Органический мир морей и океанов и его роль в осадконакоплении

1. Группы организмов в морях и океанах
1.1 Бентосные организмы
Донные организмы, к которым относятся животные и растения, на протяжении всей взрослой жизни населяют в основном донные области эстуариев и океанов. Все вместе они называются бентос. Некоторые ученые относят к этой категории и обитателей прибрежной зоны. Однако другие ограничивают классификацию бентосными организмами, обитающими ниже отметки отлива.
Бентическая флора, обычно встречающаяся на глубинах менее 60 метров и в основном на участках, не превышающих 18 метров, приурочена к определенным регионам. На вертикальное распределение этих организмов большое влияние оказывает прозрачность воды. Поскольку растениям необходим свет для фотосинтеза, они могут расти только в хорошо освещенных местах. Следовательно, в мутных водах дальше нескольких десятков сантиметров донная флора может отсутствовать. Ранее считалось, что глубина, на которую проникает солнечный свет, известная как фотическая зона, достигает 185 метров, хотя в разных морях она может различаться. Тем не менее, большая часть фотосинтеза происходит в верхних слоях воды. Выживание всех донных животных зависит от органических веществ, образующихся в результате фотосинтеза приповерхностным планктоном или мелководной прибрежно-литоральной зоной.
Бентическая среда подразделяется на различные зоны в зависимости от глубины. Вокруг каждого континента существует относительно неглубокая полоса, называемая шельфом или континентальным шельфом. Дно этой сублиторальной зоны постепенно опускается примерно до 185 метров, где переходит в крутой континентальный склон, известный как батиальная зона.Воды над шельфом известны как неритовая среда и относятся к наиболее продуктивным частям Мирового океана. Они поддерживают обильные популяции промысловых рыб, включая скумбрию, менхаден, сельдь, тунца, сардины и акул. Известные рыболовные угодья, такие как Джорджес-Бэнк и Гранд-Бэнк у берегов Новой Англии и Канады, расположены на континентальном шельфе.
Воды над более глубокими областями океанов составляют эпипелагическую среду. Здесь обитают известные животные, такие как акулы, дельфины, манты (морские дьяволы), киты, марлины и парусники.
Область дна под континентальным склоном, известная как дно океана или абиссальная зона, простирается до глубины 1800–5500 метров. Температура в этом регионе редко превышает 4°C. Еще более глубокие области в пределах океанических бассейнов называются ультраабиссальной или хадальной зоной.
В отличие от прибрежной зоны, испытывающей значительные суточные и даже часовые колебания температуры, солености и освещенности, мелководные районы шельфа отличаются стабильностью этих параметров. В то время как в сублиторали изменения если и происходят, то постепенно и в первую очередь зависят от времени года. Однако в некоторых районах могут происходить неожиданные вторжения холодных вод, что приводит к снижению преобладающих летних температур и влияет на характер миграции промысловых рыб.
В связи с непрерывным накоплением осадка многие участки дна лишены твердых субстратов и, соответственно, прикрепленных организмов. Там, где дно все же каменистое, распространены такие сидячие формы, как морские желуди, мидии, оболочники и гидроидные полипы. Этот «надонный» животный мир называют эпифауной. К ней относятся и крупные свободно передвигающиеся виды, например крабы, омары и морские звезды. Организмы, живущие в толще рыхлых осадков, называются инфауной. Эта группа объединяет множество разнообразных червей, большинство двустворчатых моллюсков и некоторых ракообразных.

1.2 Планктон
Планктон включает в себя широкий спектр организмов, включая личиночные формы бентосных видов, а также те, которые проходят весь свой жизненный цикл в толще воды без твердого субстрата. Среди планктона есть одноклеточные водоросли, способные к фотосинтезу, который включает преобразование углекислого газа и воды в простые сахара и свободный кислород. Из-за их зависимости от света для фотосинтеза эти организмы преимущественно обитают в верхних слоях воды.
Планктонные водоросли можно разделить на несколько основных таксономических групп, наиболее значительными из которых являются диатомовые водоросли и динофлагелляты. Диатомовые водоросли имеют клетки, покрытые кремнеземной оболочкой, и могут накапливаться в таком большом количестве, что их мертвые остатки оседают на морском дне, образуя диатомовые илы. За миллионы лет эти отложения превратились в толстые слои породы, известной как диатомит.

1.2.1 Фитопланктон
Фитопланктон включает диатомовые водоросли, динофлагелляты и другие виды планктонных водорослей. Как и другие организмы, способные преобразовывать неорганические вещества в органические вещества для поддержания себя, их называют автотрофами, что в переводе с греческого означает «самопитающийся». Вместе с наземными растениями и другими автотрофами они образуют экологическую группу, называемую продуцентами, так как служат начальным звеном в различных пищевых цепях.
Цветение водорослей происходит во многих морях, особенно в зоне умеренного климата, в определенные сезоны, часто зимой. Это цветение вызвано обогащением минеральными солями, необходимыми для размножения фитопланктона.С повышением температуры воды весной микроскопические водоросли быстро делятся, что приводит к значительному увеличению их популяции. Море становится мутным и может даже изменить цвет. Это явление известно как цветение водорослей. В конце концов, цветение уменьшается и заканчивается, когда доступные запасы соли истощаются. Организмы фитопланктона отмирают в больших количествах и поглощаются зоопланктоном, вновь устанавливая временное популяционное равновесие.
Красные приливы могут сопровождать цветение водорослей, особенно когда один вид динофлагеллят испытывает взрывной рост. Прибрежные воды вблизи пострадавших районов приобретают красноватый оттенок и текстуру, отсюда и термин «красный прилив». Примечательно, что цветущие водоросли могут выделять токсин, опасный для многих рыб и моллюсков. Красные приливы в таких местах, как Флорида и Африка, привели к значительной гибели рыбы и моллюсков.
Некоторые виды фитопланктона содержат нервные токсины. Двустворчатые моллюски, в том числе мидии, питаются фитопланктоном и в определенные сезоны, особенно в теплые месяцы, потребляют значительное количество токсичных цветущих водорослей. Эти моллюски накапливают токсины в своих тканях без видимого вреда для себя. Однако употребление таких моллюсков может привести к сильному отравлению.
Фитопланктон проявляет большую продуктивность в прибрежных водах, при этом продуктивность снижается по мере удаления от берега. Это объясняет, почему воды открытого океана, особенно в тропиках, кажутся прозрачными и голубыми, а прибрежные воды, особенно в умеренной зоне, часто имеют желтоватый, зеленоватый или коричневатый оттенок.
Повышение концентрации растворенных в воде минеральных солей, необходимых для развития фитопланктона, связано с течениями, выносящими эти вещества из более глубоких слоев или выносящими их из эстуариев, где бактериальная минерализация накапливает остатки погибших организмов. В некоторых регионах океана наблюдаются подъемы уровня воды или апвеллинги, представляющие собой течения, несущие богатую питательными веществами холодную воду с больших глубин на мелководные прибрежные районы. Зоны апвеллинга характеризуются высокой продуктивностью фито- и зоопланктона, что делает их привлекательными местами обитания для многих видов рыб.