Lesson Objectives

• Kuvaile erilaisia meren eliöitä.
• Kuvaile eri meren eliöiden välisiä vuorovaikutuksia.

Sanasto

• kemiosynteesi
• vesilämpöaukko
• selkärangaton
• phytoplankton
• plankton

.

• primäärätuottavuus
• riutta
• selkärangaton
• zooplankton

Esittely

Oceaanit ovat ankara paikka elää. Vuorovesivyöhykkeellä olosuhteet muuttuvat nopeasti, kun vesi peittää ja peittää aluetta ja aallot iskevät kiviin. Useimmat meriympäristöt ovat kylmiä, ja lähes missä tahansa syvyydessä pinnan alapuolella paine on hyvin korkea. Valovyöhykkeen ulkopuolella meri on täysin musta. Eliöt ovat sopeutuneet näihin olosuhteisiin monilla mielenkiintoisilla ja tehokkailla tavoilla. Erilaisten elinympäristöjen koon ja monimuotoisuuden ansiosta valtameret ovat koti suurelle osalle kaikesta maapallon elämästä.

Merien eliötyypit

Merissä elävät maapallon pienimmät ja suurimmat eläimet. Miksi luulet, että valtameret voivat elättää suuria eläimiä?

Merieläimet hengittävät ilmaa tai ottavat happea vedestä. Jotkut kelluvat pinnalla ja toiset sukeltavat meren syvyyksiin. On eläimiä, jotka syövät toisia eläimiä, ja kasvit tuottavat ravintoa auringonvalosta. Muutamat oudot eläimet hajottavat kemikaaleja tehdäkseen ruokaa! Seuraavassa osiossa meren eliöt jaetaan seitsemään perusryhmään.

Plankton

Plankton on eliöitä, jotka eivät osaa uida vaan kelluvat virran mukana. Sana ”plankton” tulee kreikan kielen sanasta ”vaeltaja”. Suurin osa planktonista on mikroskooppisen pientä, mutta osa on paljain silmin näkyvissä (kuva alla).

Fytoplankton on pieniä kasveja, jotka tuottavat ravintoa fotosynteesin avulla. Koska ne tarvitsevat auringonvaloa, kasviplankton elää valovyöhykkeellä. Kasviplankton vastaa noin puolesta maapallon primaarituottavuudesta (ravintoenergiasta). Muiden kasvien tavoin kasviplankton vapauttaa happea jätetuotteena.

Videota tutkimusaluksesta, joka ottaa näytteitä planktonista, nähdään tässä: http://www.youtube.com/watch?v=mQG4zAoh6xc.

Zooplankton eli eläinplankton syö ravintonaan kasviplanktonia (kuva alla). Osa eläinplanktonista elää planktonina koko elämänsä ajan ja osa on nuoria eläinmuotoja, jotka kiinnittyvät pohjaan aikuisina. Jotkut pienet selkärangattomat eläimet elävät eläinplanktonina.

Kasvit ja levät

Varoja todellisia kasveja, joita esiintyy harvoissa valtamerissä, ovat mm. suolaisten soiden ruohot ja mangrovepuut. Vaikka ne eivät ole todellisia kasveja, suuret levät, joita kutsutaan merileviksi, käyttävät myös fotosynteesiä ravinnon tuottamiseen. Kasveja ja merileviä esiintyy neriittisellä vyöhykkeellä, jonne niiden tarvitsema valo tunkeutuu, jotta ne voivat fotosyntetisoida (kuva alla).

Meren selkärangattomat

Selkärangattomien eli selkärangattomien eli selkärangattomien eli selkärangattomien eläinten monimuotoisuus ja määrä on todella huomattava (kuva alla). Meressä eläviin selkärangattomiin kuuluvat muun muassa merisimpukat, merianemoni, meritähdet, mustekalat, simpukat, sienet, merimadot, ravut ja hummerit. Suurin osa näistä eläimistä esiintyy rannan läheisyydessä, mutta niitä löytyy kaikkialta merestä.

KQED: Amazing Jellies

Hyytelöt ovat tuonpuoleisia olentoja, jotka hehkuvat pimeässä, joilla ei ole aivoja eikä luita ja joista jotkut ovat yli sata metriä pitkiä. Monien muiden merialueiden ohella ne elävät aivan Kalifornian rannikon edustalla. Lue lisää osoitteessa: http://science.kqed.org/quest/video/amazing-jellies/.

Kalat

Kalat ovat selkärankaisia; niillä on selkäranka. Mitä ominaisuuksia kaloilla on, joiden ansiosta ne voivat elää valtamerissä? Kaikilla kaloilla on suurin osa tai kaikki näistä ominaisuuksista.

• evät, joilla ne liikkuvat ja ohjaavat.
• suomut suojaksi.
• kidukset, joilla ne ottavat happea vedestä.
• uimarakko, jonka avulla ne voivat nousta ja upota eri syvyyksiin.
• Ektotermia (kylmäverisyys), jotta niiden keho on samassa lämpötilassa kuin ympäröivä vesi.
• Bioluminesenssi: kemiallisesta reaktiosta syntyvä valo, joka voi houkutella saalista tai kumppaneita pimeässä meressä.

Kaloihin kuuluvat sardiinit, lohet ja ankeriaat sekä hait ja rauskut (joilla ei ole uimarakkulaa) (kuva alla).

Hyönteiset

Merissä elää vain muutama matelijalaji ja ne elävät lämpimässä vedessä. Miksi matelijat voivat elää meressä niin rajoitetusti? Merikilpikonnat, merikäärmeet, suolaisen veden krokotiilit ja merileguaanit, joita esiintyy vain Galapagossaarilla, muodostavat yhteenvedon meren matelijaryhmistä (kuva alla). Merikäärmeet synnyttävät eläviä poikasia meressä, mutta merikilpikonnat, krokotiilit ja merileguaanit munivat munansa maalle.

Merilinnut

Monet lintulajit ovat sopeutuneet elämään meressä tai rannikolla. Näistä on esitetty muutamia: (Kuva alla).

Merennisäkkäät

Mitkä ovat nisäkkäiden yhteisiä piirteitä? Nisäkkäät ovat endotermisiä (lämminverisiä) selkärankaisia, jotka synnyttävät eläviä poikasia; ruokkivat niitä maidolla; ja niillä on karvoja, korvat ja leukaluu, jossa on hampaita.

Mitä ominaisuuksia nisäkkäillä saattaa olla, jotta ne ovat sopeutuneet elämään meressä?

• Uintiin: virtaviivainen vartalo, liukas iho tai karvapeitteinen karvapeitteinen karvapeitteinen karvapeitteinen karvapeitteinen karvapeitteinen karvapeitteinen karvapeitteinen karvapeitteellinen karvapeitteellinen karvapeitteinen karvapeitteinen karvapeitteinen, evät.
• Lämpöä varten: turkki, rasva, korkea aineenvaihduntanopeus, pieni pinta-ala suhteessa tilavuuteen, erikoistunut verenkiertojärjestelmä.
• Suolapitoisuutta varten: munuaiset, jotka erittävät suolaa, läpäisemätön iho.

Viisi merinisäkäslajia on kuvattu tässä: (Kuva alla).

KQED: Into the Deep with Elephant Seals

Tuhannet pohjoiset norsuhylkeet – joista jotkut painavat jopa 4 500 kiloa – tekevät vuotuisen vaelluksen lisääntyäkseen joka talvi Año Nuevon osavaltion suojelualueella Kaliforniassa. Meribiologit käyttävät huipputeknisiä välineitä näiden hämmästyttävien olentojen salaisuuksien tutkimiseen. Lisätietoja osoitteessa: http://science.kqed.org/quest/video/into-the-deep-with-elephant-seals/.

Interactions Among Ocean Organisms

Edellisessä osiossa käsiteltiin lyhyesti sopeutumisia, joita erityyppisillä eliöillä on elääkseen meressä. Tarkastelemalla muutamia erilaisia elinympäristöjä, joissa eliöt elävät, voidaan keskittyä vielä enemmän näihin tärkeisiin sopeutumisiin.

Välivyöhyke

Välivyöhykkeellä on runsaasti elämää (kuva alla). Suurenergiset aallot hakkaavat tällä vyöhykkeellä eläviä eliöitä, joten niiden on sopeuduttava aaltojen hakkaamiseen ja altistumiseen ilmalle laskuveden aikana. Kovat kuoret suojaavat aaltojen iskuilta ja myös kuivumiselta, kun eläin on veden yläpuolella. Vahvat kiinnikkeet pitävät eläimet ankkuroituneina kallioon.

Vuorovesialtaassa, kuten kuvassa, mitä organismeja esiintyy missäkin paikassa ja mitä erityisiä sopeutumisia niillä on kyseiseen vyöhykkeeseen? Vasemmalla ylhäällä olevilla simpukoilla on kovat kuoret suojaksi ja kuivumisen estämiseksi, koska ne eivät useinkaan ole veden peitossa. Oikealla alhaalla olevat merianemonit ovat useammin veden alla, ja niillä on vahvat kiinnikkeet, mutta ne voivat sulkeutua laskuveden aikana.

Monet nuoret eliöt saavat alkunsa jokisuistoissa, joten niiden on sopeuduttava suolapitoisuuden nopeisiin muutoksiin.

riutat

Korallit ja muut eläimet laskeutuvat kalsiumkarbonaatista muodostaakseen kiviriuttoja lähelle rantaa. Koralliriutat ovat ”valtamerten sademetsiä”, joissa on valtava lajirikkaus (kuva alla).

Riffit voivat muodostaa mielenkiintoisia muotoja valtamerissä. Muista, että kuumat kohdat synnyttävät merenpohjaan tulivuoria. Jos nämä tulivuoret nousevat merenpinnan yläpuolelle saariksi, ja jos ne esiintyvät trooppisissa vesissä, niihin muodostuu koralliriuttoja. Koska tulivuoret ovat kartioita, riutta muodostuu ympyrän muotoon tulivuoren ympärille. Kun tulivuori irtoaa kuumasta kohdasta, kuori jäähtyy. Tulivuori vajoaa ja alkaa sitten rapautua pois (kuva alla).

Viimein jäljelle jää vain riuttosaari, jota kutsutaan atolliksi. Riutan sisällä on laguuni (kuva alla).

Koralliriutat ovat lähellä rantaa, joten ne ovat alttiita maalta tulevalle saastumiselle. Korallieläimet ovat hyvin herkkiä lämpötilalle, ja riutat ympäri maailmaa kärsivät meren lämpötilan noususta.

Joitakin videoita koralliriuttojen uhkista löytyy osoitteesta: National Geographic Videos, Environment Video, Threats to Animals, http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/.

• Koralliriutat
• Belize’s Coral Reef

Oceanic Zone

Aava valtameri on laaja alue. Ruoka joko huuhtoutuu maalta tai syntyy fotosyntetisoivan planktonin toimesta. Eläinplankton ja suuremmat eläimet syövät kasviplanktonia ja toisiaan. Suuremmat eläimet, kuten valaat ja jättiläisrauskut, voivat elää koko elämänsä avomerellä.

Miten kalat selviytyvät syvimmässä valtameressä? Ne harvat lajit, jotka elävät suurimmissa syvyyksissä, ovat hyvin erikoistuneita (kuva alla). Koska aterian löytäminen on harvinaista, kalat käyttävät hyvin vähän energiaa; ne liikkuvat hyvin vähän, hengittävät hitaasti, niillä on minimaalinen luusto ja hidas aineenvaihdunta. Nämä kalat ovat hyvin pieniä. Mahdollisuuden maksimoimiseksi saada ateria, joillakin lajeilla voi olla leuat, jotka avautuvat isomman kalan vastaanottamiseksi, tai taaksepäin taittuvat hampaat, jotka estävät saalista pakenemasta.

Monet valtameriin liittyvät videot löytyvät osiosta: Kansallis-Geographicin Videot, Ympäristö-videot, Luontotyyppi, Oseanit osio: http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/. Alla on lueteltu vain muutama.

• Miten voimme tietää, mitä meressä asuu, on kohdassa ”Deep-Sea Robo Help”
• Joitakin merieläinten laskennan tuloksia on julkaistu ja niitä käsitellään kohdassa ”Record-Breaking Sea-Creature Surveys Released”
• Bioluminesenssi on yleistä valtamerissä ja siitä kerrotaan artikkelissa ”Why Deep Sea Creatures Glow”

Hydrotermiset purkautumisreiät

Meren keskiosien harjuilla hydrotermisissä purkautumisreiissä, bakteerit, jotka käyttävät kemosynteesiä ravintoenergian tuottamiseen, muodostavat ainutlaatuisen ekosysteemin perustan (kuva alla). Tämä ekosysteemi on täysin erillään pinnalla tapahtuvasta fotosynteesistä. Näistä äärimmäisistä paikoista on löydetty katkarapuja, simpukoita, kaloja ja jättimäisiä putkimatoja.

Hydrotermisiä aukkoja selittävä video, jossa on hyvää kuvamateriaalia, on nähtävissä täällä: http://www.youtube.com/watch?v=rFHtVRKoaUM.

Luentojen yhteenvedot

• Merissä on valtavasti monimuotoista elämää: bakteereja, planktonia, selkärangattomia ja selkärankaisia, joihin kuuluvat kalat, matelijat, merilinnut ja nisäkkäät.
• Fotosynteesi ja kemosynteesi tuottavat ravintoenergiaa kahdella hyvin erilaisella tavalla.
• Plankton on pieniä vapaasti kelluvia kasveja (kasviplankton) tai eläimiä (eläinplankton).
• Kaikkien meren eliöiden on oltava erikoistuneita sen meriympäristön ankariin olosuhteisiin, jossa ne elävät.

Kertauskysymykset

1. Mikä on selkärangaton? Nimeä kaksi tyyppiä.
2. Mikä on kasviplanktonin rooli valtamerten ekosysteemeissä?
3. Jos kalat tarvitsevat happea elääkseen, miksi ne eivät voi selviytyä maalla?
4. Ovatko jääkarhut merinisäkkäitä vai maaeläimiä kuten kaikki muutkin karhut. Mikä on mielipiteesi?
5. Mitä ovat meren eliöiden neljä tärkeintä elinympäristöä?
6. Kuvaile sopeutumisia, joita riutalla elävällä eliöllä voi olla. Miten nämä sopeutumiset voivat poiketa avomerellä elävästä organismista?
7. Kuvaile, miten tärkeää on ylläpitää valtamerten ekosysteemejä.

Pohdittavaa

• Miten valtameri on vuorovaikutuksessa ilmakehän kanssa?
• Miten energia siirtyy maapallolla ja miten se vaikuttaa elämään maapallolla?
• Millainen vaikutus saastumisella olisi valtameriin?