Зональность и адаптивные особенности

Действие физико-географических законов определяет географические закономерности в распределении биоты в Мировом океане. Смена условий обитания обусловливает существование экологической зональности, в основе которой лежат изменения факторов внешней среды. Каждую зону характеризует комплекс различных групп организмов, образующих биомы.

Биом — совокупность различных групп организмов и среды их обитания в определенной широтной и вертикальной зонах.

Поскольку число широтных зон ограниченно, характеристики ареалов можно связывать с наименованиями этих зон.

Широтная зональность

Широтная зональность обусловлена формой и вращением Земли вокруг своей оси. Она обусловлена закономерным изменением температурных и световых условий с севера на юг и различиями циркуляции вод в разных широтах. Наиболее ярко широтная зональность проявляется в приповерхностной толще и на континентальном шельфе. Особенно резко по своему населению различаются полярные, умеренные и тропические зоны.

В высоких широтах (в приполярных зонах) из-за недостатка света видовой состав фитопланктона невысок, период вегетации мал, продуктивность низка, поэтому количество гетеротрофов невелико.

В умеренном поясе световой и температурный режим обусловливают наибольшее развитие фитопланктона. Активная перемешивае- мость вод сопровождается выносом биогенов из глубинных слоев к поверхности. Соответственно, велика здесь численность и биомасса водных животных.

Тропические воды бедны биогенами, что связано со слабой ротацией водных масс. Это приводит к уменьшению количества фитопланктона, соответственно, снижается численность и биомасса обитающих здесь животных. В противоположность количественным показателям видовое богатство населения с продвижением из высоких широт в низкие не убывает, а возрастает. Например, в водах Малайского архипелага обитает около 40 тыс. видов животных и растений, в Средиземном море — 6—7 тыс., в Северном — около 4 тыс., в Баренцевом — около 2,5 тыс. Согласно правилу Бергмана размеры гидро- бионтов мельчают с продвижением из высоких широт в низкие.

У тропических берегов Малайского архипелага на прибрежных мелководьях растет 860 видов бурых, красных и зеленых водорослей. Такого обилия водорослей нет ни в одном море. Здесь же насчитывается 40 тыс. видов различных морских животных — губок, кораллов, червей, моллюсков, рыб.

У теплокровных животных особи из северных популяций вида крупнее, чем из южных. Такая закономерность объясняется особенностями терморегуляции: теплопродукция пропорциональна объему тела, а теплоотдача — его поверхности. Удельная поверхность тела (отношение площади поверхности к объему) меньше у крупных животных. Поэтому на севере «полезно» быть крупным, чтобы больше производить тепла и меньше его отдавать, а на юге — мелким.

Причина богатства фауны и флоры в тропических морях обусловливается, прежде всего, температурными условиями — тепловодно- стью и высокой термостабильностью, благоприятствующими процессам видообразования. Помимо благоприятных температурных условий, на видовом богатстве тропических районов положительно сказывается огромность их акватории и значительная изрезанность береговой линии (в 10—12 раз выше, чем в высоких широтах). Вследствие этого создается большое биотопическое и, соответственно, видовое разнообразие.

С продвижением в высокие широты обычно возрастает жирность животных. С биологической точки зрения накопление жира организмами тропиков, где почти нет сезонных изменений в условиях жизни, не может иметь того адаптивного значения, как у форм высокоширотных, у которых питание может исключаться на долгие сроки и потому потребность в запасных питательных веществах выше.

Для теплых вод характерно обилие организмов с сильно развитым известковым скелетом. Только в циркумтропическом поясе обитают раковинные крылоногие, кораллы и другие организмы, имеющие известковую структуру.

Кораллы — особого рода организмы в прибрежной зоне и на мелководье, образующие своеобразную донную среду обитания между 30° с.ш. и 30° ю.ш. Коралловые рифы — это массивные отложения карбоната кальция, выделяемого особями коралловых полипов, сцементированные скопления отдельных скелетов.

Как правило, с продвижением в низкие широты биотические отношения становятся более напряженными. Относительное значение хищников возрастает. Соответственно, усиливается «вооруженность» гидробионтов (развитие колючек, шипов и других защитных структур), возрастает число ядовитых форм. Например, на тихоокеанском побережье в районе Калифорнии среди литоральных видов губок токсичны для рыб 20 %, а близ южных границ Мексики — 15%.

Тропические конусы получили свое название за почти правильную коническую форму. Эти ядовитые рыбоядные моллюски наносят укол острым шипом, который выдвигают в щель на узком конце раковины. Шип заканчивается загнутым зубцом, как у гарпуна. Внутри шипа проходит канал от ядовитой железы, по которому впрыскивается сильный яд. Раковины моллюсков-конусов имеют длину не больше 15—20 см, окрашены в яркие цвета и покрыты разнообразными узорами. Самой красивой раковиной в мире считается конус Глориамарис, называемый Славой морей.

С продвижением в низкие широты возрастает число бентосных животных с пелагическими личинками, среди которых все большее значение приобретают те, которые существуют длительное время. Увеличивается количество и растительноядных животных, так как имеются все условия для круглогодичного использования кормовой базы. В низких широтах, как правило, преобладают виды с коротким жизненным циклом и высокой плодовитостью, что связано с большей напряженностью биотических отношений.

Взаимоотношения организмов в море изменяются со временем и модифицируются под влиянием топографических особенностей прилежащей суши. Так, полуостров Кейп-Код является серьезным барьером для морских течений и распространения организмов. Температура воды к северу от него летом всегда на несколько градусов ниже, чем южнее — у острова Мартас-Винъярд и в проливе Нантакет. В результате многие виды, обычные к югу от этого мыса, не в состоянии обогнуть его и продвинуться севернее. Аналогичным образом, залив Кейп-Код служит южным пределом распространения других, более северных видов.

Благодаря взаимосвязанному проявлению комплекса физико-географических и биологических факторов широтная зональность проявляется вплоть до максимальных глубин Мирового океана. Широтное распределение фаций определяет зональное распределение трофических зон морского бентоса.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >