Контрольная работа: Экосистемы мирового океана
зоо-
планктон
Большинство из металлов в водах океана присутствует в морской воде в крайне малых количествах. Как показывает таблица, живые организмы извлекают металлы из морской воды. Чаще всего концентрация металлов в живых организмах в сравнении с их содержанием в морской воде не превышает концентрации фосфора. Погружающееся с поверхности океана вещество включает множество частиц с большой реакционной поверхностью. Частицы из кичи марганца и железа также обладают обширными активными поверхностями. Некоторые из них осаждаются из верхних слоев океана, а другие образуются при окислении восстановленного железа и марганца, диффундирующих из донных отложений или приносятся горячими водами из области раздвигающихся срединно-океанических хребтов. Такие соединения захватывают металлы. Самое яркое подтверждение этому - железомарганцевые конкреции на дне океанов, в которых содержится до 1% никеля и меди, а также многие другие металлы. Подобное захватывание металлов еще эффективнее происходит в прибрежных водах, где постоянное взмучивание наносов и биологическая переработка толщи отложений обеспечивают непрерывный поток окисляющегося железа и марганца в растворе из донных отложений. После попадания металлов в донные отложения, вероятность их повторного появления в вышерасположенной толще воды очень мала, хотя некоторое перераспределение внутри самих отложений и наблюдается. Рассмотрим табл. 2.3
Таблица 2.3
Экологическая классификация объектов морского
промысла, используемых в пищу
| ОРГАНИЗМ | Преобладающий экологический тип |
| КИТЫ | Хищные млекопитающие |
| РЫБЫ: Анчоусы, сельди, сардины | Пелагические планктофаги |
| Скумбрия, тунцы, треска, минтай, камбала | Пелагические хищники |
| Пикша, морской язык, палтус, хек | Демерсальные хищники |
| Морской окунь, лососи, мойва, килька | Проходные рыбы |
| МОЛЛЮСКИ: мидии, устрицы, морские гребешки | Бентические моллюски |
| Кальмары, осьминоги | Нектобентические моллюски |
|
РАКООБРАЗНЫЕ: (Креветки), омары, крабы | Нектобентические ракообразные |
| РАСТЕНИЯ (бурые, красные водоросли) | Бентические фотосинтезирующие организмы |
Помимо непосредственного лова рыбы, доставляющего человечеству пищу, существуют и другие морские промыслы, связанные главным образом с получением побочных продуктов, вырабатываемых морскими организмами, или с использованием их для промышленных и торговых целей. Сюда прежде всего относятся промысел губок и жемчуга, охота на морских млекопитающих (китов и тюленей) и морских пресмыкающихся (черепах). Губки не принадлежат к морским растениям, они являются примитивным типом морских беспозвоночных животных. 200 из известных 20 000 видов губок живут в пресных водах, примерно 7 - 8 видов имеют промысловое значение, они встречаются главным образом в сравнительно теплых водах Средиземного моря и Мексиканского залива.
Добыча жемчуга - еще один способ обогащения за счет обитателей моря, которому научился человек. По своему внешнему виду жемчужины отличаются от съедобных устриц и больше похожи на обыкновенные раковины. Наиболее известен вид Pteriamargaritifera, имеющий около 7,5 см в поперечнике и поставляющий самые ценные жемчужины.
Другой, больший по размерам вид - Pteriamaxima. Эта раковина имеет иногда до 30 см в поперечнике и достигает веса 5,5 кг, но сами жемчужины не так хороши, как у предыдущей, и ценятся в основном за перламутр, которым раковина жемчужницы покрыта изнутри. Промысел жемчуга ведется во многих районах мира. Красивейшие жемчужины добывают в водах, омывающих Таити, Борнео, Калифорнию, Венесуэлу, Новую Гвинею и Мексику. Самые известные промыслы расположены в Персидском заливе. Китобойный промысел - один из древнейших способов эксплуатации морских богатств.
Кроме мяса, главными продуктами, получаемыми от кита, являются жир, амбра (добывается из содержимого кишечника убитого кита; иногда ее можно встретить свободно плавающей в море или выброшенной на берег), костяная мука, китовый ус. Жир кашалота особенно ценится в качестве смазочного материала, а воскообразное вещество, имеющееся в его голове, известное как спермацет, используется в медицине и для изготовления косметических средств. Амбра - чрезвычайно ценное вещество, используется как фиксатор для высококачественных духов. Весьма ценным для человека как своим жиром, так и шкурой, является тюлень. К наиболее важным с промысловой точки зрения видам принадлежат морские котики (северные районы Тихого океана, в особенности острова Прибылова и Командорские острова в Беринговом море). Другое морское млекопитающее, мех которого широко используется человеком, - морской бобр (калан). Хорошо обработанная шкурка калана - один из самых ценных мехов в мире. Известную коммерческую ценность представляет также белый медведь (шкура, мясо, зубы). Единственным морским пресмыкающимся, которое добывает человек, является черепаха. Особенно ценятся два рода: Eretmochelys и зеленая черепаха (Chelonia); эти черепахи обитают в Атлантическом, Тихом и Индийском океанах. Первая поставляет ценный в коммерческом отношении черепаховый панцирь, вторая - мясо. Планктон используется как богатая белками пища для домашней птицы и домашнего скота. Ряд морских растений, прежде всего водоросли, также имеют практическое значение. Так, отдельные виды водорослей, как, например, ChondruscrispusPorphyralaciniata, употребляют в пищу. Из водорослей также получают йод, бром и поташ. Водоросли дают также альгиновую кислоту, употребляемую при приготовлении бланманже и горчицы. Водоросли используются как хорошее удобрение, содержащее 1% азота и некоторое количество поташа.
Микроскопические размеры растительного планктона компенсируются численностью: под каждым квадратным метром морской поверхности находится от 100 млн. до 10 млрд. клеток фитопланктона. Фитопланктон быстро размножается, и их урожай можно собирать.
Из морских водорослей извлекают разнообразные органические коллоиды. Коллоиды, такие, как агар и альгин, используются в качестве наполнителей при изготовлении мороженого, супов и т.д. Из воды получают соль. Добывают магний. По произведенным подсчетам, каждая кубическая миля морской воды содержит 4 млн. т магния, и значительная часть его может быть получена посредством процесса экстрагирования.
Магний применяется при производстве печатной краски, зубной пасты и ряда лекарств. Морскую воду перерабатывают в пресную для целей ирригации и употребления в пищу.
Диатомовые, которые относятся к отделу хризофит - золотистых водорослей - одноклеточные, заключенные в стекловидный кремниевый панцирь. Отложения диатомовых могут использоваться как фильтрующий материал. В 1866 - 1867 гг. Шведский химик Альфред Нобель создал безопасную взрывчатку - динамит, установив, что для предотвращения самопроизвольных взрывов достаточно пропитать жидким нитроглицерином диатомовую землю. Слои ископаемых моря образуют существенную часть пласта осадочных пород, из которых без особого труда можно черпать содержащиеся в них химические и минеральные вещества. Гипс, поташ, сульфат магния, бура, бром, литий и хлорид калия - все эти вещества сейчас добывают из такого рода морских напластований.
Большая ценность - нефть, добываемая со дна океана. Все сколько-нибудь большие запасы нефти тесно связаны либо с бывшими, либо с нынешними океанами. Эта связь хорошо прослеживается при изучении обширных нефтяных запасов Северной Америки, которые обнаружены именно там, где в палеозойский период суша была покрыта морем; на Среднем
Востоке места, где расположены знаменитые нефтяные месторождения Саудовской Аравии, Ирана и Ирака, некогда были затоплены древним морем, известным под названием Тетис.
Относительно загрязненности, можно отметить, что по данным ученых, уровень загрязненности Мирового океана увеличивается.
Комитет по проведению подводных работ особого назначения при правительстве Российской Федерации отмечает увеличение уровня загрязнения Мирового океана. Ежегодный сброс разнообразных жидких и твердых отходов производственной деятельности составляет сегодня 30 млн. тонн нефтепродуктов, 50 тыс. тонн пестицидов, 5 тыс. тонн ртути, 6 млн. тонн фосфора, свыше 2 млн. тонн свинца.
3. Проблемы эволюции репродуктивных стратегий
Решающим моментом в любом рассмотрении теории эволюции является значение слова "вид" и его отношение к слову "род" из Книги Бытия. Несомненно, именно это сыграло роль в развитии взглядов Чарльза Дарвина. В Кембридже он узнал, что Библия учит неизменности видов, и когда в результате своих наблюдений он заключил, что новые виды образуются, то пришел к убеждению, что Библия ошибается и не заслуживает доверия.
Как было показано, концепция неизменности видов коренится в таксономических категориях Линнея. Путаница также возникает из-за отождествления species в латинской Вульгате с "видом" в современной биологии.
Древнееврейское слово "min", вероятно, лучше переводить как "род". Это слово определенно не означает "вид" в том смысле, в котором данный термин используется сегодня.
В пределах общепринятого понятия о виде — под видом понимают группу особей, которые скрещиваясь производят плодовитое потомство, занимают определенный географический ареал и отделены от других видов морфологическими и/или физиологическими различиями — ясно, что новые виды возникают. Мы не можем принять концепцию неизменности видов, которую развил Линней и которая до сих пор является причиной многих проблем. Правда, в большинстве наблюдаемых случаев развития новых видов они возникают в крайне неестественных ситуациях, в лабораторных условиях. Поэтому маловероятно, чтобы отдельный новый вид мог образоваться в природе. Тем не менее, они являются новыми видами в общепринятом значении этого термина. Более того, существует достаточно оснований полагать, что новые виды могут возникать и в природе, однако это происходит редко.
Следует отметить, что трудно рассчитывать на возможность демонстрации возникновения нового вида в поле. Сама суть проблемы требует, чтобы человечество удовлетворилось лабораторными примерами развития новых видов. Ведь если мы называем некую форму новым видом, то нам надлежит выявить родителей и показать, что новый вид не скрещивается полноценно с родительским видом. Это почти невозможно в полевых условиях.
Надо признать, что в определении категории "вид" достигнуто больше согласия, чем в определении других категорий. Биологи сталкиваются с серьезными затруднениями при согласовании границ категорий более высокого и более низкого уровня, чем "вид". По этой причине "вид", вероятно, наиболее конкретный термин во всей классификационной системе. Но при этом известно, что существует великое множество трудностей, связанных с определением "вида". Сам Дарвин определял вид следующим образом: "При выяснении, должна ли форма считаться видом или разновидностью, мнение имеющих здравое суждение и обширный опыт натуралистов кажется единственной путеводной нитью". Легко заметить, что такое определение основано на авторитарном подходе, хотя ученые и хвалятся своей объективностью. Фактически доля субъективности в определении границ видов весьма велика.
Так же Дарвин писал: "Я рассматриваю термин вид, как условно данный группе близкородственных особей ради удобства и не обязательно отличающийся от термина разновидность, который дается менее отличающимся или более изменчивым формам".
Сама суть проблемы не позволяет объективно определить, принадлежат два организма к одному виду или нет. Это имеет место из-за неизбежной в некоторых случаях значительной произвольности при классификации. Современная система классификации делает сильный акцент на структурном сходстве. Это практикуется особенно при классификации ископаемых, поскольку мы не можем применить критерий проверки скрещиваемости, чтобы определить их видовую принадлежность. На самом деле скрещиваемость трудно проверить даже у ныне живущих видов. Известно, что есть организмы, спаривающиеся в природе, но не спаривающиеся в неволе. Это главная проблема, с которой мы сталкиваемся, пытаясь спасти в зоопарках виды, находящиеся под угрозой вымирания. Именно по этой причине рождение некоторых животных в неволе столь привлекает внимание газет. Также правда и то, что формы, разобщенные в нормальных условиях, иногда скрещиваются, будучи соединены. Некоторые виды насекомых, очевидно не спаривающиеся в природе, тем не менее будут спариваться, если их поместить вместе в лабораторный садок. Существует ряд растений, которые разделены географически или особыми условиями окружающей среды, но скрещиваются искусственно. Например, американское дерево си-камор, Platanus occidentalis, растет в восточной части Соединенных Штатов. Р. orientalis произрастает в восточном Средиземноморье. Их рассматривают как разные виды. Их искусственный гибрид, Р. acerifolia, жизнеспособен, плодовит и демонстрирует