Мы живем на планете Земля, которую правильней было бы называть «планета Океан». Посмотрите на глобус, и вы увидите, что четыре пятых его поверхности закрашено голубой краской. Если жизнь на Земле эндогенного происхождения и связана с вулканической деятельностью, то именно в водной среде она могла зародиться и развиваться, переходя от низших форм развития к высшим. До сих пор не разгадана одна из главных тайн мироздания – солевой состав человеческой крови тождествен солевому составу океанской воды. Не так давно в океане была обнаружена новая форма жизни на Земле. Ее открытие стало возможным только после создания и освоения новой техники глубоководных исследований в океанах – подводных обитаемых аппаратов. Почему же человек с незапамятных времен пытается проникнуть в океанские глубины и тайны? Недаром говорят, что океан обладает какой-то невероятной силой притяжения. Почему мы бросаем домашний уют, семью, родную землю, поднимаемся на палубы кораблей, поднимаем парус и устремляемся в безграничный океан? Почему можем часами сидеть на океанском берегу, всматриваясь в эту бесконечную синюю даль?
Океан. С давних времен он неизменно привлекал к себе человеческое воображение. Кто из нас в детстве не зачитывался книгами о морских и океанских экспедициях, не мечтал стать мореплавателем, на белокрылых парусниках открывать новые земли? Прошли столетия, и эпоха Великих географических открытий как будто закончилась. Океанские просторы стали привлекать людей сами по себе, как источник несметных богатств и тайн. Но только сейчас, в начале XXI века, ученые окончательно поняли, что вся жизнь человеческой цивилизации – ее возникновение, развитие и завтрашний день – неразрывно связана с глубинами Мирового океана.
В Институте океанологии имени П.П. Ширшова РАН, в котором я работаю более сорока лет, в вестибюле первого этажа неизменно привлекает внимание посетителей уникальный экземпляр латимерии – древней кистеперой рыбы. До сих пор такие рыбины вылавливаются в Индийском океане в районе Коморских островов. Расположенное здесь государство – Союз Коморских Островов – даже объявило их своим национальным достоянием. Отдельные экземпляры латимерии достигают более двух метров в длину и весят более 95 килограммов. Рыба, выставленная в фойе нашего института, была приобретена в 1974 году во время одной из экспедиций его тогдашним директором академиком Андреем Сергеевичем Мониным (1921-2007).
Люди с давних времен пытались освоить океанские просторы. В 1452 году родился один из самых удивительных людей на нашей планете – Леонардо да Винчи. Он был не только выдающимся художником, архитектором, скульптором, но и изобретателем, намного опередившим свое время. В частности, именно великий Леонардо предложил проекты изобретений, которые мы сейчас называем вертолетами, танками. В их число входит также и подводный колокол, позволявший спускаться на изрядную для того времени глубину. Водолазный костюм, изобретенный им, позволял находиться под водой продолжительное время. Трубки, выходившие из скафандра на поверхность, были защищены поддерживающим плавниковым устройством.
Однако проникать на большие глубины люди начали сравнительно недавно – чуть более ста лет назад. Первый спуск в батисфере был осуществлен итальянцем Бальзамелло в Средиземном море в 1892 году на глубину 165 метров. Максимальная глубина погружения при помощи батисферы, была достигнута в 1949-м и составляет 1375 метров.
Идея построить глубоководный аппарат, способный достичь предельных океанских глубин в 6-8 километров, пришла швейцарскому ученому Огюсту Пикару (1884-1962) накануне Второй мировой войны. Первый подобный аппарат, получивший название батискаф, был построен им в 1948 году. С помощью батискафов отважные исследователи смогли освоить глубочайшие точки Мирового океана.
Следующим этапом проникновения в тайны планеты Океан стало строительство подводных обитаемых аппаратов, маленьких субмарин с научными экипажами. Их использование капитаном Кусто, академиком Александром Петровичем Лисицыным, Героем России Анатолием Михайловичем Сагалевичем и другими зарубежными и отечественными учеными, перевернуло наши прежние представления об океане как колыбели жизни на Земле, а также о возможности ее продолжения в океанских глубинах, если вдруг, не дай Бог, на суше она прекратится.
За зеленым стеклом батискафа,
От высокого солнца вдали,
Проплывают огромные скалы
На подводных просторах Земли.
И в луче напряженного света
Я взираю, прижавшись к стеклу,
На обширную эту планету,
Погруженную в холод и мглу.
Там на фоне клубящейся хмари
Нас локатором отыскав,
Молча смотрят подводные твари
На светящийся батискаф.
Смотрят рыбы большими глазами,
Что приучены к жизни ночной.
Так смотрели бы, верно, мы сами
На посланцев планеты иной.
Хорошо, если души могли бы,
Нас покинув в назначенный час,
Воплотиться в подобие рыбы
С фонарями светящихся глаз;
Чтобы плавать им вместе со всеми
В этой горько-соленой среде,
Где не властно всесильное время
В недоступной теченью воде.
Существование жизни на Земле – одно из главных отличий нашей планеты от других планет Солнечной системы, и, возможно, не только ее одной. До настоящего времени все попытки обнаружить признаки жизни вне Земли оказались тщетными. Вместе с тем происхождение жизни остается одной из главных загадок естествознания и мироздания, по значимости сравнимой лишь с существованием самой Вселенной. Одним из основных условий наличия или отсутствия жизни на той или иной планете является существование воды в жидком виде. К примеру, ученые все стараются найти ответ на вопрос: была ли жизнь на Марсе? На поверхности «красной планеты» работает американская автоматическая научная станция Curiosity (в переводе – «Любопытство») – марсоход, который пытается обнаружить следы замерзшей воды. Ведь если когда-то на Марсе была вода, то вполне вероятно, что была и жизнь.
Первые признаки появления жидкой воды на поверхности Земли связаны с изучением железистых кварцитов в породах юго-западной части Гренландии, крупнейшего острова на нашей планете, расположенного на северо-востоке Северной Америки, омываемого Атлантическим и Северным Ледовитым океанами. Первоначально Земля была лишена как газовой, так и водной оболочки. Но по мере остывания раскаленной планеты возникла вода. Водяной пар тогда окутал ее как кипящий чайник. Чтобы появилась жидкая вода, температура земной поверхности должна была снизиться до ста градусов. Именно об этом факте свидетельствуют найденные железистые кварциты.
Большинство теорий и представлений ученых о возникновении жизни на Земле связаны с Мировым океаном. Скорее всего, жизнь зародилась именно в его глубинах, где была возможность укрыться от жесткого космического радиоактивного излучения. Не случайно поэтому именно с океаном связано появление жизни на нашей планете в мифологии почти всех народов мира.
Так, согласно древнеегипетским «Текстам пирамид», которые покрывают стены внутренних помещений усыпальниц фараонов, построенных где-то между 2350 и 2175 годами до нашей эры, «в начале мира не существовало ничего, кроме бездны первобытных вод, чье имя Нун. В те времена не было еще ни Неба, ни Земли, ни людей, боги еще не родились, и не существовало смерти. В воде плавал Дух первобытного бога Атума, который носил в себе животворящую силу существ и предметов». Согласно Библии, в начале Сотворения Мира тоже была вода: «В начале сотворил Бог небо и землю. Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною, и Дух Божий носился над водою» . Заметьте, именно над водою, а не над сушей. В мифах африканского племени догонов один из первых богов Номмо, являющийся хранителем и покровителем духовных начал человечества, первоначально имел форму рыбы и жил в воде.
Одного из главных шумерских богов Энлиля обычно изображали в виде огромной рыбы. Согласно шумерским хроникам, он первым появился на Земле, куда приводнился. Энлиль долго жил в воде, а когда наконец решился ступить на землю, то был наполовину человеком – наполовину рыбой, пока полностью не стал человеком. В древнеиндийской мифологии именно рыба является первой из десяти воплощений Вишну, одного из важнейших и наиболее почитаемых в индуизме богов. Оаннес, халдейский Спаситель, изображался с головой и телом рыбы.
Рыба постоянно присутствовала в символике Иисуса Христа и стала его первой монограммой, да и само имя «Иисус» на древнегреческом означало «рыба». Согласно мифам догонов, африканского народа, живущего на юго-востоке Мали, внутриутробный зародыш уподоблен рыбе. Новорожденный – это рыба, которая выходит из родовых вод. В тексте говорится также о жабрах зародыша. Таким образом, в большинстве мифов человек своим происхождением связан с рыбой.
И мы когда-то были рыбы
И населяли тонкий слой
В расселинах горячей глыбы,
Что именуется Землей.
И нас питала эта влага,
Вскипающая под винтом,
Лишь постепенно, шаг за шагом,
На сушу вышли мы потом.
Об этом помню постоянно
Над крутизной морских глубин.
Милее мне, чем обезьяна,
Сообразительный дельфин.
И я, не знаю, как другие,
Испытываю близ морей
Подобье странной ностальгии
По давней родине моей.
Когда циклон гудит за шторой,
Всмотритесь в утренний туман:
Зовет назад, в свои просторы,
Наш прародитель Океан.
И, словно часть его здоровья,
Дарованная навсегда,
Стучится в жилах наших кровью
Его соленая вода.
Не так давно в океане была обнаружена новая форма жизни на Земле. Ее открытие стало возможным только после создания и освоения новой техники глубоководных исследований в океанах – подводных обитаемых аппаратов, а также в результате геологического изучения системы срединно-океанических хребтов. В 1981 году американский зоолог доктор Мередит Л. Джонс дал первое описание новой группы беспозвоночных – гигантских подводных червей – вестиментифер, достигающих более двух с половиной метров в длину. Первый вестиментифер был добыт подводным аппаратом «Deepstar», принадлежащим военно-морским силам США, в 1966 году на континентальном склоне Калифорнии на глубине 1125 метров неподалеку от рифтовой зоны Восточно-Тихоокеанского срединного поднятия. В последующие годы эти животные были изучены как американскими, так и российскими учеными. Их заспиртованные экземпляры, отобранные в 1986 году в районе подводного хребта Хуан-де-Фука в бассейне Гуаймас в Калифорнийском заливе с борта подводных обитаемых аппаратов «Пайсис» и «Мир», можно увидеть в лабораториях Института океанологии.
Эти черви живут в так называемых гидротермальных биотопах на больших океанских глубинах в зонах упомянутых выше срединных хребтов, где из трещин в океанском дне восходят вверх потоки горячей воды с температурой до 300 градусов, насыщенной растворенными в ней металлами, сероводородом и метаном. Места выхода этих гидротермальных вод можно увидеть из иллюминатора подводного аппарата: они курятся черным дымом из-за обилия в потоках тяжелых металлов, потому их называют «черные курильщики». Особенностью вестиментифер является то, что, в отличие от всех других видов животных и растений, которые связаны с кислородно-углеродным циклом, эти существа питаются серой и выделяют азот. Они не фитотрофные, как все другие обитатели нашей планеты, а хемотрофные. Эти огромные беспозвоночные трубчатые черви, не имеющие кишечного аппарата, являются ранее неизвестной формой жизни на Земле, которая, как знать, через миллиарды лет может стать основой новой цивилизации.
Интересно, что эпиграфом к книге В.В. Малахова и С.В. Галкина «Вестиментиферы», первой отечественной монографии, посвященной этим таинственным существам, стало мое стихотворение:
В глубинах ночных океана,
Куда не дотянемся мы,
Из черного дна постоянно
Крутые восходят дымы.
Среди закипающей черни,
Рождающей множество руд,
Огромные плоские черви
В горячих рассолах живут.
Едят они серу на ужин,
Вкушая от этих щедрот.
Здоровью их даром не нужен
Полезный для нас кислород.
И в час, когда вспыхнет пожаром
Земная недолгая плоть,
И ядерным смертным ударом
Людей покарает Господь,
И солнце погаснет, и реки
Покроются пепельным льдом,
Они лишь освоят навеки
В наследство полученный дом.
И станут на цепкую лапу,
Что станет позднее ногой, -
Начало другого этапа,
И будущей жизни другой.
Что же касается проблемы зарождения жизни на Земле, то если отвлечься от божественной идеи ее возникновения, следует признать, что только начало XXI столетия с его глубоководными исследованиями, открывшими на планете новые формы жизни, о которых мы раньше ничего не знали, с изучением генома человека и многого другого, заставляет нас задуматься о том, что мы только сейчас шаг за шагом приближаемся к решению этой проблемы.
Одна из самых больших загадок – почему наша кровь имеет тот же состав, что и морская вода? Ведь что такое кровь? Это – жидкая ткань, циркулирующая в кровеносной системе и у нас, и у позвоночных животных. Она состоит из плазмы и форменных элементов – эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Красный цвет крови придает гемоглобин, который содержится в эритроцитах. Кровь переносит кислород от органов дыхания к тканям и углекислый газ от тканей к органам дыхания, доставляет питательные вещества из органов пищеварения к тканям. Кровь характеризуется относительным постоянством химического состава. Неслучайно, что состав человеческой крови по своему химическому содержанию совершенно адекватен составу океанской воды. Это еще одно косвенное свидетельство в пользу того, что жизнь на Земле произошла из океана.
Интерес к возникновению жизни на Земле не мог не привести к поискам жизни по форме похожей на нашу на похожих такой же жизни во Вселенной. Когда искали следы жизни на других планетах, то прежде всего ученых интересовали следы воды, поскольку вода – это жизнь, и даже замерзшая вода – это следы прошлой жизни. Так, на одном из спутников Юпитера, Европе, были найдены замерзшие океаны, а это значит, что там когда-то могла быть жизнь. Гипотеза о наличии воды на других планетах, как признаке жизни, может иметь реальную основу, как на уже упомянутом Марсе. Есть ряд моделей и наблюдательных данных, которые утверждают, что вода может находиться под поверхностью «красной планеты». Механизм может быть очень простым: внутреннее тепло планеты, в частности вулканическое, может прогревать вечную мерзлоту, и под поверхностью Марса могут образовываться водоемы. По-видимому, если где-то во Вселенной и есть жизнь, то она существует на водно-углеродной основе, как на Земле. Но считать, что там существуют такие же формы жизни, нет никаких оснований. Они могут быть совершенно другими. Например, такими, как их изображают в фантастических романах и фильмах об инопланетянах. Химическая же основа должна быть аналогична земной.
В самом начале этой главы мы говорили о зарождении жизни в океане в виде бактерий, которым для существования не нужно ни солнца, ни кислорода. Остается открытым вопрос: продолжится ли жизнь на Земле после глобальной катастрофы? Как считает специалист по вестиментиферам заведующий лабораторией донной фауны океана Института океанологии доктор биологических наук Андрей Викторович Гебрук, все развитые формы жизни в океане, в том числе и вестиментиферы, погибнут в случае катастрофы глобального масштаба. А вот бактериальные формы, к примеру те, которые встречаются в экзотермальных системах, имеют очень большой шанс сохраниться и стать той основой, тем генетическим материалом, который даст начало новой эволюции. Эти бактерии можно считать гарантом продолжения жизни на нашей планете. Жизни, о которой нам пока, конечно, ничего не известно.
В Марианской глубокой впадине
Обитают не год, не два
Неизвестные миру гадины,
Мягкотелые существа.
Там живут, говорят ученые,
В темноте, где не видит глаз,
Осьминоги – мутанты черные,
Что схарчат батискаф на раз.
Там в пучине, всегда ночующей,
Где блуждающие леса,
Трехголовые бродят чудища,
Разгрызающие троса.
И меняются поколения,
Подавая другим пример,
Не боящиеся давления
Больше тысячи атмосфер.
Допотопные поколения,
На планете оставив след,
Перейдут они в наступление
Через несколько тысяч лет.
И когда мы по-настоящему
С вами примемся умирать,
Снова выйдут на сушу ящеры
И заселят ее опять.
Вот и получается, что Океан – колыбель жизни на Земле. И сколько бы человечество ни занималось проблемами суши, все равно мы все – экипаж одного корабля в бурном океане времен, и очень важно проложить правильный курс через будущие столетия, чтобы жизнь на нашей планете продолжилась.
Смотрят звезды с высоты неотрывно,
Новорожденным желая удачи.
Я родился под созвездием Рыбы,
Это что-нибудь, наверное, значит.
В непроглядной черноте небосклона,
Все во власти первобытных утопий,
Их открыли жрецы Вавилона,
Размышляя о новом потопе.
Атлантиды припомнили гибель,
К небу руки воздевали сухие.
И назвали созвездие «Рыбы»,
Чтобы грозную задобрить стихию.
И, соленым обдавая дыханьем
Хрупкой суши каменеющий остов,
Волны пенились за зыбким барханом,
Аравийский охватив полуостров,
Где не спали пастухи до рассвета,
Наблюдая недвижно и немо,
Как смещается в созвездие это
Золотая звезда Вифлеема.
В черных тучах голубые разрывы
Над нахмуренным Финским заливом.
Я рожден под созвездием Рыбы,
И себя ощущаю счастливым.
Беспределен океан серебристый,
Породивший земную природу.
И крещенье, по-латыни – «баптиста»,
Означает «погружение в воду».
Всемирный день океанов – это день, который дает повод вспомнить о том, что Мировой океан является колыбелью жизни на нашей планете, 70% которой покрыто водой. Нужно не забывать о том, что ресурсы океана – это залог развития и дальнейшего существования цивилизации.
Роль мирового океана в регулировании климата трудно переоценить, она является системообразующей, ведь его воды - один из главных поглотителей углекислого газа. Ученые разделяют мировой водный бассейн на четыре больших океана: Атлантический, Индийский, Тихий и Северный Ледовитый.
Изучением океанов занимается океанология, а мировой океан является важным объектом научных исследований. Проникая все глубже в тайны океанов, ученые продолжают открывать новые формы морской флоры и фауны. Эти исследования имеют огромное значение для жизни и повышения благосостояния человека.
А воды Мирового океана – это один из главных поглотителей углекислого газа. На Международной конференции на высшем уровне, которая состоялась в 1992 году в Рио-де-Жанейро (Бразилия), был предложен новый праздник - Всемирный день океанов.
Океаны дают нам пищу, поэтому нужно принять как факт нашу зависимость от океанов и использование их в качестве источника питания для человечества.
Способы транспортировки, которые можно применять в океанах и атмосфере благодаря текучести среды, во многих отношениях превосходят наземный транспорт, но для эффективного их использования необходимы крупномасштабные исследования течений и ветров.
Океаны - важный источник минеральных ресурсов: от соли до таких экзотических элементов как магний, и от фосфатных удобрений до прозрачного песка.
Морская вода во всех фазах - жидкой, твердой и парообразной служит основной средой, через которую тепловая энергия распространяется по всей планете. Поэтому исследования погоды и климата теснейшим образом связано с изучением океанов.
Морская вода, благодаря её способности разлагать сложные молекулярные структуры, содержит практически все известные элементы. Однако сама сохраняет свою химическую стабильность, так что никогда не бывает ни слишком кислой, ни слишком щелочной. Эта "автоподстройка" играет важнейшую роль в способности морской воды поддерживать жизнь. Действительно только в океанах, как принято считать, возможно было развитие "живых" молекул на Земле.
Морская вода в силу своих абсорбционных свойств поглощает и выделяет газы, обмнеиваясь ими с атмосферой; тем самым она косвенно включена в процес переноса лучистой энергии, происходящей между землёй и космическим пространством.
Океаны занимают более 70% земной поверхности, и испарение воды из них превышает поступление её с атмосферными осадками, поэтому именно они приводят в действие гидрологический цикл - круговорот воды в природе, - от которого полностью зависит вся наземная жизнь. Океан и в тропиках, и вблизи полюсов - нагревается и остывает сверху вниз; его тепловой баланс почти полностью определяется процессами, происходящими только на его поверхности. Атмосферная же циркуляция наоборот приводится в действие снизу вверх, так как испаряющаяся морская вода поступает в атмосферу в основании воздушного столба.
Океаны в любой момент содержат значительную долю всей кинетической энергии, получаемой Землёй от Солнца. Иными словами, количество солнечной энергии, запасённой водным столбом с единичной площадью сечений, значительно превосходит величину этой энергии, содержащейся в равном по площади сечения столбе горных пород суши или атмосферного воздуха. Поэтому, пытаясь найти источники энергии, альтернативные минеральному топливу, мы должны основное внимание направить на океаны.
Океаны и суша распределены на земной поверхности несимметрично. Это обстоятельство, будучи результатом сложной геологической истории Земли, имеет важнейшее значение для динамики как океана, так и атмосферы; оно же решительно повлияло на развитие человечества.
Океаны предоставляют почти в 80 раз больше пространства для жизни, чем наземный мир. Однако из-за того, что жидкость, заполняющая океанические бассейны, способна легко перемешиваться - во времени и пространстве, - число различных видов организмов в океане гораздо меньше чем на суше.
Морская вода, благодаря её высокой удельной теплоёмкости, сохраняет сравнительно постоянную температуру, несмотря на то, что оказывается в весьма широком диапазоне условий - от тропических зон с их избыточным солнечным нагревом до полярных зон с избыточным охлаждением, происходящим также путём излучения. Постоянство температуры оказывает огромное влияние на образ жизни морских организмов, делая его, совершенно отличным от способа существования наземных видов.
Морская вода в тысячу раз плотнее воздуха, в котором обитает большинство наземных организмов, и поэтому формы жизни, существующие в океане, в среднем имеют значительно меньшие размеры, чем те, что встречаются на суше. Популярное изречение о том что "при такой жизни лучше быть маленьким", особенно подходит для условий жизни в море. Однако в океане живут и крупнейшие из животных, когда-либо обитавших на Земле, - синие киты.
Окраины океанических бассейнов, где суша встречается с морем, относятся к областям Земли с самой высокой продуктивностью органического вещества. Их продуктивность обусловлена тем, что это зоны сближения энергии и массы: океаны несут к своим берегам энергию волн, собираемую с обширных просторов водной поверхности, подверженной действию ветра, а реки несут химическое сырьё, без которого невозможна жизнь.
Люди также устремляются к окраинам океанов, не только создавая на побережье множество поселений, но и перенеся в заселённые прибрежные районы, большую часть всего органического материала, производимого сельским хозяйством, горными работами и промышленностью во внутренних областях материков.
Полярные океаны важнейшие области, обеспечивающие продолжение нашего существования, постоянство климата на Земле зависит от энергии перехода между жидкой и твёрдой фазами воды и от альбедо (способности отражать солнечные лучи) покрытых льдом частей океана.
В рамках этого обоснования исследований океана заключено великое множество сложных процессов: физических, биологических, химических, геологических, метеорологических и др. В ткань перечисленных процессов вплетается и человеческая деятельность. Задача океанологии - "распустить" эту ткань на отдельные нити, описать каждую нить качественно и количественно, а затем снова соединить их.
Наука утверждает, что мировой океан - это колыбель жизни на нашей планете. Однако, по необъяснимой причине, именно океан остается для человека самой загадочной и враждебной средой. Гигантские волны, рожденные полным штилем, смывают с лица земли целые континенты. Непознанные наукой подводные объекты по-хозяйски вмешиваются в нашу повседневную жизнь. Подводные города, оставленные своими таинственными обитателями много тысяч лет назад, поражают своей красотой и совершенством. И почти ежедневно мировой океан собирает свою смертельную дань человеческими жизнями, не оставляя шанса объяснить, во имя чего эти великие жертвы. Группа европейских ученых заинтересовалась рассказом о волнах-убийцах единственного выжившего матроса при таинственном исчезновении четырех российских кораблей с экипажами, и выяснила, что такое явление действительно существует. В рамках программы «Максимальная волна» радарные спутники европейского космического агентства исследовали поверхность мирового океана, и получили сенсационный результат. Только за три недели наблюдений спутники зафиксировали около десятка одиноких гигантских волн, которые возникали как будто ниоткуда, и горе было тем кораблям, которые оказывались у них на пути. Военные корабли НАТО неоднократно фиксировали подобные гигантские волны. Волны убийцы высотой до 30 метров возникают за считанные секунды даже в полнейший штиль, а затем так же быстро исчезают, уничтожив все, что попалось им на пути. Объяснить феномен блуждающих волн ученые не могут до сих пор, но все сходятся во мнении, что их появление результат каких-то мощных непознанных процессов, которые происходят в глубине океана. Что это за процессы, и кто гонит эту гигантскую волну неизвестно. Впрочем, гигантские волны убийцы тоже не дают ответ на таинственные исчезновения, и что заставляет моряков в панике бросаться за борт и расставаться с жизнью. Гигантская волна убийца уничтожает и судно, и моряков, но тогда как объяснить многочисленные случаи, когда корабль остается совершенно целым, даже чай в кают-компании не расплескивается, а люди таинственно исчезают. Первым научное объяснение этого мистического явления попробовал дать в 1937 году известный советский гидрофизик, академик В. Шулейкин. Якобы во всем виновато загадочное явление «Голос моря». Это такой гул, который человек не слышит, причем, достигает он 7 Гц, - это частота страха, это частота землетрясения. Перед землетрясением, сейсмодатчики тоже фиксируют инфразвук как издает голос моря - 7-7,3 Гц. Во время экспедиции гидрографического судна «Таймыр» по Карскому морю в 1937 году, Шулейкин работал с метеозондом. Это беспилотный аэростат для изучения атмосферы, заполненный гелием. На нем подвешивается контейнер с аппаратурой. Снарядив зонд, академик должен был его выпустить из рук, но замешкался, и чтобы уберечь его от внезапного порыва ветра Шулейкин на мгновение прижал его к себе. В это мгновение его пронзила невероятная головная боль. Она была так ужасна, как писал позже академик, что хотелось голову засунуть в раскаленную печь. Скорчившись, он выпустил шар в небо, и как только он улетел, боль так же внезапно прошла. Именно этот инцидент позволил академику Шулейкину выдвинуть сенсационную теорию о том, что ветер во время шторма, соприкасаясь с волнами, создает не слышимые ухом человека низкочастотные колебания, разрушительные для мозга. Именно эти низкочастотные излучения позже назвали «Голосом моря». При этой частоте, когда звучит голос моря человек внезапно начинает вести себя неадекватно, испытывая страх, выбрасывается за борт, не понимает вообще, что он делает. Позже были проведены эксперименты, подтверждающие эту теорию. Такое объяснение можно было бы принять, будь на корабле все перевернуто, что свидетельствовало бы о панике, но как объяснить таинственное исчезновение людей, если все предметы на местах, и нет никаких признаков поспешного бегства.
Жизнь в глубинах веков Трофимов Борис Александрович
ОКЕАНЫ И МОРЯ - КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ Расцвет жизни в воде
ОКЕАНЫ И МОРЯ - КОЛЫБЕЛЬ ЖИЗНИ
Расцвет жизни в воде
В протерозое и в первой половине палеозоя, то есть в течение 600 миллионов лет, жизнь продолжала развиваться главным образом в воде - в океанах и морях, которые были колыбелью жизни на нашей планете. Растения и животные суши стали развиваться значительно позже.Мы знаем, что в настоящее время органический мир океанов и морей велик и разнообразен. Там обитает множество примитивных по строению и древнейших организмов.В океанах и морях живет более 150 тысяч видов животных и около 10 тысяч видов водорослей.На первом месте стоят моллюски, их более 60 тысяч видов, ракообразных - около 20 тысяч, морских рыб - более 16 тысяч видов, одноклеточных - около 10 тысяч, червей и близких к ним животных - более 7 тысяч видов, кишечнополостных - около 9 тысяч, иглокожих - 5 тысяч, губок - 4 тысячи видов.Животных, которые живут в воде, гораздо больше, чем на суше. Из общего числа существующих сейчас 63 классов животных и 33 классов растений только в море живут 37 классов животных и 5 классов растений.Мир живых существ морей и океанов прошел грандиозный путь исторического развития.За этот огромный промежуток времени, о котором мы говорим, в развитии жизни на Земле произошло много великих событий. Вот главные из них.
Крупная одноклеточная водоросль
Зеленые водоросли
Первое событие - появление многоклеточных организмов, второе - возникновение и расцвет различных водорослей и морских беспозвоночных животных и третье - появление первых позвоночных животных.Величайшим скачком в развитии жизни было возникновение многоклеточных организмов, ибо это дало громадные возможности для ее дальнейшего прогрессивного развития.Это произошло, вероятно, следующим образом. Каждый одноклеточный организм представляет собой маленький, но необычайно сложный аппарат, способный осуществлять все жизненные функции: питание, выделение, дыхание, движение, размножение. Иное дело многоклеточные организмы. В них каждая клетка или группы клеток приспособлены к выполнению какой-либо определенной функции. В простых многоклеточных организмах, например у некоторых жгутиковых водорослей из группы вольвоксовых, такого разделения функций между клетками еще не было. Вольвоксы - шарообразные организмы - состоят сверху из одного слоя клеток, а внутри наполнены жидкостью. Они представляют собой как бы колонии одноклеточных существ, предков многоклеточных. В дальнейшем клетки таких организмов специализировались: одни клетки стали выполнять, например, двигательную функцию, другие - питательную, третьи - функцию размножения и т. п. Так возникли многоклеточные организмы с различными органами. Наиболее обоснованной теорией происхождения многоклеточных животных является теория, выдвинутая И. И. Мечниковым. По мнению И. И. Мечникова, исходной формой для многоклеточных была паренхимелла, сходная с личинкой губок - паренхимулой и личинкой кишечнополостных - планулой. Паренхимелла могла возникнуть из колоний жгутиконосцев, подобно вольвоксам. В дальнейшем у предков многоклеточных возникли защитные клетки наружного слоя (эктодерма), а внутренние клетки стали нести пищеварительную функцию и превратились в кишечную полость (энтодерму).Изменение и развитие древних многоклеточных организмов происходило по-разному в разных условиях среды. Одни из них стали малоподвижными, осели на дно и прикрепились к нему, другие сохранили подвижный образ жизни. Возникли разнообразные многоклеточные организмы: водоросли, а также губки, медузы и другие беспозвоночные животные, которые населяли древнейшие моря и океаны. Появление этих организмов относится к весьма отдаленному времени, но, несмотря на это, изменились они с тех пор очень мало и не дали начала другим животным.Способность к прогрессивному развитию проявили совсем другие древние многоклеточные животные, родственники медуз, - гребневики, которые обладали достаточной подвижностью. На определенной ступени своего развития они вынуждены были сменить образ жизни: плавание на ползание. Это повлекло за собой изменение строения: сплющивание тела, образование головы, появление различий между брюшиной и спинной сторонами. Так возникли водные черви. Постепенно у них выработалась большая подвижность, образовались мускульные волокна, появилась кровеносная и другие системы органов.
Амёба
Инфузории-туфельки
Гидроидный полип - одно из простых многоклеточных животных
Древние примитивные кольчатые черви дали начало членистоногим животным. Короткие нечленистые придатки, или параподии, кольчецов превратились в длинные суставные ножки, способные к весьма сложным движениям, головной мозг и вся нервная система у членистоногих увеличились и усложнились, а органы чувств, например глаза, достигли высокой степени развития. С начала палеозоя известны трилобиты, ракоскорпионы, низшие ракообразные. Позднее возникли паукообразные, многоножки и насекомые. Палеонтологические, сравнительно анатомические и эмбриологические данные показывают, что ракообразные произошли от одной группы кольчецов, трилобиты, мечехвосты, паукообразные - от другой, многоножки и насекомые - от третьей.Предки моллюсков были, вероятно, близки к кольчецам. На это указывают черты строения низших моллюсков и поразительное сходство эмбрионального развития (строение яиц и личинок, сходство стадий развития и пр.) моллюсков и кольчецов. Но у моллюсков возник нечленистый, концентрированный тип строения. Основные классы моллюсков появились в докембрии и хорошо известны с кембрийского периода Мшанки, плеченогие, также известные из древнейших отложений, происходят от каких-то червеобразных форм; имеют, с другой стороны, близость к кишечнополостным. Плеченогие - морские животные - внешне похожи на моллюсков, но их раковина открывается не в стороны, как у двустворчатых моллюсков, а снизу вверх. По бокам рта у них есть два выроста, названные «руками». Они являются органами дыхания и создают ток воды у рта. Плеченогие были широко распространенными животными в древних морях.
Кремневаягубка
Одиночный четырехлучевой коралл
Обширный и своеобразный тип иглокожих (морские звезды, ежи, лилии, офиуры или змеехвостки) возник и бурно развился задолго до кембрия от червеобразных предков. Вероятными предками их были свободноподвижные, двустороннесимметричные червеобразные животные с тремя парами разделенных внутренних полостей, не имевшие внутреннего и внешнего скелета.Все это происходило более 500 миллионов лет назад.Таким образом, жизнь в архейскую и протерозойскую эру была сосредоточена и развивалась в воде. Моря и океаны были колыбелью жизни на нашей планете.В следующую - палеозойскую - эру, которая началась около 500 миллионов лет назад и продолжалась более 300 миллионов лет, живые существа продолжали свое дальнейшее развитие. Эту эру делят на пять периодов: кембрийский, силурийский, девонский, каменноугольный и пермский.Первая половина палеозоя - кембрийский и силурийский периоды. Это было спокойное время в истории Земли. Материки располагались тогда ниже, чем теперь, и, следовательно, океаны занимали большую поверхность и образовывали много глубоководных морей.В них, как и в протерозойскую эру, обитали водоросли, ползали, плавали или чуть шевелились прикрепленные ко дну различные беспозвоночные животные. В большом количестве стали распространяться губки, археоциаты и трилобиты. Слово «археоциаты» в переводе на русский язык означает «древние бокалы». Их назвали так потому, что эти животные действительно напоминали бокал или кубок. Много их остатков найдено на территории современной Сибири в виде ископаемых рифов.
Трилобит азафус
Археоциаты были родственны губкам и кораллам, имели прочный известковый скелет и прикреплялись ко дну длинными нитями.Трилобиты, родственники ракообразных, внешне походили на мокриц и были, повидимому, сродни современным мечехвостам и морским скорпионам. Их тело, состоящее из головы, туловища и хвоста, покрывали щитки. Некоторые трилобиты были очень маленькими - величиной с горошину, другие достигали полуметра в длину. Они плавали или ползали в мелководных заливах, питаясь растениями и телами умерших животных.
В те времена в воде жили также многочисленные и разнообразные губки, кораллы, черви, плеченогие, моллюски, иглокожие (морские звезды, лилии, морские ежи). Но главных обитателей нынешних морей и океанов - рыб - еще не было. Первые редкие отпечатки рыб ученые обнаружили в поздних отложениях силурийского периода. Это значит, что возраст их достигает 400 миллионов лет! Какими же были предки рыб?
Колония низших хордовых животных граптолитов с плавательным пузырем
Долгое время наука не находила ответа на этот вопрос. Только исследования выдающегося русского эмбриолога Александра Онуфриевича Ковалевского, а также последние палеонтологические открытия пролили свет на загадку происхождения рыб. Оказывается, они возникли от морских червеобразных животных. Древние рыбы имели узкое, длинное тело. Внутри тела костей не было, но снаружи оно иногда было покрыто панцырем. Парными плавниками древние рыбы не обладали. Они были похожи на ныне живущих миног и миксин и вместе с тем на маленькое, длиною 5-7 сантиметров, простое по строению рыбообразное животное - ланцетника. Он живет в южных морях, в песчаном грунте, встречается и у нас в Черном море. Строение его замечательно, так как он имеет черты беспозвоночных и позвоночных животных. Тело его длинное, заостренное книзу, похожее на ланцет, состоит из ряда сегментов, то есть имеет членистое строение, как у многих червеобразных беспозвоночных. С другой стороны, с позвоночными его роднят наличие хорды, головной мозг, сложный жаберный аппарат.
Головоногий моллюск, пожирающий трилобита
Материки и океаны в кембрийском периоде
Внутреннее строение и личиночное развитие ланцетника, изученное А. О. Ковалевским, говорит о близком родстве как с низшими хордовыми - оболочниками и асцидиями, - так и с позвоночными животными, в частности рыбами.
Современный головоногий моллюск каракатица
Наиболее характерным признаком, отличающим хордовых животных, куда относятся ланцетник и ряд других близких к нему животных, а также все позвоночные, служит наличие хорды - спинной хрящевой струны или позвоночника, - расположение головного мозга над передней частью хорды, присутствие сложного жаберного аппарата или легких.В отложениях силурийского и девонского периодов найдены чрезвычайно хорошо сохранившиеся остатки древних рыб. По этим остаткам можно даже судить, как были расположены главные кровеносные сосуды и нервы.Самыми древнейшими известными нам позвоночными являются щитковые бесчелюстные. По внешнему виду они напоминают рыб, но рыбами их еще назвать нельзя. У них не было челюстей и парных плавников, как у миног и миксин. Их близкие родичи, так называемые панцырные рыбы, имели челюсти, парные плавники, обладали более усовершенствованным внутренним скелетом, головным мозгом и органами чувств. Но их тело сковывал массивный костный панцырь, покрывавший голову и передний отдел туловища. Все эти рыбы вымерли в девонском периоде, около 300 миллионов лет назад, уступив место хрящевым и костным рыбам.Существуют две точки зрения на вопрос о том, где появились первые позвоночные - в морях или пресных водах. В пользу морского происхождения говорит значительное количество растворенного в морской воде кальция, входящего в состав костей, а также обитание всех низших позвоночных в море. Сторонники пресноводного происхождения рассматривают причину возникновения скелета вообще как устойчивой опоры тела и считают, что он должен был возникнуть в проточной воде, активно противодействуя течению. Несомненно, что предки позвоночных обитали в зоне, где пресные воды граничат с морскими, - там и находят их остатки. Известные нам древнейшие позвоночные уже обладали костной тканью - панцырем, - внутренний же скелет их был, повидимому, хрящевым; в ископаемом состоянии он не сохранился. Замена хряща костью (окостенение хряща) произошла значительно позднее - у высших групп рыб.Следует отметить также, что соленость морской воды тогда была ниже, чем теперь, поэтому рыбы, вероятно, могли легче переходить из морской воды в пресную и наоборот.
О чём рассказывают архейские и протерозойские слои Море - колыбель жизни У известного английского писателя Герберта Уэллса есть фантастический роман «Машина времени». В этом романе рассказывается, как один учёный изобрел и построил машину, на которой можно
Из книги Эволюция автора Дженкинс МортонПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ Основные теории, предложенные на этот счет, можно свести к четырем гипотезам:1. Жизнь не имеет начала. Жизнь, материя и энергия сосуществуют в бесконечной и вечной Вселенной.2. Жизнь была создана в результате сверхъестественного события в особый
Из книги Инстинкты человека автора Протопопов АнатолийСАМОЗАРОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ В свое время была распространена гипотеза самопроизвольного зарождения жизни, согласно которой современные организмы при соответствующих условиях могут образовываться из неорганического материала. Этого мнения придерживались некоторые биологи
Из книги Муравьи, кто они? автора Мариковский Павел ИустиновичПример из жизни рыб Рассмотрим рыбок-синежаберников Lepomis macrochirus, обитающих в холодных пресных водоёмах Северной Америки. Обычный (честный) самец синежаберника строит связку гнёзд, и ждёт самок, которые отложат икру, которую он оплодотворяет и далее за ней ухаживает. У него
Из книги Моя жизнь среди кабанов автора Майнхардт ХайнцРитмы жизни Засони россомирмексыВ прошлом году я встретил несколько очень редких муравьев «рабовладельцев» Россомирмекс проформикарум. Они бродили по голому месту, то ли вышли на разведку для очередного грабительского похода, то ли разыскивали свое жилище. Муравей
Из книги Металлы, которые всегда с тобой автора Терлецкий Ефим ДавидовичОпыт жизни Разделка тушиАсфальтовое шоссе сжато с обеих сторон высокими старыми тополями. Здесь по дороге из Алма-Аты в Нарын беспрерывно мчатся машины. В тополевой аллее стоит неумолчный гомон испанских воробьев. Сюда на северную родину они прилетают на лето, чтобы
Из книги Жизнь в глубинах веков автора Трофимов Борис АлександровичОбраз жизни Семейство свиней относится к отряду парнокопытных животных, подотряду нежвачных парнокопытных. В Европе имеется их единственный представитель - род кабанов. Часто кабанов называют еще черной дичью. Термин «черная дичь» носит собирательный характер и не
Из книги По следам минувшего автора Яковлева Ирина Николаевна Из книги Пчелы [Повесть о биологии пчелиной семьи и победах науки о пчелах] автора Васильева Евгения НиколаевнаЭРА НОВОЙ ЖИЗНИ Расцвет высших растении и животных По теории естественного отбора новые формы должны стоять выше прежних не только в силу победы в борьбе за существование, но еще и вследствие дальнейшего шага в деле специализирования органов.Ч. Дарвин ВЕК
Из книги Логика случая [О природе и происхождении биологической эволюции] автора Кунин Евгений ВикторовичГлава VIII НА ЗЕМЛЕ, В ВОДЕ И В ВОЗДУХЕ. РАСЦВЕТ ДИНОЗАВРОВ Если бы мы смогли взглянуть на нашу планету 160 миллионов лет назад, то нас прежде всего поразили бы непривычные для глаз очертания материков.Ближе к Северному полюсу - простертая в широтном направлении Лавразия.
Из книги Ничто в биологии не имеет смысла кроме как в свете эволюции автора Добржанский Феодосий ГригорьевичПродление жизни Несколько раз упоминалось, между прочим, в этой книге, что медоносная пчела, появившаяся на свет весной или летом, живет в среднем не больше шести недель, тогда как рожденная осенью живет шесть месяцев и дольше. В том факте, что осенью семья оказывается
Из книги Беседы о лесе автора Бобров Рэм ВасильевичПриложение II Эволюция космоса и жизни: вечная инфляция, теория «мира многих миров», антропный отбор и грубая оценка вероятности возникновения жизни Пер. П. АверинаКраткое введение в инфляционную космологию для неспециалистовТеория «мира многих миров» (МММ),
Из книги Жизнь моря автора Богоров Венианим Григорьевич Из книги Мы бессмертны! Научные доказательства Души автора Мухин Юрий ИгнатьевичЛес в нашей жизни (вместо предисловия) «Леса не только приносят великую пользу человеку, украшают и оздоравливают землю, но поддерживают самую жизнь на земле». Этими словами нашего замечательного писателя К. Паустовского, по-видимому, лучше всего начать книгу о лесах. Из
Из книги автораКолыбель жизни Уже давно развеяла наука библейские легенды о божественном сотворении Земли. Ученые раскрыли многие законы происхождения Земли и развития обитающих на ней растений и животных. Но еще крепко держатся церковники за обветшалые догмы. Правда, вместо сказки
Из книги автораПравила жизни Кроме этого, все религии, без исключения, превосходят «серьезных ученых» и в другом, очень важном вопросе.Мы люди, венец творения природы - мы результат действия известных и еще неизвестных законов природы, и над этим результатом (нами, людьми) законы
ООО Учебный центр
«ПРОФЕССИОНАЛ»
Реферат по дисциплине:
« Физическая география материков и океанов и методика обучения с ИКТ »
По теме:
«Жизнь в Мировом океане. Распределение живых организмов в океане»
Исполнитель:
Бакланова Людмила Николаевна
Москва 2018 год
Стр.
Введение
Распространение жизни в океане
Заключение
Список литературы
Введение
Мировой океан - одно из немногих уникальных природных образований на нашей планете. Он многолик в восприятии: вызывает неподдельный интерес, восхищение, будоражит воображение бездной и мощью, служит домом, пищей и зашитой для его обитателей. Водная гладь, занимая приблизительно 71% поверхности Земли, что составляет почти 3/4 поверхности земного шара слоем толщиной около 4000 м, до сих пор скрывает много загадок. И немудрено: тысячелетиями человек "ходил за три моря", ловил рыбу, а изучать его начал лишь три века назад.
Почти все жизненное пространство сосредоточено в океанах. Под поверхностью океана находится 4/5 всех живых организмов. В глубоководной зоне океана, до сих пор слабо изученной человеком, обитает множество видов животных.
Жизнь в океане существует повсюду - от поверхности до самого дна и от экватора до арктических широт. Однако разнообразие организмов и насыщенность ими водных пространств зависят от многих причин. Среди них главные - глубина, географическая широта, удаленность от берегов.
Цель работы- изучить многообразие живых организмов Мирового океана.
Океан – колыбель жизни на Земле
Около 3,4 миллиардов лет назад в океанах зародилась жизнь. Лишь через три миллиарда лет на суше появились первые жители.
Развитие жизни в нем привело к изменению свойств водных масс (солености, содержания газов и др.). Так, например, появление в океане зеленых растений привело к тому, что увеличилось содержание кислорода в воде. Из воды кислород выделялся в атмосферу, изменив ее состав при этом. Появление кислорода в атмосфере привело к возможности заселения суши организмами - выходцами из океанов.
Всех жителей Мирового океана по условиям их обитания можно объединить в 3 группы:
1) организмы, живущие на поверхности океана и в толще воды и не обладающие активными средствами передвижения;
2) организмы, активно перемещающиеся в толще воды;
3) организмы, обитающие на дне.
Анализ живых организмов и мест их обитания позволяет утверждать, что океан населен организмами неравномерно. Особенно плотно населены прибрежные районы с глубинами до 200 метров, хорошо освещаемые и прогреваемые солнечными лучами. На материковой отмели можно увидеть леса и луга из водорослей - пастбища для рыб и других обитателей океана. Вдали от берегов крупные водоросли встречаются редко, так как солнечные лучи с трудом проникают сквозь толщу воды. Здесь царствует планктон (греч. planktos - блуждающий). Это растения и животные, не способные противостоять течениям, переносящим их на значительные расстояния. Большинство этих организмов очень малы, многие из них видны только под микроскопом. Различают фитопланктон и зоопланктон. Фитопланктон - это различные водоросли, развитые в верхнем, освещенном слое воды. Зоопланктон населяет всю толщу воды: это мелкие рачки, многочисленные простейшие (одноклеточные животные, имеющие микроскопические размеры). Планктон - основная пища большинства обитателей океана. Естественно, что районы, богатые им, богаты и рыбой. Здесь же могут обитать и усатые киты, в питании которых планктон занимает основное место.
На дне моря или океана обитает бентос (греч. benthos - глубокий). Это совокупность растительных и животных организмов, обитающих на грунте или в грунте морского дна. К бентосу относятся бурые и красные водоросли, моллюски, ракообразные и другие. Важное промысловое значение имеют среди них креветки, устрицы, морские гребешки, омары, крабы. Бентос - прекрасная пищевая база для моржей, каланов и некоторых видов рыб.
Глубины океана населены мало, но они не безжизненны. Растений там, конечно, уже нет, но в полнейшей тьме, под большим давлением, в холодной воде плавают удивительные рыбы: они имеют огромные зубастые пасти, светящиеся туловища, «фонари» на голове. Одни из них слепые, другие могут слабо видеть в темноте. Питаются они остатками организмов, падающих сверху, или поедают друг друга. В толще воды обитает множество бактерий, которые проживают и в самых глубоких водных массах. Благодаря их деятельности отмершие организмы разлагаются, и освобождаются необходимые для питания живых существ элементы.
В океане повсеместно обитают активно перемещающиеся организмы. Это разнообразные рыбы, морские млекопитающие (дельфины, киты, тюлени, моржи), морские змеи, кальмары, черепахи и другие.
Жизнь в океане размещается неравномерно не только в глубину, но и в зависимости от географической широты. Полярные воды из-за низких температур и долгой полярной ночи бедны планктоном. Больше всего его развивается в водах умеренного пояса обоих полушарий. Здесь течения, сильные ветра способствуют перемешиванию водных масс и поднятию глубинных вод, обогащению их питательными веществами и кислородом. Из-за сильного развития планктона развиваются и различные виды рыб, поэтому умеренные широты - самые рыбные районы океана. В тропических широтах количество живых организмов уменьшается, так как эти воды сильно прогреты, сильно солены и плохо перемешаны с глубинными водными массами. В экваториальных широтах число организмов опять увеличивается.
Разнообразие живых организмов в океане
Огромен и разнообразен живой мир
: более 150 тыс. видов животных и более 10 тыс. видов водорослей обитают в нем. Даже теперь, когда развились наземные животные и растения, в водной среде их обитает значительно больше, чем на суше. Здесь живут самые крупные животные, например кит, который в 25 раз тяжелее слона - самого большого животного суши; крупнейшие растения - водоросли, протяженностью во много десятков метров. Условия существования в воде всего живого гораздо благоприятнее, чем на суше: здесь нет резких колебаний температуры, окружающая вода хорошо поддерживает в пространстве тело организма и ему не нужен столь мощный скелет или корни, как обитателям суши, противостоящим воздействию воздушной стихии.В органическом мире морей и океанов выделяются
- и , а также , т. е. совокупность организмов, обитающих на грунте и в грунте морей, озер, рек. Бентос делится на животный ( ) и растительный ( ). Больше - , особенно в прибрежных мелководьях.
