stringtranslate.com

Бентос

Водоросли и два хитона в приливном бассейне

Бентос (от древнегреческого βένθος ( bénthos )  «глубины [моря]»), также известный как бентон , представляет собой сообщество организмов , которые живут на дне моря , реки , озера или ручья, внутри него или вблизи него. , также известный как бентосная зона . [1] Это сообщество обитает в морской или пресноводной осадочной среде или вблизи нее , от приливных бассейнов вдоль береговой линии до континентального шельфа , а затем до абиссальных глубин .

Многие организмы, приспособленные к давлению глубокой воды, не могут выжить в верхних частях толщи воды . Разница давлений может быть очень значительной (примерно одна атмосфера на каждые 10 метров глубины воды). [2]

Поскольку свет поглощается до того, как он достигает глубоких океанских вод, источником энергии для глубоководных донных экосистем часто является органическое вещество, находящееся выше в толще воды, которое дрейфует на глубину. Это мертвое и разлагающееся вещество поддерживает донную пищевую цепь ; Большинство организмов придонной зоны являются падальщиками или детритофагами .

Термин «бентос» , введенный Геккелем в 1891 году [3] , происходит от греческого существительного βένθος «глубина моря». [1] [4] Бентос используется в пресноводной биологии для обозначения организмов на дне пресноводных водоемов , таких как озера, реки и ручьи. [5] Существует также избыточный синоним, Бентон . [6]

Обзор

По сравнению с относительно безликой пелагической зоной , бентическая зона предлагает физически разнообразные среды обитания. Существует огромный диапазон количества света и тепла, а также глубины воды или степени погружения в приливную зону. Морское дно сильно различается по типам отложений , которые оно предлагает. Роющие животные могут найти защиту и пищу в мягких, рыхлых отложениях, таких как грязь , глина и песок . Сидячие виды, такие как устрицы и ракушки , могут надежно прикрепляться к твердым каменистым субстратам. Став взрослыми, они могут оставаться на том же месте, образуя углубления и расщелины, где находят убежище подвижные животные. Такое большее разнообразие донных сред обитания привело к увеличению разнообразия донных видов. Число видов донных животных превышает миллион. Это намного превышает количество видов пелагических животных (около 5000 крупных видов зоопланктона, 22 000 видов пелагических рыб и 110 видов морских млекопитающих). [7]

По размеру

Макробентос

Макробентос, приставка от древнегреческого makrós  «длинный», включает более крупные, видимые невооруженным глазом, донные организмы размером более 1 мм. Некоторыми примерами являются многощетинковые черви , двустворчатые моллюски , иглокожие , морские анемоны , кораллы , губки , асцидии , турбеллярии и более крупные ракообразные , такие как крабы , омары и кумовые . [8]

Мейобентос

Мейобентос , приставка от древнегреческого meîon  «меньше», включает крошечные донные организмы размером менее 1 мм, но более 0,1 мм. Некоторыми примерами являются нематоды , фораминиферы , тихоходки , гастротрихи и более мелкие ракообразные , такие как копеподы и остракоды .

Микробентос

Микробентос, приставка от греческого mikrós «маленький», включает микроскопические донные организмы размером менее 0,1 мм. Некоторыми примерами являются бактерии , диатомовые водоросли , инфузории , амебы , жгутиконосцы .

Бентосная диатомовая водоросль

Морской микробентос — это микроорганизмы, обитающие в донной зоне океана, то есть вблизи морского дна или на нем, а также внутри или на поверхностных отложениях морского дна. Слово бентос происходит от греческого языка и означает «глубина моря». Микробентос встречается повсюду на морском дне континентальных шельфов или вблизи него, а также в более глубоких водах, с большим разнообразием в донных отложениях или на них. На мелководье луга с морской травой , коралловые рифы и леса из водорослей представляют собой особенно богатую среду обитания. В фотических зонах как фотосинтезирующие организмы доминируют бентосные диатомеи. В приливных зонах изменение приливов сильно ограничивает возможности микробентоса.

И фораминиферы, и диатомеи имеют планктонную и донную формы, то есть могут дрейфовать в толще воды или обитать на отложениях на дне океана. В любом случае, после смерти их раковины оказываются на морском дне. Эти оболочки широко используются в качестве индикаторов климата . Химический состав раковин является следствием химического состава океана в момент образования раковин. О температуре воды в прошлом также можно судить по соотношению стабильных изотопов кислорода в раковинах, поскольку более легкие изотопы легче испаряются в более теплой воде, оставляя более тяжелые изотопы в раковинах. Информацию о климате прошлого можно получить на основе обилия форов и диатомовых водорослей, поскольку они, как правило, более распространены в теплой воде. [9]

Внезапное вымирание , убившее динозавров 66 миллионов лет назад, также привело к вымиранию трех четвертей всех других видов животных и растений. Однако впоследствии глубоководные бентосные форумы процветали. В 2020 году сообщалось, что исследователи изучили химический состав тысяч образцов этих донных образований и использовали свои результаты для создания самых подробных климатических записей Земли за всю историю. [10] [11]

Некоторые эндолиты живут чрезвычайно долго. В 2013 году исследователи сообщили о наличии на дне океана эндолитов возрастом, возможно, миллионы лет, со временем образования 10 000 лет. [12] Они медленно метаболизируются и не находятся в спящем состоянии. Возраст некоторых Actinomycetota , обнаруженных в Сибири , оценивается в полмиллиона лет. [13] [14] [15]

По типу

Пример зообентоса.
Разнообразие морских червей.
Табличка из Дас Меера
М. Дж. Шлейдена (1804–1881).

Зообентос

Зообентос, приставка от древнегреческого zoion  «животное», животные, принадлежащие к бентосу.

Фитобентос

Фитобентос , приставка от древнегреческого phuton  «растение», растения, относящиеся к бентосу, главным образом донные диатомеи и макроводоросли ( водоросли ).

По местоположению

Эндобентос

Эндобентос (или эндобентос), приставка от древнегреческого éndon  «внутренний, внутренний», живет погребенным или зарывающимся в отложениях, часто в насыщенном кислородом верхнем слое, например, в морском загоне или песчаном долларе .

Эпибентос

Эпибентос (или эпибентос), приставка от древнегреческого epí  «наверху», обитает на поверхности отложений, например, как морской огурец или ползающая морская улитка. В отличие от других эпифитов.

Гипербентос

Гипербентос (или гипербентос), приставка от древнегреческого hupér  «над», обитает прямо над отложениями, например каменная треска .

Источники питания

Влияние эвтрофикации
на морскую донную жизнь

Основными источниками питания бентоса являются водоросли и органические стоки с суши. Глубина воды, температура и соленость, а также тип местного субстрата влияют на присутствие бентоса. В прибрежных водах и других местах, где свет достигает дна, могут размножаться донные фотосинтезирующие диатомеи . Фильтраторы , такие как губки и двустворчатые моллюски , преобладают на твердом песчаном дне. Откладывающие питатели, такие как полихеты , заселяют более мягкое дно. Рыбы, такие как дракончики , а также морские звезды , улитки , головоногие моллюски и ракообразные , являются важными хищниками и падальщиками.

Бентосные организмы, такие как морские звезды , устрицы , моллюски , морские огурцы , хрупкие звезды и морские анемоны , играют важную роль в качестве источника пищи для рыб , таких как калифорнийская овчарка , и человека .

Экологическая роль

Бентос как биоиндикаторы

Бентические макробеспозвоночные играют решающую роль в водных экосистемах . Эти организмы можно использовать для обозначения присутствия, концентрации и воздействия загрязнителей воды в водной среде. Некоторые загрязнители воды, такие как питательные вещества, химические вещества из поверхностного стока и металлы [16] , оседают в отложениях русел рек, где обитает много бентоса. Бентос очень чувствителен к загрязнению, поэтому их непосредственная близость к высоким концентрациям загрязняющих веществ делает эти организмы идеальными для изучения загрязнения воды. [17]

Бентос можно использовать в качестве биоиндикаторов загрязнения воды посредством экологической оценки популяций или анализа биомаркеров . В экологических оценках населения можно определить относительную величину загрязнения воды. Наблюдение за численностью и разнообразием макробеспозвоночных в водоеме может указывать на уровень загрязнения. В сильно загрязненных водах встречается меньшее количество организмов и встречаются только устойчивые к загрязнению виды. [18] При оценке биомаркеров можно собрать количественные данные о количестве и прямом влиянии конкретных загрязнителей на водоем. Биохимическую реакцию внутренних тканей макробеспозвоночных можно подробно изучить в лаборатории. Концентрация химического вещества может вызвать множество изменений, включая изменение пищевого поведения, [19] воспаление и генетические повреждения, [20] эффекты, которые можно обнаружить за пределами среды водотока. Анализ биомаркеров важен для смягчения негативного воздействия загрязнения воды, поскольку он позволяет обнаружить загрязнение воды до того, как оно окажет заметное экологическое воздействие на популяции бентоса. [21]

Углеродная обработка

Органическое вещество, образующееся в освещенном солнцем слое океана и попадающее в осадки, либо потребляется организмами, либо захоранивается. Органическое вещество, потребляемое организмами, используется для синтеза биомассы или метаболизируется до углекислого газа и питательных веществ. В длительном или стационарном состоянии, т. е. когда биомасса донных организмов не изменяется, донное сообщество можно рассматривать как черный ящик, отводящий органическое вещество либо в метаболиты, либо в геосферу (захоронение). [22]

Смотрите также

Бентос (организмы, обитающие на дне океана) можно противопоставить нейстону (организмам, обитающим на поверхности океана), планктону (организмам, дрейфующим с водными течениями) и нектону (организмам, способным плавать против водных течений).

Примечания

  1. ^ аб Бентос с веб-сайта Переписи морской жизни Антарктики.
  2. ^ Министерство торговли США, Национальное управление океанических и атмосферных исследований. «Как меняется давление с глубиной океана?». Oceanservice.NOAA.gov .
  3. ^ Геккель, Э. 1891. Plankton-Studien. Jenaische Zeitschrift für Naturwissenschaft 25 / (Neue Folge) 18: 232-336. БХЛ.
  4. ^ βένθος. Лидделл, Генри Джордж ; Скотт, Роберт ; Греко-английский лексикон в проекте «Персей» .
  5. ^ "Веб-сайт Североамериканского бентологического общества" . Архивировано из оригинала 5 июля 2008 г. Проверено 16 августа 2008 г.
  6. ^ Неринг, С. и Альбрехт, У. (1997). Бентос и избыточный Бентон: Неологизмы в der deutschsprachigen Limnologie . Лаутерборния 31: 17-30, [1].
  7. ^ Лалли, Кэрол М.; Парсонс, Тимоти Р. (1997). «Бентос». Биологическая океанография: Введение. Эльзевир. стр. 177–195. дои : 10.1016/b978-075063384-0/50063-3. ISBN 9780750633840.
  8. ^ Соколова, Миннесота (2000). Питание и трофическая структура глубоководного макробентоса . Энфилд, Нью-Хэмпшир: Научные издательства. ISBN 978-1-57808-090-8. ОСЛК  46724477.
  9. ^ Брукнер, Моника (2020) «Палеоклиматология: как мы можем сделать вывод о климате прошлого?» SERC , Карлтон-Колледж. Изменено 23 июля 2020 г. Проверено 10 сентября 2020 г.
  10. ↑ Земля приближается к состоянию «теплицы», невиданному уже 50 миллионов лет, как показывает новый грандиозный климатический рекорд LiveScience , 10 сентября 2020 г.
  11. ^ Вестерхолд, Томас; Марван, Норберт; Друри, Анна Джой; Либранд, Дидерик; Аньини, Клаудия; Анагносту, Элени; Барнет, Джеймс С.К.; Богати, Стивен М.; Де Влишоувер, Дэвид; Флориндо, Фабио; Фредерикс, Томас; Ходелл, Дэвид А.; Холборн, Энн Э.; Крун, Дик; Лауретано, Виттория; Литтлер, Кейт; Лоренс, Лукас Дж.; Лайл, Митчелл; Пялике, Хейко; Рёль, Урсула; Тянь, Цзюнь; Уилкенс, Рой Х.; Уилсон, Пол А.; Захос, Джеймс К. (2020). «Астрономически датированные записи климата Земли и его предсказуемости за последние 66 миллионов лет». Наука . 369 (6509): 1383–1387. Бибкод : 2020Sci...369.1383W. doi : 10.1126/science.aba6853. hdl : 11577/3351324 . PMID  32913105. S2CID  221593388.
  12. ↑ Боб Йирка, 29 августа 2013 г.
  13. ↑ Сассман: Самые старые растения, The Guardian , 2 мая 2010 г.
  14. ^ «Быть ​​умным - это нормально • самое старое живое существо в мире: они» . Архивировано из оригинала 13 июля 2018 г. Проверено 13 июля 2018 г.
  15. ^ Виллерслев, Эске; Фрёзе, Дуэйн; Гиличинский, Давид; Рённ, Регин; Банс, Майкл; Зубер, Мария Т.; Гилберт, М. Томас П.; Брэнд, Тина; Мунк, Каспер; Нильсен, Расмус; Масстепанов Михаил; Кристенсен, Торбен Р.; Хебсгаард, Мартин Б.; Джонсон, Сара Стюарт (4 сентября 2007 г.). «Древние бактерии демонстрируют доказательства восстановления ДНК». Труды Национальной академии наук . 104 (36): 14401–14405. Бибкод : 2007PNAS..10414401J. дои : 10.1073/pnas.0706787104 . ЧВК 1958816 . ПМИД  17728401. 
  16. ^ «Основные загрязнители | Загрязненные отложения | Агентство по охране окружающей среды США» . archive.epa.gov . Проверено 12 октября 2022 г.
  17. ^ Родригес, Каролина; Гимарайнш, Лаура; Виейра, Нативидаде (01 августа 2019 г.). «Сочетание биомаркерного и общественного подходов с использованием донных макробеспозвоночных может улучшить оценку экологического состояния рек». Гидробиология . 839 (1): 1–24. дои : 10.1007/s10750-019-03991-7. ISSN  1573-5117. S2CID  186207664.
  18. ^ Агентство по охране окружающей среды США, штат Огайо (21 ноября 2013 г.). «Индикаторы: донные макробеспозвоночные». www.epa.gov . Проверено 14 октября 2022 г.
  19. ^ «Исследование воды». Исследования воды . 39 (20): II. 01 декабря 2005 г. дои : 10.1016/S0043-1354(05)00684-6. ISSN  0043-1354.
  20. ^ «Онлайн-подача и обзор науки об окружающей среде» . Наука об общей окружающей среде . 329 (1–3): 1 августа 2004 г. Бибкод : 2004ScTEn.329....1.. doi : 10.1016/j.scitotenv.2004.06.001.
  21. ^ Дамасио, Хоана; Фернандес-Санджуан, Мария; Санчес-Авила, Хуан; Лакорт, Сильвия; Прат, Нарцисс; Рирадевалл, Мария; Соареш, Амадеу МВМ; Барата, Карлос (июнь 2011 г.). «Мультибиохимические реакции донных видов макробеспозвоночных как дополнительный инструмент для диагностики причин нарушения сообщества в загрязненных реках». Исследования воды . 45 (12): 3599–3613. doi :10.1016/j.watres.2011.04.006. ПМИД  21571352.
  22. ↑ Мидделбург, Джек Дж. (19 января 2018 г.). «Обзоры и синтезы: до сути переработки углерода на морском дне». Биогеонауки . Коперник ГмбХ. 15 (2): 413–427. Бибкод : 2018BGeo...15..413M. дои : 10.5194/bg-15-413-2018 . ISSN  1726-4189. Материал был скопирован из этого источника, который доступен по международной лицензии Creative Commons Attribution 4.0.

Рекомендации

Внешние ссылки