Новейший этап в развитии морской биогеографии

В XX в. с помощью специально оборудованных по последнему слову техники научно-исследовательских судов продолжалось активное исследование природы Мирового океана. Со времен экспедиции «Челленджера» крупнейшими океанографическими экспедициями в разных частях океана явились: немецкая — «Газелли» (1874-1876), норвежская — «Феринген» (1876-1878), американская — «Блэк» (1877-1883), французские — «Ветторе Пизани» (1885), принца Альберта Монакского на яхтах «Ирондель I», «Принцесса Алиса I, «Принцесса Алиса II» и «Ирондель II» (1885-1922), австрийская — «Пола» (1891-1897), российская — «Витязь» (1886-1889), норвежская — Фритьофа Нансена на «Фраме» (1893-1896), российские — вице-адмирала С.О. Макарова на ледоколе «Ермак» (1899, 1901), немецкая – «Вальдивия» (1899), норвежская — «Михаэль Саре» (1900-1905), российская — Э.В. Толля на шхуне «Заря» (1900-1902), немецкая южнополярная — на «Гаусс» (1901-1903), английская антарктическая — Роберта Скотта на «Дискавери» (1902-1904), норвежская — Руала Амундсена на «Йоа» (1903-1906), датская — «Тор» (1906-1910), американская — «Альбатрос» (1900-1905), немецкая -«Планет» (1906-1909), американская — Роберта Пири на яхте «Рузвельт» (1908-1909), норвежская антарктическая — Р. Амундсена на «Фраме» (1910-1912), английская антарктическая — Р. Скотта на «Терра-Нова» (1910-1912), российские — В.А. Русанова на «Геркулесе» (1912-1914), Г.Я. Седова на «Св. Фока» (1912-1914), Б.А. Вилькицкого на «Таймыре» и «Вайгаче» (1913-1915), канадская — Стефансона Вильялмура на шхуне «Карлук» (1913-1918), норвежская — Р. Амундсена на «Мод» (1918-1920), французская — «Пуркуа па?» (1920-1930), немецкая — «Метеор» (1925-1927), американская «Карнеги» (1923-1929), датская — «Дана» (1928), датская — «Галатея» (1951), французские — на батискафах «FNRS-III» и «Архимед» (1955-1974) и другие.

Достижения морских биологических исследований прямым образом связаны с совершенствованием методов сбора и обработки флористических и фаунистических материалов, с возможностью непосредственного изучения обитателей океанских глубин. Изобретение акваланга позволило морским биологам погружаться на глубину до 100 м, а с помощью постоянно совершенствовавшихся жестких водолазных скафандров — до 250 м. После изобретения в 1930 г. батисферы, спускаемого на тросе с судна глубоководного металлического аппарата в форме сферы, американские исследователи У. Биб (William Beebe) и О. Бартон (Otis Barton) смогли наблюдать морских животных на глубине 923 м (в 1934 г.), а затем на глубине 1372 м (в 1949 г.). Еще большие возможности в этом отношении предоставил автономный подводный аппарат батискаф, изобретенный французом Огюстом Пи-каром (Auguste Piccard). В 1960 г. его сын Жак вместе с лейтенантом Доналдом Уолшем (Donald Walsh) на батискафе «Триест» обследовали наибольшие глубины Мирового океана — Марианскую впадину Тихого океана.

Больших успехов в области морской биогеографии достигли российские ученые. Основоположником отечественных научно-промысловых исследований морской фауны был Николай Михайлович Книпович, в начале XX в. руководивший, в частности, «Экспедицией для научно-промысловых исследований у берегов Мурмана» на одном из первых русских исследовательских судов, специально предназначенных для гидробиологических работ, «Андрей Первозванный» (прототип рыболовного тральщика, впоследствии переименованный в «Мурман»). Выдающимся вкладом в биологическую океанологию наших северных морей явились капитальные сводки по фауне Кольского залива, Баренцева (1915) и Белого (1928) морей, созданные выдающимся океанологом и морским биологом Константином Михайловичем Дерюгиным. В 1920 г. декретом Советского правительства была создана Северная научная промысловая экспедиция, преобразованная впоследствии в Арктический институт, в 1921 г. — Плавучий морской научный институт (Плавморнин) для изучения северных морей. В 1921 же году Плавморнин организовал свою первую экспедицию в Баренцево и Карское моря на ледокольном пароходе «Малыгин» под руководством И.И. Месяцева. На Черном море под руководством Ю.М. Шокальского в 1923-1935 гг. работала Черноморская комплексная океанографическая экспедиция. В 1925 г. решением Дальневосточного революционного комитета на мысе Басаргина (б. Патрокл) в окрестностях Владивостока К.М. Дерюгиным была создана Тихоокеанская научно-промысловая станция (ТОНПС), преобразованная впоследствии (1934) в Тихоокеанский научно-исследовательский институт рыбного хозяйства и океанографии (ТИНРО, ныне — ТИНРО-Центр), где сосредоточились океанологические и рыбопромысловые исследования не только российских дальневосточных морей, но и всего Тихого океана. По окончании Великой Отечественной войны, в 1946-1949 гг. на научно-исследовательском судне «Топорок» ТИИРО совместно с Зоологическим институтом АН СССР, под руководством Г.У. Линдберга и при участии Е.Ф. Гурьяновой и П.В. Ушакова работала Курило-Сахалинская экспедиция. В результате исследований был составлен «Атлас океанографических основ рыбопоисковой карты Южного Сахалина и Южных Курильских островов» (1955), включавший и ряд крупномасштабных биогеографических карт.

В 1949-1958 гг. в Тихом океане работала Советская океанографическая экспедиция на научно-исследовательском судне «Витязь». В 1953-1956 гг. экспедиция произвела комплексное изучение Курило-Камчатской, Японской и Алеутской впадин, а в Марианской впадине в 1958 г. зарегистрировала максимальную глубину Мирового океана — 11 022 м. Результаты, полученные преимущественно «Витязем», позволили Г.М. Беляеву и Н.Г. Виноградовой обобщить представления о фауне абиссали, ультраабиссали (глубоководных океанических желобов) и их биогеографических особенностях (рис. 23). Крупным биогеографическим обобщением явилась капитальная сводка Л.А. Зенкевича «Биология морей СССР» (1963).

Рис. 23. Объединенная схема зоогеографического районирования абиссали (Виноградова, 1959) и ультраабиссали (Беляев, 1974) Мирового океана

Объединенная схема зоогеографического районирования абиссали (Виноградова, 1959) и ультраабиссали (Беляев, 1974) Мирового океана

Границы: 1 — областей. 2 — подобластей. 3 — абиссальных провинций. 4 — ультраабиссальных провинций

А — Тихоокеанско-Североиндийская глубоководная область; А-1 — Тихоокеанская подобласть (провинции – абиссальные; A-la — Северотихоокеанская; А-16 – Западнотихоокеанская; А-1в — Восточнотихоокеанская; ультраабиссальные: А-Я — Алеутско-Японская, желоба Алеутский. Курило-Камчатский. Японский. Идзу-Бонинский; Ф — Филиппинская, желоба Филиппинский и Рюкю; М — Марианская, желоба Волкано. Марианский. Яп, Палау; Б-Н — Бутенвильско-Новогебридская. желоба Ново-Британский. Бугенвильскнй. Санта-Крус. Ново-Гебридский; Т-К — Тонго-Кермадекская; П-Ч — Перуано-Чилийская). А-2 — Североиндийская подобласть (Я — Яванская ультраабиссальиая провинция). Б — Атлантическая глубоководная область; Б-1 — Арктическая подобласть. Б-2 — Атлантическая подобласть (провинции – абиссальные: Б-2а – Североатлаитическая; Б-26 – Западноатлантическая; Б-2в — Восточноатлантическая: ультраабиссальные; П-Р – Пуэрториканская; Р – Романш). В — Антарктическая глубоководная область; В-1 — Антарктическо-Атлантическая подобласть (Ю-А — Южноантильская ультраабиссальная провинция); В-2 — Антарктическо-Индийско-Тихоокеанская подобласть (абиссальные провинции: В-2а — Индийская. В-26 — Тихоокеанская)

   В 1955 г. в связи с Международным геофизическим годом под руководством М.М. Сомова была организована Советская Антарктическая экспедиция на дизель-электроходах «Обь» и «Лена» (экспедиция продолжала работать и в последующие годы). В результате биологических работ этой экспедиции А.П. Андрияшевым на основе распределения рыб была разработана схема биогеографического районирования Антарктической биогеографической области (рис. 24). В последние десятилетия морские биогеографические исследования в России получили преимущественное развитие в академических Институте океанологии (Москва), Зоологическом институте (Санкт-Петербург) и Институте биологии моря (Владивосток). В 1974 г. (г. Ленинград) и в 1980 г. (г. Владивосток) состоялись всесоюзные совещания по морской биогеографии.

Рис. 24. Схема зоогеографического районирования Антарктической области по прибрежной ихтиофауне

Схема зоогеографического районирования Антарктической области по прибрежной ихтиофауне

I — Ледовая подобласть; 1 — Континентальная провинция; А – Восточноантарктический округ; В – Западноантарктический округ; 2 — Южногеоргийская провинция; II — Кергеленская (переходная) подобласть. S.L.B. — южная граница распространения семейства Bovichthyidae, А.С. — среднее положение Антарктической конвергенции, покачивающее северную границу Антарктической пелагической зоны

   Усилиями российских морских биологов, в первую очередь П.В. Ушакова и Е.Ф. Гурьяновой, была создана схема биогеографического районирования материковой отмели Северного полушария (рис. 25). Л.С. Берг (1934) и А.П. Андрияшев (1939) обосновали гипотезы о происхождении прерванных ареалов морской биоты в Северном полушарии. Крупнейший отечественный морской биолог академик Л.А. Зенкевич (фото 26) много работал в области общих вопросов морской биогеографии и разработал учение о биологической симметрии океана.

Рис. 25. Схема зоогеографического районирования материковой отмели Северного полушария

Схема зоогеографического районирования материковой отмели Северного полушария

Области и их границы: I — Арктическая: 1 — южная граница в Атлантическом и 2 -Тихом океанах; II — Североатлантическая бореальная: 3 — южная граница; III — Северотихоокеанская бореальная: 4 — южная граница; IV — Центральноамериканская тропическая: 5 — северная граница, 6 — южная граница; V — Гвинейская тропическая: 7 — северная граница, 8- южная граница; VI- Средиземноморско-Лузитанская: 9 — северная граница, 10 -южная граница; VII — Индо-Вестиацифическая: 11 — северная граница, 12 — южная граница. Центральноамериканская тропическая область чаще рассматривается в составе двух самостоятельных областей — Занадноатлаптической н Восточнотихоокеанской, а Гвинейская тропическая область именуется Западноафриканской

Рис. 26. Академик Лев Александрович Зенкевич (1889-1970)

Академик Лев Александрович Зенкевич (1889-1970)

Крупнейшим океанологическим и биогеографическим открытием XX в. стало обнаружение в 1977 г. американским глубоководным обитаемым аппаратом «Алвин» у Галапагосскихостровов «оазисов» жизни близ глубоководных гидротермальных излияний (такие «оазисы» впоследствии были обнаружены и в других районах океана). Эти излияния образуются в местах выхода перегретой (более 300° С) и сильно минерализованной морской воды, циркулирующей в сети трещин и расщелин остывающей вулканической лавы. На таких участках океанического дна жизнь существует исключительно на основе хемосинтеза, достигает колоссальных биомасс и представлена огромным разнообразием нигде больше не встречающихся видов, родов и семейств животных. Здесь, например, были обнаружены погонофоры, представители нового для науки класса или типа беспозвоночных животных (рис. 27). Фауна глубоководных гидротермальных излияний ныне объединяется в самостоятельную Гидротермальную область Абиссального царства.

Рис. 27. Скопление гигантских погонофор Riftia
pachyptila с многочисленными двустворчатыми моллюсками-батимодиолами в глубоководном гидротермальном излиянии Погосюд на 13°с.ш. На границе поселений погонофор изобильны крабы и рыбы

Скопление гигантских погонофор Riftia pachyptila с многочисленными двустворчатыми моллюсками-батимодиолами в глубоководном гидротермальном излиянии Погосюд на 13°с.ш. На границе поселений погонофор изобильны крабы и рыбы

Наиболее авторитетные современные руководства по морской биогеографии составляют англоязычные книги Свена Экмана (S. Ekman, 1953) и Джона Бриггса (J. Briggs, 1974, 1987, 1995), а также монография «Море и жизнь Земли» Сабуро Нисимура (S. Nishimura, 1981), изданная на японском языке.