Эволюция морских экосистем в истории земли реферат

Обновлено: 02.07.2024

МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ - ОДНА ИЗ
КРУПНЕЙШИХ ВОДНЫХ ЭКОСИСТЕМ НА
ПЛАНЕТЕ.
ОНИ ВКЛЮЧАЮТ В СЕБЯ :
- ОКЕАНЫ
- СОЛОНЧАКИ
- ЛАГУНЫ
- зоны приливов
- морское дно
- Мангровые заросли
- Коралловые рифы
- лиманы
- глубокое море
ynr presentation 2019

2/3
ПОВЕРХНОСТИ
ЗЕМЛИ
МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ – ЧАСТЬ БИОСФЕРЫ,
ПРОИЗВОДЯЩАЯ 32% ВСЕЙ ЧИСТОЙ ПЕРВИЧНОЙ
ПРОДУКЦИИ
на прибрежные места обитания
приходится около 1/3 всей морской
биологической продуктивности, включая
устьевые экосистемы

1. МОРСКИЕ ЭКОСИСТЕМЫ
ИМЕЮТ ОЧЕНЬ БОЛЬШИЕ
ГЛУБИНЫ, НО ПРИ ЭТОМ
АБИОГЕННЫХ ЗОН НЕТ, НА
САМОМ ГЛУБОКОМ ДНЕ
СУЩЕСТВУЕТ ЖИЗНЬ.
ynr presentation 2019

ПРИБРЕЖНАЯ ЗОНА
ОКЕАНА ЭТО ОТНОСИТЕЛЬНО
ТЕПЛЫЕ, БОГАТЫЕ
БИОГЕНАМИ МЕЛКОВОДЬЯ,
ПРОТЯНУВШИЕСЯ ОТ ЛИНИИ
ПРИЛИВА НА СУШЕ ДО КРАЯ
ПОДВОДНОГО ПРОДОЛЖЕНИЯ
КОНТИНЕНТА —
КОНТИНЕНТАЛЬНОГО
ШЕЛЬФА
ynr presentation 2019

По условиям
существования
различают несколько
групп морских
обитателей: планктон,
нектон, бентос
ynr presentation 2019

2. В МОРЯХ И ОКЕАНАХ
ПРОИСХОДИТ ПОСТОЯННАЯ
ЦИРКУЛЯЦИЯ ВОДЫ
В РЕЗУЛЬТАТЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЭТИХ ТЕЧЕНИЙ
ДРУГ С ДРУГОМ ПЕРЕМЕШИВАНИЕ ВОДЫ В МОРЕ
НАСТОЛЬКО ЭФФЕКТИВНОЕ, ЧТО НЕДОСТАТОК
КИСЛОРОДА НАБЛЮДАЕТСЯ ОЧЕНЬ РЕДКО И ОН НЕ
ЯВЛЯЕТСЯ ЛИМИТИРУЮЩИМ ФАКТОРОМ
ynr presentation 2019

Формирование апвеллинга. Вместе с холодными придонными водами к
поверхности поднимаются скопившиеся у дна питательные вещества,
что вызывает быстрый рост биоты

3. ВОДА В МОРСКИХ
ЭКОСИСТЕМАХ ИМЕЕТ ОЧЕНЬ
ВЫСОКУЮ СОЛЕНОСТЬ.
СРЕДНЯЯ СОЛЕНОСТЬ ОКЕАНА 35%, ОКОЛО 25% В НЕЙ
ПРИХОДИТСЯ НА ДОЛЮ ХЛОРИСТОГО НАТРИЯ, ОСТАЛЬНЫЕ
СОЛИ - КАЛЬЦИЯ МАГНИЯ И КАЛИЯ
ynr presentation 2019

4. В МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМАХ
ПОСТОЯННО НАБЛЮДАЮТСЯ
ПРИЛИВЫ И ОТЛИВЫ,
ВЫЗЫВАЕМЫЕ
ПРИТЯЖЕНИЕМ ЛУНЫ И
СОЛНЦА.
ВЫСОТА ПРИЛИВА МОЖЕТ ДОСТИГАТЬ 3-12М
ynr presentation 2019

5. ВОДА В МОРСКИХ
ЭКОСИСТЕМАХ ИМЕЕТ БОЛЕЕ
ВЫСОКУЮ ПЛОТНОСТЬ
· ПО СРАВНЕНИЮ С ПРЕСНОВОДНЫМИ ЭКОСИСТЕМАМИ И
ВЫПОЛНЯЕТ ФУНКЦИЮ ОПОРЫ, ОДНОВРЕМЕННО ДЛЯ ДОННЫХ
ОРГАНИЗМОВ ОПОРОЙ СЛУЖИТ СУБСТРАТ.
ynr presentation 2019

на морские экосистемы влияют:
СОЛЕНОСТЬ
КОЛИЧЕСТВО
ПОСТУПАЮЩЕГО
СОЛНЕЧНОГО СВЕТА
СОДЕРЖАНИЕ
КИСЛОРОДА В ВОДЕ
ynr presentation 2019

особенности морских экосистем
тропических широт
Соленость воды в тропических
широтах одна из самых высоких колеблется от 34,5 до 42 промилле.
Это связано со снижением осадков
и увеличением испарения.
ТЕМПЕРАТУРЫ ВОДЫ ДОСТАТОЧНО
ВЫСОКИЕ: СР ИЮЛЯ +24, СР
ЯНВАРЯ +22-23 В ОБОИХ
ПОЛУШАРИЯХ.
ФАУНА ТРОПИЧЕСКИХ ВОД САМАЯ БОГАТАЯ,
ИЗДАВНА ПОРАЖАВШАЯ НАБЛЮДАТЕЛЯ
ИСКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ КАЧЕСТВЕННОЙ
ПЫШНОСТЬЮ, УДИВИТЕЛЬНЫМ
МНОГООБРАЗИЕМ ФОРМ.
ynr presentation 2019

ЖИВОТНЫЕ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ ТРОПИЧЕСКИХ ШИРОТ
charonia tritonis
veneridae stubs
рог тритона
двустворчатые моллюски

ЖИВОТНЫЕ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ ТРОПИЧЕСКИХ
ШИРОТ
Choerodon fasciatus
Chelodina longicollis
Лиенарделла краснополосая
Австралийская змеиношеяя черепаха

РАСТЕНИЯ МОРСКИХ ЭКОСИСТЕМ ТРОПИЧЕСКИХ ШИРОТ
Corallina officinalis
Cladophora stimpsonii
Кораллина целебная
Кладофора Стимпсона

особенности морских экосистем
умеренных широт
Морские экоситемы в умеренных
широтах включают заливы, лагуны
и прибрежные болота, в
растительном покрове которых
доминируют разные виды трав.
В УМЕРЕННЫХ ШИРОТАХ
СЕЗОННЫЕ КОЛЕБАНИЯ
ТЕМПЕРАТУРЫ И ТЕЧЕНИЯ
СПОСОБСТВУЮТ ПЕРЕМЕШИВАНИЮ,
И БИОПРОДУКТИВНОСТЬ ОКЕАНА
ВОЗРАСТАЕТ.
ОСОБЕННОСТЬ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
ПРОЯВЛЯЕТСЯ В ТОМ, ЧТО ФОСФОР В
ПРИРОДНЫХ ВОДАХ СОДЕРЖИТСЯ В МАЛЫХ
КОЛИЧЕСТВАХ И, КАК ПРАВИЛО, ЯВЛЯЕТСЯ
ОДНИМ ИЗ ОСНОВНЫХ ФАКТОРОВ,
ЛИМИТИРУЮЩИХ РАЗВИТИЕ АВТОТРОФНЫХ
(ФОТОСИНТЕЗИРУЮЩИХ) ОРГАНИЗМОВ.
ynr presentation 2019

Основными производителями
органического вещества —
первичными продуцентами —
являются микроскопические
водоросли, которые свободно
парят в толще воды, образуя
фитопланктон.

Биомасса, образуемая
фитопланктоном, поедается
мелкими животными,
входящими в зоопланктон:
веслоногими рачками —
циклопами, ветвистоусыми
рачками — дафниями,
мелкими личинками
некоторых насекомых,
например, комаров.

В водных экосистемах
травоядные формы
представлены
моллюсками и
мелкими
ракообразными.
МАКРОЦИСТИС род бурых водорослей. Сл
оевище длиной до 60 м (м
асса до 150 кг) с листообр
азнымипластинами (самы
е крупные водоросли). 3 ви
да, в морях умеренных по
ясов.

1. Озера.
На дне озер различают
последовательную смену
концентрических зон (рис. ), а
также две группы жизненных
форм растений: бентосную и
фитопланктонную.

В прибрежных зонах морских
экосистем выделяют более мелкие
(по территории): мангровые болота,
шельфы, лиманы, лагуны,
эстуарии.
Эсутарии- Места на побережье, где
морская вода смешивается с
пресной (устья рек).
Видовое разнообразие здесь
достигается максимума.

Прибрежные болотные
системы занимают только
около 5 % всей площади
болот
важнейшей ролью болот
является фильтрация воды
перед тем, как она
попадает в озера, заливы,
астуарии, грунтовые воды.

загрязнения морских экосистем
можно разделить на типы
МЕХАНИЧЕСКОЕ
ЗАГРЯЗНЕНИЕ
ХИМИЧЕСКОЕ
ЗАГРЯЗНЕНИЕ
БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКОЕ
ЗАГРЯЗЕНИЕ
.
ynr presentation 2019

ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ
ПРОИСХОДИТ В
РЕЗУЛЬТАТЕ
СЛЕДУЮЩИХ
ПРОЦЕССОВ
- СБРОСА НЕОЧИЩЕННЫХ СТОЧНЫХ
ВОД;
- СМЫВ ЯДОХИМИКАТОВ С
СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ПОЛЕЙ;
- ВЫБРОСЫ ГАЗА И ДЫМА;
- УТЕЧКА НЕФТИ И
НЕФТЕПРОДУКТОВ.
Good Noods Cafe • 2020

YNR PRESENTATION
В капле чистой воды — весь мир. А в
море отходов — все человеческие пороки
МАНАБАЕВА ФАТИМА
ТЛЕМИСОВА ДАНА

Биологическая эволюция – необратимое и направленное историческое развитие живой природы, сопровождающееся изменением генетического состава популяций, формированием адаптаций, образованием и вымиранием видов, преобразованиями биогеоценозов и биосферы в целом. Результатом биологической эволюции всегда является соответствие развивающейся живой системы условиям ее существования.

Однако в биосфере в настоящее время происходят глобальные изменения под влиянием антропогенных факторов. За короткий срок из-за недостаточного знания закономерностей эволюции биосферы, неразумного вмешательства человека в развитие природных систем произошли тяжкие последствия – нарушения природного равновесия, в том числе в морских экосистемах. Подобные последствия будут еще более опасными в будущем при отсутствии научно обоснованных рекомендаций и организации отношений человека с биосферой. Научная разработка таких рекомендаций невозможна без изучения особенностей эволюции биосферы, без знания законов развития отдельных видов и сообществ в настоящем и будущем.

Предметом изучения являются морские экосистемы, их способность противостоять воздействиям и сохранять состояния равновесия. В морских экосистемах взаимодействие круговорота веществ и потоков энергии создает самокорректирующийся гомеостаз, механизмами которого является биотическая регуляция в структуре трофических связей, плотности популяций, а также круговорота питательных веществ. Более или менее регулярные, но резкие колебания абиотических факторов могут поддерживать экосистему в квазистационарном переходном состоянии. Однако в последние десятилетия в результате антропогенного загрязнения экологическое равновесие в экосистемах регионов Мирового океана нарушается. Большинство физических стрессов, создаваемых человеком, слишком внезапны, интенсивны и непрогнозируемы, чтобы допускать возможность адаптации к ним на уровне океанических экосистем. Поэтому такие экосистемы в наши дни вступают в опасную переходную постклимаксную стадию, способную привести их либо в новое климаксное состояние, либо окончательно разрушить.

Избежать это возможно лишь поняв устройство морских экосистем, эволюционные аспекты трансформаций экосистем, изучив всю сложнейшую систему взаимосвязей и взаимовлияний, сложившуюся в них, а также применив эти знания для выработки экологически безопасной стратегии освоения и вовлечения в хозяйственную деятельность природных ресурсов. На основании изучения данной дисциплины студенты должны овладеть знаниями о структурно-морфологических особенностях морских экосистем, абиотических и биотических компонентах, получить четкое представление о структурно-функциональных особенностях сообществ гетеротрофных организмов, знать современное состояние сообществ организмов Черного моря.

· структурно-морфологические особенности морей;

· абиотические компоненты, в т.ч. физические, гидрохимические и геологические факторы и их роль в экосистеме;

· биотические компоненты морских экосистем.

· охарактеризовать возможные экологические последствия трансформации морских экосистем с позиций эволюционного процесса;

· раскрыть современный характер нарушений, сложившихся естественных метастабильных морских систем.

Отбор экосистем

Ч. Дарвин показал, что главным условием возникновения внутривидового и межвидового разнообразия оказывается естественный отбор. Сегодня мы знаем немало генетических и экологических процессов, ведущих к возникновению и поддержанию разнообразного внутривидового полиморфизма. Главным условием поддержания качественного разнообразия экосистем также является естественный отбор. Первично действуя на уровне популяций каждого вида, естественный отбор, проходящий в биогеоценозе одновременно по сотням и тысячам популяций, может и должен приобретать новые, возможно мало изученные сегодня закономерности.

Отбор экосистем отличается от группового отбора прежде всего тем, что в процессе отбора экосистем отбираются и сохраняются сложнейшие комплексы взаимосвязанных видовых популяций с конкретными занимаемыми ими местообитаниями. Происходит выработка общей приспособленности, соответствия конкретных геоценозов и других типов экосистем абиотической среде. Еще неясно, может ли быть такой отбор направлен на повышение видового разнообразия (и возникновение новых видов) и биопродуктивности экосистем, степени утилизации и повышения эффективности использования источников энергии, повышения информационной емкости и т. п. общих характеристик экосистем.

Вопросы для самоконтроля:

1. Каковы проблемы изучения эволюции экосистем?

2. В чем состоит структура экосистем?

3. Перечислите свойства экосистем, в том числе и морских экосистем.

4. В чем заключается сопряженная эволюция видов?

5. В чем заключаются особенности эволюции островных экосистем?

6. Охарактеризуйте динамику видового состава экосистем.

7. Как происходит отбор экосистем?

Рекомендуемая литература [1 – 7, 10, 11]

Механизмы эволюции

При подходе к эволюции сообществ как экогенетическому процессу возникают два затруднения. Во-первых, интуитивно понятно, что далеко не всякое выпадение видов, их внедрение или смена доминантов следует рассматривать как эволюционное событие. В конце XIX в. почти на всей территории зоны тайги Евразии были уничтожены лось, бобр и соболь. Однако эта элизия по сути дела никак не повлияла на экосистему тайги. В 30-50-х годах XX в. в европейскую часть России были интродуцированы американская норка, ондатра и ряд других видов. Этот трансгенез тоже очень слабо повлиял на структуру населения лесной зоны. Подобных примеров можно привести еще довольно много. Иногда они связаны с существенными экологическими коллизиями. Таковы акклиматизация в Австралии кроликов и кактуса опунции или распространение в Северной Америке зверобоя пронзеннолистного. Однако в большинстве случаев акклиматизация либо не удается, либо акклиматизируемые виды, или виды расширяющие свой ареал, осваивают не естественные экосистемы, а территории более или менее измененные антропогенными воздействиями. Это относится и к растениям-продуцентам, и к животным-консументам.

Сказанное еще раз подтверждает, что на структуру сообществ влияют прежде всего не виды, а жизненные формы. И кролики (плацентарные млекопитающие), и кактусы явились для австралийских экосистем новыми жизненными формами. Следовательно, специогенез как таковой тоже не способен привести к существенной перестройке биоценозов. Новые жизненные формы выкристаллизовываются в процессе филогенеза, и период их становления занимает десятки миллионов лет. Общеизвестна медленность становления ароморфной организации. Однако и алломорфные жизненные формы требуют длительного периода для их становления. Например, филогенез непарнокопытных от пятипалого до однопалого занял около 45 млн лет.

Таким образом, оба механизма филоценогенеза, и специогенез и экогенез влияют на структуру экосистем в том случае, когда они связаны с возникновением и распространением новых жизненных форм. В этом смысле оба механизма эволюции сообществ тесно связаны между собой и с макроэволюцией. В процессе филоценогенеза возникают новые жизненные формы. Они меняют облик и тех экосистем, в которых они формируются, и тех экосистем, в которые они могут внедриться. Тем не менее, оба механизма удобно рассмотреть по отдельности, так как специогенез связан с эволюцией in situ, а экогенез как таковой с освоением новых территорий, т.е. с перестройкой экологических ниш.

Особенности специогенеза

Изложенная модель специогенеза очень обобщенная и абстрактна. Поэтому следует рассмотреть ряд уточнений, приближающих ее к реальности.

Биогеоценоз – это территориальное объединение видов, состоящее из ценопопуляций этих видов. Единицей микроэволюции считается локальная популяция. Границы ценопопуляций и локальных популяций не совпадают. Сосны на песчаных дюнах и на сфагновом болоте, соседствующим с бором на дюнах, принадлежат к разным ценопопуляциям, но к одной локальной популяции. Для большинства видов грызунов характерно выселение молодых особей в субоптимальные местообитания, где они образуют самостоятельные поселения (популяции) в других биоценозах и т. д. и т. п. Поэтому изменения в одном биоценозе неизбежно скажутся на соседних сообществах. Волна микроэволюционных изменений охватит не биоценоз, как таковой, а комплекс связанных между собой сообществ, т. е. биом более высокого уровня, возможно целую природно-климатическую зону, включающую ареалы видов эдификаторов данного биогеоценоза. Этот вывод соответствует представлению об отсутствии резких границ биогеоценозов.

Конечно, экосистема замкнутого водоема (озера или пруда) ограничена его берегами. Однако, для проточного водоема границы этого биогеоценоза уже не столь очевидны.

В биоценологии сосуществуют две концепции. Ряд исследователей рассматривают биогеоценозы как относительно дискретные многовидовые комплексы. Другие исследователи, напротив, подчеркивают континуальность изменений состава фитоценозов. Обе точки зрения справедливы. В бесконечном разнообразии локальных сообществ легко подобрать примеры, иллюстрирующие любую из них. Нельзя указать лишь совершенно дискретную и непреодолимую границу между соседними экосистемами. Даже реконструированная московская кольцевая автодорога, на которой встречные полосы разделены метровой бетонной стеной, а обе стороны соединены висячими переходами, не непреодолима не только для летающих животных и диаспор растений и грибов, но и для многих нелетающих животных, преодолевающих эту преграду под мостами через реку Москву и ее притоки, а также по полосам отчуждения железных дорог. Обмен мигрантами приводит, как уже сказано, к тому, что специогенез охватывает не один биоценоз, а обширные территории.

Вместе с тем существует ряд факторов и популяционной и биоценотической природы, замедляющих и, возможно, приостанавливающих процессы специогенеза. На популяционном уровне этими факторами являются конрбаланс векторов отбора и внутривидовое разнообразие, от сбалансированного полиморфизма до подвидов и экологических рас. Оба фактора стабилизируют положение популяций и видов в том ценотическом окружении, в котором они существуют. Поэтому слабые возмущения состояния регулятора-биоценоза не приводят к эволюционным последствиям.

Основным биоценотическим фактором, сдерживающим специогенез, является сложная структура многовидовых сообществ. В нашу задачу не входит описание различных аспектов структуры сообществ, таких как синузии, консорции, гильдии, ассамблеи и т. п. Они излагаются в руководствах по биоценологии. С точки зрения эволюции, основными факторами, сдерживающих специогенез на каждой стадии сукцессии, имеют коадаптивные комплексы – комплексы видов в результате предшествующей коадаптивной эволюции, связанных между собой более тесно, чем с другими подобными комплексами. Коадаптивные комплексы могут состоять и из видов, находящихся на разных трофических уровнях биоценоза, и из видов одного трофического уровня, связанных только конкурентными отношениями. Примером первого могут служить энтомофильные растения и насекомые, опыляющие эти растения. Примером коадаптивного комплекса конкурирующих видов могут служить виды муравьев, обитающие на солончаках. Экологические взаимодействия между комплексом из двух видов карпофагов и трех видов зоофагов могут быть топическими, но не трофическими. Поэтому эволюционное изменение одного из видов внутри комплекса затронет других ее членов, но не соседний комплекс. Структурированность биоценоза препятствует специогенезу.

Коадаптивные комплексы не только замедляют специогенез, но и направляют, канализируют этот процесс. Каждый из видов-членов комплекса приспособлен в своей трофической нише лучше, чем его конкуренты. Поэтому дальнейшая эволюция каждого из этих видов более вероятна в направлении совершенствования потребления уже освоенных пищевых ресурсов, чем в направлении смены или расширения их диапазона. Этому препятствует конкуренция со стороны вида, занимающего соседнюю трофическую нишу и столь же хорошо в ней приспособленного. В то же время дальнейшее приспособление к использованию определенного ресурса приведет к ослаблению межвидовой конкуренции, то есть к усилению коадаптированности членов комплекса.

Таким образом, в сформировавшемся биоценозе специогенез происходит медленно, а эволюция видов, популяции которых входят в те или иные стадии сукцессии направлена, главным образом, на их коадаптацию. Такую эволюцию называют когерентной, в отличие от некогерентной быстрой эволюции, свойственной популяциям-членам группировок во время экологических кризисов.

Особенности экогенеза

Показано, что источником пополнения состава сообществ служат виды, обитающие в интрастациальных или интразональных биотопах. Эти термины означают местообитания, свойственные не только той экосистеме, в которой они находятся, но и другим экосистемам. Например, злаковые ассоциации растений есть в тундре, лесотундре, тайге. Луговая пойма долины реки может прорезать несколько природно-климатических зон, от лесостепи до северной тайги. Песчаные дюны характерны для берегов многих крупных рек, морских побережий и берегов озер независимо от географической широты, на которой они встречаются. Каменные осыпи встречаются во всех высотных поясах гор, сфагновые болота с клюквой распространены в Западной Сибири от северной тайги до южной границы лесостепи и т.д. и т.п. Виды подобных биотопов служат материалом для освоения новых адаптивных зон и внедрения в новые сообщества. Так, фауны муравьев пустынь палеарктики формировались в значительной степени за счет видов, обитающих на дюнах и осыпях. Сами виды, занимающие интразональные биотопы, формируются в процессе освоения новой адаптивной зоны. Внедрение в новую зону сопряжено с адаптивной радиацией. Конкуренция между вселенцами вытесняет некоторые из них в менее благоприятные аберрантные субзоны, частным случаем которых и являются интразональные местообитания.

Вторым источником формирования фауны является иммиграция видов из других регионов. Такие миграции, как правило, связаны с изменениями климата, что облегчает преодоление мигрантами не свойственных им местообитаний. Ответ на вопрос, какие особенности экосистем позволяют тем или иным видам внедриться в их состав, гораздо сложнее. Известно множество случаев преднамеренной и непреднамеренной интродукции, не увенчивавшихся успехом. Вселенцы не могли внедриться в сформировавшееся сообщество.

Нестабильность условий бореальных экосистем требует эврибионтности – адаптации к диапазону колебаний факторов среды. В результате ниши шире, а число видов меньше. В ненасыщенные сообщества новые для них виды, по-видимому, могут внедриться с большей вероятностью, чем в сообщества с плотной упаковкой ниш, используя лицензии, обусловленные именно ненасыщенностью таких биоценозов. Акклиматизация обычно наиболее успешна в тех случаях, когда акклиматизируемый вид может использовать такую лицензию. Примером может служить акклиматизация североамериканского вида – ондатры в Евразии. Ондатра питается отчасти водными беспозвоночными, но в основном околоводной, травянистой растительностью. Поэтому она не конкурирует с бобрами, питающимися, в основном, корой осины и ив. В настоящее время ондатра распространена по всей палеарктике, является важным объектом пушного промысла и типичным компонентом околоводных биотопов.

Существует, однако, и противоположная точка зрения. Она заключается в том, что специализация создает некие лакуны в использовании ресурсов, так как каждый вид использует только те, которые соответствуют его специализации. Поэтому неспециализированные виды могут внедриться в сообщество специализированных форм, используя и эти лакуны и, в силу своей эврибионтности, успешно конкурируя со специализированными формами. Внедрение нового вида приводит к перестройке экологических отношений в сообществе и, тем самым, создает новые ниши или влечет за собой внедрение целой консорции видов, связанных с вселением. У животных – это специфические экзо- и эндопаразиты, например, блохи, пухоеды, гельминты. Поэтому вселение создает новые ниши-лицензии. Подобная ситуация может иметь не только экогенетические, но и специогенетические последствия. Фауна проволочников и ряда других почвенных насекомых, также как сорные растения, такие как лебеда и пырей, возникли в процессе адаптации ценотического окружения к существованию на выбросах нор степных грызунов, главным образом, сурков и сусликов, то есть к существованию на постоянно обновляемых и перемешиваемых грунтах. Именно это приспособление преадаптировало сорняки и ряд видов насекомых к существованию на пахотных землях в качестве сорняков и вредителей сельского хозяйства. Из вышеизложенного следует, что специогенез и экогенез в эволюции сообществ теснейшим образом связаны. В процессе специогенеза возникают новые виды, которые меняют экогенетические отношения в тех сообществах, в которых они сформировались и, при возникновении благоприятной ситуации, могут внедряться в новые сообщества. С другой стороны, проникновение видов в новые для них экосистемы меняет направление естественного отбора, стимулируя специогенез. При когерентной эволюции оба процесса происходят медленно.

Следовательно, когерентная эволюция происходит еще медленнее. Отсюда можно заключить, что сорная растительность и сопутствующая ей фауна почвенных насекомых, то есть новые жизненные формы, возникшие на выбросах нор степных грызунов в аберрантных условиях, формировались во всяком случае не за тысячи, а за десятки, может быть сотни тысяч лет.

Показательно, что эти новые жизненные формы так и остались бы обитателями очень узкой адаптивной зоны, если бы не экологический кризис, вызванный антропогенным фактором – распашкой целинных степей, благодаря которой ценофобные обитатели выбросов нор стали сорняками, увеличив во много раз свою численность.

Экосистема состоит из живых организмов, среды обитания, в которой они живут, неживых структур и того, как все они взаимодействуют и влияют друг на друга. Морские экосистемы встречаются в соленой воде или в непосредственной близости от нее, а это значит, что их можно обнаружить от песчаного пляжа до самых глубоких районов мирового океана. Примером морской экосистемы является коралловый риф с его обитателями (рыбы, морские черепахи, водоросли и т.п.), а также вода, камни и песок в этом районе.

Экосистемы могут различаться по размеру, но все их составляющие зависят друг от друга – так что если одна часть экосистемы удалена, это сказывается на всех остальных.

Океан охватывает 71% планеты, поэтому морские экосистемы составляют большую часть Земли. Это статья содержит обзор основных типов морских экосистем с примерами мест обитания и морских организмов, которые встречаются в каждом из них.

Экосистема скалистого берега

Вдоль скалистого берега можно обнаружить скалы, небольшие и большие валуны, камни, а также приливные лужицы, которые способны поддерживать невероятное разнообразие морской жизни. Здесь также есть приливно-отливные зоны – области берега, затопляемые морской водой в период приливов.

Скалистые берега являются экстремальными местами обитания для морской флоры и фауны. Они характеризуются мощными волнами, сильным ветром, а также постоянными приливами и отливами, которые могут повлиять на доступность воды, температуру и соленость. Во время отлива значительно возрастает угроза хищничества для морских животных.

Морская жизнь скалистого берега

Конкретные типы морской жизни зависят от географического положения, но в целом некоторые типы флоры и фауны, встречающейся на скалистом берегу, включают:

Морские водоросли;
Лишайники;
Птиц;
Беспозвоночных, таких как крабы, омары, морские звезды, ежи, мидии, улитки, морские блюдечка, асцидии и морские анемоны;
Рыб;
Тюленей и морских львов.

Экосистема песчаных пляжей

Песчаные пляжи могут казаться безжизненными по сравнению с другими экосистемами морей и океанов – по крайней мере, для морской жизни. Большинство песчаных пляжей подвержены воздействию человека! Однако они обладают удивительным разнообразием.

Животные экосистемы песчаного пляжа, как и на скалистом берегу должны адаптироваться к постоянно меняющейся среде. Им необходимо иметь дело с приливами, волновым воздействием, водными течениями, которые способны сметать животных с пляжа и перемещать песок с камнями.

Морская жизнь песчаного пляжа может зарываться в песок или быстро передвигаться вдали от волн. В пределах этой экосистемы нередки приливно-отливные зоны. Хотя пейзаж не так драматичен, как на скалистом берегу, все равно можно найти приливные бассейны, оставленные после того, как океан отступает во время отлива.

Морская жизнь песчаных пляжей

Иногда на песчаных пляжах можно повстречать морских черепах, которые выбираются из воды, чтобы отложить яйца, а также ластоногих, таких как тюлени и морские львы, отдыхающих на пляже.

К типичным видам морской жизни относятся:

Морские водоросли;
Планктон; , такие как амфиподы, изоподы, плоские щитообразные ежи, крабы, моллюски, черви, улитки, мухи и планктон;
Рыбы, на мелководье вдоль линии пляжа. К ним относятся коньки, акулы, камбала и т.д.;
Птицы, такие как ржанки, песчанка, перепончатопалый улит, веретенники, цапли, крачки, камнешарка и кроншнепы.

Экосистема мангровых лесов

Мангровые заросли – районы, состоящие из солеустойчивых видов растений. Они, как правило, расположены в более теплых районах между 32° градуса северной широты и 38° градусами южной широты. Мангровые деревья имеют корни, свисающие в воду, обеспечивая укрытия для различных обитателей, и важные убежища для молодняка морских животных.

Морская жизнь мангровых зарослей

Виды, которые могут быть найдены в мангровых экосистемах включают:

Морские водоросли;
Птиц;
Беспозвоночных, таких как крабы, креветки, устрицы, губки, улитки и насекомые;
Рыб;
Дельфинов;
Ламантинов;
Рептилий, таких как морские и сухопутные черепахи, аллигаторы, крокодилы, кайманы, змеи и ящерицы.

Экосистема солончаковых болот

Соленые болота обеспечивают буфер между океаном и материком. Эти районы затопляются во время отлива и содержат солеустойчивых животных и растения.

Солончаковые болота важны во многих отношениях: они обеспечивают среду обитания для морской жизни, перелетных птиц, являются важными ясельными зонами для рыб с различными беспозвоночными, а также защищают остальную часть побережья путем буферизации волнового воздействия и поглощения воды во время приливов и штормов.

Морские жизнь солончаковых болот

Примеры флоры и фауны соленых болот включают:

Морские водоросли;
Планктон;
Птиц;
Рыб;
Иногда морских млекопитающих, таких как дельфины и тюлени.

Экосистема коралловых рифов

Здоровые экосистемы коралловых рифов наполнены удивительным разнообразием жизни: от твердых и мягких кораллов до беспозвоночных разных размеров, и таких крупных животных, как акулы и дельфины.

Основная часть рифа – скелет коралла, который состоит из известняка (карбонат кальция). Он поддерживает крошечные организмы, называемые полипами. Когда полипы умирают, то оставляют скелет позади.

Морская жизнь коралловых рифов

Беспозвоночные: сотни видов кораллов, губки, крабы, креветки, омары, анемоны, черви, мшанки, морские звезды, ежи, голожаберники, осьминоги, кальмары и улитки; : большое разнообразие рыб, а также морских черепах и морских млекопитающих, таких как тюлени и дельфины.

Лес водорослей

Лес водорослей является довольно продуктивной экологической системой. К доминирующей форме жизни в этом подводном лесу, как вы уже догадались, относятся водоросли. Они встречаются в более прохладных водах, температура которых варьируется от 5 до 22° С, на глубинах от 2 до 30 метров. Эта экосистема обеспечивает пищей и кровом целый ряд организмов.

Морская жизнь в лесу водорослей

Водоросли;
Птицы (чайки, крачки, кулики, бакланы и т.д.);
Беспозвоночные, такие как крабы, морские звезды, черви, анемоны, улитки и медузы;
Рыбы, в том числе сардины, гарибальди, окунь, сибасс, барракуда, палтус, скумбрия и акулы (например, роговая акула и леопардовая акула);
Млекопитающие, такие как морские выдры, морские львы, тюлени и киты.

Полярная морская экосистема

Полярные экосистемы представляют собой чрезвычайно холодные океанические воды на полюсах Земли. Для этих районов характерны, как низкие температуры, так и колебания температур в зависимости от количества солнечного света.

Морская жизнь в полярных экосистемах

Морские водоросли;
Планктон;
Беспозвоночные: одним из самых важных беспозвоночных животных полярных вод является криль;
Птицы, например, пингвины известные своей холодоустойчивостью, но они встречаются только в Южном Полушарии;
Млекопитающие, такие как полярные медведи, различные виды китов, а также тюлени, морские львы и моржи.

Глубоководная экосистема

Отсутствие света является одной из основных проблем для морской жизни этой экосистемы, но многие животные адаптировались так, что способны видеть в условиях низкой освещенности, или вообще не нуждаются в зрении. Еще одна проблема – это давление. У многих глубоководных обитателей мягкие тела, так что они с легкостью переносят высокое давлением воды.

Глубоководная морская жизнь

Глубины океана трудно поддаются исследованию, поэтому мы все еще узнаем о типах морской жизни, обитающей там. Вот несколько примеров обитателей морских глубин:

Беспозвоночные, такие как крабы, черви, медузы, кальмары и осьминоги;
Кораллы;
Рыбы, такие как рыба удильщик и некоторые виды акул;
Млекопитающие: кашалоты и морские слоновые.

Гидротермальные жерла

Несмотря на то, что гидротермальные жерла, как правило, встречаются в глубоких уголках океана, они служат своей собственной экосистемой.

Эти отверстия представляют собой подводные гейзеры, которые извергают обогащенную минералами очень горячую воду в океан. Гидротермальные жерла располагаются вдоль тектонических плит, где есть трещины в земной коре. Морская вода в трещинах нагревается земной магмой. Под давлением вода извергается и охлаждается, а минералы отлагаются вокруг жерл.

Не похоже на очень уютное место для жизни, не так ли? Несмотря на темноту, высокую температуру, давление воды и химические вещества, которые токсичны для большинства других морских существ, в гидротермальных экосистемах процветают некоторые организмы.

Но невозможно охранять природу и использовать её ресурсы, не зная, как она устроена, по каким законам существует и развивается, как реагирует на воздействие человека, какие предельно допустимые нагрузки на природные системы может позволить себе общество, чтобы не разрушить их, ведь в результате снятия технических ограничений в использовании природных ресурсов возникло противоречие между внутренне безграничными возможностями развития производства и естественно ограниченными возможностями природной среды. И так, следует лучше изучить особенности среды обитания в морских экосистемах, что позволит глубже понять процессы, происходящие в морских глубинах, и более рационально использовать доступные морские ресурсы.

Содержание работы

Введение…………………………………………………………………………2
Морские экосистемы……………………………………………………. 3
Обитатели морских экосистем………………………………………..….4
Характеристика морских экосистем………. …6
Особенности среды обитания морских экосистем……………. ……..12
Явление апвеллинга. 15
Загрязнение морских вод……………………………………………. …. 21
Вывод………………………………………………………………………. …22
Список литературы…………………

Файлы: 1 файл

морские экосистемы.docx

Морские экосистемы…………………………………………………… . 3
Обитатели морских экосистем………………………………………..….4
Характеристика морских экосистем………. . …6
Особенности среды обитания морских экосистем……………. ……..12
Явление апвеллинга. . . . 15
Загрязнение морских вод……………………………………………. …. 21

Морские экосистемы покрывают основную часть поверхности Земного шара, будучи в высшей степени разнообразными и протяженными. Прежде всего следует отметить, что морские экосистемы мы знаем гораздо хуже, чем наземные, причем не только располагаем меньшим количеством данных, но и намного слабее понимаем основные протекающие в них процессы.

1. Морские экосистемы

Морская экосистема — это сообщество всех морских организмов, от самых мелких до самых крупных; это сложная и хрупкая система их взаимодействий; это система внешних условий, обусловливающая их жизнь в общем доме - Океане.

Сохранение биоразнообразия морских и прибрежных экосистем и правильная организация использования морских биоресурсов невозможны без системного рассмотрения их как целостных систем и понимания явлений и процессов, происходящих в них. Морские экосистемы представляют собой сложные многоуровневые образования, они охватывают всю многокилометровую толщу воды (пелагиаль) и морское дно (бенталь). В пределах этих экосистем, благодаря пищевым цепям, пассивным и активным миграциям организмов на многие сотни и тысячи километров, осуществляются колоссальные потоки вещества и энергии - от планктона и бентоса через рыб к птицам и морским млекопитающим. Наиболее активная жизнедеятельность биоты приурочивается к зонам апвеллинга, кромке морского льда и полыньям, эстуариям крупных рек, районам подводных гидротерм и вершинам рельефа морского дна.

Морская среда занимает более 70% поверхности земного шара. В отличие от суши и пресных вод — она непрерывна. Глубина океана огромна. Жизнь в океане — во всех его уголках, но наиболее она богата вблизи материков и островов.

Океан является колыбелью жизни на планете и еще множество загадок хранят его водные толщи и океаническое ложе. Появление жизни в океане более 3 млрд лет тому назад положило начало формированию биосферы. И сейчас, в сочетании с материковыми экосистемами, океан во многом определяют целостность современной биосферы Земли.

2.Обитатели морских экосистем

Все население океана делится на планктон, нектон, бентос. Свободноплавающие, взвешенные в воде мелкие организмы составляют планктон. Активно передвигающиеся в воде животные образуют нектон, а ползающие по дну формы — бентос. Планктон и нектон, т. е. все, что живет в открытых водах, образует так называемую пелагическую зону.

Нектон - совокупность активно плавающих организмов, обитающих в толще воды пелагической области водоемов и способных противостоять силе течения и самостоятельно перемещаться на значительные расстояния. К нектонам относятся: рыбы, кальмары, китообразные, ластоногие, водные змеи, черепахи, пингвины и др.

Планктон - совокупность организмов, пассивно обитающих в толще воды и неспособных активно сопротивляться переносу течениями. К планктонам относятся микроскопические водоросли, простейшие, некоторые ракообразные, моллюски и др. Для организмов планктона свойственны вертикальные миграции по сезонам и времени суток. Многие организмы планктона обладают способностью к свечению. Различают фитопланктон и зоопланктон.

Фитопланктон является первичным источником энергии в пищевых цепях пелагической области — продуцентом. Крупные животные, и прежде всего рыбы, здесь являются преимущественно вторичными консументами, питающимися зоопланктоном. Продуцентом для зоопланктона являются как фитопланктон, так и планктонные личинки моллюсков, морских лилий и т. п.

Бентос - совокупность организмов, всю или большую часть жизни обитающих на дне океанических и континентальных водоемов, в его грунте и на грунте. Организмы бентоса служат объектами питания многим рыбам и другим водным животным. Различают фитобентос и зообентос. В бентосных и пелагических сообществах к первичным консументам относятся зоопланктон, насекомых в море экологически заменяют ракообразные. Подавляющее число крупных животных — хищники. Для моря характерна очень важная группа животных, которую называют сессильными (прикрепленными). Их нет в пресноводных системах. Многие из них напоминают растения и отсюда их названия, например, морские лилии. Здесь широко развиты мутуализм и комменсализм. Все животные бентоса в своем жизненном цикле проходят пелагическую стадию в виде личинок.

3. Характеристика морских экосистем

Морские экосистемы можно сгруппировать в следующие классы:

открытые океанические, включая поверхностные и глубинные пелагические;
глубинные океанические и бентосные экосистемы континентального шельфа;
прибрежные морские;
литоральные, в том числе коралловые рифы;
илистые прибрежные отмели и песчаные;
экосистемы эстуариев.

Океанической называется область открытого океана за пределами шельфа, т.е удаленная от берегов суши глубоководная часть пелагиали, в наименьшей степени испытывающая воздействие материков. Океаническая область обладает относительно малой биологической продуктивностью.

Область континентального шельфа, неритическая область, если ее площадь ограничена глубиной до 200 м, составляет около 8% площади океана (29 млн км2) и является самой богатой в фаунистическом отношении в океане.

Прибрежная зона благоприятна по условиям питания, даже в дождевых тропических лесах нет такого разнообразия жизни, как здесь. Очень богат кормом планктон за счет личинок бентосной фауны. Личинки, которые остаются несъеденными, оседают на субстрат и образуют либо эпифауну (прикрепленную) либо инфауну (закапывающуюся).

Коралловые рифы образуют одну из важнейших экосистем Мирового океана. Их главной особенностью является необычайно высокая продуктивность. В свою очередь, высокая первичная продукция, которая обеспечивается в значительной мере трехмерной пространственной структурой рифов, служит энергетической основой существования чрезвычайно плотных сообществ гетеротрофов(зообентоса, зоопланктона и рыб). Рыбные ресурсы рифов составляют около 9% общих мировых запасов. Рифы являются также местом нереста и созревания молоди многих пелагических рыб.

Основу экосистемы рифа формируют организмы, интенсивно откладывающие известь: коралловые полипы, фораминиферы, известковые водоросли. С их участием осаждается более половины всего известкового материала, оседающего на дно из вод океана. Рифовые постройки – важный элемент геологических структур и топографии дна океана. Древние рифогенные известняки формируют одну из главных фаций осадочных пород и служат основными коллекторами нефти.

Наиболее важными представителями животного мира коралловых рифов, бесспорно, являются сами кораллы. Без них рифов попросту не было бы. Другим чрезвычайно важным компонентом сообщества коралловых рифов является планктон, так как в составе рифовой бентосной фауны преобладают животные - фильтраторы, питающиеся исключительно им. Видовой состав рифового планктона и размеры его представителей весьма разнообразны, начиная от бактериопланктона, представленного микроскопическими примитивными прокариотами, и до ихтиопланктона, состоящего из личинок позвоночных животных – рыб. Широко представлен одноклеточными водорослями фитопланктон коралловых рифов. В зоопланктон, помимо личинок рыб, входят различные ракообразные, щетинкочелюстные, полихеты, личинки моллюсков, иглокожих и кишечнополостных, а также другие мелкие животные.

Растительный мир коралловых рифов состоит, помимо фитопланктона, из микрофитобентоса, перифитонных обрастаний, различных крупных водорослей, в том числе имеющих хорошо развитые талломы, а также высших растений – морских трав. Зообентос, наряду с кораллами, широко представлен следующими основными компонентами: простейшими, кишечнополостными, червями, моллюсками, губками, мшанками, ракообразными, иглокожими, оболочниками, то есть представителями практически всех крупных типов животного мира.

Донные организмы формируют функциональную основу экосистемы кораллового рифа. На их долю приходится 70-90% всей автотрофной продукции и 60-80% всей гетеротрофной деструкции органического вещества. Особого упоминания заслуживают коралловые рыбы. Можно с уверенностью сказать, что для экосистемы кораллового рифа характерно видовое разнообразие рыб, не имеющее себе равных. Из приблизительно 20 тысяч видов костистых рыб, обитающих на нашей планете, жизнь 6-8 тысяч связана с коралловыми рифами. При этом, если общее количество семейств костистых рыб (включая пресноводных) составляет около 400, то рифы населены представителями более 100 из них. Удивительна плотность популяций коралловых рыб, достигающая 2 тонн на гектар.

Эстуарий — однорукавное, воронкообразное устье реки, расширяющееся в сторону моря. Образование эстуария происходит, если приносимые рекой наносы удаляются морскими течениями или приливом, и прилегающая к устью часть моря имеет значительные глубины; в этих случаях отложение наносов не происходит даже при большом их выносе на устьевом участке. Воды эстуариев высокопродуктивны и богаты биогенами, за счет привноса их с суши.

Следует отметить, что морские экосистемы характеризуются горизонтальной зональностью и вертикальной стратификацией. Горизонтальная зональность отмечается для дна и воды. Вертикальная стратификация представлена световой стратификацией, обусловленной глубиной проникновения солнечного излучения, и включает две зоны: эвфотическая зона,или зона первичного продуцирования, и афотическая зона,куда свет не проникает.

Эвфотическая зона — это верхний слой океана, куда проникает достаточное для роста фитопланктона количество света, чтобы происходил фотосинтез. В ее пределах фотосинтез ограничен прежде всего наличием питательных веществ. При благоприятных условиях количество фитопланктона может увеличиться в сутки на 300%. В море граница эвфотической зоны обычно находится на глубине 60 м, изредка опускаясь до глубины 120 м, а в прозрачных водах океана — приблизительно до 140 м.

Мощность эвфотической зоны в открытом океане, куда проникает свет и где создается первичная продукция, доходит до 200 м, а в прибрежной части — не более 30 м. По сравнению с километровыми глубинами это зона достаточно тонкая и отделяется компенсационной зоной от значительно большей водной толщи, вплоть до самого дна — афотической зоны.

Афотическая зона представляет собой огромные пространства в глубинах океанов, где интенсивность солнечного света слишком мала, чтобы обеспечить фотосинтез. Верхнюю границу афотической зоны помещают на т. н. компенсационной глубине, на которой образование кислорода при фотосинтезе равно его потреблению растениями: фитопланктон еще может существовать, но прироста его массы не происходит. Поскольку ниже компенсационной глубины проникает некоторое количество света, имеющее значение для существования морских животных, верхнюю часть афотической зоны до глубины примерно 600 — 1200 м обычно выделяют в т. н. дисфотическую или сумеречную зону.

Как видно, главным фактором, который дифференцирует морскую биоту, является глубина моря и удаленность от берега. У побережья континентов простирается зона постепенного понижения дна — континентальная отмель. Затем в зоне материкового склона глубина довольно резко возрастает (тулья). Ниже этого уровня лежит зона ложа океана, абиссальная зона, в которой находятся впадины, достигающие 11 км в глубину (например, впадина в Тихом океане у берегов Японии и Филиппинских островов). В абиссальной зоне встречаются также горные хребты. Отдельные их вершины иногда поднимаются выше уровня океана, образуя океанские острова.

Часть океана, покрывающая континентальную отмель, носит название литорали. Глубина здесь обычно не превышает 200 м. В зависимости от количества и свойств взвешенных в толще воды частиц солнечный свет может проникать на глубину от 80 до 200 м. Следовательно, в большей части литоральной зоны могут существовать фотосинтезирующие растения. Здесь произрастают главным образом водоросли, которые вырабатывают огромное количество питательных веществ, за счет которых существует множество разнообразных видов животных. Литораль дает человеку очень много продуктов питания.Часть литорали составляет приливная зона. Обитающие здесь организмы то высыхают под действием солнечных лучей во время отлива, то покрываются водой во время прилива. Многие животные, например морские черви и моллюски, во время отлива закапываются в песок и выползают только в прилив. Растения в этой зоне, как правило, прикрепляются к камням.

За континентальной отмелью в открытом океане простирается пелагическая зона; к этой лоне относятся верхние слои воды до глубины, на которую проникают солнечные лучи. Все формы живого здесь либо активно плавают, либо взвешены в воде, ибо им не к чему прикрепиться. Самые крупные нектонные животные — это киты, акулы и дельфины; кроме того, здесь обитают большие стаи различных костистых рыб, питающихся обильным планктоном.

Читайте также: