Водоросли

Опубликовал admin в июля 23, 2012 в рубрике Океан

Диатомовые водоросли обычно стремятся уйти вглубь, а жгутиковые активно плывут вверх, к свету. По-видимому, это примеры поведения, целью которого является увеличение обмена, но взаимодействие таких односторонних движений со случайным турбулентным потоком или постоянной конвекцией воды не такое простое, как, скажем, в случае взаимодействия какой-либо неактивной частицы. Скорее всего, следует ожидать, что диатомовые водоросли должны чаще встречаться в восходящих потоках воды и, как правило, оседать из поверхностных слоев воды вглубь, когда турбулентность или восходящий поток конвекции слабы. Наоборот, жгутиковые будут больше встречаться в нисходящих водах и должны концентрироваться у поверхности при слабой турбулентности и медленных нисходящих движениях воды. По-видимому, эти явления действительно имеют место. Летом у берегов некоторых континентов можно наблюдать обширные скопления жгутиковых. По мере того как они начинают заслонять друг от друга свет, каждая особь старается пробиться к освещенной поверхности, и это в итоге создает такую высокую плотность, что из-за их характерной пигментации вода становится красной или коричневой на большом протяжении.


Концентрация жгутиковых в этих «красных приливах» становится иногда настолько высокой, что они начинают гибнуть сами. Кроме того, несколько видов жгутиковых, старея, становятся чрезвычайно ядовитыми. Иногда, погибая сами, они вызывают массовую гибель рыбы и беспозвоночных животных, что, как известно, порождает столь обильное выделение сероводорода, что чернеют белые дома прибрежных городов.
Крупные диатомовые одноклеточные проводят значительно больше времени в районах восходящих токов воды и неограниченное время в тех местах, где скорость восходящего тока воды примерно равна скорости их движения вниз. (Подобное поведение объектов, способных двигаться только в одну сторону, противоположную направлению движения среды, отмечается и в других явлениях природы, например, при образовании дождя и града.) Таким образом, диатомовые водоросли обычно чаще встречаются в восходящих потоках воды, и распределение этих водорослей, вероятно, прямо связано с турбулентно-конвективным режимом воды. Способность погружаться и зависимость от восходящей конвекции и турбулентности помогают крупным диатомовым водорослям добираться до районов с восходящими токами воды, где содержится много питательных веществ. Этим можно объяснить их преобладание в подобных районах и такие особенности распределения, как их высокий процент в плодородных районах Мирового океана и частое появление в тех местах, где не встречаются жгутиковые формы. Различия в способах адаптации к физическим и химическим условиям и в выделении химических продуктов, вероятно, усиливают подобные связи.
В некоторых районах океана – таких, как ряд участков системы экваториальных течений и в мелких морях, где происходят быстрые горизонтальные и вертикальные перемещения воды, -видовой состав фитопланктона, по-видимому, определяется присущей данным разновидностям одноклеточных способностью расти, выживать и размножаться в местных температурных и световых условиях при наличии определенного количества питательных веществ, конкурентов и травоядных животных организмов. В других местах определяющим фактором бывают вторичные эффекты особенностей поведения клеток. Те особенности поведения, которые приводят к локальным концентрациям организмов, играют особую роль для всех последующих звеньев пищевой цепи.
В конечном счете, все клетки растительного планктона покидают поверхностные слои, оседая вглубь. В поверхностных слоях происходит непрерывное уменьшение запасов питательных солей и пищи из-за оседания вглубь органических веществ, одноклеточных растений, перьев и старого покрова, сбрасываемых птицами и насекомыми в период линьки, трупов животных, выделений и т. д. Соответственно на различных глубинах под действием бактерий и других организмов выделяются химические питательные вещества. Эти потери органического вещества возрастают вследствие периодической миграции зоопланктона вниз. В тех слоях воды, где количество проникающего света уже недостаточно для фотосинтеза, эти питательные соли попадают как бы в «ловушку», и поэтому вода, в которой должны произрастать растения, обычно содержит такие жизненно важные вещества в очень низких концентрациях. Именно этим обстоятельством в основном определяется сравнительно низкая общая продуктивность моря по сравнению с продуктивностью суши. Районы, где такая «ловушка» имеет «дыры» или ее нет вообще, наиболее богаты разнообразной морской жизнью: например, вдоль побережий, где наблюдается подъем богатых питательными солями вод к поверхности, в отдельных участках близ экваторов в «кильватере» омываемых течениями островков и отмелей в высоких широтах, а также над мелкими шельфами, где происходит быстрый кругооборот питательных веществ.
Описанные выше исходные факторы наложили неизгладимую печать на все формы жизни в открытом море, точно так же, как свойства и распределение водорода определили форму Вселенной. Эти факторы ограничили господствующую здесь форму жизни первичной цепочкой микроскопических организмов, которые малопродуктивны, стимулируются восходящими потоками питательных веществ и перемешиванием и изменяются по видовому составу и распределению в самых широких пределах под действием физических, химических и биологических процессов. Те же самые факторы ограничивают популяции более высокоразвитых животных и приводят к неожиданно простым формам приспособления; например, способность погружаться у крупных диатомовых водорослей – это своего рода тактический прием для решения задач повышения обмена веществ, нахождения пищи, а также способ удержаться в поверхностных слоях воды и возродить популяции.

Оставить комментарий