Океан как среда жизни
КУРСОВАЯ
РАБОТА
по предмету:
География
Тема:
«Океан как среда жизни»
Гомель
– 2011
Содержание:
Введение…………………………………………………………
Глава1. Природные условия Мирового океана……………………….………..4
Глава 2. Разнообразие океанического мира……………………………………....10
Глава 3. Биогеографические области в Мировом океане………………….…….23
Заключение……………………………………………………
Список использованной
литературы……………………………..………..……
ВВЕДЕНИЕ
Океан - колыбель жизни на Земле. Основой же жизни в самом океане, первичным звеном в сложной пищевой цепи является фитопланктон, одноклеточные зеленые морские растения. Эти микроскопические растения поедаются растительноядным зоопланктоном и многими видами мелкой рыбы, которые в свою очередь служат кормом целого ряда нектонных, активно плавающих хищников. В пищевой цепи океана принимают участие также и организмы морского дна - бентос (фитобентос и зообентос). Суммарная масса живого вещества в океане составляет 29,9∙109 т, при этом на биомассу зоопланктона и зообентоса приходится 90% от общей массы живого вещества океана, на биомассу фитопланктона - около 3 % и на биомассу нектона (главным образом рыба) - 4% (Суетова, 1973; Добродеев, Суетова, 1976)[11, 136]. В целом биомасса океана по весу в 200 раз, а на единицу поверхности - в 1000 раз меньше, чем биомасса суши. Достаточно высокая продуктивность живого вещества в океане объясняется тем, что простейшие организмы фитопланктона имеют короткий срок жизни, они обновляются ежедневно, а общая масса живого вещества океана в среднем примерно через каждые 25 дней. На суше обновление биомассы происходит в среднем за 15 лет.
Цель работы – изучить природные условия Мирового океана, многообразие жизни в океане и рассмотреть биогеографические области Мирового океана.
В
работе использованы учебные материалы,
научные издания, ресурсы сети Интернет.
Глава 1. Природные условия Мирового океана
Океаны
и моря покрывают 361,26 млн км2, или
70,8% земной поверхности. В северном полушарии
суша занимает 39,4% поверхности нашей планеты,
океаны — 60,6 %, в южном полушарии на сушу
приходится всего лишь 19%, тогда как на
океан — 81%[3, 83].
Рис.1 Схема Мирового океана.
Более одной трети земной поверхности занимает Тихий океан. Это самый глубокий, холодный и наименее соленый океан, хотя в него поступает сравнительно небольшая часть речного стока. Вблизи экватора ширина Тихого океана достигает 17 тыс. км.
Второй по величине океан — Атлантический относительно узок. Его ширина равна примерно 5000 км. Извилистой лентой он протягивается между полюсами. Если площадь, занимаемая Тихим океаном, достигает 178,7 млн км2, то площадь Атлантического океана 91,6 млн км2. Он мельче Тихого океана. Его средняя глубина 3597 м (Тихого — 3940 м). В этом отношении он уступает Индийскому океану, средняя глубина которого составляет 3711 м при площади 76,17 млн км2. В Атлантический океан сбрасывают воды многие крупные реки. Объем воды, выносимой только Амазонкой и Конго, составляет около 25% всего стока рек, впадающих в океан. Несмотря на это, атлантические воды самые соленые — 34—37,3% (средняя соленость океанских вод 34,71%). Это и самые теплые воды, средняя их температура достигает 3,99° С (Мирового океана — 3,51°)[7, 284]. Столь парадоксальная ситуация обусловлена высоким уровнем обмена Атлантического океана с окраинными морями, Средиземным морем и Мексиканским заливом, воды которых отличаются высокой температурой и повышенной соленостью.
Третий но величине океан — Индийский большей своей частью расположен в южном полушарии. Максимальной ширины он достигает на самом юге, между Южной Африкой и Новой Зеландией,—15 тыс. км. В-бассейн Индийского океана впадают три крупнейшие реки — Ганг, Инд и Брахмапутра. Средняя температура воды в Индийском океане 3,88° С, средняя соленость 34,78 %, т. е. близка к средней для Мирового океана.
Самый небольшой по размерам и мелкий — Северный Ледовитый океан. Соленость его невелика, поскольку он со всех сторон окружен сушей, с которой стекает много мелких и крупных рек. Значительная часть поверхности океана покрыта льдами.
Хотя современные океаны имеют разные размеры, строение их примерно одинаково. В любом океане можно выделить примерно три равнозначные зоны: континентальные окраины, абиссальные котловины и срединно-океанические хребты. Континентальные окраины, включающие шельф, склон и его подножие, занимают примерно 20,5% поверхности дна океанов, на абиссальные котловины приходится 41,8% их площади, на срединно-океанические хребты и поднятия центральноокеанического типа—32,7%. Последняя величина характерна для всех океанов. Соотношение же между континентальными окраинами и абиссальными котловинами меняется в довольно значительных пределах. Так, в Атлантическом океане, где ширина шельфов наибольшая, континентальные окраины занимают приблизительно 28% площади дна, а абиссальные котловины— 38%. В Тихом океане положение обратное: 15,7%—это подводные окраины континентов, 43%—абиссальные котловины. Правда, здесь много глубоководных желобов, однако их площадь составляет лишь 2,9% всей площади океана. Отдельно стоящие подводные вулканы и вулканические хребты наиболее многочисленны в Тихом океане, но они занимают здесь меньшую площадь, чем в Индийском океане (2,5% по сравнению с 5,4%). Впрочем, многие из этих цифр еще нуждаются в уточнении.
В
океанах сложились устойчивые системы
поверхностных и придонных
Рис2. Схема течений Мирового океана.
В экваториальных районах доминирует ветровой перенос с востока на запад, который порождает северное и южное экваториальные течения. Первое действует в северном полушарии, второе — в южном. Их разделяет довольно узкая зона, в пределах которой перенос воды происходит в обратном, восточном направлении. Это так называемое Экваториальное противотечение.
С каждым из экваториальных течений связана относительно замкнутая система других течений, образующих макроциркуляционную ячейку. Так, Северное экваториальное течение в Атлантическом океане, отклоняясь близ гряды Малых Антильских островов на север, порождает теплое течение Гольфстрим. Последнее двигается сначала вдоль континентальной окраины Северной Америки, а затем пересекает Северную Атлантику. Отсюда охлажденные воды начинают перемещаться на юг, к экватору, образуя холодное Канарское течение. В северной части Тихого океана роль Гольфстрима играет другое теплое течение — Куросио, поднимающееся в умеренные и высокие широты вдоль берегов Японии. Охлаждаясь, принесенные Куросио воды устремляются на юг, двигаясь вблизи Тихоокеанского побережья Северной Америки. Это холодное пограничное течение получило название Калифорнийского. Крупные макроциркуляционные ячейки возникли и в южной половине Атлантического, Тихого и Индийского океанов. Здесь в высоких широтах под влиянием преобладающих западных ветров вокруг Антарктиды действует мощное течение Западных Ветров. Отдельные его ветви, отклоняясь на север, в виде холодных пограничных течений устремляются к экватору вдоль западных побережий Африки, Австралии и Южной Америки. Отклоняясь под действием пассатных ветров, основные ветви этих течений следуют далее через тропики к западным континентальным окраинам, откуда уже в виде теплых сточных течений движутся на юг. Эти субтропические макроциркуляционные ячейки, как и в северном полушарии, носят антициклонический характер. Другие ветви холодных компенсационных течений, отклоняясь на восток, формируют в восточной периферии тропической зоны океанов небольшие циркуляционные ячейки циклонического типа. В субполярных и полярных районах северного полушария, в областях исландского и алеутского минимума, существуют циклонические круговороты, хорошо выраженные в осенне-зимние сезоны.
Различия в плотности и температуре поверхностных и придонных вод порождают вертикальный водообмен. Следствием этого является возникновение придонных геострофических течений, направленных из высоких широт к экватору. Так как эти подводные реки текут вдоль континентальных склонов и над их подножиями, т. е. вдоль контуров материков в западных районах океанов, их называют контурными течениями. Самые мощные из них пересекают экватор, проникая в другое полушарие.
Таковы
в самых общих чертах особенности
современной океанической циркуляции.
Все вышесказанное
В
сложной системе природных
К природным факторам, обусловливающим богатство и разнообразие ландшафтов морских мелководий, относятся: связь гидроклимата с метеорологическим режимом атмосферы, выраженный сезонный ритм природных процессов; подвижность вод, контролирующая процессы литодинамики и накопления осадков, а также способствующая хорошей аэрации, притоку питательных веществ и разносу зачатков организмов; проникновение солнечной радиации, поддерживающей фотосинтез фитопланктона и фитобентоса; разгрузка жидкого и твердого стока суши, вызывающая сильную изменчивость солености морских вод, обогащение биогенными и органическими веществами; высокая биологическая продуктивность; большое видовое разнообразие и богатство жизненных форм, способствующие высокой плотности заселения всевозможных экологических ниш на поверхности моря, в толще воды, на поверхности дна и в грунте; процессы сильнейшего химического преобразования вещества, форм миграции и концентрации химических элементов; влияние четвертичной регрессии, с которой связаны реликтовые формы рельефа и фации донных отложений, разорванные ареалы организмов, молодость подводных ландшафтов.
Характерные
черты подводного ландшафта как
конкретного физико-
1)
ландшафт морского дна
2)
каждому ландшафту свойствен
определенный набор
3)
подводная освещенность, прибойность
и течения, осаждение частиц
на дно и т. п.
4)
разнообразие форм рельефа,
Представление о морфологических единицах занимает особое место в учении о подводных ландшафтах: они являются непосредственным объектом полевых исследований и картирования. В результате анализа их закономерных пространственных сочетаний выделяются и сами ландшафты.
Тесная связь между бентосом и другими компонентами природы позволяет изучать взаимное влияние, с одной стороны, факторов окружающей среды на формирование и распространение биоценозов, а с другой - использовать особенности биогеоценотического покрова в качестве индикатора природных условий и состояния окружающей среды. Такой подход называется ландшатно-экологическим.
В
ландшафте и его
Особенность
изображения бентоса на ландшафтно-экологических
картах состоит в том, что биоценозы
картируются не сами по себе, а как
элементы ландшафтной структуры: биоценозы
фаций, урочищ и т.п. Чем крупнее
масштаб карты, тем больше возможностей
показать низшие единицы классификации
бентосных группировок, однако опыт показывает,
что ландшафты морских мелководий характеризуются
весьма пестрой пространственной структурой,
поэтому в легенду карты вводятся комплексные
единицы картографирования: сочетания
биоценозов, характерных для тех или иных
типов донных природных комплексов. Сравнимость
морфологической структуры подводных
ландшафтов обеспечивается выделением
следующих обязательных единиц: 1) морфологических
комплексов горизонтального расчленения
- фаций, урочищ; 2) морфологических комплексов
вертикального расчленения - зон, этажей.
Существуют еще дополнительные категории
морфологической дифференциации: это
факультативные единицы, свойственные
одним ландшафтам они отсутствуют в других.
Глава
2. Разнообразие океанического
мира
Океан
— это гигантский естественноисторический
аквариум планеты. На протяжении сотен
миллионов лет он представлял
собой, весьма однообразную по своим
физическим и химическим свойствам
среду. Температура и соленость воды менялись
в нем незначительно, большая часть океана
не знала оледенений. Поэтому растительный
и животный мир океана не испытывал таких
резких скачков, какие он претерпел на
суше. И по числу форм эволюция в океане
«отстала» от эволюции наземных организмов.
На зато почти от каждого этапа своего
развития жизнь в океане оставляла образцы,
дошедшие до нашего времени. К их числу
можно отнести недавно обнаруженных крупных
кистеперых рыб — латимерий, известных
ранее как ископаемые, находимые в отложениях
с возрастом в 300 с лишним миллионов лет(см.
рис.4).
Рис.4. Латимерия.
Датские и американские ученые нашли в глубинах Тихого океана примитивных моллюсков — монопланофор — «живых ископаемых» силурийского периода. Об осетровых и акулах можно сказать, что они не изменились на протяжении по крайней мере 50—100 млн. лет. Оставляя за собой такие реликтовые организмы, животный мир океана продолжал свою естественную эволюцию, и в каждом новом организме сохранялась часть старого, так же как в каждом старом организме уже находился зародыш нового.
Рис.5.
Примеры древнейших обитателей Мирового
океана.
Древнейшие ископаемые животные — это обитатели первобытных морей. Долгое время считалось, что наиболее древние из числа ископаемых морских организмов не старше 600 млн. лет. В 1947—1959 гг. в Южной Австралии в докембрийских песчаниках были найдены отпечатки двух групп морских животных, лишенных твердых скелетов и напоминающих медуз и полипов[7, 354]. Эта находка убедительно отвергает гипотезу об относительной молодости океанов. Найденным отпечаткам более миллиарда лет. Если более древние неизвестны, то лишь потому, что время стерло их следы. Итак, мы можем наблюдать в океане сложную цепь эволюции с небольшими разрывами от одноклеточных организмов до кита.
Животный мир океана удивительно многообразен. Прежде всего это простейшие организмы, состоящие из одной клетки, укрепленной скелетом или оболочкой. Некоторые клетки достигают «гигантских» размеров с булавочную головку, но большинство неразличимо невооруженным глазом. К их числу относятся фораминиферы, строящие свои скелет, извлекая из морской воды кальций, и радиолярии, которые вместо кальция используют в качестве строительного материала растворенный в воде кремний. В геологической (и биологической) истории Земли было два периода, когда фораминиферы достигали наибольшего развития как по количеству, так и по размерам. После отмирания они образовывали колоссальные толщи известняков каменноугольного и начала третичного периода. Кремниевые отложения радиолярий встречаются во все эпохи, но особенно велики в третичном периоде.
Разновидность фораминифер — глобигерины из своих скелетов образовали меловые горы и пласты толщиной в сотни метров, встречающиеся на всех континентах. Радиоляриевые и глобигериновые илы типичны и для грунтов современного океана. Полосы известняковых и кремнистых илов отражают на дне океана биологически продуктивные поверхностные течения; по сторонам от течений отлагаются глины с меньшим количеством органических осадков.
К
числу простейших относятся также
флагелляты и динофлагелляты (жгутиковые).
Это одноклеточные организмы, находящиеся
на грани животного и
Самыми,
пожалуй, важными, во всяком случае доминирующими
животными организмами в
Копеподы населяют весь мировой океан от полярных холодных вод до теплых экваториальных. Где бы мы ни опустили мелкоячейную планктонную сетку, в ней обязательно окажутся копеподы. Если бы их интенсивно не поглощали другие животные, они, наверное, заполонили бы весь Мировой океан. Если фитопланктон — это трава океанских пастбищ, то зоопланктон в океане — это мясной скот. Он кормит множество хищников, населяющих океаны и моря, начиная от более крупных планктонных организмов и многих рыб и кончая такими гигантами, как кит. Как велик расход рачков в качестве пищи для других животных, можно судить по тому, что в желудке одного экземпляра сельди иной раз находят до 60 тыс. копепод, а из желудка нехищной, так называемой гигантской акулы случалось извлекать несколько тонн этих рачков. Что касается питания самих копепод и других планктонных организмов, то за сутки они съедают такое количество пищи, которое равно 50—100% их собственного веса. Известный английский биолог А. Харди считает, что биомасса копепод в океане равна биомассе всех существующих наземных животных и насекомых вместе взятых.
В настоящее время облов зоо- и фитопланктона с научными целями производится специальными сетками, которые позволяют рассчитать количество процеженной воды и сопоставить его с биомассой выловленного планктона. Задолго до изобретения таких сеток из мельничного газа обловом планктона занимался во время кругосветного плавания русский моряк Фаддей Беллингсгаузен, сделав мешок из неплотной шерстяной материи, употребляемой для изготовления морских флагов. Таким образом Ф. Ф. Беллингсгаузен был первым планктонологом в мире[4, 182].
Остатки всех отмирающих на суше растений и животных удобряют почву. В океане же только часть отмерших организмов, превращенных деятельностью бактерий в минеральные соли, задерживается в толще воды, «удобряя» морские воды; другая же часть погружается на дно и выпадает на время или навсегда из круговорота веществ.
В числе более крупных десятиногих ракообразных нельзя не упомянуть креветок, омаров, крабов, лангустов, обладающих вкусным мясом и представляющих собой объекты широко развитого промысла. Размер креветок 5—8 см, встречаются и более крупные. Омары, хотя и слывут пожирателями трупов, ценятся среди гурманов очень высоко. Они достигают иногда 10 кг веса и, как предполагают, живут, если не станут добычей человека или морского хищника, до полусотни лет. Хорошо известен рак-отшельник, не имеющий хитинового покрова и поселяющийся в опустевших раковинах моллюсков.
Население океана особенно разнообразно в теплых тропических водах. Фауна северных морей менее разнообразна, но зато более обильна. Объясняют это так. Во время ледниковых перидов северные моря промерзали до дна или почти до дна, их флора и фауна погибала, если не вся, то в большей своей части. После конца оледенения в возродившихся морях появлялись лишь немногочисленные виды организмов, которым удалось уцелеть и приспособиться к суровым условиям обитания в этих морях. В теплых субтропических и экваториальных водах развитие жизни не прекращалось никогда. На протяжении миллиардов лет теплолюбивая фауна путем приспособления к различным условиям, особенно в прибрежных водах, приобрела немало удивительных форм. Что касается обилия жизни в водах холодных морей, то это прямое следствие подъема питательных солей при вертикальном перемешивании верхних слоев океана во время зимнего охлаждения, которое проникает на материковой отмели до Дна.
К числу прочих беспозвоночных обитателей океана относятся губки, кишечнополостные, черви, моллюски, иглокожие и частично хордовые. Губки — низшие многоклеточные животные. То, что они не растения, утверждал еще Аристотель, но окончательно это было установлено только в первой половине XIX в. Губки — оседлые животные, размножаются почкованием или половым способом. Скелет у них может быть известковый, кремниевый или роговой. Некоторые виды с давних времен служат объектом широко развитого промысла. Ныряльщики, а в наше время водолазы или аквалангисты, погружаются на дно и отрывают губку, прикрепленную к скале, ножом или скребком. Вероятно, она при этом не испытывает боли, так как не имеет нервной системы. Если губку протереть через тончайшую терку, даже через мельничный газ, а потом полученные частицы положить на стекло с каплей морской воды, частицы притянутся друг к другу и образуют новые маленькие губки. Такой необычайной способности к регенерации нет ни у одного другого животного.
Большинство кишечнополостных живет в море, на дне или в толще воды. У них нет ни правой, ни левой, ни брюшной, ни спинной стороны, а только два полюса — передний и задний. Тело кишечнополостных имеет вид мешка, в котором происходит переваривание пищи; через единственное отверстие в мешке поглощается пища и выбрасываются непереваренные остатки. У отверстия расположен венчик щупальцев, которыми захватывается добыча.
К
описанному типу относятся ярко и
пестро окрашенные сифонофоры. Верхняя
часть этого животного —
К кишечнополостным относятся также сцифомедузы. Фиолетовые, желтые, оранжевые, синие цвета, в которые окрашены части их тела, придают им, как и сифонофорам, на редкость красочный вид. Свою жизнь сцифомедуза начинает в форме личинки (планулы), свободно переносимой течениями; прикрепившись к подходящему субстрату, личинка постепенно растет вверх и превращается в серию «мисочек», как бы вложенных одна в другую. Наступает время, и вот мисочки одна от другой отделяются, всплывают и превращаются каждая в медузу. Медузы населяют и теплые и холодные воды, некоторые виды обладают способностью яркого свечения.
Иногда в теплых водах океана случается встретить целую флотилию плывущих по ветру и течению «парусников» (Velella). Это голубые медузы, надводная часть которых напоминает миниатюрную парусную лодку. Флотилии Velella часто встречаются в струе Гольфстрима. Но для многих планктонных организмов, в том числе и для парусников, это опасное течение. Оно заносит их далеко на север, где в охлажденных водах их ждет неминуемая гибель. Медузы нередко являются помехой промыслу, забивая тралы и сети.
Коралловые полипы также разновидность кишечнополостных. Они ведут оседлый образ жизни. Размножаются почкованием и половым способом, последнее случается реже. Мадрепоровые кораллы путем почкования образуют мощные колонии. Среди кораллов удивительно красивы «морские перья» (Pennatula), роговые кораллы горгонии, содержащие в себе много иода, и другие; некоторые ярко окрашенные «благородные» кораллы служат материалом для изготовления женских украшений.
К кораллам причисляют актиний, хотя они в отличие от прочих видов лишены какого бы то ни было скелета. Актинии часто селятся на клешнях и панцире крабов. Сожительство это выгодно обеим сторонам. Стрекательные органы актинии парализуют добычу и охраняют краба от врагов; защищая хозяина дома, актиния питается остатками его стола. Велико также число червей, населяющих моря и океаны. Многие ведут паразитический образ жизни, но немало и таких, которые живут самостоятельно в грунте и в толще воды. Особенно богаты видами и разнообразны многощетинковые морские черви (Polychaeta). Об удивительных особенностях морского червя палоло, служащего для некоторых обитателей тропических океанских островов лакомой пищей, рассказано в очерке о приливах. К червям биологи причисляют и мшанок, хотя по виду их колонии больше похожи на соединенные корневищами кустики. В море известно также до 30 видов планктонных щетинкочелюстных червей, обладающих стекловидным телом. Нельзя не упомянуть еще о черве немертине. Большая часть немертин живет на дне, оставляя при передвижении четкие следы в илу. При сильном раздражении немертина буквально рассыпается на части, которые потом разрастаются и превращаются в целых червей.

- Океаны земного шара
- Океаны энергии
- Окинавская хартия глобального информационного общества
- Окисление алкенов
- Окисление кремния
- Окисление олефинов в присустствии металлокомплексных катализаторов
- Окисление фенолов в процессе хранения пищевых продуктов ферментом полифенолоксидозой
- Оказании первой помощи при кровотечениях
- Оказании первой помощи при утоплении
- Оказания первой медицинской помощи при травмах и несчастных случаях
- О калмыцких ювелирных украшениях
- О категориях дискурса
- Океан и экологические проблемы его освоения
- Океания. Азия. Кавказ