Перечисленные выше группы водорослей, а также некоторые другие представители этих одноклеточных растений в своей совокупности получили название фитопланктона. Как и всякие другие фотосинтезирующие растения, планктонные водоросли нуждаются в наличии солнечного света, углекислоты, неорганических солей и кислорода. Последний им необходим для дыхания, но в процессе фотосинтеза он выделяется во внешнюю среду как побочный продукт реакций, приводящих к образованию органических веществ из неорганических.
Солнечный свет проникает в толщу океана лишь на определенную глубину, зависящую от степени прозрачности воды. Около берегов, особенно недалеко от устьев рек, эта глубина совсем незначительна, но и в открытом океане толща воды, где условия пригодны для фотосинтеза, не превышает 100 метров. В мельчайших одноклеточных водорослях, живущих в этом слое, и создается весь тот органический материал, который впоследствии трансформируется в тела всех других обитателей моря.
Второе условие для фотосинтеза — это наличие в воде углекислоты. В этом веществе, как правило, недостатка никогда не ощущается. Углекислота образуется в результате дыхания морских растений и животных и проникает в воду из атмосферы.
Но даже при обильном освещении и наличии углекислоты размножение фитопланктона ограничивается присутствием так называемых биогенных солей, в первую очередь солей азота и фосфора. Оба эти элемента обязательно входят в состав белков, а содержание их в морской воде совсем невелико, азота не более 7 граммов на тонну воды, а фосфора всего лишь 0,1 грамма. Вполне понятно, что фитопланктон быстро исчерпывает все запасы фосфатов и нитратов в том слое воды, где происходит фотосинтез, и размножение водорослей приостанавливается. Оно может возобновиться лишь с поступлением новых порций биогенных солей, что происходит либо в результате гибели и разложения организмов, либо за счет подъема из глубинных слоев океана масс воды с неизрасходованными фосфатами и нитратами.
Содержание биогенных солей в поверхностных слоях воды в течение года значительно изменяется, особенно в средних и высоких широтах. Весной в связи с увеличением продолжительности дня и повышением солнечной радиации фотосинтез усиливается, и фитопланктон быстро размножается. По мере потребления растениями фосфатов и нитратов их концентрация в морской воде снижается и в разгар лета падает до минимума. Осенью дни становятся короче, поэтому фотосинтез ослабевает, и количество биогенных солей в морской воде постепенно увеличивается, достигая своего максимума зимой. В тропической зоне океана, где сезонность выражена не так отчетливо, поверхностный слой воды обеднен биогенными солями круглый год.
Верхний стометровый слой морской воды представляет собой гигантское пастбище, на котором откармливаются мириады маленьких растениеядных животных. Больше всего здесь рачков, главным образом веслоногих, на долю которых приходится около 70 процентов всей биомассы морского зоопланктона. Каждый такой рачок размером не более рисового зернышка, но снабжен великолепными длинными, оперенными на концах усиками-антеннами. Держа тело вертикально, рачок размахивает своими антеннами, как веслами, и может передвигаться короткими рывками вверх. Широко расставив антенны, он парит в воде, медленно опускаясь вниз. Челюсти рачка превращены в сложный фильтрующий аппарат, который работает с поразительной интенсивностью. Часть ротовых придатков колеблется со скоростью до 600 ударов в минуту, создавая вблизи рта ток воды. Одноклеточные водоросли, попавшие в этот миниатюрный водоворот, отфильтровываются второй парой челюстей, видоизмененных в фильтрующую пластинку.
Веслоногие рачки, среди которых наиболее известны представители рода калянус, производят среди диатомовых водорослей настоящие опустошения. Несмотря на маленькие размеры (длина тела 1–2 миллиметра), веслоногий рачок успевает за сутки профильтровать 1–1,5 литра воды и извлечь из этого объема все одноклеточные водоросли. Более крупные рачки — эуфазииды, составляющие основу зоопланктона приантарктических вод, также питаются диатомовыми и другими одноклеточными водорослями. Ток воды они создают при помощи движения маленьких брюшных ножек, а сложенные грудные ножки образуют род корзиночки, через щели которой и осуществляется фильтрация. Аналогично питаются и похожие на небольших креветок планктонные рачки — мизиды.
Отфильтровывают фитопланктон и многие другие планктонные животные. Все они, равно как и рачки, не способны выбирать себе пищу и поедают только то, что задерживается фильтрующим аппаратом. Если отверстия в нем достаточно малы, то, кроме водорослей, в кишечник фильтраторов попадают также и бактерии, которые играют существенную роль в круговороте жизни в океане. Известный французский исследователь океана профессор Жан-Мари Перес считает, что рацион калянусов состоит на 50 процентов из фитопланктона, на 10 процентов из бактерий, а остальное составляют неживые органические частички.
Вместе с пищей в организм растениеядных рачков попадает и жир, который откладывается в их теле как запасное питательное вещество и для облегчения массы. Если при помощи мелкоячеистого сачка наловить и сварить планктонных рачков, от навара будет исходить отчетливый запах рыбьего жира, а капельки его можно увидеть на поверхности бульона. Планктонные рачки очень питательны.
Медуза.
Отчаянный смельчак французский врач Ален Бомбар пересек в одиночку на резиновой лодке Атлантический океан. В течение 65 дней он питался только рыбой и планктоном, который ловил за бортом при помощи густой сетки. Своим беспримерным подвигом А. Бомбар доказал, что люди, потерпевшие кораблекрушение, могут продержаться долгое время без запасов воды и пищи, довольствуясь тем, что добудут из моря. Сам А. Бомбар выразился о планктоне как о «…питательной кашице, довольно приятной на вкус, но малоаппетитной на вид. Она состояла преимущественно из зоопланктона, который придавал ей вкус пюре из креветок или лангустов, — ну просто объедение!..».
Хотя планктонные рачки и питательны, вовсе не значит, что они должны служить человеку повседневной пищей в обычной жизни. Перед тем как попасть на наш стол, биологическая продукция моря претерпевает еще множество превращений.
Кроме растениеядных животных, в планктоне держится множество различных маленьких хищников, постоянно выедающих калянусов, мизид, эуфазиид и других фильтраторов. Здесь и рачки, и медузы, и мальки рыб. Ими, в свою очередь, питаются хищники покрупнее: рыбы, кальмары, морские птицы, ластоногие. Непосредственно зоопланктон потребляют усатые киты. Так, по ступенечкам от одной группы организмов к другой переходят синтезированные одноклеточными водорослями органические вещества, но в конечные звенья пищевой цепи попадает лишь ничтожная доля того, что имелось в ее начале, большая часть расходуется в процессе жизнедеятельности отдельных звеньев.
