Биота мирового океана что такое

Происхождение и развитие океанической биоты

Всю историю Земли с момента ее возникновения (около 4,5 млрд лет назад) до наших дней делят на два неравных отрезка: докембрийский (время скрытой жизни -криптозой) -его продолжительность около 3,5-4 млрд лет и фанерозой (время явной жизни), начавшийся примерно 570 млн лет назад. Фанерозой делят на эры: палеозой (время древней жизни), мезозой (время средней жизни) и кайнозой (время новой жизни).

Современная биота океаносферы, представленная огромным разнообразием видов и сообществ живых организмов, — результат длительной эволюции, характерными чертами которой являются: ускорение темпов развития (каждый последующий геологический период короче предыдущего); «волны жизни», расцвет и затухание разнообразия отдельных систематических групп организмов; усложнение строения организмов; увеличение биоразнообразия и разнообразия сообществ; возрастание роли функций живого вещества в Мировом океане и в географической оболочке в целом.

В течение криптозоя жизнь на Земле прошла длительный путь эволюции. Она была уже весьма богатой, но сосредотачивалась преимущественно в пределах теплых морских мелководий. К концу криптозоя эволюция животных продвинулась настолько, что они были представлены основными типами беспозвоночных животных, известных и в настоящее время: кишечнополостными (65 — 70%), червями (около 25%), и членистоногими (около 5%).

Многие из обнаруженных групп не имеют современных аналогов. Основной отличительной особенностью криптозойской фауны является то, что она была представлена бесскелетными организмами. И хотя некоторые из этих животных имели размер до 1 м в длину, они, вероятно, состояли из желеобразного вещества подобно современным медузам.

Возникнув в океане, организмы коренным образом трансформировали химические свойства его вод, газовый состав атмосферы. Благодаря огромной инерционной способности океаносферы, она сохраняет константность важнейших экологических параметров — температуры, солености, газов — на протяжении 2-3 млрд лет. Благодаря этому гидробионты не выносят резких изменений природных условий, в том числе вызванных антропогенной деятельностью.

Суша была безжизненной, лишенной защитного биологического покрова. Процессы ее разрушения и выноса терригенного осадочного материала в океан были очень интенсивными.

В экосистеме океана четко обособились основные функциональные звенья, состоящие из продуцентов, консументов и редуцентов. Эта модель сохраняет постоянство в любых экосистемах Земли до наших дней. Благодаря появлению и расцвету фотосинтезирующих организмов (прежде всего цианей — синезеленых водорослей) в атмосфере появился свободный кислород. Сформировался озоновый экран, защитивший Землю от губительного для живых существ жесткого ультрафиолетового излучения.

С биологической точки зрения содержание свободного кислорода в атмосфере и гидросфере значимо потому, что позволило перейти организмам от использования энергии процессов ферментативного брожения и хемосинтеза к энергетически более эффективному (в 30 — 50 раз) окислению при дыхании. Именно это послужило причиной настоящего биологического взрыва — массовому возникновению практически всех типов беспозвоночных животных.

Если обратиться к истокам событий, оказавшим влияние на формирование современной биологической структуры океана, то оказывается, что подчас они носили драматический характер. История биосферы около 2 млрд лет назад оказалась разделенной на два почти равных отрезка. Вначале жизнь была представлена только анаэробными одноклеточными доядерными организмами — прокариотами, существовавшими в условиях восстановительной атмосферы из углекислого газа, метана и азота. Второй этап связан с формированием окислительной атмосферы из азота и кислорода. Анаэробные организмы были вытеснены в ограниченные экологические ниши. Их место занял принципиально новый ствол жизни — ядерные организмы-эукариоты,- венцом эволюции которого стал человек.

В основе естественного отбора всегда лежат резкие изменения физико-географических (палеогеографических) условий, определяющих формирование новых видовых генотипов и характер распределения и доминирования жизненных форм в биоценозах (Голиков, Скарлато, 1988).

Раскрывая тему эволюционного подхода к объяснению разнообразия жизни в Мировом океане, необходимо обратить внимание на следующие важнейшие события на протяжении фанерозоя.

Палеозой (начало около 570 млн лет назад). Облик Земли определялся в южном полушарии гигантским материком Гондвана, а в северном — группой континентов: Европейским, Сибирским (Ангарским), Китайским и Североамериканским. К концу палеозоя северные континенты сгрудились и объединились с Гондваной, образовав единый сверхматерик Пангею, окруженный сверхокеаном Панталассом.

В начале палеозоя жизнь развивалась только в океане, суша была пустынной. Постепенно растения и животные вышли на сушу, начал формироваться растительный покров и животный мир материков.

Палеозой делится на периоды. В нижнем палеозое выделяются кембрий, ордовик, силур; в верхнем палеозое — девон, карбон, пермь.

Кембрий. В океане встречаются представители основных типов беспозвоночных животных. Примечательно, что если в криптозое все организмы были мягкотелые, то в начале палеозоя произошел скачок в физиологии большинства беспозвоночных, они обрели твердые известковые или хитиновые покровы. Страницы геологической летописи стали заполняться остатками именно этих организмов. Господствовавшими и самыми развитыми животными в кембрии были трилобиты, относящиеся к членистоногим. Растения были представлены одноклеточными водорослями, входящими в состав фитопланктона, и многоклеточными зелеными, красными, позже бурыми, водорослями (макрофитами), образовывавшими подводные заросли на мелководьях.

Все растения и животные размножались путем высева большого количества гамет в воду, где происходило их слияние. Водная среда являлась необходимым условием для жизни всех организмов.

Ордовик — силур. Богатая и разнообразная биота океана быстро эволюционировала. Большое распространение получили древние кораллы. По дну ползали трилобиты. Одно из первых мест среди животного мира занимали головоногие моллюски, обитавшие в прямых или слабо изогнутых, украшенных красивым узором раковинах. Характерными представителями иглокожих бьши морские лилии, длинные стебли которых заканчивались красивой чашечкой с венцом подвижных щупальцев. Значительного разнообразия достигли представители плеченогих, мшанок, брюхоногих и пластинчато-жаберных моллюсков. Появляются примитивные хордовые.

В целом, весь нижний палеозой — это эпоха океанической биосферы, образованной низшими споровыми растениями и беспозвоночными животными.

Девон. С этого периода начинается верхний палеозой — начало активного завоевания суши растениями и животными. На поверхности суши впервые появляются леса высших споровых сосудистых растений — гигантских плауновидных, папоротникообразных, хвощевидных. Это обстоятельство значительно ослабило эрозию суши и поступление осадочного материала в океан. Однако развитие растительного покрова еще было ограничено приморскими равнинами. Склоны гор продолжали интенсивно разрушаться.

Эволюция хордовых в океане привела к появлению большого разнообразия рыб. По этому признаку девон называют эпохой рыб. От кистеперых рыб произошли древнейшие земноводные (амфибии). Это время первых попыток амфибий и трахейно-дышащих насекомых выбраться на сушу. Для высших растений, рыб и земноводных животных по-прежнему необходимым условием размножения являлся высев гамет в воду. Это служило определенным препятствием для продвижения организмов вглубь суши.

Мезозой (начало около 240 млн лет назад). Существовавший в палеозое сверхматерик Пангея, который включал в себя почти всю сушу Земли, стал дробиться. Начали образовываться Атлантический и Индийский океаны. Появились новые обособленные материки: Североамериканский, Евроазиатский, Южноамериканский, Африканский; Австралия и Антарктида бьши еще едины, однако от них откололись Новая Зеландия и Индостан.

Биогеографические особенности отдельных океанов объясняются их возрастом. Так, более молодая биота Атлантического океана противопоставляется богатой и разнообразной биоте древнего Тихого океана.

В результате раскола Пангеи и образования новых океанов, соединенных проливами, циркуляция вод Мирового океана стала более свободной. Открылся доступ в высокие широты, куда поверхностные течения стали переносить, тепло из тропиков. В это время вблизи полюсов поверхностные воды имели температуру около 15 °С. Сезонность климата была слабо выражена. В теплом океане происходило очень вялое конвекционное перемешивание. Основной причиной опускания поверхностных вод было увеличение их солености (и плотности) в результате интенсивного испарения. Такой тип перемешивания слабо вентилировал глубины. Недостаток кислорода в воде привел к массовой гибели глубоководной фауны океана.

Кайнозой (начало 60 — 70 млн лет назад). Океаны и материки приобрели современные очертания. В наземной биоте продолжали быстро развиваться появившиеся еще в триасе млекопитающие, в юре птицы, а в конце мезозоя цветковые (покрытосеменные) растения. Началось вторичное освоение Мирового океана; покинув сушу, к жизни в море приспособились некоторые цветковые растения (морские травы), пресмыкающиеся (змеи, черепахи), млекопитающие (киты, дельфины), птицы (пингвины) и многие другие.

Открылся пролив Дрейка, отделивший Антарктиду от Южной Америки. Вокруг Антарктиды образовалось кольцо Южного океана с постоянным дрейфовым течением, изолирующим приполярные области от проникновения теплых тропических вод. Началось выхолаживание Антарктиды, приведшее к ее полному оледенению. Отток холодных вод в глубины океана достиг северного полушария, вызвав похолодание климата и усиление ледовитости Северного Ледовитого океана.

Благодаря похолоданию в районе полюсов началось активное конвективное перемешивание толщи океана. Ведущую роль стали играть процессы опускания холодных, богатых кислородом вод у берегов Антарктиды. Так образовались глубинные водные массы почти всех океанов. Вентиляция глубин создала благоприятные условия для формирования глубоководной биоты.

Четвертичный период ознаменовался эпохой великих оледенений Северного полушария. Связывание огромных масс воды в ледниковых шапках вызывало регрессии океана, когда материковые окраины почти полностью осушались. Похолодание стимулировало вспышку видообразования, формирования специфичной арктической и бореальной флоры и фауны мелководий. В это время определились биогеографические особенности Северного Ледовитого океана (Голиков, 1985). Как отмечает В. А. Красилов (1986), происходила смена доминантов основных областей биосферы, определивших облик наиболее распространенных сообществ.

Приступая к изучению биологической структуры океана, следует иметь в виду разный возраст ее основных подразделений: формирование сообществ на шельфе и материковом склоне относится к далеким до-кембрийским временам; сообществ ложа океана — к палеозою и мезозою; сообществ глубоководных желобов и впадин — к кайнозою (Зенкевич, 1970). Характерные для пелагиали сообщества нектона (рыбы, головоногие моллюски, млекопитающие) окончательно сформировались лишь в неогене (Несис, 1978).

Биосфера в океане характеризуется огромным разнообразием живых организмов. Родственные связи выражаются системой соподчиненных таксономических единиц. Население океана можно адекватно описать, только если используются названия, принятые в систематике.

Появлением таксономической схемы мы обязаны известному ботанику Карлу Линнею (1707-1778). Теперь все виды гидробионтов сгруппированы в иерархию таксонов, отражающих ход эволюционного процесса. Главная цель систематического метода -присвоить каждому виду свое собственное единственное наименование. Другая задача — сгруппировать организмы в естественную систему, отражающую последовательность их происхождения, т. е. родословное древо.

Источник

Биота мирового океана что такое

Главная
English
Биологический кружок ВООП
Гостю кружка
Планы кружка
Экспедиции и выезды
Исследовательская работа
Программа «Parus»
История кружка
Контакты кружка
Полевой центр
Фотогалерея
Летопись биостанции
Статьи о биостанции
Исследовательские работы
Учебные программы
Полевые практикумы
Методические семинары
Вебинары
Исследовательская работа
Проектная деятельность
Экспедиции и лагеря
Экологические тропы
Экологические игры
Публикации (статьи)
Методические материалы
Наглядные определители
Карманные определители
Определительные таблицы
Энциклопедии природы России
Компьютерные определители
Мобильные определители
Учебные фильмы
Методические пособия
Полевой практикум
Природа России
Минералы и горные породы
Почвы
Грибы
Лишайники
Водоросли
Мохообразные
Травянистые растения
Деревья и кустарники
Ягоды и сочные плоды
Насекомые-вредители
Водные беспозвоночные
Дневные бабочки
Рыбы
Амфибии
Рептилии
Птицы, гнезда и голоса
Млекопитающие и следы
Фото растений и животных
Систематический каталог
Алфавитный каталог
Географический каталог
Поиск по названию
Галерея
Природные ландшафты мира
Физическая география России
Физическая география мира
Европа
Азия
Африка
Северная Америка
Южная Америка
Австралия и Новая Зеландия
Антарктика
Рефераты о природе
География
Геология и почвоведение
Микология
Ботаника
Культурные растения
Зоология беспозвоночных
Зоология позвоночных
Водная экология
Цитология, анатомия, медицина
Общая экология
Охрана природы
Заповедники России
Экологическое образование
Экологический словарь
Географический словарь
Художественная литература
Международные программы
Общая информация
Полевые центры (Великобритания)
Международные экспедиции (США)
Курс полевого образования (США)
Международные контакты
Интернет-магазин
Карманные определители
Цветные таблицы
Компьютерные определители
Энциклопедии природы
Методические пособия
Учебные фильмы
Комплекты материалов
Контакты
Гостевая книга
Ссылки
Партнеры
Наши баннеры
Карта сайта

Бесплатные экскурсии в музей Пиявки!
Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом. Подробнее >>>

АгроБиоФерма «Велегож» в Подмосковье приглашает!
Принимаются организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе «Введение в природопользование» Подробнее >>>

Зимние учеты птиц России!
Приглашаем биологические кружки, профессиональных орнитологов и просто любителей птиц принять участие в программах зимних учетов птиц «Parus» и «Евроазиатские Рождественские учеты» в зимний сезон 2020-2021 годов. Подробнее >>>

Биологический кружок ВООП приглашает!
Биологический кружок при Государственном Дарвиновском музее г.Москвы (м.Академическая) приглашает школьников 5-10 классов на занятия в музее, экскурсии по вечерам, учебные выезды в природу по выходным и дальние полевые экспедиции в каникулы! Подробнее >>>

Соревнования по полевой ботанике «ВЕСЕННЯЯ ФЛОРА» пройдут в мае-июне 2020 года в онлайн-формате (определение растений по фотографиям). К участию в соревновании приглашаются школьники и взрослые любители природы, проживающие в средней полосе Европейской части России. Подробнее >>>

Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы. Подробнее >>>

Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы. Подробнее >>>

Живые организмы мирового океана: детритофаги и редуценты

Жизнь в океане представлена самыми различными организмами, в нем обитает более 200 000 видов организмов. На дне мирового океана происходит накопление и преобразование огромной массы минеральных и органических веществ, поэтому геологические и геохимические процессы, протекающие в океанах и морях, оказывают очень сильное влияние на всю земную кору. Именно океан стал колыбелью жизни на Земле; сейчас в нём обитает около четырёх пятых всех живых существ планеты. Океаническая биота делится на следующие основные группы: планктон, нектон и бентос. Эти организмы населяют воды от приливной до неритической зоны над шельфом и до океанической среды. Бентос — живые существа, обитающие на дне океана, в грунте и на грунте. В данном реферате необходимо рассмотреть жизнь бентических животных, их отношения. Определить значение детритофагов и редуцентов в круговороте материи в океане; роль гетеротрофных бактерий в жизни океана. Проанализировать детритную пищевую цепь.

Цепь питания — цепь взаимосвязанных видов, последовательно извлекающих органическое вещество и энергию из исходного пищевого вещества. Каждое предыдущее звено цепи питания является пищей для следующего звена. Более 90% органических веществ, составляющих основу жизни в море, синтезируется при солнечном освещении из минеральных веществ и других компонентов фитопланктоном, в изобилии населяющим верхние слои водной толщи в океане[1]. Некоторые организмы, входящие в состав зоопланктона, поедают эти растения и в свою очередь являются источником пищи для более крупных животных, обитающих на большей глубине. Тех поедают более крупные животные, живущие еще глубже, и такая закономерность прослеживается до самого дна океана, где наиболее крупные беспозвоночные получают необходимые им питательные вещества из остатков отмерших организмов – органического детрита, опускающегося на дно из вышележащей толщи воды. Так беспрерывно обновляется запас различных органических веществ, растворенных или взвешенных в воде и отложенных на грунте.

Бентоносные животные – это животные, населяющие дно или внедряющиеся в верхние слои донных отложений. Пища морских животных концентрируется преимущественно в поверхностном слое вод и на дне. В поверхностном слое в результате фотосинтеза постоянно пополняются запасы органического вещества. Некоторая часть отмершего органического вещества погружается на дно и поедается бентоносными животными – трупоедами, а также разлагается бактериями. Добываемая бентетическими животными так называемая «микроскопическая» пища бывает самой разнообразной. Она может представлять собой как неживые органические частицы, так и живые, то есть бактерии, простейшие растения или животные: диатомеи, жгутиковые, ресничные инфузории, крошечные беспозвоночные, различные личинки и т. д. Донные животные относительно малоподвижны, а некоторые из них и вовсе проводят всю свою жизнь на одном месте. Живут они довольно долго: от нескольких месяцев до нескольких лет, или десятилетий. В соответствии с характером потребляемой пищи жителей океанской бездны можно разделить на три группы. В первую объединяют сестонофагов, питающихся взвешенными в воде частичками органического вещества и находящимися в них микробами. Вторая группа – зоофаги, то есть хищники, поедающие отмершее органическое вещество, добытое в придонном слое океана, на дне или извлеченное из грунта. В третью группу объединяют бентофагов, питающихся детритом донных отложений.

К бентофагам главным образом относят специальные организмы — детритофаги, которые питаются мертвым органическим веществом — детритом. Детрит (от латинского detritus — истертый) — различные остатки растительного, животного и минерального происхождения, оседающие на дно из водной толщи. На глубине 4 километра в них может быть сосредоточено до 99 процентов всего органического вещества. Четыре процента их общей массы падает на живущих в детрите микробов. Кроме того, пользуется устойчивым спросом «морской снег» — частички фекального детрита величиной в несколько миллиметров, опускающиеся на дно с большой скоростью, до 50 – 100 метров в сутки [3].
Детрит играет важную роль в круговороте органического вещества (детритная пищевая цепь) и служит пищей многим донным животным. Детритом (триптоном) называют все взвешенные в толще воды органические и неорганические частицы. Детритофаги подразделяются на редуцентов, или деструкторов (это главным образом бактерии и грибы), превращающих органические остатки в неорганические вещества, и детритофаги в узком смысле — животных, которые питаются мертвыми тканями растений и животных или экскрементами.

Среди детритофагов водных экосистем по способу добывания и переработки пищи различают размельчителей, собирателей, соскребателей, фильтраторов. Специальная экологическая группа детритофагов — копрофаги, питающиеся экскрементами. В океане они обитают на алеврите и более крупнозернистых песках, либо собирают пищевые частицы с поверхности грунта, либо добывают пищу, заглатывая донный осадок и пропуская его через кишечник. Донные осадки содержат мало питательных веществ. Чтобы не умереть с голоду, у этих морских животных имеется длинный кишечник.Если у хищных рыб его длина меньше длины рыбы, то у детриторастительноядных рыб он в 3, у детритоядных голотурий в 2,7, у морских ежей в 4,7, а у сипункулид – в 6 – 7 раз длиннее тела. Детритофаги способны безостановочно есть, и кишечник у них всегда забит пищей не меньше чем на ?, а его содержание обычно составляет около 1/3, веса животного.Раньше полагали, что детритофаги просто собирают с поверхности дна находящийся там осадок. Сейчас ученые склонны считать, что всеядных существ практически нет. Даже детритофаги производят какой – то отбор отправляемых в рот компонентов. Если в донных отложениях океана им попадаются крохотные трупы местных животных, детритофаги от них отказываются. Отсутствие необходимых пищеварительных ферментов не позволяет им воспользоваться богатой находкой.

В желудках всех обитателей дна, кроме детрита, встречаются раковины диатомей. Почти у всех можно найти минеральные частички и фораминифер. Половина детритофагов поедает фекальные комочки донных животных. Иногда в кишечник попадают спикулы губок, а у морских звезд, голотурий и некоторых других животных споры и пыльца растений. Неясно, каким образом они этого добиваются, но в кишечнике спор и пыльцы бывает в 5 – 10 раз больше, чем их содержит грунт. Размер зерен и спор колеблется от 6 до300 микрон, так что поштучно отбирать их, видимо, невозможно. Споры и зерна без их наружных оболочек, тоже представляющих немалую ценность, состоят из 13 – 28 процентов белков, 2 – 17 – жира, 13 – 37 — углеводов, содержат все 10 незаменимых аминокислот, все витамины, микроэлементы, некоторые гормоны и ферменты.Потребление поверхностной пленки, покрывающей осадки, в которой содержатся органические остатки растительного и животного происхождения, осуществляется детритофагами по-разному. Иногда это простое соскабливание верхнего слоя осадка: морские бокоплавы рода Corophium, например, высовывая из своей норки переднюю часть тела, антеннами очищают пространство вокруг входа. Различные десятиногие ракообразные, особенно раки-отшельники, скребут осадок ногочелюстями третьей пар, а затем, выбрав из него при помощи ногочелюстей второй пары подходящую пищу, отправляют ее в рот.

Морское животное может собирать всю пленку при помощи тока воды, или непосредственно ее всасывая.Систему прокачивания воды используют, например, многощетинковые черви Arenicola (пескожилы). Эти черви живут в U – образной трубке, движениями тела животное создает в трубке направленный ток воды, который вызывает оползание поверхностного слоя илистого песка с покрывающей его пленкой; все это пескожил заглатывает целиком. Аналогичным способом питаются пектинарии (многощетинковые черви), живущие в просто склеенных из песчинок трубках, которые они перетаскивают с собой; однако в этом случае частицы грунта и детрита, опустившиеся к входному отверстию трубки, сортируются и захватываются щупальцами. Многие двустворчатые моллюски обитают, зарывшись в ил, и питаются, фильтруя морскую воду, однако некоторые виды прикрепляются к скалам или деревянному субстрату. Двустворчатые – животные фильтраторы. Они обволакивают частицы, находящиеся во взвешенном состоянии в воде, тонкой пленкой слизи. Затем частицы направляются к ротовым щупальцам, где пищевые частицы отфильтровываются. Приспособленность моллюсков к добыванию пищи проявляется в чрезвычайной длине сифонов и в их разделении. Вводный сифон благодаря своей длине и подвижности ощупывает поверхность осадка вокруг того места, где закопался моллюск, а выводной сифон выбрасывает вверх воду, прошедшую через жаберную решетку.

Из брюхоногих моллюсков детритом, содержащимся в поверхностной пленке, питаются Turritella, Aporrhais и различные другие близкие их формы; эти животные, обитающие внутри грунта, собирают частицы, создавая направленный спереди назад ток воды. Офиуры с полужесткими лучами тоже детритофаги. Они способны двигаться только в плоскости диска, кроме того, офиуры не передвигаются с помощью амбулакральных ножек, а плавают благодаря энергичным взмахам лучей. Офиуры не имеют ни внутренних органов, ни ануса. Двумя из пяти лучей животное прикрепляется к грунту или ко дну, а три остальные, поднятых перпендикулярно, задерживают живые и неживые частицы, несомые течениями в непосредственной близости от дна. В некоторых случаях выбор добычи из поверхностной пленки оказывается чрезвычайно тонким. Морские ежи Echinocardium, обитающие глубоко в грунте, через выходной канал своей норки выдвигают наружу амбулаторные ножки передней части тела и при помощи их хватают мелких беспозвоночных.

Голотурии (морские огурцы) – продолговатые животные, их организм защищен эпидермисом, поддерживаемым микроскопическими известковыми пластиночками и амбулакральными ножками. Голотурии обитают на морском дне, некоторые из них питаются отмершими органическими остатками, которые они с помощью щупалец извлекают из морских осадков. Питаясь, перемещаясь по поверхности грунта, детритофаги постоянно воздействуют на поверхностные слои осадков, изменяя их физические и геохимические свойства. Масштабы этого воздействия огромны: большая часть дна океана, от границ глубоководной безжизненной зоны до прибрежных песчаных мелководий, занята поселениями «поедателей» детрита.

Редуценты — гетеротрофные организмы, восстановители, они возвращают вещества из отмерших организмов снова в неживую природу, разлагая органику до простых неорганических соединений и элементов в ходе жизнедеятельности. Они выделяют пищеварительные ферменты на мертвые тела или отходы жизнедеятельности и поглощают продукты их переваривания. Возвращая в водную среду биогенные элементы, редуценты завершают биохимический круговорот. Это делают в основном бактерии, большинство других микроорганизмов и грибы. Редуценты — заключительное звено в пищевой цепи в экологической пирамиде. Бактерия — микроскопический, обычно одноклеточный организм, обладающий клеточной стенкой, но не имеющий оформленного ядра. В природе бактерии выполняют функции редуцентов. Микроорганизмы приведены на рисунке 2 .

Для беспозвоночных все бактерии являются не только энергетическим, но и олигодинамическим источником пищи, ибо синтезируют различные витамины группы В и провитамин D. При оценке роли бактерий в питании глубоководного бентоса необходимо учитывать то важное обстоятельство, что гетеротрофные бактерии имеют более высокую, чем другие степени пищевой пирамиды, эффективность использования энергии пищи, позволяющую им превращать в живую материю 30 – 40 % мертвых органических остатков, которые они минерализуют.

Гетеротрофные бактерии производят живое вещество, вещество это может быть использовано в качестве пищи животными, занимающими вторую ступень пищевой пирамиды, то есть микрофагами. Деятельность гетеротрофных микроорганизмов важна не только для обеспечения круговорота основных элементов (углерода, азота, фосфора, серы и т.д.) в океане: она дополняет синтез живой органической материи на глубинах. Микроорганизмы существуют повсюду и в водной толще, и в донных отложениях, причем в количествах порой весьма ощутимых. Общее представление о количественном распределении в океане микробного населения можно получить из приведенного ниже рисунка.

Наибольшее количество бактерий обнаруживается в подповерхностных слоях, где обычно накапливаются продукты обмена и останки организмов, развивающиеся в массовых количествах в поверхностных слоях. С погружении размеры органических веществ в результате разложения уменьшаются, но их поверхность по отношению к объему увеличивается; кроме того, понижение температуры, отмечаемое с возрастанием глубины, увеличивая вязкость воды, тоже тормозит их опускание. Этим и объясняется, что максимум органических остатков, образующихся в поверхностных слоях, наблюдается на некоторой глубине (от нескольких десятков до нескольких сотен метров). Именно здесь наблюдается наиболее многочисленное население гетеротрофных бактерий, которые используют органические остатки в качестве своего субстрата.

С дальнейшим возрастанием глубины бактериальное население уменьшается; одновременно происходит и уменьшение количества неживого органического вещества, взвешенного или растворенного в воде. В непосредственной близости от поверхности грунта, который на значительной глубине бывает рыхлым, значительно увеличивается содержание неживой органической материи, как в грунтовой вод, так и на поверхности самого осадка. Одновременно произойдет сильное увеличение бактериального населения. Бактерии редко бывают свободными: обычно они поселяются на различных частицах. Таким образом, на дне и в непосредственной близости от него деятельность бактерий более значительна, чем на любом другом выше лежащим уровне. Количество бактерий, немногочисленных в воде, в горсти ила увеличивается до миллионов, даже миллиардов. Известковые и кремниевые скелеты планктеров вместе с минеральными частицами образуют ил, который кишит бактериями, довершающими разложение органических веществ. Бактерии обеспечивают обильной пищей некоторых бентических беспозвоночных – микрофагов, особенно на больших глубинах, где бактерии – единственные первичные производители живой материи.

Детритофаги и деструкторы играют в круговороте веществ первостепенную роль. Детрит играет важную роль в круговороте органического вещества и служит пищей многим донным животным. Часть питательных веществ, содержащихся в детрите, возвращается в круговорот, минуя стадию разложения до минеральных соединений и потребления их растениями.

Деятельность гетеротрофных микроорганизмов важна не только для обеспечения круговорота основных элементов в океане: она дополняет синтез живой материи на глубинах. Гетеротрофные бактерии существуют за счет более или менее сложных органических веществ благодаря своей способности постепенно разлагать их до состояния относительно простых неорганических соединений. Этот процесс, в результате которого бактерия создает собственное свое живое вещество, отличается высокой эффективностью. В протоплазму бактерий превращается в общей сложности 30 – 40% неживой органической материи, поскольку остальные 70 – 60% используется для производства энергии и, в конце концов, попадает в минеральные осадки [1]. Гетеротрофные бактерии обеспечивают минерализацию различных органических веществ, снабжая, автотрофные организмы минеральной пищей, без которой последние не могут существовать. Таким образом, замыкается круговорот материи в океанах. Необходимо отметить, что микроорганизмы участвуют в самоочищение морей и океанов. Морские организмы (их поведение и состояние) являются индикаторами нефтяных загрязнений, т.е. они как бы осуществляют биологическое наблюдение за окружающей средой. Микроорганизмы моря функционируют в составе сложного микробиоценоза, который реагирует на чужеродные вещества как на единое целое. Смешанное бактериальное «население» более эффективно разрушает нефть и отдельные углеводороды. К морским организмам, которые участвуют в процессах самоочищения, относятся моллюски. Известны около 70 родов микроорганизмов, включая бактерии, грибы, дрожжи, которые способны вступать в единоборство с нефтью[3]. Им принадлежит важнейшая роль разложения нефти и углеводородов в море.

1. Вейль, П. Популярная океанография [текст]/Питер Вейль. Пер. с англ. Г. И. Баранова, В. В. Панова, А. О. Шпайхера. Под редакцией ис предисловием А. Ф. Трешникова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 504с., ил.
2. Перес, Ж-М. Жизнь в океане [текст]/ Перес Жан – Мари. Пер. с франц. А.Л. Анрес и В. Е. Стрельцова. — Л.: Гидрометеоиздат, 1966., ил.
3. А. А. Зелин, В. Гидрогеохимический словарь [текст]/ А. А. Зелин, Н. Белоусова. Под. ред. А. М. Никанорова – Л.: Гидрометеоиздат, 1988.

Источник