Условия существования организмов нейстона

 

Условия существования в совокупности факторов водной и воздушной среды составляют среду обитания всего населения приповерхностного слоя воды и особенно связанных с пленкой поверхностного натяжения воды. Для этой среды обитания есть название – нейсталь (подобно терминам пелагиаль, бенталь).

 

Ю.П. Зайцев так иллюстрирует всю совокупность факторов, во взаимодействии с которыми находятся организмы нейстона и плейстона (рис. 9).

 

 

Рис. 9. Экологическая ситуация в приповерхностном биотопе пелагиали: 1 – подъем неживого органического вещества из толщи воды и дна; 2 – выпадение органического вещества в составе эоловых наносов; 3 – солнечная радиация; 4 – «пресс) водных и 5 – воздушных хищников

 

Хотя фактических данных, характеризующих условия среды в верхнем микрогоризонте пелагиали (нейстали) еще недостаточно, его своеобразие как биотопа явствует вполне четко. От толщи во-ды наиболее существенно он отличается притоком и концентра-цией неживого органического вещества, см. рис. 9, (пенообразо-вание, «антидождь» мертвых планктеров – 1, 2, эоловые наносы и т. д.), биологически активными свойствами пены, наличием ульт-рафиолетовых и инфракрасных лучей солнечного спектра – 3 и двойным прессом хищников – 4 – 5.

 

Световой фактор

 

 

Рис. 10. Поглощение суммарной солнечной радиации в приповерхностном микрогоризонте (глубина в см) пелагиали Черного моря. Каждая стрелка соответ-ствует 1%-ной поглощенной радиации (ориг., по данным Богуславского, 1956)

 

 

Измерения показали, что верх-ние 10 см морской пелагиали «пе-рехватывают» около половины все-го количества солнечного света, проникающего в море. Однако для изучения условий жизни нейстона эти сведения недостаточны. Важно выяснить, как распределяется сол-нечная радиация в пределах данно-го слоя. Согласно данным С.Г. Бо-гуславского (1956), верхний 1-сан-тиметровый слой черноморской воды у южного побережья Крыма поглощает 20% суммарной радиа-ции, 5-сантиметровый – 40%, а 10-сантиметровый – 50% всех про-никших в воду солнечных лучей (рис. 10). Принимая во внимание роль света в жизни гидробионтов, биологическое значение этого об-стоятельства трудно переоценить.

 

В то же время известно, что лучи различных участков солнеч-ного спектра по-разному влияют на те или иные организмы и процессы,

 

и поэтому вслед за констатацией факта интенсивности освещенно-

 

сти приповерхностного микрогоризонта пелагиали закономерно возникает вопрос о качественном составе проникающих сюда солнечных лучей. Литература по этому вопросу чрезвычайно бед-на, но некоторые общие положения, существенные в рассматри-ваемом аспекте, установлены с достаточной надежностью.

 

Известно, что коротковолновая радиация (средние и дальние ультрафиолетовые лучи) поглощается водой так же быстро, как и инфракрасная. Особенно резко возрастает поглощение ультра-фиолетовых лучей в пределах 300 – 200 ммк.

 

Температура

 

С освещенностью тесно связана температура воды, так как главным источником прогрева вод морей и океанов является сол-нечная радиация. Однако в связи с тем, что в пелагиали непрерыв-но происходят процессы перемешивания (особенно турбулентно-го), температурный режим приповерхностного слоя не может отличаться такой специфичностью и устойчивостью, как световой. Считается, что различия в температуре слоя воды 15 – 20 см не су-щественны и не принципиальны и менее важны, чем различия в спектральном составе света. То же наблюдается и в пресных водо-емах. Выравнивание температуры происходит за счет испарения, ветрового и турбулентного перемешивания. Существенные суточ-ные колебания температуры наблюдаются в верхнем 2 – 3 см слое водоемов умеренного климата и к этому должны быть адаптирова-ны собственно гипонейстонные организмы.

 

Соленость

 

Как показали наблюдения, существенных различий в солено-сти воды между отдельными микрогоризонтами не обнаружено. Вероятно, последствия указанного выше перемешивания прояв-ляются и в случае солености.

 

Сравнительное изучение микроэлементарного состава воды Черного моря на горизонтах 0 – 10 см и 10 м (Виноградова и Ко-ган, 1966; Коган, 1976) показало, что в большинстве случаев ко-личество микроэлементов (Fe, Си, Мп, V, Со, Ni, Ti, Al, Mo, Sn, Pb, Ag) в поверхностном слое выше, чем на глубине 10 м. По-видимому, это одно из проявлений специфичности химического и

 

 

микроэлементарного состава воды приповерхностного микрого-ризонта моря.

 

Наряду с этим приповерхностный микрогоризонт пелагиали может испытывать не только увеличение концентрации солей, но

 

и уменьшение в результате выпадения атмосферных метеороло-гических осадков. Это особенно характерно для тех случаев, когда большое количество дождевой воды выпадает на спокойную по-верхность моря в районах с нормальной и повышенной солено-стью. Этот экологический фактор, вероятно, может иметь значе-ние для жизни обитателей поверхности раздела море – атмосфера, особенно в случае длительного опреснения.

 

Неживое органическое вещество (НОВ)

 

Наряду с живыми организмами в толще морей и океанов на-ходится неживое, косное (РОВ) и мертвое органическое вещество (детрит), которое намного превышает биомассу живых существ. В.Г. Богоров (1967) называет внушительную цифру: неживого ор-ганического вещества в океане в 500 раз больше, чем его находит-ся в живых существах. Соотношение живого и неживого органи-ческого вещества заметно изменяется в пространстве и во времени, но факт явного преобладания последнего над первым твердо установлен.

 

Большинство исследователей считает, что НОВ является важ-нейшим экологическим фактором, играющим большую роль в пи-тании, росте, развитии гидробионтов, обмене веществ между ор-ганизмами, регулировании экологических процессов, протекающих в водоемах.

 

Естественные источники косного органического вещества в морской воде различны: с одной стороны, сами растения и живот-ные, населяющие море, продукты их жизнедеятельности и осо-бенно посмертные выделения, с другой – поступления с речным стоком, метеорологическими осадками и эоловыми наносами. Эти вещества находятся во взвешенном, коллоидном и растворенном состоянии и прослеживаются от поверхности моря до дна.

 

Рассмотрим, насколько позволяют имеющиеся материалы, как проявляется этот важнейший экологический фактор в приповерх-ностном слое пелагиали.

 

 

Если говорить о самых крупных частицах неживого органиче-ского вещества в морской воде, нужно начинать с насекомых. Из-вестно, что ветры оказывают существенное влияние на расселение наземных насекомых, причем это относится не только к летаю-щим, но и ко многим бескрылым формам, обладающим достаточ-ной парусностью. На всех высотах, включая максимальную, были обнаружены представители отрядов равнокрылых, перепончато-крылых и двукрылых. Среди перепончатокрылых (в воздухе встречены представители 250 родов) преобладают крылатые му-равьи, а среди двукрылых – представители семейств Chloropidae, Chironоmidae, Culicidae. На высоте до 3355 м встречаются жест-кокрылые в количестве до 4420 видов, относящиеся к 191 роду. Чешуекрылые обнаружены на высоте до 1525 м.

 

Все эти данные показывают, что многие насекомые могут оказаться во власти воздушных течений и быть унесенными на большие расстояния от места их взлета. Таким путем они заносят-ся и в море на десятки и сотни километров от берегов. В 1964 г. после ураганных ветров в Европе волнами на берег Черного моря

 

в районе Одессы и Феодосии были выброшены огромные массы колорадского жука, клопов, долгоносиков, жужелиц и др.

После выпадения на поверхность воды насекомые, как прави-ло, вскоре погибают, но не тонут. Их тело, пронизанное трахеями,

а часто и воздушными мешками, обладает высокой плавучестью, благодаря чему насекомые в течение многих дней и даже недель могут находиться на поверхности моря. Только пропитавшись во-дой (к этому времени тело, как правило, уже распадается на час-ти), насекомые тонут и оседают на дно. Таким образом, наземные насекомые, занесенные в море, представляют собой источник не-живого органического вещества, сосредоточенного в приповерх-ностном слое воды. Непрерывно выпадают и сразу же поедаются новые партии «дождя» насекомых. Они содержат большое коли-чество органических веществ, используемых рыбами и беспозво-ночными приповерхностного слоя пелагиали как пластический и энергетический материал.

 

«Дождь» и «антидождь» трупов гидробионтов

 

Существовавшее мнение о том, что мертвые планктеры выпа-дают в виде «дождя» трупов на дно, не совсем точно. В действи-

 

тельности часть трупов, особенно ракообразных, при разложении

 

с бактериями и грибками приобретает положительную плавучесть и поднимается вверх. К этому приводит и процесс флотации, не-прерывно протекающий в море. Указанное явление, для которого предложен термин «антидождь» трупов (Зайцев, 1967), достигает значительных масштабов и играет важную роль в водоеме. «Ан-тидождь» трупов приводит к тому, что в воде постоянно и совме-стно находятся как живые, так и мертвые организмы. Во-вторых, в результате «антидождя» трупов, непосредственно затрагивающего приповерхностный микрогоризонт моря, значительная часть мертвых гидробионтов и фрагментов их тел сосредотачивается у пленки поверхностного натяжения воды и в пене.

 

Вертикальное распределение трупов наиболее массовых ви-дов веслоногих (учитывались науплиальные, копеподитные ста-

дии и взрослые особи Acartia clausi, Centropages ponticus и др. в

том же районе летом 1966 г., по Л.М. Зелезинской) приведено в табл. 1.

 

Таблица 1