа; 2004 – 317 с. ил.

9. Реймерс Н.Ф. Начала экологических знаний, Уч-е пособие, М. Изд-во МНЭПУ, 1993 – 262 с.

10. Савцова Т.М. Общее землеведение: Учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений., - М.: Академия, 2003. – 416 с.

11. Тупикин Е.Н. Общая биология с основами экологии и природоохранной деятельности: Учеб. пособие для нач. проф. образования. – М.: 2004, – 378 с.


Занятие 7

Систематика растений и классификация животных



<< предыдущая страница   следующая страница >>