Кто же населяет океан? Рыбы? Да. Водоросли? Верно. Есть ещё киты, акулы, тюлени, моржи, белые медведи, морские птицы, черепахи (есть размером до 1.5 метров), змеи, кальмары, медузы и много других животных. Но чем они питаются? Лесов и полей там ведь нет. Где же их главная пищевая база? Нет, она не в зарослях ламинарий.
Их пищевая база совсем не похожа на таковую для животных на суше. Она практически невидима, потому что в основном состоит из микроорганизмов. Если посмотреть на поверхность морей-океанов, то перед нами безбрежная гладь воды, и лишь местами она несколько зеленее или имеет чуть иной оттенок. Оказывается, верхний слой океана на глубину проникновения света (до 100 метров) населён этими микроорганизмами: фотосинтезирующей морской флоре необходим свет. Все они способны держаться в верхнем слое воды за счёт пузырьков воздуха, жировых включений и особого строения тела. Совокупность этих мелких морских организмов называется планктоном (от древнегреческого planktos – блуждающий). Есть среди них и довольно крупные организмы, называемые макропланктоном: медузы, гребневики, креветки, личинки и другие. Планктон, являясь пищевой базой всей морской живности, представляет собой основу существования всех экологических систем океана. Все трофические цепочки океана начинаются с него[18]. Он же – основа будущих осадочных пород.
Планктон состоит из двух биот: фитопланктон, состоящий из водорослей (70 % продукции) и бактерий; и зоопланктон, состоящий из консументов I рода (ракообразные, моллюски, простейшие, оболочники, икра, личинки рыб, беспозвоночные), питающийся фитопланктоном[19]. Зоопланктон регулярно мигрирует: то поднимается к своему «пастбищу», то опускается на глубину, иногда до 1 километра. Это позволяет ему днём избегать своих пожирателей, обитающих в верхних слоях. Зоопланктон, называемый крилем, основная пища китов и многих рыб. Фитопланктон – главный продуцент моря, базовая ступень всех его трофических пирамид. Его зависимость от света хорошо иллюстрируется таким наблюдением: в 1 литре морской воды, взятой с глубины 50 метров, насчитали 10000 особей, а с глубины 100 метров – менее 3000 особей. Фитопланктон, составляя менее 8 % массы зоопланктона, благодаря быстрому размножению «выдаёт» биомассы в 10 раз больше, чем вся биота океана.
Но фитопланктон не только кормит. Он поставляет планете 50 % свободного кислорода. Это второе лёгкое биосферы (первое – леса). Фитопланктон увеличивает концентрацию окиси углерода в верхних слоях океана в 100 раз по сравнению с концентрацией последнего в атмосфере. Поглощая из воды соединения кремния и карбонаты, он меняет солевой состав океана[20]. На Чёрном и Белом морях обнаружено отрицательное электрическое поле, образуемое живым фитопланктоном, и положительное электрическое поле – образуемое отмершим фитопланктоном. Кроме того, планктон ещё и освещает океан – многие его организмы ночью светятся.
Если фитопланктон, нуждаясь в свете, существует в верхнем слое воды, то зоопланктон способен обитать во всей морской толще до самого дна. Океанологи называют жизнь, сосредоточенную в верхних слоях, пелагиалью, а придонную сферу жизни – бенталью. Пелагиаль включает в себя уже известный нам планктон – пассивно плавающие организмы и нектон – активно плавающие во всей морской толще организмы (рыбы, кальмары и другие).
Водолазы, прокладывавшие трансатлантический кабель, с удивлением отметили, что на дне нет останков морских животных. Это результат усердия пелагиальных детритофагов: организмов, питающихся детритом – органикой, остающейся от жизнедеятельности морской биоты: ею могут быть мёртвые рыбы, отжившие водоросли, отбросы жизнедеятельности других организмов, всё это, пока медленно опускается на дно, съедается детритофагами до единой косточки и частицы.
Придонные формы жизни – бентос – обладает большим разнообразием, чем пелагиаль: из 160 000 видов морских животных – 157 000 видов живёт на дне, главным образом на шельфе (подводной части материка), за пределами шельфа их количество резко падает. Здесь обитают рыбы, крабы, бокоплавы, изоподы, двустворчатые моллюски, головоногие – это всё консументы; кроме того – черви, морские звёзды и ежи, голотурии, фораминиферы, бактерии – это редуценты (илоеды, или детритофаги). Все они приспособились к жизни без света.
На дне детритофагам ещё большее раздолье: они «перепахивают» ил в поисках пищи, едят и сам ил. Не зря и названы илоедами. Перерабатывая органику, детритофаги (пелагиальные и бентальные) превращают её в минеральное питание, которое восходящими потоками воды доставляется в верхние слои океана, где в нём так нуждается фитопланктон. Между ним и бентосом идёт постоянный обмен веществ: фитопланктон поставляет ему органику, взамен получает минеральное питание. Без этого обмена обоим было бы худо.