Франц Фукарек - Растительный мир Земли. Т.2

В предыдущих разделах книги мы уже неоднократно говорили о воздействии человека на естественный растительный покров. Уже столетия назад люди научились использовать очень многие растения для своих нужд и тем самым влияли на окружавшие их растительные сообщества, изменяя их. В морях же это влияние проявилось гораздо слабее, ибо человек до сих пор использует лишь немногие морские растения. Не удивительно и то, что большинство из нас почти не знает растения, обитающие в море. Одну из причин этого, пожалуй, можно усмотреть в том, что Мировой океан заселен совершенно иными растениями, чем те, что обитают на суше. Если растительный покров земной суши образован преимущественно высшими растениями, то среди морских растений преобладают водоросли. Всего около 40 из 30 000 видов растений, встречающихся в морях, представляют отдел цветковых растений; все они принадлежат классу однодольных и известны под названием "морская трава". Мхов и папоротников в морях нет. Водоросли не обнаруживают расчленения тела на корни, стебли и листья — основные органы высших растений. Однако морфологически они весьма разнообразны. Сошлемся хотя бы на их размеры: мелкие одноклеточные формы измеряются тысячными долями миллиметра, тогда как гигантские бурые водоросли тропических морей могут достигать более чем 100-метровой длины.

Неспециалисту, вероятно, трудно даже вообразить, сколь велико многообразие населяющих море растительных организмов и сколь плотно они заселяют разные участки его толщи. Простому наблюдателю, прогуливающемуся по берегу моря в полосе прибоя, прежде всего бросаются в глаза лишь выброшенные на берег крупные водоросли: фукусы пузырчатый и пильчатый, делессерия и многометровые шнуры хорды. (Большее впечатление производит знакомство с морскими растениями, если плыть под водой в маске и с дыхательной трубкой.) Такие весьма поверхностные наблюдения могут привести к выводу, будто важнейшими производителями органических веществ в море оказываются именно крупные водоросли. На самом же деле крупные водоросли заселяют очень ограниченную часть Мирового океана. Поскольку они должны прикрепляться к твердому грунту, их можно встретить только у скалистых и каменистых морских берегов. Они не могут поселяться в прибрежных водах там, где берега песчаные или илистые. Кроме того, количество света, необходимое для их развития, они могут получить только на относительно небольших глубинах, самое большее на глубине до 150 м.

Однако на долю морских мелководий, где глубина не превышает 200 м, приходится всего около 7,8% площади Мирового океана. Это означает, что большую часть растительного мира морей и океанов представляют свободно парящие в воде мелкие водоросли. Согласно подсчетам, годовая продуктивность крупных водорослей характеризуется величиной 0,2•10 9т, а планктонных водорослей, живущих в открытом океане, — 550•10 9т сырого веса. Чтобы оценить значение свободно парящих в воде водорослей, остановимся на этой группе организмов подробнее.

Понятие "планктон" в 1887 г. ввел гидробиолог Виктор Гензен для обозначения всех живых существ, которые свободно парят в толще воды и могут быть перемещены морскими течениями. Термин ведет свое происхождение от греческого слова, обозначающего "блуждающий" или "дрейфующий" (как в "Одиссее" Гомера).

Как полагают, о существовании планктона известно уже несколько столетий. Так, еще Антон Левенгук (1632 — 1723) описал некоторые планктонные организмы, которые он наблюдал при проведении исследований с помощью микроскопа. А Чарлз Дарвин (1809 — 1882) во время путешествия на корабле "Бигль" (1831 — 1836) применял сеть из тонкого газа с крупными просветами для сбора планктонных организмов. Однако эти его исследования не были опубликованы, поэтому изобретателем планктонной сети считают немецкого естествоиспытателя Иоганнеса Мюллера (1801 — 1858). В 1845 г. по его заказу из тончайшего шелкового газа, применяющегося и в наши дни на мельницах для просеивания муки, была изготовлена сеть конической формы, через которую он пропускал зачерпнутую воду. Позднее Мюллер стал буксировать такую сеть в воде за движущимся кораблем: таким способом он хотел собрать лишь личинки иглокожих и был изумлен разнообразием форм, которое обнаружил под микроскопом. С тех пор планктонные сети из "мюллеровского" газа составляют важнейшую часть оборудования, используемого при изучении планктона. Новое направление научных исследований вскоре нашло многих приверженцев. Эрнст Геккель (1834 — 1919), следуя совету Иоганнеса Мюллера, посвятил свою научную деятельность этому разделу биологии моря и остался ему верен до конца своих дней. В 1872 — 1876 гг., еще до того, как В. Гензен ввел в науку понятие "планктон", корабль "Челленджер" совершил кругосветное плавание для изучения жизни моря, причем исследованию планктона отводилось большое место. С тех пор о планктоне было получено множество ценных сведений, заслуживающих того, чтобы познакомиться с ними поближе.

Планктонная сеть на борту научно-исследовательского судна

В состав планктона входят как животные (зоопланктон), так и растительные (фитопланктон) организмы. Критерии для подразделения их на разные группы в зависимости от размеров были выбраны произвольно. Все организмы, которые можно различить в воде невооруженным глазом, принято считать макропланктоном. Помимо многих известных животных, таких, как медузы, сальпы и мелкие рачки, сюда относят саргассовые водоросли (из отдела бурых водорослей), свободно плавающие у поверхности воды в Саргассовом море. Формы, которые можно извлечь из воды, пропуская ее через планктонную сеть с мелкими просветами, и которые имеют размеры 20 — 500 мкм, называют микропланктоном. Эту группу нередко именуют также "сетевым" планктоном. Под названием "нанопланктон" объединяют организмы, которые можно извлечь из пробы воды только с помощью центрифуги. Их размеры составляют 5 — 20 мкм. И наконец, к группе ультрапланктона относят организмы, не превышающие 5 мкм.

Морской фитопланктон состоит из представителей немногих крупных систематических групп водорослей. Повсеместно в морях большую роль играют кремнистые, или диатомовые, водоросли (диатомеи), в прохладных и холодных морях они даже доминируют. Панцирь их клеточной оболочки состоит из двуокиси кремния (кремнезема). Клеточная оболочка представляет собой как бы коробочку из двух частей (створок), одна из них — энитека, — словно крышка, охватывает другую — гипотеку. Как общая форма створок, так и присущие им многочисленные поры, щели, ряды шипиков и другие мельчайшие скульптурные элементы специфически характерны для разных диатомей. Поэтому систематика диатомей — это систематика створок их клеток.