Открытое море

  Мысль о том, что в мире живых организмов действуют особые законы, — вот то главное, что отличает экологию от других наук. Физиология, биохимия и биофизика — это лабо­раторные науки, которые описывают сложные механизмы самой жизни, но они основываются на поведении электронов, атомов и молекул, слагающих органические вещества. Эколо­гия по праву становится наукой, поскольку в нее в качестве неотъемлемой составной части входит количественная оцен­ка взаимосвязей организмов как живых существ.

  На рисунке 12.1 показан один способ построения каркаса морской биосферы. Здесь отражены главные составляющие океана, которые были описаны раньше. К ним добавлены следующие факторы, которые будут раскрыты далее.

Экосистема океана

Рисунок 12.1. Экосистема океана — общее представление.

  1. Механика океанских вод. Неравномерный солнечный нагрев приводит в действие ветры и течения, а также верти­кальное перемешивание воды. Везде, кроме высоких широт, постоянно существующие термоклины и галоклины созда­ют двухслойное строение. Граница слоев — устойчивый барьер, через который перемешивание идет медленно, по­средством диффузии. Из этого следует также разделение биосферы на две разные части: эвфотическую и бентосную.

  2. Пищевые цепи. Солнечная энергия питает сложные со­общества жизни. Существует два таких сообщества: одно — в пределах зоны проникновения света и другое, занимающее более глубокие слои океана. Они связаны детритным зве­ном. Пищевые цепи образуют трофические уровни (не пу­тать с глубинами). Вверху размещаются автотрофы — рас­тения, способные к органическому синтезу. За ними следу­ют уровни гетеротрофных организмов, начинающиеся рас­тительноядными и продолжающиеся несколькими ступеня­ми хищников.

  3. Абиотический круговорот. Химические элементы не­прерывно поступают из рек, выбросов вулканов и из под­водных источников. Лишние соли удаляются химическим путем через осадконакопление.

  4. Фактор разложения. Для каждой экосистемы, которая не имеет доступа к неорганическим пищевым ресурсам, не­обходимо, чтобы органическое вещество вступало в повтор­ный цикл. Эту функцию везде выполняют бактерии.

  Интересно, что наши экологические исследования в море могут быть продвинуты дальше, чем на суше. Это, по край­ней мере частично, происходит из-за того, что мы одомаш­нили много растений и приручили стольких животных, ко­торые служат нам пищей. Действительно, многие одомаш­ненные виды так изменились в результате генетической се­лекции и затем их развели в таких огромных количествах, вытесняя тем самым природную фауну и флору из лучших мест обитания, что мы никогда не сможем изучить естест­венную экологию оставшихся наземных видов. Например, мы очень полагаемся на опыты с зерновыми, но зерновые, какими мы их знаем сегодня, генетически настолько отлича­ются от своих предков, что продолжение их существования в свою очередь целиком зависит от нас. Мы должны уби­рать злаки, обмолачивать зерно и снова сеять его; совре­менные зерновые, оставленные на произвол судьбы, не мо­гли бы успешно воспроизводиться.

  Отдельные структуры, показанные на рисунке 12.1, пред­ставляют собой обобщения весьма сложной системы. Тем не менее, морскую экосистему изучать все-таки проще, чем наземную. Как показано в следующих главах, число различ­ных биогеографических провинций совсем невелико. Количе­ство видов в морской биосфере заметно меньше, чем в на­земной. Экология моря успешно развивается и по другой причине. Морскую биосферу можно анализировать, объеди­няя составляющие ее организмы в группы; например, мы можем изучать фитопланктон методами, похожими на те, что применяются в химии растворов. Именно жидкая окру­жающая среда позволяет морской экологии опережать в своем развитии экологию суши.