Гарольд Дубах - 1001 вопрос об океане и 1001 ответ

• Название: 1001 вопрос об океане и 1001 ответ
• Автор: Гарольд Дубах
• Издательство: Гидрометеоиздат
• Жанр: Научпоп
• Год: 1978

Как образуются атоллы? Может ли искусственный спутник Земли помочь рыбакам? Что такое «ледяной плуг»? Как дельфины сражаются с акулами? Где находится «кладбище Атлантики»? Почему у берегов Перу много рыбы? Чем грозит загрязнение океана? Ответы на эти и многие другие вопросы можно найти в новой научно-популярной книге известных американских океанографов, имена которых знакомы нашему читателю по небольшой книжке «100 вопросов об океане», выпущенной в русском переводе Гидрометеоиздатом в 1972 г. Авторы вновь вернулись к своей первоначальной задаче — дать информацию о различных аспектах современной науки об океане, — но уже на гораздо более широкой основе.

Рассчитана на широкий круг читателей.

---

Для развития растений важны медь, цинк, молибден и кобальт. Есть свидетельства в пользу того, что недостаток железа задерживает рост растений.

677. Какие элементы накапливаются морскими организмами?

Многие организмы, например устрицы и ракообразные, накапливают медь. Есть элементы, которые не содержатся в морской воде, но присутствуют в морских организмах. В организмах оболочников и голотурий найден ванадий, в телах моллюсков — никель, омаров и мидий — кобальт. В бурых водорослях накапливаются йод и бром. В последние годы возникло сильное беспокойство по поводу концентрации в организмах, используемых в пищу, радиоактивных элементов и ртути.

678. Как влияют живые организмы на состав морской воды?

Почти все растворенные в воде соли используются морскими организмами для питания, хотя и в разной степени. В районах повышенной биологической активности концентрация таких веществ, как фосфаты и азотистые соединения, может стать ниже нормы. Разложение растений и животных также вызывает локальные изменения химического состава воды.

679. Как образуется в воде углекислый газ?

Необходимый для фотосинтеза углекислый газ образуется при дыхании животных, а также попадает в воду непосредственно из атмосферы.

680. Достаточно ли в океане химических питательных веществ? Такие элементы, как калий, кальций и магний, всегда содержатся в воде в количествах, значительно превышающих потребность морских растений. Что касается азота, фосфора и кремния, то содержание этих элементов не всегда избыточно, и в условиях, благоприятных для фотосинтеза, растения могут истощить их запасы.,

681. Каким образом пополняется в океане запас питательных веществ?

В сельском хозяйстве для поддержания высокой урожайности необходимый растениям запас питательных веществ пополняется введением искусственных удобрений. В океане он возобновляется за счет естественных процессов, таких как деятельность микробов и сток вод суши, приносящих с собой сельскохозяйственные удобрения и канализационные отходы. Другим источником питательных веществ служат продукты разложения отмерших морских животных и растений.

682. Как химические питательные вещества преобразуются в пищу?

Благодаря фотосинтезу фитопланктон превращает силикаты, нитраты и фосфаты в первичную пищевую продукцию, потребляемую зоопланктоном. Это первое звено пищевой цепи.

683. Что такое фотосинтез?

Это химическая реакция, в результате которой живые растительные клетки с помощью хлорофилла и при наличии света создают простые сахара и крахмалы из углекислого газа и воды. В процессе фотосинтеза растение потребляет из воды углекислый газ и выделяет кислород. Фотосинтез, осуществляемый водными растениями, в том числе водорослями, служит важным источником кислорода в воде.

684. Что такое пищевая цепь?

В пищевую цепь входят все морские растения и животные, а также химические элементы, содержащиеся в морской воде. Мельчайшие растительные организмы, плавающие вблизи поверхности, используют солнечную энергию для синтеза органического вещества из растворенных в воде химических питательных веществ. Зоопланктон поедает фитопланктон и в свою очередь служит пищей для более крупных животных. Например, копеподы — ракообразные размером в рисовое зернышко — питаются мельчайшими плавающими в воде водорослями. Сами копеподы служат пищей для сельди, а сельдь — пищей для более крупных рыб и человека. В океане существуют три основные пищевые цепи: цепь хищников, цепь паразитов и цепь сапрофитов.

685. Что такое цепь хищников?

Начальный уровень цепи хищников — растения; за ними идут травоядные, за которыми следуют плотоядные. Каждый такой уровень организмов одинакового размера называется трофическим уровнем.

686. Что такое цепь паразитов?

В цепи паразитов каждый последующий уровень состоит из организмов, которые по размерам меньше, чем организмы предыдущего уровня, так как первые существуют за счет последних.

687. Что такое цепь сапрофитов?

Сапрофиты питаются мертвыми организмами. Растения и животные, умирая, служат пищей для трупоедов или разлагаются при участии бактерий. Химические вещества, образующиеся при разложении, снова потребляются растениями — так замыкается пищевой цикл.

688. Сколько растительной массы требуется для производства килограмма рыбы?

Для производства 1 кг сельди нужно 10 кг зоопланктона, для которого, в свою очередь, необходимо 100 кг фитопланктона. Более крупным и ценным породам рыб, занимающих более высокое место в пищевой цепи, таким как лосось, требуется для прироста веса в 1 кг уже 1000 кг фитопланктона.

689. Можно ли укоротить пищевую цепь?

Этого можно было бы достигнуть, собирая планктон. Однако рыбы используют планктон гораздо эффективнее, чем это могут сделать люди, так что выгоднее ловить сельдь и анчоусов, питающихся планктоном. Синие киты питаются почти исключительно крилем — мелкими креветками, широко распространенными в полярных районах. После того как добыча китов сократилась, русские начали собирать криль и перерабатывать его в продукт питания для человека.

690. Что такое метаболиты?

Это органические частицы, выделяемые растениями и животными в результате обмена веществ. К метаболитам относятся и продукты разложения мертвых организмов. Они прилипают к пузырькам воздуха, их можно наблюдать в качестве тонкой коричневой пленки на морской поверхности. Когда пузырьки воздуха лопаются и частицы тонут, их поедает зоопланктон. Они могут поглощаться и растениями.

691. Какими факторами ограничиваются миграции рыб?

Миграция многих видов рыб ограничивается приемлемым для них диапазоном температуры и солености, а также наличием пищи. Некоторые виды рыб приспособлены исключительно к жизни на дне, другие настолько чувствительны к изменению давления, что могут жить только в определенном интервале глубин.

692. Почему глубоководные рыбы способны выдерживать огромное давление?

Даже максимальное давление в 1000 атм не страшно рыбе, так как оно уравновешивается точно таким же давлением в ее тканях. В то же время резкие изменения давления могут оказаться для рыб смертельными. У быстро поднятых на поверхность глубоководных рыб плавательный пузырь иногда раздувается так, что выпирает изо рта.

693. Могут ли рыбы изменять свою окраску?

Некоторые камбалы изменяют свою окраску, сжимая и расширяя пигментные клетки, чтобы принять цвет дна, на котором они живут. Для этого они должны видеть дно: слепые рыбы не могут изменять свою окраску.

694. Почему у рыб невозможен «демографический взрыв»?

Треска за нерест выметывает 5 млн. икринок. Если бы все они выживали, то уже через 6 лет весь бассейн Атлантики был бы сплошь заполнен треской. Самка макрели выметывает 0,5 млн. икринок, но через 62 дня их остается только 20, а через 85 дней — только 2 икринки.

695. От каких экологических факторов зависит численность рыб?

Это физические факторы — температура, течения, характеристики дна и освещенность — и химические — соленость, содержание кислорода и наличие питательных веществ.

696. Как влияет на популяции рыб освещенность?

Годовой ход освещенности влияет на суточный цикл поведения рыб, созревание половых продуктов и на метаболические процессы. Проникающий сверху свет позволяет рыбам ориентироваться, отыскивать пищу и избегать хищников. Кроме того, свет необходим для развития растений, которые служат пищей для рыб.

697. Как влияет на популяции рыб температура?

Температура воды влияет на нерест и миграции рыб. Для каждого вида рыб и для каждой стадии их развития — взрослых особей, молоди и икринок — существует определенный диапазон температур. Изменения температуры могут оказаться губительными и для взрослых рыб, и для молоди.

698. Как влияют изменения температуры на промысел сардины?

До второй мировой войны лов сардины у Калифорнии был крупнейшим рыбным промыслом в США. К 1951 г. улов сардины упал с 500 тыс. до 3 тыс. т в год. В течение этих лет отмечалось понижение температуры воды. В 1957-58 г. температура прибрежных вод повысилась на 2–4°, и сразу же возросла добыча сардины.

699. Как температура воды влияет на промысел тунца?

Северная и южная границы ареала распространения различных видов тунцов ограничены определенными изотермами, а сезонные миграции тунцов связаны с сезонными изменениями температуры воды. 90% улова синеперого тунца в южной части Калифорнийского залива составляет рыба, пойманная в летние месяцы, начиная с конца мая, когда температура воды достигает 17–21 °C. Сезонное появление полосатого тунца вблизи Гавайских островов связано с пространственно-временной изменчивостью Калифорнийского течения. Для поиска тунцов рыбаки пользуются картами температуры поверхностных вод, получаемыми по фототелеграфу. Ученые из Национального управления морского рыбного хозяйства в г. Ла-Холья (штат Калифорния) проанализировали записи рыбаков о 2000 постановок кошельковых неводов на синеперого тунца. Оказалось, что в диапазоне температур 15–18 °C тунцов было выловлено на 36% больше, чем в диапазоне температур 21–24 °C.