Харчові морські ланцюги

В 1953 р. щодо одного японському селищі люди почали хворіти якимось незрозумілим хворобою. Вона вражала нервову систему: в хворих порушувалася координація рухів, вони втрачали слух, зір, рассудок.

Лікарі поставили діагноз: отруєння ртуттю. Але як взялася ця ртуть? Щоправда, селище перебував поруч із морським затокою, куди хімічний завод скидав свої відходи, зокрема і ртуть. Але вміст ртуті у морській воді було ничтожным.

Щоб пояснити причини цієї події, розпочати доведеться дещо здалеку. Ми знаємо, що у природі майже немає живих істот, які не поїдали б інших або служили комусь пищей.

Рослини служать їжею безлічі комах. Комахи — основний видобуток жаб. Жаби — улюблена їжа декому змій, наприклад вужів. Зміями харчується орел-змееяд. У хижака немає помітних великих ворогів, але не дають ученим спокою кліщі й інші паразиты.

Перелічені тварини становлять «ланки» (рівні) однієї харчової ланцюга. Перший рівень у будь-який ланцюга, зазвичай, — зелені растения.

У цьому ланцюжку може бути безлічі рівнів. Річ у тім, що у кожному такому рівні біомаса зменшується вдесятеро. З 1000 кг рослин лось зможе «побудувати» 100 кг свого тіла. А тигру, щоб масу тіла на 10 кг, потрібно 100 кг лосиного м’яса. Тож у харчових ланцюгах зазвичай 3−4 рівня. Закономірність ця називається екологічної пірамідою. Кожна наступна «сходинка» піраміди набагато менше предыдущей.

Особливо довгі часто бувають паразитичні ланцюга харчування. У тілі гусениць паразитують личинки мух, в личинках мух — черви-нематоды, в хробаках — бактерії, а бактерії - вирусы.

Вершиною багатьох ланцюгів харчування людина. Що щільність населення якоїсь країни, тим коротше тут основна харчова ланцюжок, тобто.

— 3 ;

людям доводиться харчуватися переважно рослини. Їжа жителів Китаю чи Індії - переважно вегетаріанська. У харчовому раціоні населення країн Європи — й Америки частка м’яса й значно більше.

Повернімося тепер випадку у японській селі. Що ж сталося? Виявляється, ртуть, як і ще отруйні продукти, може накопичуватися в ланцюгах харчування від рівня до рівня. Зміст ртуті неухильно наростає у харчовій ланцюга від бактерій і водоростей до риб. Вище всього вміст ртуті, як легко зрозуміти, в організмах рыб-хищников: акул, щук, тунців. Ртуть, викинута у водойму, зрештою, «зібрана по дещиці», разом із виловленою рибою виявляється на столі людини. Ось і потрапила вона у їжу жителів японської деревушки.

Шкідливі речовини, у якому і коли вони не були викинуті людиною в природу, пройшовши по ланцюгах харчування, часто-густо куди «зникають», а «повертаються» б’ють рикошетом за здоров’ям людей.

У його рефераті б хотіла б докладніше зупинитися на харчових ланцюгах моря.

За дрібним шельфовым морем, там, де материковий схил більш-менш круто обривається до глибоководної рівнині, починається власне океан, зона відкритого моря. Вода тут прозора і синя; це пов’язано з відсутністю зважених неорганічних речовин і меншою кількістю мікроскопічно малих планктонних рослин (фітопланктону) і тварин (зоопланктону). У деяких сферах океану властива особливо яскрава синя забарвлення: приклад тому — Саргасове море у західній частині Північної Атлантики. У.

— 4 ;

цьому випадку говорять про океанських «пустелях». Тут навіть у глибині 1000 м можна з допомогою чутливої вимірювальної апаратури знайти сліди сонячного світла, щоправда, лише у синьо-зеленою області спектра. Для відкритого моря характерно повна відсутність у складі зоопланктону личинок донних тварин (ракоподібних, молюсків, иглокожих), кількість яких у зоні континентального схилу різко зменшується за мері видалення берега. Тільки там, де є течії, які від материків в океан, в планктоне можна іноді знайти високу щільність личинок бентосных животных.

На противагу зоні мелководий у відкритому морі немає істотних коливань солоності і температури. У середньому солоність води становить близько 35‰, досягаючи в тропіках при сильному випаровуванні 37‰. Вода в тропіках прогрівається до 27° З, тоді як і високих широтах охолоджується приблизно до запланованих 4° З. Сезонні коливання температури як і тропіках, і у полярних областях становлять не менше 2°. Лише поміркованих широтах їх амплітуда сягає 10°. Ці вагання температури можна знайти лише у поверхневих шарах води до глибини 100−150м. Приповерхневі верстви води в тропічних і субтропічних областях нагріваються сонцем надто. Цей теплий і більше легкий шар води сягає товщини 50−100 м; нижче розташовується холодна і більше щільна вода глибин. Між двома цими масами води розташований шар різкого перепаду температур, є бар'єром багатьом дрібних планктонних організмів через різкі змін температури, котрий іноді солоності, що перешкоджають також переміщенню кисню і поживних речовин згори вниз.

На широких океанських теренах, і на мілководдях із єдиним джерелом енергії всім форм життя є сонячне світло. Через війну.

— 5;

процесу фотосинтезу рослинний планктон з допомогою хлорофілу створює органічні речовини із води і вуглекислого газу. Ця так звана первинна продукція утворюється у прозорій океанській воді до глибини 100, максимум 200 м, тобто лише у освітленої (эуфотической) зоні. До неї прилягає присмеркова зона, що простягається до глибини 800 м.

Морський рослинний планктон полягає з різноманітних диатомовых водоростей (клас Diatomeae) і динофлагеллят з жгутиковых (клас Flagellatae). Для його зростання потрібен як світло, а й присутність певних мінеральних солей. Особливо важливі фосфати і нітрати, але необхідні також залізо, марганець і пояснюються деякі вітаміни, наприклад вітамін В12. З іншого боку, диатомовым водоростям для побудови їх раковин потрібні солі кремнієвої кислоти (силікати). Більшість цих речовин розподілено в океані дуже нерівномірно. Лише на самій глибинах понад 1000 м є багаті резерви фосфатів, які, проте, залишаючись там, неможливо знайти використані зв одним живим существом.

Коли навесні зі збільшенням довжини дні, у високих широтах починається швидке розмноження рослинного планктону, в освітленої зоні невдовзі закінчуються все запаси мінеральних солей. Тільки поблизу узбереж (наприклад, у Перу чи Західної Африки), де глибинні води піднімаються до, існує постійний приплив мінеральних речовин. Тому там майже круглий рік рясно розвивається фитопланктон. Збільшення первинної продукції зазначається й у деяких екваторіальних ділянках океанів, де під впливом розбіжних поверхневих течій піднімаються нагору глибинні води. Вона велика по холодних зонах, котрим характерний сильний вертикальний обмін водних мас, але сама багата первинна продукція.

— 6 ;

відзначено таки вступив у зоні підйому глибинних вод в західних узбереж деяких материків. Навпаки, величезні простору відкритого моря порівняно малопродуктивні. Проте загальна продукція органічних речовин, яку поставляють Світовим океаном, в 2−3 разу вищу, ніж продуктивність суші 1. Щоправда, якщо взяти до уваги, що океани займають 71% на території нашої планети, доведеться оцінити їх первинну продукцію як щодо малу. За підрахунками, у світовому океані 15 млрд. т вуглецю щорічно входить у новоутворені органічні речовини, що він відповідає приблизно 500 млрд. т свіжого фитопланктона.

Органічні речовини, синтезовані водоростями, передаються по харчових ланцюгах безпосередньо чи опосередковано всім живих істот моря. Друге ланка такий харчової ланцюга — животные-фильтраторы. Складові рослинний планктон організми мікроскопічно малі, їх розміри лише від 0,002 до 1 мм. Щоправда, нерідко вони утворюють колонії, розмір яких, проте, вбирається у 5 мм. Тим, хто харчується цієї рослини, необхідні особливі фільтруючі устрою. Справді, багатьох видів веслоногих рачків (приміром, представники роду Са1апиs) мають фильтрующим ротовим апаратом, несучим тонкі пір'ясті вирости; з його за міццю можуть постійно натягувати воду. Типовими фильтраторами є також що стосуються к.

оболочникам сальпы (клас Thaliacea) і аппендикулярии (клас Appendicularia);

1Это твердження нині вважається неправильним. Первинна біологічна продуктивність суші оцінюється 115 млрд. тонн на рік, а океану лише — 55 млрд. тонн на рік, тобто у 2 рази нижче. З урахуванням продукції, виробленої ультрамелкими організмами планктону (цей розділ знань почав розвиватися нещодавно) різниця, можливо, негаразд велика, але океан загалом менш продуктивний, ніж суша.

Первинна продукція органічних речовин, у Світовому океані, що настає з допомогою фітопланктону (в мг вуглецю на 1 м² в день).

вони теж мають настільки тонкий фільтруючий апарат, що може вловлювати дрібні планктонні організми, які відбуваються крізь найдрібніші планктонні сітки із шириною осередків всього 0,05 мм. Деякі живуть величезними зграями види риб, наприклад південноамериканські анчоуси (Engrauslis ringens), пристосувалися до харчування рослинним планктоном. Вони пропускають воду через відкритий рота і зябра, отцеживая дрібні водорості. Крім рослинного планктону, фільтруючі мешканці відкритого моря використав їжу зважені у питній воді частинки отмерших організмів (детрит). Місцями детрит разом із що розвиваються у ньому бактеріями грає більша роль харчуванні фильтраторов, ніж живої планктон.

Фільтруючий веслоногий рачок каланус (Са1anus).

Л-стрелки показують струми води, які під час плаванні і фільтрації; Б — ліва задня щелепу із фільтруючими щетинками і уловленим планктоном.

Третє ланка харчової ланцюга утворюють хижі тварини, які харчуються фильтраторами. У відкритому ж морі, як й у шельфових морях, багато такі форми, як медузи, гребневики, сифонофоры, щетинкочелюстные, веслоногие рачки, эвфаузииды і каринариды. З риб до фильтраторам ставляться також оселедця; їх основна їжа складається з веслоногих рачків, їхнім виокремленням в північних морях великі скопления.

Тільки планктоном харчуються і найповажніші з тварин, коли-небудь які населяли нашу Землю, вусаті кити (підзагін Mystacoceti), котрі перебувають під загрозою зникнення. У арктичних морях вони отфильтровывают величезних мас криля (Euphausia superba). Підраховано, що у давні часи вусаті кити щорічно споживали 50−80 млн. т цих рачків. Коли людина різко скоротив поголів'я вусатих китів, він намагається придумати способи видобутку залишених тепер невикористаними величезних мас криля і вжити їх у їжу собі чи як корм скоту.

Для співтовариства відкритого моря характерно ще одне, четверте ланка харчової ланцюга, яка полягає в основному з великих хижих риб. Деякі з.

них — тріску, морської окунь й різні тунці — мають великий промислове значення. До цього кінцевому ланці ставляться також головоногие молюски, морські птахи, і зубаті киты.

— 9 ;

Передача органічних речовин від ланки до ланці по харчової ланцюга супроводжується значними втратами енергії, оскільки більша частина витрачається процеси обміну речовин. Загалом близько 10% її перетворюється на речовина тіла тваринного. Звідси стає зрозуміло, чому саме анчоуси, які харчуються планктонными водоростями і що входять до склад надзвичайно короткій харчової ланцюга, можуть повинна розвиватися у таких незліченних кількостях, як це буває в холодному Перуанском перебігу. У недавньому давнину тут було розвинено рибальський промисел, одна з найбільших у світі, зі щорічним уловом від 8 до 9 млн. т анчоусов. У природі анчоусами годуються гігантські популяції колоніальних морських птахів (олуш, пеліканів, бакланів), є конкурентами чоловіки й які споживають на рік 2,5−3 млн. т анчоусов.

Активні вертикальні міграції зоопланктону і спроби деяких видів риб зумовлюють перенесення їжі з світлої зони в сутінкову й у глибини. Мігруючі вгору-вниз тварини у різний доби перебувають у різних глибинах. Деякі веслоногие рачки, попри малі розміри (4−6 мм), щодня спускаються і піднімаються на 100−200 м. Більші рачки, такі, як эвфаузиида Meganyctiphanes norvegica рухаються При спуску загалом зі швидкістю від 90 до 130−200 метрів за годину. Відлови з допомогою планктонной замыкающейся мережі показали, що це рачки днем тримаються на глибині 400−600 метрів і.

лише вночі піднімаються в верхню 100-метровую зону, де їх знаходять собі пищу.

Важливе значення на дослідження вертикальних міграцій безхребетних і риб мало винахід эхолота-самописца. Цей прилад, постійно реєструючий з допомогою ультразвуку (частотою від 15 до 30 кілогерц) глибину під кораблем і тепер незамінним допоміжним навігаційним засобом, днем, крім профілю дна, зазначає зазвичай дивну сіру тінь десь.

— 10 ;

на глибині 400−600 м. З настанням сутінок тінь за 2−3 години зміщується вгору приблизно до глибини 100 м. Удосвіта на ехограмі знову можна побачити спуск тіні старою глибину. Ці звукорассеивающие верстви дивилися на минулі 30 років у відкритому океані в усіх галузях Землі; лише у арктичних і антарктичних водах їх якщо відзначали, лише на глибині між 50 і 100 м.

Ще той час, коли вперше у товщі води знайшли відбивають звук верстви, було висловлено припущення, що це, очевидно, скупчення морських тварин, бо їх добові переміщення перебувають у прямій залежність від зміни освітленості води. Ці тварини мали, ніби між іншим, мати здатністю відбивати ультразвук. І це дійсно, як ми тепер знаємо, звукорассеивающие верстви населені світними анчоусами (підзагін Myctophoidei), рыбами-топориками (сімейство Sternophychidae) і рачками-эвфаузиидами (загін Euphausiacea). Всі ці тварини мають добре розвиненими світними органами. У риб, ще, є великі плавальні бульки, відбивають які від корабля звукові імпульси. У окремих випадках дають відлуння верстви в океані утворюються завдяки плавальним повітряним міхурам в ряді видів сифонофор. Серед ракоподібних, крім багатьох видів эвфаузиевых, в звукорассеивающих шарах звичні також величезні зграї креветок Acanthophyra. Оскільки світні анчоуси і рыбы-топорики в антарктичних водах досі не виявлено, у тих районах немає і глибоководних звукорассеивающих слоев.

Добові вертикальні міграції морських тварин — переважно результат розподілу світла море. Вимірювання з допомогою чутливої апаратури показали можливість проникнення світла до глибини 1000 м. Справді, багато як планктонні, але й великі тварини днем тримаються на глибинах з певною освітленістю. Причому у ранкових і.

— 11 ;

вечірніх сутінках вони йдуть за предпочитаемой ними освітленістю, збираючись вночі у верхніх 50−100 м товщі воды.

У прозорою воді відкритого моря вертикальні міграції охоплюють зазвичай область у кількасот метрів; тваринам це пов’язано з підвищеним витратою енергії. Чому вони роблять ці щоденні міграції, доки встановлено. Можливо, що тварини залишають освітлену зону, щоб укритися в сутінкової області, позаяк у пронизаної світлом воді, крім Саргасового моря з його плаваючими водоростями, ніде сховатися. Тільки через повна прозорість, яке характерне багатьом планктонних тварин, подає відому захист. Лише із настанням вечірніх сутінків тварини знову піднімаються на більш теплі верхні верстви, що й фильтраторы, і хижаки знаходять багату пищу.

Дивно, що прагнення спуститися на глибину велика, що заважає навіть що простягається до глибини 200−500 м бідна киснем зона, характерна тропічних і субтропічних районів океану. Та" як із низьких температурах (5−10°С) сутінкової зони у тварин із непостійної температурою тіла піддається суттєвому зниженню рівень обміну речовин, ці тварини днем живуть на «економному режимі», як на певної міри компенсують витрати енергії саме переміщення. Крім добових, є й сезонні вертикальні міграції: так, деяких щетинкочелюстных, і навіть веслоногих рачків роду Са1апus у різні сезони роки можна знайти в різних глубинах.

Плейстон і нейстон.

Приповерхностный шар океану, потужність якого становить усього кілька сантиметрів, населений особливим світом живих істот, хоча у тропіках і.

— 12 ;

субтропіках внаслідок сильного сонячного випромінювання він майже неживим. Так само як плейстон (організми, котрі живуть лежить на поверхні води) і нейстон (тварини, котрі живуть безпосередньо під поверхнею моря). Для організмів плейстона характерно тіло, подібне плотику, отже вони тримаються лежить на поверхні води. Найвідоміший приклад — сифонофора «португальський кораблик» (Physalia physalis). В неї від поверхні води виступає, як вітрило, великий повітряний міхур, так званий пневматофор. Вітер ганяє хвилями і вітрильників (Vellela spirans), і пінисті плотики молюсків янтин (Janthina janthina), яким пліт дозволяє утриматися поверхні води. У тропічних морях лежить на поверхні води живе сама комаха — бігаючий за водою клоп (рід Наlobates). Це єдине комаха, покорившее океан. Усі тварини плейстона ставляться до хищникам.

Серйозні дослідження світу тварин, котрі живуть безпосередньо під водної поверхнею моря, відбуваються завдяки винаходу спеціальної нейстонной мережі, облавливающей лише кілька найвищих сантиметрів товщі води. Для справжніх нейстонных форм характерні синя чи червона забарвлення, яка, мабуть, слугує їм маскуванням і захищає від ультрафіолетового і інфрачервоних променів. До цій групі ставляться веслоногие рачки сімейства Роntellidae, креветка Рarарепеus 1опdires і равноногий рачок Idotea metallica. У субтропічної Атлантиці нейстонные вилови на 94% складалася з безхребетних тварин, переважно ракоподібних, половину з яких ставилася до веслоногим і перспективами третина — до ракушковым, значно рідше зустрічалися личинки крабів і ветвистоусые рачки. Поверхня океану служить також колискою у розвиток багатьох видів риб, і навіть різноманітних донних тварин, особливо які у шельфової зоні. Дорослі живуть на глибину та лише часом, особливо вночі, з’являються у поверхности.

— 13 ;

Оскільки днем рослинний планктон уникає перебувати у приповерхностных шарах моря, їжі тваринам у цей час мало. Щоправда, поверхневу плівку води населяють бактерії, яких споживають, можливо, тільки молоді веслоногие рачки, деяких видів крылоногих молюсків і інші живі істоти. Натомість у прибережних районах значної ролі в харчуванні нейстонных тварин грають мертві комахи, випадково хто у воду.

З настанням сутінок і тільки вночі стіл у нейтонных тварин багатшими. Багато планктонні організми піднімаються тоді до із глибин океану. Киленогие молюски, равноногие ракоподібні та світні анчоуси мають великі очі й можуть успішно полювати у сутінковій світлі. Лише поодинокі види, наприклад вже ж згаданий равноногий рачок Idetea metallica, і пояснюються деякі веслоногие рачки, такі, як Pontella atlntica, залишаються незахищеними і днем безпосередньо під поверхнею моря; вони відносяться до істинно нейстонным формам (эунейстон). Безліч інших безхребетних і риб лише вночі відвідують це местообитание, але в світанку знову опускаються на глибину понад 30 м. Добові переміщення у напрямі виявлено в деяких нейстонных риб на ранніх стадіях їх розвитку, наприклад у летючих риб (підзагін Ехосоеtoidei) і в морського бекаса (Масrorhатрhоsus scolopax); також із вечорам вниз опускається крылоногий молюск Creseis asicula, який піднімається до лише днем.

Деякі цікаві факты.

— Дрібні причепи примудряються прослизати акулу в пащу. Там они.

— 14 ;

прилипають догори і перехоплюють ласі шматочки акулячого обіду біля самісінької акулячої глотки.

Риба толстолобик так любить водорості, що її спеціально запускають очищення зарастающих каналів. А язи і форелі, спритні мисливці за комахами, хапають їх тільки під водою, а й у льоту, вискакуючи із води. Лящі і сазани ковтають равликів, а осколки черепашок випльовують — як насіння лузають. Але вони при цьому навіть особливі зуби є - глоточные: ростуть вони ре в роті, а горлянці.

Зубаста щука ковтає навіть колючого настовбурчуючи, а сом — каченяти чи водяну пацюка. Акули, може бути, накидаються на дельфінів, або навіть на китов.

— У шлунках тайменей — хижих річкових риб — знаходили каченят, куликов,.

водяних пацюків, навіть білок, горностаїв і куропаток.

— У шлунках акул знаходили шапки, консервні банки, картоплю, капустные.

качана. Акули часто супроводжують суду й хапають усе, що кидають в кишеню. Якось у шлунку у акули знайшли окуляри, години й навіть… друкарську машинку.

— У багатьох країнах, де у їжу вживають морських молюсків, рибалки здавна керуються правилом: у ті місяці, назва яких немає містить літери «р», молюсків не ловлять. Саме тоді вони у їжу не годяться. На погляд правило таємниче і майже містичне. Однак усе пояснюється просто. У теплі місяці (а північній півкулі це таки є місяці без «р» в назві" у морській воді зазвичай рясно розмножуються одноклітинні жгутиковые — ночесветки. Вони містять отруйне в людини речовина. Поедающие ночесветок молюски теж накопичують це, речовина, і вживати в їжу тим часом небезпечно.

Список використаної литературы.

1. Й. Кинцер «Відкрите море».

2. М. Сладков «Покажіть мені їх!». Москва «Росмэн», 1994 г.

3. Енциклопедія для дітей. Том 2. Москва «Аванта +», 1995 г.