Cele lekcji

• Opisać różne typy organizmów oceanicznych.
• Opisać interakcje pomiędzy różnymi organizmami oceanicznymi.

Słownictwo

• chemosynteza
• wentylator hydrotermalny
• bezkręgowce
• fitoplankton
• plankton
• podstawowa produktywność.
• prymitywna produktywność
• pływy
• bezkręgowce
• zakoplankton

Wprowadzenie

Oceany są surowym miejscem do życia. W strefie międzypływowej, warunki zmieniają się szybko, jak woda obejmuje i odkrywa region i fale uderzają na skałach. Większość środowisk na morzu jest zimna, a na każdej głębokości pod powierzchnią panuje bardzo wysokie ciśnienie. Poza strefą fotyczną, ocean jest całkowicie czarny. Organizmy przystosowały się do tych warunków na wiele interesujących i skutecznych sposobów. Rozmiar i różnorodność różnych siedlisk oznacza, że oceany są domem dla dużej części całego życia na Ziemi.

Typy organizmów oceanicznych

Najmniejsze i największe zwierzęta na Ziemi żyją w oceanach. Jak myślisz, dlaczego oceany mogą utrzymać duże zwierzęta?

Zwierzęta morskie oddychają powietrzem lub pobierają tlen z wody. Niektóre z nich pływają na powierzchni, a inne nurkują w głębinach oceanu. Istnieją zwierzęta, które zjadają inne zwierzęta, a rośliny wytwarzają pokarm ze światła słonecznego. Kilka dziwacznych stworzeń rozkłada substancje chemiczne, aby wytworzyć pożywienie! Poniższa sekcja dzieli życie oceaniczne na siedem podstawowych grup.

Plankton

Plankton to organizmy, które nie potrafią pływać, ale unoszą się na wodzie wraz z prądem. Słowo „plankton” pochodzi z języka greckiego i oznacza wędrowca. Większość planktonu są mikroskopijne, ale niektóre są widoczne gołym okiem (rysunek poniżej).

Fitoplankton są małe rośliny, które sprawiają, że jedzenie przez fotosyntezę. Ponieważ potrzebują światła słonecznego, fitoplankton żyje w strefie fotycznej. Fitoplankton jest odpowiedzialny za około połowę całkowitej produktywności pierwotnej (energii pokarmowej) na Ziemi. Podobnie jak inne rośliny, fitoplankton uwalnia tlen jako produkt odpadowy.

Wideo statku badawczego pobierającego próbki planktonu można zobaczyć tutaj: http://www.youtube.com/watch?v=mQG4zAoh6xc.

Zooplankton, czyli plankton zwierzęcy, zjada fitoplankton jako swoje źródło pożywienia (rysunek poniżej). Niektóre zooplankton żyją jako plankton przez całe swoje życie, a inne są młodocianymi formami zwierząt, które przyczepiają się do dna jako dorosłe. Niektóre małe bezkręgowce żyją jako zooplankton.

Rośliny i glony

Nieliczne prawdziwe rośliny występujące w oceanach obejmują trawy słonych bagien i drzewa namorzynowe. Chociaż nie są one prawdziwymi roślinami, duże glony, które są nazywane wodorostami, również wykorzystują fotosyntezę do produkcji żywności. Rośliny i wodorosty znajdują się w strefie neritowej, gdzie przenika światło, którego potrzebują, aby mogły fotosyntetyzować (rysunek poniżej).

Bezkręgowce morskie

Różnorodność i liczba bezkręgowców, zwierząt bez kręgosłupa, jest naprawdę niezwykła (rysunek poniżej). Bezkręgowce morskie obejmują ślimaki morskie, ukwiały morskie, rozgwiazdy, ośmiornice, małże, gąbki, robaki morskie, kraby i homary. Większość z tych zwierząt występuje w pobliżu brzegu, ale można je znaleźć w całym oceanie.

KQED: Amazing Jellies

Jellies to stworzenia z innego świata, które świecą w ciemności, bez mózgu lub kości, niektóre ponad 100 stóp długości. Wraz z wieloma innymi obszarami oceanu, żyją one tuż przy wybrzeżu Kalifornii. Dowiedz się więcej na: http://science.kqed.org/quest/video/amazing-jellies/.

Ryby

Ryby są kręgowcami; mają kręgosłup. Jakie są niektóre z cech, które ryby mają, że pozwala im żyć w oceanach? Wszystkie ryby mają większość lub wszystkie z tych cech.

• Płetwy, dzięki którym mogą się poruszać i sterować.
• Łuski do ochrony.
• Skrzela do pobierania tlenu z wody.
• Pęcherz pławny, który pozwala im wznosić się i opadać na różne głębokości.
• Ektotermia (zimnokrwistość), dzięki której ich ciała mają taką samą temperaturę jak otaczająca je woda.
• Bioluminescencja: światło powstałe w wyniku reakcji chemicznej, które może przyciągać ofiary lub towarzyszy w ciemnym oceanie.

Wśród ryb znajdują się sardynki, łososie i węgorze, a także rekiny i płaszczki (które nie mają pęcherzy pławnych) (rysunek poniżej).

Gady

Tylko kilka rodzajów gadów żyje w oceanach i żyją one w ciepłych wodach. Dlaczego gady są tak ograniczone w ich zdolności do życia w morzu? Żółwie morskie, węże morskie, krokodyle słonowodne i legwany morskie, które można znaleźć tylko na wyspach Galapagos, podsumowują grupy gadów morskich (rysunek poniżej). Węże morskie rodzą żywe młode w oceanie, ale żółwie, krokodyle i legwany morskie składają jaja na lądzie.

Ptaki morskie

Wiele rodzajów ptaków jest przystosowanych do życia w morzu lub na brzegu. Kilka z nich zostało przedstawionych: (rysunek poniżej).

Ssaki morskie

Jakie są wspólne cechy ssaków? Ssaki to endotermiczne (ciepłokrwiste) kręgowce, które rodzą żywe młode, karmią je mlekiem, mają włosy, uszy i kość szczękową z zębami.

Jakie cechy mogą mieć ssaki, aby być przystosowane do życia w oceanie?

• Do pływania: opływowe ciała, śliska skóra lub włosy, płetwy.
• Do ciepła: futro, tłuszcz, wysokie tempo przemiany materii, mała powierzchnia w stosunku do objętości, wyspecjalizowany układ krwionośny.
• Do zasolenia: nerki wydalające sól, nieprzepuszczalna skóra.

Pięć typów ssaków morskich przedstawiono na rysunku: (rysunek poniżej).

KQED: Into the Deep with Elephant Seals

Tysiące północnych fok słoniowych – niektóre ważące do 4,500 funtów – dokonują corocznej migracji, aby rozmnażać się każdej zimy w Año Nuevo State Reserve w Kalifornii. Biolodzy morscy używają zaawansowanych technologicznie narzędzi, aby zgłębić tajemnice tych niesamowitych stworzeń. Dowiedz się więcej na: http://science.kqed.org/quest/video/into-the-deep-with-elephant-seals/.

Interakcje wśród organizmów oceanicznych

W poprzedniej części krótko omówiono przystosowania, jakie różne typy organizmów mają do życia w oceanie. Spojrzenie na kilka różnych siedlisk, w których żyją organizmy, może jeszcze bardziej skupić się na tych ważnych adaptacjach.

Pływy

Wielkie bogactwo życia znajduje się w strefie międzypływowej (rysunek poniżej). Fale o wysokiej energii uderzają w organizmy żyjące w tej strefie i dlatego muszą one być przystosowane do uderzających fal i wystawienia na działanie powietrza podczas odpływów. Twarde muszle chronią przed uderzeniami fal, a także przed wysychaniem, gdy zwierzę znajduje się nad wodą. Silne zaczepy utrzymują zwierzęta zakotwiczone w skale.

W basenie pływowym, jak na zdjęciu, jakie organizmy występują w tym miejscu i jakie szczególne przystosowania mają do tej strefy? Małże w lewym górnym rogu mają twarde muszle dla ochrony i zapobiegania wysychaniu, ponieważ często nie są przykryte wodą. Ukwiały morskie w prawym dolnym rogu są częściej zanurzone i mają silne umocowania, ale mogą się zamykać podczas odpływu.

Wiele młodych organizmów zaczyna swoją przygodę w ujściach rzek, więc muszą być przystosowane do szybkich zmian zasolenia.

Refy

Koralowce i inne zwierzęta osadzają węglan wapnia, tworząc rafy skalne w pobliżu brzegu. Rafy koralowe to „lasy deszczowe oceanów” o ogromnej różnorodności gatunkowej (rysunek poniżej).

Refy mogą tworzyć ciekawe kształty w oceanach. Pamiętaj, że gorące miejsca tworzą wulkany na dnie morza. Jeśli te wulkany wznoszą się ponad poziom morza, stając się wyspami, i jeśli występują w wodach tropikalnych, utworzą się na nich rafy koralowe. Ponieważ wulkany są stożkami, rafa tworzy się w okręgu wokół wulkanu. Gdy wulkan schodzi z gorącego miejsca, skorupa ochładza się. Wulkan ustępuje, a następnie zaczyna erodować (rysunek poniżej).

W końcu pozostaje tylko wyspa rafowa zwana atolem. Wewnątrz rafy znajduje się laguna (rysunek poniżej).

Refa koralowa znajduje się blisko brzegu, a więc podlega zanieczyszczeniom pochodzącym z lądu. Zwierzęta koralowe są bardzo wrażliwe na temperaturę i rafy na całym świecie są podkreślił z rosnących temperatur oceanicznych.

Some filmy o zagrożeniach dla raf koralowych można znaleźć na: National Geographic Videos, Environment Video, Threats to Animals, http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/.

• Refy koralowe
• Belize’s Coral Reef

Oceanic Zone

Otwarty ocean to ogromny obszar. Żywność albo zmywa się z lądu, albo jest tworzona przez fotosyntetyzujący plankton. Zooplankton i większe zwierzęta żywią się fitoplanktonem i sobą nawzajem. Większe zwierzęta, takie jak wieloryby i gigantyczne grupery mogą żyć całe życie w otwartej wodzie.

Jak ryby przeżywają w najgłębszym oceanie? Nieliczne gatunki, które żyją na największych głębokościach, są bardzo wyspecjalizowane (rysunek poniżej). Ponieważ rzadko można znaleźć posiłek, ryby te zużywają bardzo mało energii; poruszają się bardzo mało, oddychają powoli, mają minimalną strukturę kości i powolny metabolizm. Ryby te są bardzo małe. Aby zmaksymalizować szansę na zdobycie posiłku, niektóre gatunki mogą mieć szczęki, które rozwierają się, aby przyjąć większą rybę, lub składane do tyłu zęby, aby utrzymać ofiarę przed ucieczką.

Wiele filmów związanych z oceanami można znaleźć w dziale National Geographic Videos, Environment Video, Habitat, Ocean: http://video.nationalgeographic.com/video/player/environment/. Tylko kilka z nich jest wymienionych poniżej.

• Jak możemy wiedzieć, co żyje w oceanie jest w „Deep-Sea Robo Help”
• Niektóre z wyników Spisu Życia Morskiego zostały wydane i są omawiane w „Record-Breaking Sea-Creature Surveys Released”
• Bioluminescencja jest powszechna w oceanach i widoczna w „Why Deep Sea Creatures Glow”

Hydrothermal Vents

Na grzbietach śródoceanicznych przy otworach hydrotermalnych, bakterie, które wykorzystują chemosyntezę do pozyskiwania energii z pożywienia, stanowią podstawę unikalnego ekosystemu (rysunek poniżej). Ten ekosystem jest całkowicie oddzielony od fotosyntezy na powierzchni. Krewetki, małże, ryby i gigantyczne robaki rurowe zostały znalezione w tych ekstremalnych miejscach.

Film wyjaśniający działanie kominów hydrotermalnych z dobrym materiałem zdjęciowym można zobaczyć tutaj: http://www.youtube.com/watch?v=rFHtVRKoaUM.

Lesson Summaries

• Oceany mają ogromną różnorodność życia: bakterie, plankton, bezkręgowce i kręgowce, które obejmują ryby, gady, ptaki morskie i ssaki.
• Fotosynteza i chemosynteza tworzą energię pokarmową na dwa bardzo różne sposoby.
• Plankton to drobne swobodnie pływające rośliny (fitoplankton) lub zwierzęta (zooplankton).
• Wszystkie organizmy morskie muszą być wyspecjalizowane do surowych warunków środowiska oceanicznego, w którym żyją.

Pytania przeglądowe

1. Co to jest bezkręgowiec? Wymień dwa rodzaje.
2. Jaka jest rola fitoplanktonu w ekosystemach oceanicznych?
3. Jeśli ryby potrzebują tlenu do życia, dlaczego nie mogą przetrwać na lądzie?
4. Czy niedźwiedzie polarne są ssakami morskimi, czy zwierzętami lądowymi, jak wszystkie inne niedźwiedzie. Jakie jest Twoje zdanie na ten temat?
5. Jakie są cztery główne siedliska organizmów oceanicznych?
6. Opisz przystosowania, jakie może mieć organizm żyjący w rafie koralowej. Jak te adaptacje mogą się różnić od organizmów żyjących w otwartym oceanie?
7. Opisać znaczenie utrzymania ekosystemów oceanicznych.

Punkty do rozważenia

• Jak ocean oddziałuje z atmosferą?
• Jak energia jest przenoszona wokół planety i jak to wpływa na życie na Ziemi?
• Jaki byłby wpływ zanieczyszczeń na oceany?

.