Tantárgyi célok

• Írd le az óceáni élőlények különböző típusait.
• Írd le a különböző óceáni élőlények közötti kölcsönhatásokat.

Szótár

• kémoszintézis
• hidrotermális nyílások
• gerinctelenek
• fitoplankton
• plankton

.

• primer termelékenység
• zátony
• gerinctelen
• zooplankton

Bevezetés

Az óceánok kemény hely az élethez. A dagályközi zónában a körülmények gyorsan változnak, ahogy a víz beborítja és feltárja a területet, és a hullámok a sziklákra csapnak. A legtöbb tengeri környezet hideg, és a felszín alatt szinte minden mélységben nagyon magas a nyomás. A fotikus zónán túl az óceán teljesen fekete. A szervezetek számos érdekes és hatékony módon alkalmazkodtak ezekhez a körülményekhez. A különböző élőhelyek mérete és változatossága azt jelenti, hogy az óceánok adnak otthont a földi élet nagy részének.

Az óceáni szervezetek típusai

A Föld legkisebb és legnagyobb állatai az óceánokban élnek. Mit gondolsz, miért képesek az óceánok eltartani a nagytestű állatokat?

A tengeri állatok levegőt lélegeznek, vagy oxigént vonnak ki a vízből. Egyesek a felszínen lebegnek, mások pedig lemerülnek az óceán mélyére. Vannak olyan állatok, amelyek más állatokat esznek, a növények pedig a napfényből állítanak elő táplálékot. Néhány bizarr élőlény vegyi anyagokat bont le, hogy táplálékot állítson elő! A következő fejezet az óceánok élővilágát hét alapcsoportra osztja.

Plankton

A planktonok olyan élőlények, amelyek nem tudnak úszni, de az áramlással együtt úsznak. A “plankton” szó a görög vándorló szóból származik. A legtöbb plankton mikroszkopikus méretű, de néhány szabad szemmel is látható (lenti ábra).

A fitoplankton olyan apró növények, amelyek fotoszintézissel állítanak elő táplálékot. Mivel napfényre van szükségük, a fitoplankton a fotikus zónában él. A fitoplanktonok felelősek a Föld teljes elsődleges termelékenységének (táplálékenergia) mintegy feléért. Más növényekhez hasonlóan a fitoplankton is oxigént bocsát ki hulladéktermékként.

Az egyik kutatóhajó planktonmintavételéről készült videó itt látható: http://www.youtube.com/watch?v=mQG4zAoh6xc.

A zooplankton, vagyis az állati plankton táplálékforrásként fitoplanktont fogyaszt (lenti ábra). Egyes zooplanktonok egész életükben planktonként élnek, mások pedig az állatok fiatal formái, amelyek felnőttként a fenékhez kötődnek. Egyes kis gerinctelen állatok zooplanktonként élnek.

Növények és algák

Az óceánokban található kevés valódi növény közé tartoznak a sósmocsári füvek és a mangrovefák. Bár nem valódi növények, a nagyméretű algák, amelyeket hínárnak nevezünk, szintén fotoszintézist alkalmaznak a táplálék előállításához. A növények és a tengeri moszatok a neritikus zónában találhatók, ahová a számukra szükséges fény behatol, hogy fotoszintetizálni tudjanak (alábbi ábra).

Marine Invertebrates

A gerinctelen állatok, a gerinc nélküli állatok változatossága és száma valóban figyelemre méltó (lenti ábra). A tengeri gerinctelenek közé tartoznak a tengeri csigák, tengeri anemonák, tengeri csillagok, polipok, kagylók, szivacsok, tengeri férgek, rákok és homárok. Ezen állatok többsége a partok közelében található, de az egész óceánban megtalálhatóak.

KQED: Elképesztő medúzák

A medúzák olyan túlvilági lények, amelyek világítanak a sötétben, nincs agyuk és csontjuk, némelyikük több mint 100 láb hosszú. Sok más óceáni területtel együtt éppen Kalifornia partjainál élnek. Tudjon meg többet az alábbi weboldalon: http://science.kqed.org/quest/video/amazing-jellies/.

Hal

A halak gerincesek; gerinccel rendelkeznek. Milyen tulajdonságokkal rendelkeznek a halak, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy az óceánokban éljenek? Minden hal rendelkezik a felsorolt tulajdonságok többségével vagy mindegyikével.

• Úszók, amelyekkel mozogni és kormányozni tudnak.
• Pikkelyek a védelem érdekében.
• Pikkelyek, amelyekkel oxigént vonnak ki a vízből.
• Úszóhólyag, amelynek segítségével különböző mélységekbe emelkedhetnek és süllyedhetnek.
• Ektotermia (hidegvérűség), így testük hőmérséklete megegyezik a környező vízével.
• Biolumineszcencia: kémiai reakcióból keletkező fény, amely a sötét óceánban képes zsákmányt vagy társakat vonzani.

A halak közé tartoznak a szardíniák, a lazacok és az angolnák, valamint a cápák és a ráják (amelyeknek nincs úszóhólyagjuk) (lenti ábra).

Hüllők

Az óceánokban csak néhány hüllőfaj él, és ezek meleg vízben élnek. Miért van az, hogy a hüllők csak korlátozottan képesek a tengerben élni? A tengeri teknősök, a tengeri kígyók, a sósvízi krokodilok és a tengeri leguánok, amelyek csak a Galápagos-szigeteken fordulnak elő, foglalják össze a tengeri hüllőcsoportokat (alábbi ábra). A tengeri kígyók az óceánban hozzák világra ivadékaikat, de a teknősök, a krokodilok és a tengeri leguánok mind a szárazföldön rakják le tojásaikat.

Seamadarak

Sok madárfaj alkalmazkodott a tengerben vagy a parton való élethez. Néhányat mutatunk be: (lenti ábra).

A tengeri emlősök

Melyek az emlősök közös jellemzői? Az emlősök endoterm (melegvérű) gerincesek, amelyek élő kicsinyeket hoznak világra; tejjel táplálják őket; és szőrrel, fülekkel és fogakkal ellátott állkapocscsonttal rendelkeznek.

Milyen tulajdonságokkal rendelkezhetnek az emlősök, hogy alkalmazkodtak az óceáni élethez?

• Az úszáshoz: áramvonalas test, csúszós bőr vagy szőr, uszonyok.
• A meleghez: szőrzet, zsír, magas anyagcsere, kis felület a térfogathoz képest, speciális vérrendszer.
• A sótartalomhoz: sót kiválasztó vesék, áthatolhatatlan bőr.

A tengeri emlősök öt típusát ábrázoljuk: (lenti ábra).

KQED: A mélybe az elefántfókákkal

Az északi elefántfókák ezrei – némelyikük akár 4500 fontot is nyomhat – évente vándorolnak, hogy minden télen a kaliforniai Año Nuevo állami rezervátumban szaporodjanak. A tengerbiológusok high-tech eszközökkel kutatják e csodálatos lények titkait. Tudjon meg többet a következő címen: http://science.kqed.org/quest/video/into-the-deep-with-elephant-seals/.

Az óceáni élőlények közötti kölcsönhatások

Az előző részben röviden tárgyaltuk a különböző típusú élőlényeknek az óceánban való élethez való alkalmazkodását. Ha megnézünk néhányat a különböző élőhelyek közül, amelyekben az élőlények élnek, még jobban ráirányíthatjuk a figyelmet ezekre a fontos alkalmazkodási módokra.

A dagályközi zóna

A dagályközi zónában (lenti ábra) az élet nagyfokú bősége található. Az ebben a zónában élő szervezeteket nagy energiájú hullámok csapkodják, ezért alkalmazkodniuk kell a csapkodó hullámokhoz és az apály idején a levegőnek való kitettséghez. A kemény héj védelmet nyújt a hullámverés ellen, és védelmet nyújt a kiszáradás ellen is, amikor az állat a víz felett tartózkodik. Erős kötőelemek tartják az állatokat a sziklához rögzítve.

A képen látható dagálymedencében milyen élőlények hol találhatók, és milyen különleges alkalmazkodással rendelkeznek az adott zónához? A balra fent látható kagylóknak kemény héjuk van a védelem és a kiszáradás megakadályozása érdekében, mivel gyakran nem borítja őket víz. A tengeri anemónák jobbra lent gyakrabban vannak víz alatt, és erős kötődéssel rendelkeznek, de apály idején bezáródhatnak.

Sok fiatal élőlény a torkolatokban kezdi meg életét, ezért alkalmazkodniuk kell a sótartalom gyors változásaihoz.

Zátonyok

A korallok és más állatok kalcium-karbonátot raknak le, hogy a part közelében sziklazátonyokat hozzanak létre. A korallzátonyok az óceánok “esőerdei”, óriási fajgazdagsággal (lenti ábra).

A zátonyok érdekes formákat alkothatnak az óceánokban. Ne feledjük, hogy a forró pontok vulkánokat hoznak létre a tengerfenéken. Ha ezek a vulkánok a tengerszint fölé emelkednek, hogy szigetekké váljanak, és ha trópusi vizekben fordulnak elő, korallzátonyok alakulnak ki rajtuk. Mivel a vulkánok kúp alakúak, a zátony a vulkán körül körben alakul ki. Ahogy a vulkán lekerül a forró pontról, a kéreg lehűl. A vulkán lecsendesedik, majd erodálódni kezd (lenti ábra).

Végül csak egy atollnak nevezett zátonysziget marad. A zátony belsejében egy lagúna található (lenti ábra).

A korallzátonyok a parthoz közel vannak, így ki vannak téve a szárazföldről érkező szennyezésnek. A korallállatok nagyon érzékenyek a hőmérsékletre, és a korallzátonyok világszerte stressznek vannak kitéve az óceánok emelkedő hőmérséklete miatt.

A korallzátonyokat fenyegető veszélyekről néhány videó található a következő oldalon: National Geographic Videos, Environment Video, Threats to Animals, http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/.

• Coral Reefs
• Belize’s Coral Reef

Oceanic Zone

A nyílt óceán hatalmas terület. A táplálékot vagy a szárazföldről mossa le a víz, vagy a fotoszintetizáló plankton hozza létre. Az állatplankton és a nagyobb állatok a fitoplanktonnal és egymással táplálkoznak. A nagyobb állatok, mint például a bálnák és az óriás sügérek egész életüket a nyílt vízben élhetik le.

Hogyan élnek túl a halak a legmélyebb óceánban? Az a néhány faj, amely a legnagyobb mélységekben él, nagyon specializálódott (alábbi ábra). Mivel ritkán találnak ételt, a halak nagyon kevés energiát használnak fel; nagyon keveset mozognak, lassan lélegeznek, minimális a csontozatuk és lassú az anyagcseréjük. Ezek a halak nagyon kicsik. Hogy maximalizálják az étkezés esélyét, egyes fajoknak olyan állkapcsuk lehet, amely kibillenthető egy nagyobb hal befogadására, vagy hátrahajló fogakkal rendelkeznek, hogy megakadályozzák a zsákmány elmenekülését.

Sok óceánnal kapcsolatos videó található a National Geographic Videos, Environment Video, Habitat, Ocean szekcióban: http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/. Az alábbiakban csak néhányat sorolunk fel.

• Hogyan tudhatjuk meg, mi él az óceánban a “Mélytengeri robot segítség”
• Megjelent a tengeri élővilág összeírásának néhány eredménye, amelyeket a “Record-Breaking Sea-Creature Surveys Released”
• A biolumineszcencia gyakori az óceánokban és a “Why Deep Sea Creatures Glow”

Hydrothermal Vents

Az óceánközépi gerinceknél található hidrotermális forrásoknál, baktériumok, amelyek a kemoszintézist használják a táplálék energia előállítására, egy egyedülálló ökoszisztéma alapját képezik (lenti ábra). Ez az ökoszisztéma teljesen elkülönül a felszíni fotoszintézistől. Rákokat, kagylókat, halakat és óriás csőférgeket találtak ezeken a szélsőséges helyeken.

A hidrotermális nyílásokat magyarázó videó jó felvételekkel itt látható: http://www.youtube.com/watch?v=rFHtVRKoaUM.

Lekcióösszefoglalók

• Az óceánokban óriási az élet sokfélesége: baktériumok, planktonok, gerinctelenek és gerincesek, amelyek közé tartoznak a halak, hüllők, tengeri madarak és emlősök.
• A fotoszintézis és a kemoszintézis két nagyon különböző módon hozza létre a táplálék energiáját.
• A planktonok apró, szabadon lebegő növények (fitoplankton) vagy állatok (zooplankton).
• Minden tengeri élőlénynek specializálódnia kell az óceáni környezet zord körülményeihez, amelyben él.

Kérdések

1. Mi a gerinctelen? Nevezzen meg két típust.
2. Milyen szerepet játszik a fitoplankton az óceáni ökoszisztémákban?
3. Ha a halaknak oxigénre van szükségük az élethez, miért nem tudnak a szárazföldön túlélni?
4. A jegesmedvék tengeri emlősök vagy szárazföldi állatok, mint a többi medve. Mi a véleménye?
5. Melyik az óceáni élőlények négy fő élőhelye?
6. Írd le azokat az alkalmazkodási módokat, amelyekkel egy zátonyon élő élőlény rendelkezhet. Miben különbözhetnek ezek az alkalmazkodások egy olyan organizmustól, amely a nyílt óceánban él?
7. Írd le az óceáni ökoszisztémák fenntartásának fontosságát.

Megfontolandó pontok

• Hogyan lép kölcsönhatásba az óceán a légkörrel?
• Hogyan szállítja az energiát a bolygó körül, és ez hogyan befolyásolja a földi életet?
• Milyen hatással lenne a szennyezés az óceánokra?