Взгляд со стороны биологии

Области исследований

  Популяции организмов. Биологи-океанологи сосредоточива­ют внимание в первую очередь на динамике популяций жи­вых организмов. Они пытаются получить достаточно дан­ных, по которым можно было бы сначала изучить энерге­тику выбранного вида, а затем — энергетику всей трофичес­кой цепи.

  Сами по себе популяции выделить трудно. В буквальном смысле популяция — это совокупность особей одного вида, чье поведение отличается от поведения другой совокупности особей того же вида. Например, разные популяции сельдей могут смешиваться на «пастбище», но разделяются на чет­ко различимые группы во время нереста (см. рисунок 18.17).

  Анализ внешних условий — необходимая составная часть изучения популяции. Имеются большие биофизические и биохимические различия между популяциями тропической и полярной областей. Тропические воды получают много сол­нечного света на протяжении всего года и вертикально устойчивы, так как теплые поверхностные воды не смеши­ваются легко с более глубокими холодными водами. В тро­пических водах содержится большое разнообразие видов, популяции имеют, как правило, малые размеры. Полярные области получают свою дозу солнечного света только в определенные сезоны, эти воды холоднее, следовательно, организмы здесь характеризуются меньшей скоростью об­мена веществ и включают меньшее число видов; популяции, как правило, обладают большими размерами. Рыболовный промысел тяготеет к высоким широтам.

  Вертикальное распределение и поведение морских организ­мов. Глубина (давление) — еще один фактор, определяю­щий размещение популяций. Жизненные циклы среднеглубинных организмов и бентосных сообществ, обитающих на океаническом дне, при специализированном изучении требу­ют разных подходов. Работы последнего времени показали, что ферменты, вырабатываемые многими морскими вида­ми, действуют в ограниченных интервалах глубин: пример­но 1000-1500 м (в разных интервалах действуют разные ферменты); следовательно, популяции, обитающие на опре­деленных уровнях, прочно привязаны к этим уровням. Если среднеглубинная популяция также воспроизводится яйцами и яйца всплывают в поверхностный слой, развиваются там в личинки, а те начинают активно питаться, организмы должны каким-то образом давать своему потомству воз­можность пользоваться двумя наборами ферментов, причем каждый должен соответствовать тому интервалу давлений, в котором они находятся на различных стадиях своего жиз­ненного цикла.

   Миграции. Изучение миграций животных — составная часть биологической океанологии. О вертикальных миграциях го­ворилось в главе Природа океана - жидкой оболочки Земли, но широко известны и горизонтальные ми­грации многих видов. Многие пути миграции хорошо согла­суются с линиями тока океанических течений, измеренных работающими в океанологии физиками (см. рисунок 3.4). Угри, населяющие реки и эстуарии Европы, достигнув зрелости, мечут икру в центральной части Северной Атлантики; мо­лодь движется по часовой стрелке вдоль течений большого круговорота поверхностных вод и возвращается в европей­ские реки. Проходной (анадромный) лосось Тихого океана, напротив, ведет кочевой образ жизни, питаясь в водах цент­ральной и северо-восточной частей Тихого океана, и отправ­ляется на нерест в реки Тихоокеанского побережья Северной Америки. Внутри системы течений и противотечений, па­раллельных экватору, в Тихом океане быстро плавающий тунец многократно преодолевает расстояние между района­ми питания и нереста. Какие же сигналы побуждают жи­вотных к этим массовым миграциям? И как могут угри от­личать восточные течения от западных, выбирая свои пути миграции?

 Рисунок 3.4. Пути миграции некоторых морских животных и преобладающие поверхностные те­чения.

Европейские угри

(а) Европейские угри. Взрослых угрей обнару­живают в реках Европы и Средиземноморья, но их нерест происходит в центральной части Северной Атлантики — в Саргассовом море. Путь, покрываемый во время миграции к мес­ту нереста и от него, следует главным течени­ям Северной Атлантики.

Треска. Это рыба мигрирует между нерестили­щами, расположенными сразу же к югу от Ис­ландии, и районами питания вдоль Восточно - Гренландского течения.

Черепахи. Среди всех мигрирующих животных особое место занимают черепахи, которые вы­лупляются из яиц у острова Вознесения, а пи­таются на просторах океана; конкретные обла­сти их питания до сих пор точно не известны.

Лосось. Пути миграции тихоокеанского лосося известны хорошо

(б) Лосось. Пути миграции тихоокеанского ло­сося известны хорошо. Области питания нахо­дятся в основном в заливе Аляска и в Беринго­вом море; на нерест он заходит далеко в реки северо-восточного побережья Тихого океана.

Тунец. Стремительно плавающий в открытом океане тунец отличается особенно сложным ха­рактером миграции, согласуя пути своего дви­жения между районами питания и нерестили­щами с зональными направлениями экватори­альных течений Тихого океана.

  Прибрежные биологические исследования. Вскоре можно обнаружить (Волны и волновые движения, Исследования в прибрежной области океанов), что мелкие прибрежные воды ведут себя совсем не так, как воды открытого океана. Значитель­но отличается и биосфера прибрежных вод. Здесь больше питательных веществ, гораздо сильнее проявляется «сезон­ность», которая сказывается во всем: от солнечного нагрева и избыточного поступления пресной воды до миграции жи­вотных — и все это осложняется человеческой деятельно­стью. Именно для этой морской зоны каждый день появля­ется целый ряд новых «специальностей». Совсем недавно в результате принятия в 1982 г. Конвенции по морскому пра­ву экономика и право прочно слились с основными науками о прибрежной биосфере.