Глубины мирового океана

Содержание:

Введение              3

1.   Характеристика мирового океана              4

2.   Воздействие мирового океана на животных              6

3.   Экологическая адаптация животных в мировом океане              13

Заключение              17

Список литературы              18

Введение

Почти 3/4 поверхности нашей планеты занимают океаны. Вода  – драгоценная жидкость, дар природы нашей планете. Переоценить значение океана на планете невозможно. Океан – это среда обитания для огромного количества живых организмов. Отдельные морские экосистемы по разнообразию видов не уступают сухопутным. В Мировом океане представлены все типы животных, для многих из них морская вода –единственная среда обитания.

Океан – это главный регулятор климата на планете. В приморских странах климат гораздо мягче, чем в странах, находящихся внутри континентов, суточные и сезонные колебания температур меньше. Это обусловлено высокой теплоёмкостью воды: она медленно поглощает большое количество теплоты и медленно отдаёт его в окружающую среду. Большое влияние на климат оказывают тёплые и холодные течения.

Океан – центральный участник природного круговорота воды. Фитопланктон – первичный продуцент органического вещества в подавляющем большинстве морских экосистем – обеспечивает половину ежегодного поступления кислорода в атмосферу.

Океан является важным источником пищевых и минеральных ресурсов, добываемых и используемых человеком. Побережья тёплых морей являются местом отдыха огромного количества людей из разных стран.

1. Характеристика мирового океана

Мировой океан – это непрерывная водная оболочка Земли, окружающая материки и острова и имеющая постоянный солевой состав.

Площадь Мирового океана – 60,6 км2, 70,8% поверхности нашей планеты; в Южном полушарии океан занимает 81% земной поверхности, в Северном полушарии 36,11%. Набольшая глубина Мирового океана –             11 022 м (Марианский жёлоб в Тихом океане). Среднегодовая температура поверхностных вод Мирового океана составляет 17,50С, в открытом океане наибольшая температура - на экваторе 280С, наименьшая – у полюсов – 1,90С. Ниже 100-150 м сезонные колебания температур не наблюдаются. Средняя солёность воды 35 промилле, максимум в Красном море – 42 промилле.

В составе Мирового океана выделяют 4 океана: Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый. Иногда прилегающие к Антарктике южные области Тихого, Атлантического и Индийского океанов выделяют в Южный океан.

К основным характеристикам Мирового океана относят:

- глобальность размеров и огромные глубины, освоенные жизнью;

- непрерывность — все океаны связаны между собой;

- постоянную циркуляцию среды под действием сильных ветров, дующих в течение года в одном и том же направлении, а также наличие глубинных течений;

- господство различных волн и приливов;

- соленость и устойчивая во времени однородность основного солевого состава;

- наличие растворенных биогенных элементов.

В океане с входящими в него морями прежде всего различают две экологические области: толщу воды - пелагиаль и дно - бенталь. В зависимости от глубины бенталь делится на сублиторальную зону - область плавного понижения суши до глубины 200 м, батиальную - область крутого склона и абиссальную зону - океанического ложа со средней глубиной 3-6 км. Более глубокие области бентали, соответствующие впадинам океанического ложа (6-10 км) называются ультраабиссалью. Кромка берега, заливаемая во время приливов, называется литоралью. Часть берега выше уровня приливов, увлажняемая брызгами прибоя, называется суперлиторалью.

Обитатели суперлиторали живут в условиях относительно невысокого давления, дневного солнечного освещения, часто довольно значительных изменений температурного режима. Обитатели абиссальных и ультраабиссальных глубин существуют во мраке, при постоянной температуре и давлении в несколько сотен, а иногда и около тысячи атмосфер.

Поэтому одно лишь указание на то, в какой зоне бентали обитает тот или иной вид организмов, уже говорит о том, какими общими экологическими свойствами он должен обладать. Все население дна океана получило название бентоса. Организмы, обитающие в толще воды, или пелагиали, относятся к пелагосу.

Открытые воды Мирового океана также делятся на зоны по вертикали соответствующие зонам бентали: эпипелигиаль, батипелигиаль, абиссопелигиаль.

В водной среде обитает примерно 150 000 видов животных, или около 7% общего их количества и 10 000 видов растений (8%).

Удельный вес рек, озер и болот, как уже было отмечено ранее, по сравнению с морями и океанами незначителен. Однако они создают необходимый для растений, животных и человека запас пресной воды.

Характерной чертой водной среды является ее подвижность, особенно в проточных, быстро текущих ручьях и реках. В морях и океанах наблюдаются приливы и отливы, мощные течения, штормы. В озерах вода перемещается под действием температуры и ветра.

2. Воздействие мирового океана на животных

Вода как среда обитания имеет ряд специфических свойств, таких, как большая плотность, сильные перепады давления, относительно малое содержание кислорода, сильное поглощение солнечных лучей и др. Водоемы и отдельные их участки различаются, кроме того, солевым режимом, скоростью горизонтальных перемещений (течений), содержанием взвешенных частиц. Для жизни придонных организмов имеют значение свойства грунта, режим разложения органических остатков и т. п. Поэтому к общим свойствам водной среды ее обитатели должны быть приспособлены и к разнообразным частным условиям.

Плотность воды это фактор, определяющий условия передвижения водных организмов и давление на разных глубинах. Для дистиллированной воды плотность равна 1 г/см3 при +40С. Плотность природных вод, содержащих растворенные соли, может быть больше, до 1, 35 г/см3. Давление возрастает с глубиной примерно в среднем на 1 атмосферу на каждые 10 м.

В связи с резким градиентом давления в водоемах гидробионты в целом значительно более эврибатны по сравнению с сухопутными организмами.

Некоторые виды, распространенные на разных глубинах, переносят давление от нескольких до сотен атмосфер. Однако многие обитатели морей и океанов относительно стенобатны и приурочены к определенным глубинам. Стенобатность обычно свойственна мелководным и глубоководным видам.

Плотность воды обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм. Опорность среды служит условием парения в воде, и многие гидробионты приспособлены именно к этому образу жизни. Взвешенные, парящие в воде организмы объединяют в особую экологическую группу гидробионтов планктон.

В составе планктона одноклеточные водоросли, простейшие, медузы, сифонофоры, гребневики, крылоногие и киленогие моллюски, разнообразные мелкие рачки, личинки донных животных, икра и мальки рыб и многие другие. Планктонные организмы обладают многими сходными адаптациями, повышающими их плавучесть и препятствующими оседанию на дно. К таким приспособлениям относятся:

1) общее увеличение поверхности тела за счет уменьшения размеров, сплющенности, удлинения, развития многочисленных выростов и щетинок, что увеличивает трение о воду;

2) уменьшение плотности за счет редукции скелета, накопления в теле жиров, пузырьков газа и т.д.

Одноклеточные водоросли фитопланктон парят в воде пассивно, большинство же планктонных животных способно к активному плаванию, но в ограниченных пределах. Планктонные организмы не могут преодолевать течения и переносятся ими на большие расстояния. Многие виды зоопланктона способны, однако, к вертикальным миграциям в толще воды на десятки и сотни метров как за счет активного передвижения, так и за счет регулирования плавучести своего тела. Особую разновидность планктона составляет экологическая группа нейстона обитатели поверхностной пленки воды на границе с воздушной средой.

Плотность и вязкость воды сильно влияют на возможность активного плавания. Животных, способных к быстрому плаванию и преодолению силы течений, объединяют в экологическую группу нектона.

Представители нектона рыбы, кальмары, дельфины. Быстрое движение в водной толще возможно, лишь при наличии обтекаемой формы тела и сильно развитой мускулатуры. Торпедовидная форма вырабатывается у всех хороших пловцов, независимо от их систематической принадлежности и способа движения в воде: реактивного, за счет изгибания тела, с помощью конечностей.

Коэффициент диффузии кислорода в воде примерно в 320 тыс. раз ниже, чем в воздухе, а общее содержание его не превышает 10 мл в 1 литре воды, это в 21 раз ниже, чем в атмосфере. Поэтому условия дыхания гидробионтов значительно усложнены.

Кислород поступает в воду в основном за счет фотосинтетической деятельности водорослей и диффузии из воздуха. Поэтому верхние соли водной толщи, как правило, богаче кислородом, чем нижние.

С повышением температуры и солености воды концентрация в ней кислорода понижается. В слоях, сильно заселенных бактериями и животными, может создаваться резкий дефицит кислорода из-за усиленного его потребления. Среди водных обитателей много видов, способных переносить широкие колебания содержания кислорода в воде, вплоть до почти полного его отсутствия (эвриоксибионты).

Вместе с тем ряд видов стеноксибионтны они могут существовать лишь при достаточно высоком насыщении воды кислородом. Многие виды способны при недостатке кислорода впадать в неактивное состояние аноксибиоз и таким образом переживать неблагоприятный период. Дыхание гидробионтов осуществляется либо через поверхность тела, либо через специализированные органы жабры, легкие, трахеи. При этом покровы могут служить дополнительным органом дыхания. Если через покровы тела происходит газообмен, то они очень тонки. Дыхание облегчается также увеличением поверхности.

Это достигается в ходе эволюции видов образованием различных выростов, уплощением, удлинением, общим уменьшением размеров тела. Некоторые виды при нехватке кислорода активно изменяют величину дыхательной поверхности. Многие сидячие и малоподвижные животные обновляют вокруг себя воду, либо создавая ее направленный ток, либо колебательными движениями способствуя ее перемешиванию. У некоторых видов встречается комбинирование водного и воздушного дыхания.

Вторичноводные животные сохраняют обычно атмосферное дыхание как более выгодный энергетически и нуждаются поэтому в контактах с воздушной средой. Нехватка кислорода в воде приводит иногда к катастрофическим явлениям заморам, сопровождающимся гибелью множества гидробионтов. Зимние заморы часто вызываются образованием на поверхности водоемов льда и прекращением контакта с воздухом; летние повышением температуры воды и уменьшением вследствие этого растворимости кислорода.

Заморы чаще возникают чаще возникают в прудах, озерах, реках. Реже заморы происходят в морях. Кроме недостатка кислорода, заморы могут быть вызваны повышением концентрации в воде токсичных газов метана, сероводорода и других, образующихся в результате разложения органических материалов на дне водоемов.

Поддержание водного баланса гидробионтов имеет свою специфику. Если для наземных животных и растений наиболее важно обеспечение организма водой в условиях ее дефицита, то для гидробионтов не менее существенно поддержание определенного количества воды в теле при ее избытке в окружающей среде.

Излишнее количество воды в клетках приводит к изменению в них осмотического давления и нарушению важнейших жизненных функций. Большинство водных обитателей пойкилосмотичны: осмотическое давление в их теле зависит от солености окружающей воды. Поэтому для гидробионтов основной способ поддерживать свой солевой баланс это избегать местообитаний с неподходящей соленостью.

Пресноводные формы не могут существовать в морях, морские не переносят опреснения. Если соленость воды подвержена изменениям, животные перемещаются в поисках благоприятной среды. Позвоночные животные, высшие раки, насекомые и их личинки, обитающие в воде, относятся к гомойосмотическим видам, сохраняя постоянное осмотическое давление в теле независимо от концентрации солей в воде.

У пресноводных видов соки тела гипертоничны по отношению к окружающей среде. Им угрожает излишнее обводнение, если не препятствовать поступлению или не удалять избыток воды из тела. У простейших это достигается работой выделительных вакуолей, у многоклеточных удалением воды через выделительную систему. Некоторые инфузории каждые 2-2,5 минуты выделяют количество воды, равное объему тела.

На «откачку» избыточной воды клетка затрачивает очень много энергии. С повышением солености работа вакуолей замедляется. Если вода гипертонична по отношению к сокам тела гидробионтов, им грозит обезвоживание в результате осмотических потерь. Защита от обезвоживания достигается повышением концентрации солей также в теле гидробионтов.

Обезвоживанию препятствуют непроницаемые для воды покровы гомойосматических организмов млекопитающих, рыб, высших раков, водных насекомых и их личинок. Многие пойкилосмотические виды переходят к неактивному состоянию анабиозу в результате дефицита воды в теле при возрастании солености. Это свойственно видам, обитающим в лужах морской воды и на литорали: коловраткам, жгутиковым, инфузориям, некоторым рачкам и др.

Солевой анабиоз средство переживать неблагоприятные периоды в условиях переменной солености воды. Истинно эвригалинных видов, способных в активном состоянии обитать как в пресной, так и в соленой воде, среди водных обитателей не так уж много. В основном это виды, населяющие эстуарии рек, лиманы и другие солоноватоводные водоемы.