Сообщество песчаных пляжей

  Наиболее вероятное место, где можно «соприкоснуться с живой природой моря», — это пляж. В отличие от обилия форм жизни в районе скалистых берегов первое впечатление от песчаных пляжей — полное отсутствие жизни. Но в про­тивоположность этому впечатлению жизнь на поверхности и внутри песка все-таки существует.

Факторы, определяющие размещение организмов в пределах пляжа

  Какие факторы управляют распределением «пляжной» жиз­ни? Некоторые наиболее важные из них перечислены ниже.

  1. Пляжи — естественные области отложения материа­ла. Наиболее очевидно, что откладывается песок. Однако количество, размер зерен и текстура песка зависят от его происхождения и от энергии разбивающихся волн, сортиру­ющих, отсеивающих и всячески перемещающих песок (Под­робнее эти вопросы рассматриваются в главах Волны и волновые движения и Исследования в прибрежной области океанов). В свою очередь характер песчаного грунта — размер зерен, плот­ность их упаковки, проницаемость для просачивающейся во­ды и минеральный состав — определяет, какие организмы встретятся на пляже и в каких местах.

  2. Поскольку песчаный грунт всегда перемещается, на его поверхности не бывает прикрепленных растений или жи­вотных. Следовательно, здесь нет местной первичной про­дукции, которая могла бы поддерживать привычную трофи­ческую цепь. Вместо этого органическое снабжение для пляжного сообщества «импортируется» в двух главных ви­дах: а) в виде взвешенных частиц, наиболее вероятным ис­точником которых служат обрывки водорослей и другой детритный материал, сносимый с поверхности ближайших выходов коренных пород, и б) большие куски ламинариевых водорослей Macrocystis, которые выбрасываются волнами на пляж и застревают на мелководье. Эти материалы рас­пределяются вдоль береговой линии преобладающим лито­ральным течением.

  3. Распределение органического детритного материала и морской воды по пляжу устанавливается уровнями прили­вов и прибойными волнами. Пляжные пески обычно очень пористые. Там, где волны бывают особенно сильными, пляжные пески отличаются грубостью зерен и не сохраняют сколько-нибудь значительного количества воды от одного прилива до другого. Там, где волны имеют умеренную вы­соту, пляжные пески характеризуются меньшим размером зерен и удерживают большее количество воды. В зоне заплеска волн вода просачивается через пески вниз, и песок дей­ствует как фильтр, отделяя частицы, приносимые прибоем (рисунок 16.7). В результате поверхностный слой пляжного пес­ка содержит высокие концентрации органического материа­ла, чему соответствует и большое разнообразие животных, приспособившихся питаться и жить в такой обстановке.

Схема поступления органического детритного материала в область, занятую сообществом песчаных пляжей

Рисунок 16.7. Схема поступления органического детритного материа­ла в область, занятую сообществом песчаных пляжей. Морская во­да со взвешенным в ней органическим веществом забрасывается прибоем на поверхность пляжа. По мере того как эта вода на об­ратном пути к морю просачивается вниз через песок, органический детрит отфильтровывается в его самом верхнем слое толщиной в несколько сантиметров.

 

  4. Когда просачивающаяся морская вода появляется на поверхности пляжного песка, она бывает насыщена кисло­родом. Это и есть источник кислорода для различных орга­низмов, живущих в толще песка. В районах слабого дейст­вия волн и развития мелкозернистых песков просачивание идет гораздо медленнее, что ограничивает кислородное снабжение только поверхностным слоем песка, в котором и обитают животные.

  5. Наконец, открытый солнечным лучам песок быстро нагревается, роющим видам приходится глубоко закапы­ваться, чтобы спастись от дневного перегрева тела.

Приспособляемость в сообществе песчаных пляжей

  Вследствие того что соленая вода плотнее пресной, дождь, выпадающий на обнаженный пляж, не проникает в глубь песка и не смешивается с морской водой, сохраняемой пе­ском, а из-за того что в большинстве случаев песчаные пля­жи обладают высокой отражательной способностью, сол­нечный нагрев не проникает в песок глубоко. В итоге на глубине нескольких сантиметров от поверхности пляжа соз­даются весьма постоянные физические условия. Организмы, добывающие себе пищу путем фильтрации морской воды, зарываются достаточно глубоко, чтобы защититься от из­менений солености и температуры или от размывающего действия волн, но при этом все же достаточно близко к по­верхности, чтобы можно было добраться фильтрующими органами до вышележащей жидкости. На рисунке 16.8 показа­но, как различные моллюски вытягивают свои сифоны над самой поверхностью песка, чтобы поглотить воду с взве­шенными в ней частицами.

 

Рисунок 16.8. Распределение организмов в сообществе песчаных пля­жей. Уровни прилива и отлива маркируют зональность биоты, но многие из организмов, живущих в литоральной зоне песчаного пляжа, подвижны и перемещаются вверх-вниз по поверхности пляжа в зависимости от уровня прилива и волновой активности.

Распределение организмов в сообществе песчаных пляжей

Макроскопические растения отсутствуют; имеется несколько видов диатомей, прикрепленных к песчаным зернам

Среди животных преобладают представители инфауны:

1 - Морские черенки (двустворчатые моллюски из семейства Solenidae), мии (Муа) и другие съедобные моллюски (8)

2 - мелкие моллюски, такие как Donax

3 - крупные моллюски зоны прибоя, такие как Tivela

4 - иглокожие, такие как "песчаные доллары" (плоские морские ежи)

5 - хищные улитки, такие как "лунные улитки"

Некоторые представители эпифауны:   - Крабы     - Камбаловые

6 - морские огурцы (голотурии) - Бурунные окуни

Интерстициальная фауна

10 - большое разнообразие очень мелких животных, таких как брюхоресничные черви, живущие между зернами песка - Несколько видов бентосных копепод

 

Распределение организмов в сообществе песчаных пляжей

Макроскопические растения отсутствуют; имеется несколько видов диатомей, прикрепленных к песчаным зернам.

Среди животных преобладают роющие.

- Различные бокоплавы (разноногие) и равноногие (из отряда высших раков)

7   - черви-пескожилы и роющие многощетинковые черви (полихеты)

- Роющие креветки, такие как "креветка-призрак" (Callianassa californiensis)

1 - Морские черенки

8 - Съедобные моллюски

9   - Зарывающиеся крабы, такие как Emerita

Интерстициальная фауна

10  - Большое разнообразие очень мелких животных, таких как брюхоресничные черви, живущие между зернами песка

-         Несколько видов бентосных веслоногих также живут здесь

Макроскопические растения отсутствуют; макроскопическая фауна представлена всего несколькими видами, преимущественно питающимися падалью:

11 - Песчаные блохи (бокоплавы)

12 - Крабы-привидения (бледно-желтые ракообразные)

- Мокрицы (равноногие)

 

  Некоторые виды лучше всего приспособились питаться именно в зоне брызг и заплеска волн. Классический пример — песчаный краб Emerita (рисунок 16.8 (9)), зарывающийся в пе­сок ровно настолько, чтобы скрыть свое тело. Он остается скрытым все то время, когда волны накатывают на пляж, но вытягивает свои щетинконосные придатки наружу во время отката. Щеткообразные щупальца захватывают мел­кие органические частицы, взвешенные в движущемся пото­ке. Затем щупальца втягиваются обратно, очищаются от за­хваченных частиц пищи и снова готовы вытянуться наружу при следующем откате воды. Этот краб должен передви­гаться по поверхности пляжа вверх и вниз в зависимости от фазы прилива и должен также уметь быстро закапываться в песок. Он следует за уровнем заплеска волн при повышении уровня воды в прилив, но быстро зарывается, чтобы не оказаться смытым при откате волн; обратная процедура происходит при отливе. Оставаясь в зоне супралиторали, этот краб избегает опасного для себя действия прибоя.

  Способность быстро зарываться в песок — важнейший фактор адаптации многих других организмов. Двустворки рода Siliqua (рисунок 16.8 (1)) имеют очень тонкую раковину, защищающую от повреждения в зоне прибоя: эти моллюски очень быстро зарываются в спасительный песок. Они тоже перемещаются вверх и вниз по поверхности пляжа и пита­ются, прогоняя воду через сифон и внутренний фильтр и за­держивая взвешенные органические частицы.

  Моллюски, не способные быстро зарываться в песок, за­щищаются от повреждений в прибойной зоне с помощью толстостенных раковин. Калифорнийские моллюски Пизмо (Tivela, рисунок 16.8 (3)) имеют раковину толщиной около 1 см, и ее солидный вес также помогает сохранять свое положе­ние при размыве песка тяжелыми волнами.

  Необычный характер адаптации мы встречаем у «песча­ных долларов» Dendraster. Они принадлежат к той же груп­пе животных, что и морские звезды и морские ежи, и, как и все такие животные, имеют пятилучевое симметричное строение, которое можно распознать по их пустым ракови­нам, часто встречающимся на пляже. Эти иглокожие сохра­няют амбулакральные ножки морских звезд и известковые пластинки морских ежей, но оба этих элемента строения имеют у них очень малые размеры. Песчаные доллары встречаются ниже уровня прибоя. Они питаются, зарываясь в поверхностный слой песка и собирая частички пищи, про­валивающиеся между пластинками панциря в слизевые кана­лы, по которым пища и направляется к ротовому отвер­стию. Встречаются виды, у которых выступающая над песком часть тела фильтрует водный поток и захватывает из него частицы пищи.

  Другие обычные члены сообщества пляжей — различные типы червей. Среди червей, хорошо приспособившихся пи­таться органическим материалом, в избытке отложенным просачивающейся водой прибойного потока в поверхност­ный слой песка, — черви-пескожилы рода Arenicola (рисунок 16.8 (7)). Проделывая U-образные ходы, они проника­ют в богатый органикой поверхностный песок. Песок замы­вается в верхнее отверстие хода водами заплеска, черви про­пускают его через себя и выбрасывают непереваренные остатки через нижнее отверстие хода, обращенное к морю.

Скалистый берег — действительно богатая среда обитания для сидячих растений и животных

Скалистый берег

В высоких широтах флора и фау­на побережья должны справляться с замерзанием морской воды и с абразией, вызываемой действием льдин 

В высоких широтах флора и фауна побережья должны справляться с замерзанием морской воды и с абразией, вызываемой действием льдин

В низких широтах за­щищенные заливы и эстуарии обычно окаймлены мангровыми бо­лотами, дающими богатую среду обитания как для морской фло­ры, так и для морской фауны

В низких широтах защищенные заливы и эстуарии обычно окаймлены мангровыми болотами

 

Интерстициальные и плотоядные животные в сообществе пляжей

  Очень важную роль в сообществе пляжей играют мельчай­шие животные, населяющие интерстиции (промежутки) между песчинками. Иногда их называют псаммоном (от греч. psammos — песок) или мейофауной (греч. meion — меньше), их максимальная длина — несколько миллимет­ров, а тело настолько тонкое, что они легко передвигаются между песчинками; нижний предел их размеров достигает 0,1 мм (100 мкм).

  Среди псаммона имеются очень различные по устройст­ву беспозвоночные. Простейшие представлены многими ви­дами ресничных форм. Присутствуют также малые плоские черви и большое число нематод — собственно круглых чер­вей. Особенно широко распространены гастротрихи (брюхо-ресничные черви) и аннелиды (кольчатые черви), а среди ра­кообразных — разные виды бентосных копепод. Кроме то­го, роль бентоса в песке играет молодь некоторых крупных беспозвоночных. Концентрация особей бывает высокой, примерно до 1 млн/м2, и в общей сложности масса организ­мов составляет 5 г/м2. Но что действительно удивляет, так это большое число — порядка сотни — видов, которые можно встретить на такой малой площади.

  Взрослые особи интерстициальных животных малы по размерам, поэтому они, как правило, не откладывают мно­го яиц, а воспроизводят немногочисленное потомство. Размножение с помощью плавающих личинок неэффективно из- за действия фильтраторов, процеживающих придонный слой воды. Поэтому многие животные этого биотопа раз­множаются в толще песка.

  Выявив интерстициальный мир, мы теперь лучше пони­маем, как плотоядные черви выживают в мире песка. Нема­тоды перемещаются в толще песка в поисках живых орга­низмов в интерстициях между зернами. Мелкие бентосные ракообразные — копеподы — передвигаются в песке и пое­дают бентосных диатомей, прикрепленных к песчинкам. В свою очередь более крупная мейофауна, например стрекаю­щие гидроиды, питается передвигающимися мимо них копеподами. Некоторые черви и гастротрихи «слизывают» орга­нические пленки с зерен песка.

  Наконец, в поисках добычи в песке роются и крупные животные. Лунные улитки находят моллюсков, камбалообразные рыбы выскабливают дно, собирая различных бес­позвоночных.