Морская пищевая сеть — Marine food web

440px-Oceanic_Food_Web.jpg Пелагическая пищевая сеть , демонстрирующая центральное участие морских микроорганизмов в том, как океан импортирует питательные вещества, а затем экспортирует их обратно в атмосферу и дно океана.

По сравнению с земной средой, морская среда имеет пирамиды биомассы, которые перевернуты у основания. В частности, биомасса потребителей (веслоногие рачки, криль, креветки, кормовая рыба) больше, чем биомасса первичных продуцентов . Это происходит потому, что основными продуцентами океана являются крошечный фитопланктон, который быстро растет и воспроизводится, поэтому небольшая масса может иметь высокую скорость первичной продукции . Напротив, многие важные наземные первичные продуценты, такие как спелые леса , растут и воспроизводятся медленно, поэтому для достижения той же скорости первичной продукции требуется гораздо большая масса.

Из-за этой инверсии именно зоопланктон составляет большую часть биомассы морских животных . Как первичные потребители , зоопланктон является решающим связующим звеном между первичными продуцентами (в основном фитопланктоном) и остальной частью морской пищевой сети ( вторичными потребителями ).

Если фитопланктон умирает до того, как его съедят, он спускается через эвфотическую зону в составе морского снега и оседает в морских глубинах. Таким образом, фитопланктон улавливает около 2 миллиардов тонн углекислого газа в океан каждый год, в результате чего океан становится стоком углекислого газа, содержащего около 90% всего улавливаемого углерода. Океан производит около половины мирового кислорода и хранит в 50 раз больше углекислого газа, чем атмосфера.

Экосистему невозможно понять без знания того, как ее пищевая сеть определяет поток материалов и энергии. Фитопланктон автотрофно производит биомассу, превращая неорганические соединения в органические . Таким образом, фитопланктон функционирует как основа морской пищевой сети, поддерживая все остальные живые существа в океане. Второй центральный процесс в морской пищевой сети — это микробная петля . Эта петля разлагает морские бактерии и археи , реминерализует органические и неорганические вещества, а затем перерабатывает продукты либо в пелагической пищевой сети, либо осаждая их в виде осадка на морском дне.

Пищевые цепи и трофические уровни

Пищевые сети построены из пищевых цепочек . Все формы жизни в море могут стать пищей для другой формы жизни. В океане пищевая цепочка обычно начинается с энергии Солнца, питающей фитопланктон , и следует таким курсом, как:

фитопланктон → растительноядный зоопланктон → хищный зоопланктон → фильтр-питатель → хищное позвоночное

Фитопланктону не нужны другие организмы в качестве пищи, потому что они могут производить себе пищу непосредственно из неорганического углерода, используя солнечный свет в качестве источника энергии. Этот процесс называется фотосинтезом , и в результате фитопланктон превращает природный углерод в протоплазму . По этой причине считается, что фитопланктон является основными продуцентами на нижнем или первом уровне морской пищевой цепи. Поскольку они находятся на первом уровне, говорят, что у них трофический уровень 1 (от греческого trophē, означающего пищу). Затем фитопланктон потребляется на следующем трофическом уровне пищевой цепи микроскопическими животными, называемыми зоопланктоном.

Зоопланктон составляет второй трофический уровень пищевой цепи и включает микроскопические одноклеточные организмы, называемые простейшими, а также мелких ракообразных , таких как веслоногие рачки и криль , а также личинки рыб, кальмаров, омаров и крабов. Организмы на этом уровне можно рассматривать как основных потребителей .

В своей очереди, меньшая растительноядная зоопланктона потребляются более крупным хищным зоопланктоном, такие как больший хищный простейших и криль , а кормовая рыбой , которые являются небольшими, школьным обучение , фильтр кормления рыб. Это составляет третий трофический уровень пищевой цепи.

220px-Graphical_network.png Пищевая сеть — это сеть пищевых цепей, и как таковая может быть представлена ​​графически и проанализирована с использованием методов теории сетей . Классическая пищевая сеть серых тюленей в Балтийском море, содержащая несколько типичных морских пищевых цепей.

Четвертый трофический уровень — это хищная рыба , морские млекопитающие и морские птицы , потребляющие кормовую рыбу. Примеры: рыба-меч , тюлени и олуши .

Высшие хищники, такие как косатки , которые могут поедать тюленей, и

короткоперые акулы мако

, которые могут

поедать

рыбу-меч, составляют пятый трофический уровень. Усатые киты могут напрямую потреблять зоопланктон и криль, что приводит к пищевой цепочке с тремя или четырьмя трофическими уровнями.

На практике трофические уровни обычно не являются

простыми целыми числами,

потому что один и тот же вид потребителей часто питается более чем на одном трофическом уровне. Например, крупное морское позвоночное животное может есть хищную рыбу меньшего размера, но также может есть кормушки с фильтром; то скат ест ракообразные , но и молоты съедают как ракообразные и скаты. Животные тоже могут есть друг друга; что трески съедает меньше трески, а также раки и раки едят трески личинку. Пищевые привычки молодняка и, как следствие, его трофический уровень могут изменяться по мере взросления.

Ученый- рыболов Дэниел Поли устанавливает значения трофических уровней: один для первичных продуцентов и детрита , два — для травоядных и детритофагов (первичные потребители), три — для вторичных потребителей и так далее. Определение трофического уровня TL для любого вида-потребителя:

<spapan><semantics><mrow><mstyle><mi> Т </mi><msub><mi> L </mi><mrow><mi> я </mi></mrow></msub><mo> знак равно </mo><mn> 1 </mn><mo> + </mo><munder><mo> ∑ </mo><mrow><mi> j </mi></mrow></munder><mo> ( </mo><mi> Т </mi><msub><mi> L </mi><mrow><mi> j </mi></mrow></msub><mo> ⋅ </mo><mi> D </mi><msub><mi> C </mi><mrow><mi> я </mi><mi> j </mi></mrow></msub><mo> ) </mo></mstyle></mrow><annotation> { Displaystyle TL_ {я} = 1 + сумма _ {j} (TL_ {j} cdot DC_ {ij}) !} </annotation></semantics> Концентрации хлорофилла на поверхности океана в октябре 2019 г. Концентрация хлорофилла может использоваться в качестве косвенного показателя, чтобы указать, сколько фитопланктона присутствует. Таким образом, на этой глобальной карте зеленый цвет указывает, где присутствует много фитопланктона, а синий цвет указывает, где присутствует мало фитопланктона. — Обсерватория Земли НАСА 2019. </spapan></dd>

В основе пищевой сети океана лежат одноклеточные водоросли и другие растительные организмы, известные как фитопланктон . Как и растения на суше, фитопланктон использует хлорофилл и другие светособирающие пигменты для фотосинтеза , поглощая атмосферный углекислый газ для производства сахаров в качестве топлива. Хлорофилл в воде изменяет то, как вода отражает и поглощает солнечный свет, что позволяет ученым наносить на карту количество и расположение фитопланктона. Эти измерения дают ученым ценную информацию о состоянии окружающей среды океана и помогают ученым изучать углеродный цикл океана .

Прохлорококк , влиятельная бактерия, производящая большую часть кислорода в мире.

Фитопланктон входит в группу бактерий, называемых цианобактериями . Морские цианобактерии включают мельчайшие из известных фотосинтезирующих организмов. Самый маленький из них, прохлорококк , составляет всего 0,5–0,8 микрометра в поперечнике. С точки зрения индивидуальной численности, Prochlorococcus , возможно, самый многочисленный вид на Земле: один миллилитр поверхностной морской воды может содержать 100 000 клеток или больше. Во всем мире насчитывается несколько октиллионов (10 27 ) особей. Прохлорококк распространен повсеместно между 40 ° с.ш. и 40 ° ю.ш. и доминирует в олиготрофных (бедных питательными веществами) регионах океанов. Бактерия составляет около 20% кислорода в атмосфере Земли.

  • Фитопланктон составляет основу пищевой цепи океана
  • Фитопланктон

  • Динофлагеллята

  • Диатомеи

В океанах большая часть первичной продукции производится водорослями . Это контрастирует с землей, где основная часть первичной продукции производится сосудистыми растениями . Водоросли варьируются от отдельных плавающих клеток до прикрепленных водорослей , в то время как сосудистые растения представлены в океане такими группами, как морские травы и мангровые заросли . Более крупные продуценты, такие как морские травы и водоросли , в основном ограничены литоральной зоной и мелководьем, где они прикрепляются к нижележащему субстрату и все еще находятся в фотической зоне . Но большая часть первичной продукции водорослей осуществляется фитопланктоном.

Таким образом, в океанской среде первый трофический уровень дна в основном занимает фитопланктон , микроскопические дрейфующие организмы, в основном одноклеточные водоросли , которые плавают в море. Большинство фитопланктона слишком малы, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом . Они могут проявляться в виде (часто зеленого) обесцвечивания воды, когда они присутствуют в достаточно большом количестве. Поскольку они увеличивают свою биомассу в основном за счет фотосинтеза, они живут в освещенном солнцем поверхностном слое ( эвфотической зоне ) моря.

Наиболее важные группы фитопланктона включают диатомовые водоросли и динофлагелляты . Диатомовые водоросли особенно важны в океанах, где, по некоторым оценкам, они составляют до 45% от общей первичной продукции океана. Диатомовые водоросли обычно микроскопические , хотя некоторые виды могут достигать до 2 миллиметров в длину.

Основные потребители

Oligotrich реснитчатое характеризуются как наиболее важными травоядной в океане

Второй трофический уровень ( первичные потребители ) занимает зоопланктон, питающийся фитопланктоном . Вместе с фитопланктоном они составляют основу пищевой пирамиды, которая поддерживает большинство крупных рыболовных угодий мира. Многие зоопланктона крошечные животные нашли с фитопланктона в океанических поверхностных водах , и включают в себя крошечные ракообразные и рыбы личинок и мальков (недавно вылупившиеся рыба). Большинство зоопланктона являются фильтраторами и используют придатки, чтобы напрячь фитопланктон в воде. Некоторый более крупный зоопланктон также питается более мелким зоопланктоном. Некоторые зоопланктоны могут немного прыгать, чтобы избежать хищников, но они не умеют плавать. Как и фитопланктон, они плавают вместе с течениями, приливами и ветрами. Зоопланктон может быстро воспроизводиться, при благоприятных условиях их популяция может увеличиваться до тридцати процентов в день. Многие живут короткой и продуктивной жизнью и быстро достигают зрелости.

В oligotrichs представляют собой группу инфузорий , которые имеют известные пероральные реснички , расположенные как воротник и отворот. Они очень распространены в сообществах морского планктона, обычно в концентрациях около одного на миллилитр. Это самые важные морские травоядные животные, первое звено пищевой цепи.

Другими особо важными группами зоопланктона являются веслоногие рачки и криль . Веслоногие ракообразные — это группа мелких ракообразных, обитающих в океанических и пресноводных средах обитания . Они являются крупнейшим источником белка в море и важной добычей кормовой рыбы. Криль — следующий по величине источник белка. Криль — это особенно крупный зоопланктон-хищник, который питается зоопланктоном меньшего размера. Это означает, что они действительно относятся к третьему трофическому уровню, вторичным потребителям наряду с кормовой рыбой.

  • Зоопланктон формирует второй уровень пищевой цепи океана.
  • Сегментированный червь

  • Крошечные креветочные ракообразные

  • Молодь планктонных кальмаров

Вместе фитопланктон и зоопланктон составляют большую часть планктона в море. Планктон — это термин, применяемый к любым маленьким дрейфующим организмам, которые плавают в море ( греч. Planktos = странник или бродяга). По определению организмы, классифицируемые как планктон, не могут плавать против океанских течений; они не могут противостоять окружающему току и контролировать свое положение. В условиях океана первые два трофических уровня заняты в основном планктоном . Планктон делится на производителей и потребителей. Производителями являются фитопланктон (греч. Phyton = растение), а потребителями, которые питаются фитопланктоном, является зоопланктон (греч. Zoon = животное).

Медузы медленно плавают, и большинство видов составляют часть планктона. Традиционно медузы рассматривались как трофические тупики, второстепенные игроки в морской пищевой сети, студенистые организмы, строение тела которых в значительной степени основано на воде, которая представляет небольшую питательную ценность или интерес для других организмов, за исключением нескольких специализированных хищников, таких как океаническая солнечная рыба и кожистых морских черепах . Это мнение недавно было оспорено. Медузы и, в более общем смысле, студенистый зоопланктон, который включает сальпы и гребневики , очень разнообразны, хрупки, не имеют твердых частей, их трудно увидеть и контролировать, они подвержены быстрым колебаниям численности населения и часто живут в неудобных местах вдали от берега или глубоко в океане. Ученым сложно обнаружить и проанализировать медузу в кишечнике хищников, поскольку они превращаются в кашу при поедании и быстро перевариваются. Но медузы цветут в огромных количествах, и было показано, что они являются основными компонентами рациона тунца , рыбы-копья и рыбы-меч, а также различных птиц и беспозвоночных, таких как осьминоги , морские огурцы , крабы и амфиподы . «Несмотря на их низкую плотность энергии, вклад медуз в энергетический баланс хищников может быть намного больше, чем предполагалось, из-за быстрого пищеварения, низких затрат на вылов, доступности и избирательного питания более богатыми энергией компонентами. морские хищники восприимчивы к проглатыванию пластмасс ».

Потребители высшего порядка

Калибровка рыбы-хищника стайная кормовая рыба

Морские беспозвоночные
Рыбы

Рекомендации

—>Пищевая цепь в океане

Морская пищевая цепь представляет собой сложную систему, в которой мелкие организмы потребляются более крупными. В нижней части пищевой цепи находятся микроскопические растения, а в верхней части — известные хищники, такие как акулы и морские птицы. В зависимости от их размера и места в пищевой цепи, рыба служит различным целям и помогает сбалансировать экосистему разными способами.

Производители фитопланктона

Основной производитель пищевой цепи называется фитопланктон. Производители создают свою еду. Эти одноклеточные микроскопические растения плавают на поверхности океана, получают энергию от солнца и используют ее для превращения углекислого газа и других питательных веществ в углеводы, которые питают другие виды океана. Фитопланктон, такой как диатомовые водоросли и водоросли, является основой пищевой цепи океана. Они составляют 95 процентов первичных производителей на земле.

Зоопланктон

Зоопланктон — это маленькие, плавающие животные. Они включают личинок рыб, медуз, микроскопических копепод и мелких донных животных. Они дрейфуют через океан и питаются фитопланктоном. Веслоногие ракообразные составляют большинство зоопланктона. Они составляют большую часть массы животных океана и являются наиболее важной связью между основными производителями и многими крупными животными, питающимися планктоном, такими как мелкая сельдь. Почти все рыбы, обитающие в умеренных или полярных водах, едят веслоногих, чтобы выжить в какой-то момент своей жизни.

Маленькие Хищники

Следующий уровень в пищевой цепи состоит из мелких хищников, которые питаются рачками и другим планктоном, который они добывают из воды. Моллюски, мелкие ракообразные, такие как креветки и криль, и мелкие рыбы, такие как сардины и сельдь, питаются большим количеством зоопланктона. Крупные стаи мелкой рыбы могут быстро уменьшить популяции планктона, но только временно.

Лучшие хищники

Крупные хищники, такие как акулы, тунец, кальмар и осьминог, а также морские млекопитающие, такие как тюлени и некоторые киты, образуют вершину пищевой цепи. Птицы и люди также включены в эту группу. Крупные хищники питаются большим разнообразием мелких рыб. Такие виды, как голубая рыба и полосатый окунь, являются не только одними из самых популярных целей для ловли рыбы на людях, но они также потребляются крупной рыбой, такой как рыба-меч и акула, а также скопами и другими морскими птицами, которые захватывают их из воды. Это показывает, как даже рыба на вершине пищевой цепи может стать пищей для других главных хищников. Самые лучшие хищники будут есть все, что доступно, включая друг друга. Омары — одни из самых известных людоедов океана.

Пищевая цепочка начинается снова

Пища, которую тратят эти крупные хищники, дрейфует на дно океана, где его питают омары и другие обитатели дна. Часть пищи также разлагается бактериями и возвращается в почву, где растения могут использовать ее питательные вещества. Трата китов и морских черепах, существ, у которых нет непосредственных хищников, также разрушается бактериями.

—>Категория—>:Наука и Техника | —>Добавил—>:fantast (26.03.2019)
—>Просмотров—>:3905 |

—>

Как общее правило, можно считать, что при свободном (не паразитическом) питании в пищу различным группам идут организмы, имеющие более высокую способность к размножению, чем их потребители. Таким образом обеспечивается постоянное снабжение кормом даже при интенсивном питании. Рыбы, питающиеся животной пищей, в среднем требуют в течение года удесятерённое количество пищи по отношению к собственному весу. Конечно, от этого имеется множество отклонений в обе стороны. Количество животной пищи, потребляемой другими животными, обычно больше, чем у рыб; у низших групп, видимо, выше, чем у высших. Некоторые кишечнополостные (например, актинии, гидра) требуют пищи в течение года, в сотни раз превышающей их собственный вес. Быстро растущие и размножающиеся животные требуют больше пищи, чем медленно растущие, неподвижные меньше, чем подвижные, и т. д. Те пищевые ресурсы, которые животное потребляет, идут частично на поддержание жизни, на процессы роста, движения и размножения. Все эти функции по-разному осуществляются различными организмами, поэтому так несходны их потребности в пище. Кроме того, все эти процессы идут разным темпом в зависимости от температуры.В общей схеме можно различать четыре основных звена в пищевых цепях в море (рис. 102).

Рисунок 102. Четыре основных звена пищевых цепей в северных морях.

Первую группу составляют водоросли и бактерии; ко второй можно отнести организмы, питающиеся ими и в свою очередь поедаемые другими животными — звеном третьего порядка. Обе последние группы организмов также идут в пищу животным, составляющим четвёртое звено, т. е. тем, которые из-за тяжёлых раковин, особенностей скелета, крупных размеров и т. д. уже никем в море не поедаются. Звено второго порядка — это мелкие формы зоопланктона, бесчисленные личинки донных животных и рыб. К звену третьего порядка относятся более крупные ракообразные, мелкая рыба (хамса, сардина, сельдь), мелкие головоногие и т. п. Конечное звено составляют большинство морских млекопитающих, а также крупные рыбы, моллюски и ракообразные.Указанная группировка звеньев пищевой цепи может быть охарактеризована также показателем продуктивности. Двигаясь по нашей схеме слева направо, мы переходим от групп с большой к группам с малой относительной продукцией. Удобнее всего продукцию (Р), т. е. прирост живой массы за определённый отрезок времени, отнести к исходной массе (В) — биомасса (табл. 26).

Таблица 26. Приближённое отношение годовой продукции к исходной биомассе для четырёх звеньев пищевой цепи
Группа В Баренцовом море В Каспийском море
Фитопланктон 50 300
Зоопланктон 1 30
Зообентос 1/3 4
Рыба 1/6 1/2

Не лишено интереса, что подобного типа соотношение между различными звеньями пищевой цепи по продуктивности характерно только при явлении свободного, не паразитарного питания живыми организмами. Совсем другие соотношения, как бы зеркально противоположные, устанавливаются при паразитарном питании: крупные, медленно растущие животные служат пищевой базой менее крупным и быстро растущим и, наконец, и те и другие идут в пищу наиболее быстро размножающимся микроорганизмам, причём и здесь эти последние могут, минуя промежуточные звенья, питаться наиболее медленно растущими и крупными организмами (бактерии — позвоночные). Обычно же связи более короткие — цестоды паразитируют в позвоночных, грегарины в беспозвоночных, ракообразные на рыбах, низшие ракообразные на высших и т. п. При питании трупами эта система соотношений расстраивается, и в использовании их равно участвуют все группы.Среди животных, населяющих море, особенное кормовое значение имеют ракообразные, двустворчатые моллюски и кольчатые черви. Очень мало животных, питающихся губками, кишечнополостными и иглокожими, либо из-за массивного скелета, либо из-за свойственных им иных мер защиты — стрекательного аппарата кишечнополостных, химических веществ тела губок, издающих отталкивающий запах. Выше мы упоминали отом, что жгутиковое одноклеточное — феоцистис иногда образует на обширных пространствах моря цветение, отпугивая своим отвратительным запахом сельдь.Так как мелкий планктон, в основной части фитопланктон, представляет собой наиболее легко восстанавливающуюся часть морского населения, то на него ориентировано питание очень многих групп морских животных. Кишечнополостные, некоторые группы червей, большинство морских звёзд и офиур, часть брюхоногих и двустворчатых моллюсков, головоногие моллюски, часть полихет — хищники; губки, мшанки, плеченогие, часть полихет, двустворчатые моллюски (в том числе наиболее распространённые мидии и устрицы), часть брюхоногих, низшие ракообразные, некоторые голотурии и оболочниковые питаются наннопланктоном (преимущественно фитопланктоном). Большинство голотурий, некоторые ежи и звёзды, офиуры, часть полихет питаются грунтом, вернее, органическим веществом, и частично бактериями, диатомовыми и другими организмами, которые в нём содержатся. Некоторые беспозвоночные всеядны, как, например, многие морские ежи, часть полихет, некоторые брюхоногие моллюски и часть высших ракообразных.Если взять какое-нибудь отдельное животное, то можно видеть, что оно всегда является отдельным звеном пищевой цепи, иногда короткой, иногда длинной, причём для всего населения моря можно установить несколько основных типов пищевых связей: бактерии и водоросли поедаются мелкими ракообразными; эти последние — крупными ракообразными и мелкой рыбой, которые идут в пищу крупной рыбе, части китообразных и морским птицам, и, наконец, рыба и морские млекопитающие вылавливаются промыслом.Эта пищевая цепь состоит из пяти основных звеньев. Такова система питания в пелагиали, для пелагических организмов (рис. 103 и 104).

Рисунок 103. Пищевые связи в пелагиали.

Рисунок 104. Возрастные изменения в питании пелагических рыб.

Очень сходны с этим и пищевые связи у донных рыб, с тем отличием, что у них существенное место в питании занимает, помимо указанных выше групп, также и бентос — черви, моллюски, ракообразные.Во всех морях продукция планктона превышает продукцию бентоса во много раз, и поэтому планктон представляет собой большую по мощности и более эластичную пищевую базу, нежели бентос. В полном согласии с этим находится как бы «повёрнутость» всей массы рыб в питании в основном на пелагические организмы (рис. 105).

Рисунок 105. «Повёрнутость» питания морских рыб на пелагиаль.

Происходит изменение питания и с возрастом. Так, например, взрослая океаническая сельдь питается более крупными планктонными ракообразными и мелкой рыбой. Сельдь размерами 1,5–13 см потребляет мелких ракообразных, а личинки и мальки размерами 7–12 мм питаются самыми мелкими компонентами планктона — одноклеточными водорослями, инфузориями, мелкими личинками многоклеточных животных и т. п.Такая же возрастная смена в питании имеет место и у донных рыб. Количество организмов, потребляемых крупными морскими животными, громадно. Кишечник одной крупной сельди может содержать более 60 000 мелких ракообразных. Содержимое желудка большого беззубого кита может весить несколько тонн, а один килограмм его пищи содержит много миллионов поедаемых им ракообразных. Поэтому совершенно понятно, что в тех районах Антарктики, где летом имеются большие скопления ракообразных, будут держаться и кормящиеся ими киты (рис. 106).

Рисунок 106. Соотношение количественного развития китов и калянусов в Дэвисовом проливе.

Подобным же образом может быть установлена и косвенная зависимость между количеством света и изобилием скумбрии, так как первый обусловливает развитие фитопланктона, а за ним следует обилие зоопланктона, идущего в пищу скумбрии (рис. 107).

Рисунок 107. Зависимость между количеством света, падающего на поверхность моря, и количеством скумбрии в уловах: I — свет; II — скумбрия в уловах.

Мы указывали, что одному киту для существования в течение одного дня требуются многие миллиарды экземпляров ракообразных — копепод, каждый из которых сам в течение дня поедает свыше 100 000 мелких диатомовых водорослей. Таким образом, для обеспечения существования одного кита в течение одного дня нужны миллиарды экземпляров ракообразных и в сто тысяч раз большее количество диатомовых. Эта своеобразная «пирамида выедания» должна компенсироваться обратной «пирамидой продуктивности» — повышением темпа размножения компонентов низших звеньев пищевой цепи (рис. 108).

Рисунок 108. Схема пищевых связей в океанической пелагиали.

Многие рыбы являются типичными бентофагами (питаются бентосом). Типичный бентофаг — морская камбала —питается главным образом червями и моллюсками, пикша — моллюсками, червями и иглокожими.У большинства рыб в период подготовки к нересту питание ослабляется или совсем приостанавливается. Такая пауза имеется у трески, камбалы, пикши. С другой стороны, некоторые рыбы, например хамса, питаются и во время нереста.У донных рыб также наблюдается возрастная смена питания, как у пелагических; так, значение моллюсков с возрастом камбалы возрастает, а ракообразных падает. Другие группы существенных изменений по значению в питании камбалы не дают.

Другие статьи:

За мелким шельфовым морем, там, где материковый склон более или менее круто обрывается к глубоководной равнине, начинается собственно океан, зона открытого моря. Вода здесь преимущественно прозрачная и синяя; это связано с отсутствием взвешенных неорганических веществ и меньшим количеством микроскопически малых планктонных растений (фитопланктона) и животных (зоопланктона). В некоторых областях океану присуща особенно яркая синяя окраска: пример тому — Саргассово море в западной части Северной Атлантики. В подобных случаях говорят об океанских «пустынях». Здесь даже на глубине 1000 м можно с помощью чувствительной измерительной аппаратуры обнаружить следы солнечного света, правда, только в сине-зеленой области спектра. Для открытого моря характерно полное отсутствие в составе зоопланктона личинок донных животных (ракообразных, моллюсков, иглокожих), число которых в зоне континентального склона резко убывает по мере удаления от берега. Только там, где есть течения, идущие от материков в океан, в планктоне можно иногда обнаружить высокую плотность личинок бентосных животных.

В противоположность зоне мелководий в открытом море не бывает существенных колебаний солености и температуры. В среднем соленость воды составляет около 35%, достигая в тропиках при сильном испарении 37%. Вода в тропиках прогревается до 27° С, тогда как в высоких широтах охлаждается примерно до 4° С. Сезонные колебания температуры как в тропиках, так и в полярных областях составляют менее 2°. Лишь в умеренных широтах их амплитуда достигает 10°. Эти колебания температуры можно обнаружить только в поверхностных слоях воды до глубины 100-150м. Приповерхностные слои воды в тропических и субтропических областях нагреваются солнцем особенно сильно. Этот теплый и более легкий слой воды достигает толщины 50-100 м; ниже располагается холодная и более плотная вода глубин. Между двумя этими массами воды расположен слой резкого перепада температур, являющийся барьером для многих мелких планктонных организмов из-за резких изменений температуры, а иногда и солености, препятствующих также перемещению кислорода и питательных веществ сверху вниз.

Как на широких океанских просторах, так и на мелководьях единственным источником энергии для всех форм жизни является солнечный свет. В результате процесса фотосинтеза растительный планктон с помощью хлорофилла создает органические вещества из воды и углекислого газа. Эта так называемая первичная продукция образуется в прозрачной океанской воде до глубины 100, максимум 200 м, то есть только в освещенной (эуфотической) зоне. К ней примыкает сумеречная зона, простирающаяся до глубины 800 м.

Морской растительный планктон состоит преимущественно из разнообразных диатомовых водорослей (класс Diatomeae) и динофлагеллят из жгутиковых (класс Flagellatae). Для их роста нужен не только свет, но и присутствие определенных минеральных солей. Особенно важны фосфаты и нитраты, но необходимы также железо, марганец и некоторые витамины, например витамин В12. Кроме того, диатомовым водорослям для построения их раковин нужны соли кремниевой кислоты (силикаты). Большинство этих веществ распределено в океане весьма неравномерно. Только на глубинах свыше 1000 м имеются богатые резервы фосфатов, которые, однако, оставаясь там, не могут быть использованы ни одним живым существом.

Когда весной с увеличением длины дня в высоких широтах начинается быстрое размножение растительного планктона, в освещенной зоне вскоре кончаются все запасы минеральных солей. Только вблизи побережий (например, у Перу или Западной Африки), где глубинные воды поднимаются к поверхности, существует постоянный приток минеральных веществ. Поэтому там почти круглый год обильно развивается фитопланктон. Увеличение первичной продукции отмечается и в некоторых экваториальных участках океанов, где под влиянием расходящихся поверхностных течений поднимаются наверх глубинные воды. Она велика в холодных зонах, для которых характерен сильный вертикальный обмен водных масс, но самая обильная первичная продукция отмечена все-таки в зоне подъема глубинных вод у западных побережий некоторых материков. Напротив, огромные пространства открытого моря сравнительно малопродуктивны. Тем не менее, общая продукция органических веществ, поставляемая Мировым океаном, в 2-3 раза выше, чем продуктивность суши 1Это утверждение в настоящее время считается неверным. Первичная биологическая продуктивность суши оценивается 115 млрд. т в год, а для океана лишь — 55 млрд. т в год, то есть в 2 с лишним раза ниже. С учетом продукции, производимой ультрамелкими организмами планктона (этот раздел знаний начал развиваться совсем недавно) разница, возможно, не так велика, но океан в целом менее продуктивен, чем суша.. Правда, если принять во внимание, что океаны занимают 71 % территории нашей планеты, то придется оценить их первичную продукцию как относительно малую. По подсчетам, в Мировом океане 15 млрд. т углерода ежегодно включается в новообразованные органические вещества, что соответствует примерно 500 млрд. т свежего фитопланктона.

Органические вещества, синтезированные водорослями, передаются по пищевым цепям прямо или косвенно всем живым существам моря. Второе звено такой пищевой цепи — животные-фильтраторы. Составляющие растительный планктон организмы микроскопически малы, их размеры всего от 0,002 до 1 мм. Правда, нередко они образуют колонии, величина которых, однако, не превышает 5 мм. Тем, кто питается этой растительной пищей, необходимы особые фильтрующие устройства. Действительно, многие виды веслоногих рачков (к примеру, представители рода Са1апиs) обладают фильтрующим ротовым аппаратом, несущим тонкие перистые выросты; с его помощью они могут постоянно процеживать воду. Типичными фильтраторами являются также относящиеся к оболочникам сальпы (класс Thaliacea) и аппендикулярии (класс Appendicularia); они имеют столь тонкий фильтрующий аппарат, что могут улавливать мельчайшие планктонные организмы, проходящие сквозь самые мелкие планктонные сетки с шириной ячеек всего 0,05 мм. Некоторые живущие огромными стаями виды рыб, например южноамериканские анчоусы (Engrauslis ringens), приспособились к питанию растительным планктоном. Они пропускают воду через открытый рот и жабры, отцеживая мелкие водоросли. Кроме растительного планктона, фильтрующие обитатели открытого моря используют в пищу взвешенные в воде частички отмерших организмов (детрит). Местами детрит вместе с развивающимися на нем бактериями играет даже большую роль в питании фильтраторов, чем живой планктон.

Первичная продукция органических веществ в Мировом океане, образующаяся за счет фитопланктона (в мг углерода на 1 м2 в день).

Фильтрующий веслоногий рачок каланус (Са1anus).

Л-стрелки показывают токи воды, возникающие при плавании и фильтрации; Б — левая задняя челюсть с фильтрующими щетинками и уловленным планктоном

Третье звено пищевой цепи образуют хищные животные, питающиеся фильтраторами. В открытом море, как и в шельфовых морях, встречается множество таких форм, как медузы, гребневики, сифонофоры, щетинкочелюстные, веслоногие рачки, эвфаузииды и каринариды. Из рыб к фильтраторам относятся также сельди; их основная пища состоит из веслоногих рачков, образующих в северных морях большие скопления.

Только планктоном питаются и самые крупные из животных, когда-либо населявших нашу Землю, усатые киты (подотряд Mystacoceti), находящиеся ныне под угрозой исчезновения. В арктических морях они отфильтровывают огромные массы криля (Euphausia superba). Подсчитано, что в прежние времена усатые киты ежегодно потребляли 50-80 млн. т этих рачков. После того как человек резко сократил поголовье усатых китов, он пытается придумать способы добычи остающихся теперь неиспользованными огромных масс криля и употребить его в пищу себе или как корм скоту.

Для сообщества открытого моря характерно еще одно, четвертое звено пищевой цепи, состоящее в основном из крупных хищных рыб. Некоторые из них — треска, морской окунь и различные тунцы — имеют большое промысловое значение. К этому конечному звену относятся также головоногие моллюски, морские птицы и зубатые киты.

Передача органических веществ от звена к звену по пищевой цепи сопровождается значительными потерями энергии, так как большая ее часть расходуется на процессы обмена веществ. Всего около 10% ее преобразуется в вещество тела животного. Отсюда становится очевидным, почему именно анчоусы, питающиеся планктонными водорослями и входящие в состав чрезвычайно короткой пищевой цепи, могут развиваться в таких несметных количествах, как это бывает в холодном Перуанском течении. В недавнем прошлом здесь был развит рыболовный промысел, один из крупнейших в мире, с ежегодным уловом от 8 до 9 млн. т анчоусов. В природе анчоусами кормятся гигантские популяции колониальных морских птиц (олуш, пеликанов, бакланов), являющихся конкурентами человека и потребляющих в год 2,5-3 млн. т анчоусов.

Активные вертикальные миграции зоопланктона и некоторых видов рыб обусловливают перенос пищи из светлой зоны в сумеречную и в глубины. Мигрирующие вверх-вниз животные в различное время суток находятся на разных глубинах. Некоторые веслоногие рачки, несмотря на малые размеры (4-6 мм), ежедневно спускаются и поднимаются на 100-200 м. Более крупные рачки, такие, как эвфаузиида Meganyctiphanes norvegica движутся при спуске в среднем со скоростью от 90 до 130-200 м в час. Отловы с помощью планктонной замыкающейся сети показали, что эти рачки днем держатся на глубине 400-600 м и только ночью поднимаются в верхнюю 100-метровую зону, где они находят себе пищу.

Большое значение для исследования вертикальных миграций беспозвоночных и рыб имело изобретение эхолота-самописца. Этот прибор, постоянно регистрирующий с помощью ультразвука (частотой от 15 до 30 килогерц) глубину под кораблем и ставший незаменимым вспомогательным навигационным средством, днем, кроме профиля дна, отмечает обычно странную серую тень где-то на глубине 400-600 м. С наступлением сумерек тень за 2-3 часа смещается вверх примерно до глубины 100 м. На рассвете на эхограмме опять можно заметить спуск тени на прежнюю глубину. Эти звукорассеивающие слои наблюдали за прошедшие 30 лет в открытом океане во всех частях Земли; только в арктических и антарктических водах их если отмечали, то лишь на глубине между 50 и 100 м.

Еще в то время, когда впервые в толще воды были обнаружены отражающие звук слои, было высказано предположение, что это, по-видимому, скопления морских животных, так как их суточные перемещения находятся в прямой зависимости от изменения освещенности воды. Эти животные должны были, между прочим, обладать способностью отражать ультразвук. И действительно, как мы теперь знаем, звукорассеивающие слои населены светящимися анчоусами (подотряд Myctophoidei), рыбами-топориками (семейство Sternophychidae) и рачками-эвфаузиидами (отряд Euphausiacea). Все эти животные обладают хорошо развитыми светящимися органами. У рыб, кроме того, имеются крупные плавательные пузыри, отражающие идущие от корабля звуковые импульсы. В некоторых случаях дающие эхо слои в океане образуются благодаря плавательным воздушным пузырям у ряда видов сифонофор. Среди ракообразных, кроме многих видов эвфаузиевых, в звукорассеивающих слоях обычны также огромные стаи креветок Acanthophyra. Поскольку светящиеся анчоусы и рыбы-топорики в антарктических водах до сих пор не обнаружены, в этих районах нет и глубоководных звукорассеивающих слоев.

Суточные вертикальные миграции морских животных — в основном результат распределения света в море. Измерения с помощью чувствительной аппаратуры показали возможность проникновения света до глубины 1000 м. Действительно, многие не только планктонные, но и более крупные животные днем держатся на глубинах с определенной освещенностью. При этом в утренних и вечерних сумерках они следуют за предпочитаемой ими освещенностью, собираясь ночью в верхних 50-100 м толщи воды.

В прозрачной воде открытого моря вертикальные миграции охватывают обычно область в несколько сотен метров; для животных это связано с повышенным расходом энергии. Почему они совершают эти ежедневные миграции, пока не установлено. Возможно, что утром животные покидают освещенную зону, чтобы укрыться в сумеречной области, так как в пронизанной светом воде, за исключением Саргассова моря с его плавающими водорослями, негде спрятаться. Только почти полная прозрачность, которая характерна для многих планктонных животных, дает им известную защиту. Лишь с наступлением вечерних сумерек животные вновь поднимаются в более теплые верхние слои, где и фильтраторы, и хищники находят обильную пищу.

Удивительно, что стремление спуститься на глубину так велико, что ему не мешает даже простирающаяся до глубины 200-500 м бедная кислородом зона, характерная для тропических и субтропических районов океана. Та» как при низких температурах (5-10°С) сумеречной зоны у животных с непостоянной температурой тела существенно снижается уровень обмена веществ, эти животные днем живут на «экономном режиме», чем до некоторой степени компенсируют затраты энергии на само перемещение. Кроме суточных, существуют также сезонные вертикальные миграции: так, некоторых щетинкочелюстных, а также веслоногих рачков рода Са1апus в разные сезоны года можно обнаружить на различных глубинах.

Используемые источники:

  • https://ru.qaz.wiki/wiki/marine_food_web
  • https://www.winstein.org/publ/1-1-0-5061
  • http://www.bruo.ru/pages/57.html
  • https://vuzlit.ru/1335284/pischevye_tsepi_morya

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий