Исследователи из Смитсоновского института (США) совершили глубоководную экспедицию в рифовую систему южных Кариб неподалёку от острова Кюрасао и обратили внимание на уникальную экосистему, которая находится на глубине между 130 и 309 метрами под водой. Эту область решили выделить в отдельную зону океанической жизни и назвали рарифотической (малоосвещённой). Она расположена сразу под зоной, уже определённой как мезофотическая (среднеосвещённая; от 40 до 150 метров под водой).

Первоначальной мотивацией для изучения глубоководных рифовых экосистем стало ухудшение состояния мелководных рифов. Многие учёные задаются вопросом, могут ли более глубокие рифовые районы, иногда называемся «сумеречной зоной коралловых рифов», быть приютом для мелководных организмов, перебирающихся вглубь из-за изменения условий обитания ввиду глобального потепления или разрушения рифов. В поиске ответа на этот вопрос, исследователи Смитсоновского института обнаружили, что представление о биоразнообразии рифовых рыб далеко не полно.

Авторы определили рарифотическую зону на основу глубоководных (до 309 метров) наблюдений около 4500 рыб, которые проводились при многочисленных погружениях на батискафе. При этом на площади всего в 0.2 квадратных километра было обнаружено около 30 новых видов. Большинство рыб в рарифотической зоне не только похожи на более мелководных рифовых рыб, но также родственны им в большей степени, чем настоящим глубоководным видам, которые относят к другим ветвям эволюционного древа. Это исследование показало, что мелководные рифовые рыбы могут обитать на глубине вдвое большей, чем считалось прежде.

Куратор проекта Смитсоновского института по изучению глубоководных риффов (Deep Reef Observation Project — DROP) Кэрол Болдуин, которая также выступила главным автором исследования, рассказала, что «по оценкам, 95% обитаемого пространства нашей планеты располагается в океане. Но лишь небольшая часть этого пространства была исследована. И если километровые глубины и районы, расположенные очень далеко от берегов, в самом деле труднодоступны, то глубоководные рифы тропических широт расположены прямо под уже хорошо знакомыми учёным мелководными рифами. При этом тропические глубоководные риффы — это не бесплодные пустоши на дне океана; это чрезвычайно разнообразные экосистемы, требующие дальнейшего изучения. Мы надеемся, что, выделив рарифотическую зону океанической жизни, мы привлечём внимание к этим мало исследованным районам».

[Иллюстрация: Carole Baldwin, Smithsonian]

Источник: scientificrussia.ru

Пищевые цепи и пирамиды

Животные поедают растения или других животных и сами служат пищей для других видов. Более 90% обитателей моря кончают жизнь в чужих желудках. Вся жизнь в океане соединена, таким образом, в огромную пищевую цепь, начинающуюся с фитопланктона. Чтобы прокормить одно большое животное, надо много маленьких, поэтому крупных животных всегда меньше, чем мелких. Это можно изобразить в виде пирамиды питания. Чтобы увеличить свою массу на 1 кг, тунцу нужно съесть 10 кг скумбрии. Для получения 10 кг скумбрии нужно 100 кг молодой сельди. На 100 кг молодой сельди нужно 1000 кг зоопланктона. Чтобы выкормить 1000 кг зоопланктона, нужно 10 000 кг фитопланктона.

Этажи океана

Толщу океана можно разделить на слои, или зоны, по количеству света и тепла, которые проникают с поверхности (см. так же статью «Жизнь в океанах«). Чем глубже зона, тем в ней холоднее и темнее. Все растения и большинство животных находятся в двух верхних зонах.
лнечная зона дает жизнь всем растениям и большому разнообразию животных. В сумеречную зону проникает лишь немного света с поверхности. Самые крупные обитатели здесь – рыбы, кальмары и осьминоги. В темной зоне температура около 4 градусов цельсия. Животные здесь питаются в основном «дождем» из отмершего планктона, опускающего с поверхности. В абиссальной зоне полный мрак и ледяной холод. Немногие животные, которые обитают там, живут при постоянном высоком давлении. Животные встречаются и в океанских впадинах, на глубинах более 6 км от поверхности. Они питаются тем, что опускается сверху. Около 60% глубоководных рыб имеют собственное           свечение, чтобы находить пищу, обнаруживать врагов и подавать сигналы родичам.

Коралловые рифы

Коралловые рифы находятся на мелководье в теплых, чистых тропических водах. Они слагаются из скелетов маленьких животных, называемых коралловыми полипами. Когда старые полипы умирают, новые начинают расти на их скелетах. Старейшие рифы начали расти много тысяч лет назад. Один из видов коралловых рифов — это атолл, имеющий форму кольца или подковы. Ниже показано образование атоллов.
ралловые рифы начали расти вокруг вулканического острова. Посла затухания вулкана остров стал опускаться на дно. Риф продолжает расти по мере погружения острова. В середине рифа образуется лагуна (мелков соленое озеро). Когда остров затонул полностью, коралловый риф образовал атолл — кольцевой риф с лагуной посередине. Коралловые рифы отличаются более разнообразной жизнью, чем другие части океана. Там водится треть всех видов океанских рыб. Самым крупным является Большой Барьерный риф на восточном побережье Австралии. Он протянулся на 2027 км и приютил 3000 видов живых организмов, включая 350 видов кораллов и 2000 видов рыб.

Источник: www.polnaja-jenciklopedija.ru

Обитатели сумеречной зоны океана настолько непривычны человеческому глазу, что их можно принять за пришельцев с далеких звездных систем. Ученые обнаружили, что во время наступления полярной ночи огромное количество глубоководных морских животных поднимается в поверхностные воды и источать яркий свет.

Сумеречная зона океана — это мрачное место, где существа вроде криля или планктона-«оборотня» охотятся, используя для приманки лишь тот свет, который они испускают сами. В большинстве морей эта зона находится на довольно большой глубине, от 200 до 1000 метров. Но новое исследование показало, что в зимних водах близ архипелага Шпицберген в Норвегии эта зона смещается вверх из-за долгой полярной ночи, в результате чего некоторые из глубоководных существ поднимаются ближе к поверхности. Более того, обитатели этой зоны живут на разных водных уровнях, где одни доминируют наверху, а другие господствуют внизу. Изучение этого биома может перевернуть наше понимание о жизни морских экосистем даже с учетом того, что они постоянно претерпевают изменения из-за таяния морских ледников.

Долгое время полярная ночь считалась временем спячки. В течение почти 4 месяцев солнце исчезает с небосклона, и многие ученые полагали, что крошечные животные, стоящие у основания пищевой цепи, или вымирают или впадают в спячку или анабиоз. Но в 2007 году морской эколог Йорген Берге с помощью гидролокатора уловил странный сигнал: эхо, сходящее на нет в течение дня и набирающее силу в ночное время. В более теплых водах подобная картина отмечается ежедневно благодаря регулярному движению миллионов морских существ вверх и вниз в толще воды. Но полученный сигнал означал также и то, что массовая миграция происходит вблизи полюсов, что вызвало полную переоценку арктических экосистем. С 2012 года Берге проводил ежегодные экспедиции, изучая всю фауну, от планктона-«оборотня» до моллюсков, чьи биологические часы приурочены к длительному отсутствию солнца.

Во время своих путешествий Берге и команда обнаружили неожиданное количество биолюминисценцтных организмов. Там, где нет естественного освещения, многие хищники используют светящиеся органы для приманки добычи. Но чтобы понять, как устроена экосистема, необходимо сначала выяснить, сколько именно света производится и за счет чего. Первоначально ученые сделали подробную опись всех обитателей глубин, а затем использовали специальный прибор для измерения излучаемого света Underwater Bioluminescence Assessment Tool (UBAT), разработанный одним из членов команды, морским экологом Марком Молином. Черный ящик, размером с коробку для ланча, всасывает воду как миниатюрный пылесос и взбалтывает ее внутри емкости, побуждая существа внутри интенсивно светиться.

«Прибор производит измерения раз в 1/60 долю секунды, так что на выходе вы получаете карту вспышек света различной степени интенсивности. Каждый организм излучает свой собственный, уникальный сигнал, так что это похоже на морзянку или ритм сердцебиения», говорит Молин. В лаборатории ученые исследовали 17 видов животных и смогли определить характер сигналов 7 из них. Затем, в ходе трехнедельных круизов, они протестировали наработки, делая замеры с шагом в 20 и 120 метров. Наконец, подсчитав общий уровень биолюминисценции, они сравнили его с общим уровнем естественного света, который должен был достигать конкретных глубин. В итоге выяснилось, что биолюминисцентный свет превосходит лунный свет, свет звезд и даже полуденное солнце на глубине от 20 до 40 метров ниже водной поверхности. Кроме того, заметно явное разделение: динофлагелаты, микроскопические существа с избирательным фотосинтезом, преобладают в верхних водах, в то время как рачки предпочитают глубины.

Следующим шагом исследования будет измерение того, какую именно роль свечение играет в системе «хищник-жертва». Ученые уже создали модель того, как далеко и на какой глубине может обнаружить криль хищная птица и выяснили, что свет от других существ часто служит не только для приманки, но и для отвлечения внимания, помогая более мелким животным попросту затеряться в нем. Возможно, что дальнейшее таяние ледников спровоцирует изменения в этой экосистеме, при которых животным придется вырабатывать новые адаптационные механизмы к изменившимся условиям.

Источник: earth-chronicles.ru