XII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Черное море – загадочный мир
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение.
Я родилась в городе Сочи. В нашей семье сложилась добрая традиция каждое лето с друзьями ездить в палаточный лагерь на море, отдыхать и набираться сил перед школой. Мы радуемся прекрасному Черному морю и его удивительным обитателям, синему небу и горячему песку.
В этом году я научилась хорошо плавать и стала нырять с маской. Я поняла, что море это совсем другая, скрытая от нас, таинственная жизнь.
Подводный мир меня очень удивил и заинтересовал. Я смогла рассмотреть отдельных рыб и моллюсков, искать отличия и связь между ними.
В воде, так же как и на суше, есть леса и пустыни. Подводные леса состоят из водорослей и в них обитают интересные жители. Наблюдая за морскими созданиями, я заинтересовалась их жизнью. Путеводителем в мир Черного моря стала книга Александра Вершинина «Живое Черное море». Эта книга о природе Черного моря и его побережья, книга о рыбах, крабах, ракушках, медузах, водорослях и других обитателях Черного моря, включая невидимый глазу мир планктона. Все, то, что сложно было рассмотреть, я рассматривала в микроскоп.
Знакомясь с флорой и фауной моря, собирала образцы водорослей, ракушки, делала фотографии обитателей Черного моря, исследовала образцы морской воды, взятой на разной глубине. Передо мной возник вопрос:
- А какой он Дом под названием Черное море?
Цель: познакомиться с флорой и фауной прибрежной зоны Черного моря.
Задачи: знакомимся с особенностями Черного моря; растения Моря (собираем гербарий водорослей); обитатели Моря, их особенности (фотографируем, рисуем); знакомимся с микромиром.
Работа с литературными источниками.
1.1. Черное море, географическая характеристика.
Чёрное мо́ре — внутреннее море бассейна Атлантического океана. Проливом Босфор соединяется с Мраморным морем, далее, через пролив Дарданеллы (эти проливы зачастую называют черноморскими проливами) — с Эгейским и Средиземным морями. Керченским проливом соединяется с Азовским морем. С севера в море глубоко врезается Крымский полуостров. По поверхности Чёрного моря проходит водная граница между Европой и Малой Азией.
Площадь Чёрного моря — 422 000 км² (по другим данным — 436 400 км²). Очертания Чёрного моря напоминают овал. Наибольшая протяжённость моря с севера на юг — 580 км. Наибольшая глубина — 2210 м, средняя — 1240 м. Характерной особенностью Чёрного моря является отсутствие жизни на глубинах более 150—200 м из-за насыщенности глубинных слоёв воды сероводородом.
Море омывает берега России, Украины, Румынии, Болгарии, Турции, частично признанной Абхазии и Грузии (территории, расположенные вокруг моря, традиционно именуют термином «Причерноморье»). (1)
1.2. Флора и фауна Черного моря.
Растительный мир моря включает в себя 270 видов многоклеточных зелёных,бурых, красных донных водорослей (цистозейра, филлофора, зостера кладофора, ульва, энтероморфа и др.). В составе фитопланктона Чёрного моря — не менее шестисот видов. Среди них жгутиконосцы, в том числе перидиниевые водоросли, различные диатомовые водоросли и др.
Фауна Чёрного моря заметно беднее, чем Средиземного, в частности, здесь нет морских звезд, морских ежей, морских лилий, осьминогов, каракатиц, кальмаров, кораллов. В Чёрном море обитает 2500 видов животных (из них 500 видов одноклеточных, 160 видов позвоночных — рыб и млекопитающих, 500 видов ракообразных, 200 видов моллюсков, остальное — беспозвоночные разных видов), для сравнения, в Средиземном — около 9000 видов. Среди основных причин относительной бедности животного мира моря: низкая солёность воды; постоянное присутствие сероводорода на глубинах более 150 м.
Среди планктонных водорослей, обитающих в Чёрном море, есть такой интересный вид, как ночесветка или морская свечка — водоросль-хищница, питающаяся готовыми органическими веществами и помимо этого обладающая возможностью фосфоресцировать (именно благодаря этой водоросли в августе иногда наблюдается свечение моря).
Моллюск-хищник рапана прибыл в Черноморье (впервые был обнаружен здесь в 1947 году) из дальневосточных морей с балластными водами и к настоящему времени съел почти всех устриц, мидий и морских гребешков. Так сильно расплодиться рапана смогла потому, что вследствие невысокой солёности воды в море отсутствуют её естественные враги — морские звезды. Похожая ситуация сложилась с представителем зоопланктона хищным гребневиком - мнемиопсисом, впервые найденным в Чёрном море в 1982 году. Его активное размножение привело к гибели по экологической цепочке целого ряда видов — от планктона до рыб и дельфинов. Ситуация разрешилась с появлением в море другого гребневика, охотящегося на мнемиопсиса.
Единственная акула, массово обитающая в Чёрном море, — катран — нечасто вырастает более полутора метров в длину, боится людей и редко подходит к берегу, держась холодных водных слоёв на глубине. Вместе с тем, катран является довольно ценным рыбацким трофеем (считается, что жир печени этой акулы обладает целебными свойствами) и может представлять опасность для рыбака: спинные плавники катрана снабжены крупными шипами. В расщелинах прибрежных скал и среди камней живут многочисленные крабы, имеются креветки, встречаются различные виды медуз (наиболее распространены корнерот и аурелия), актинии, губки.
Среди рыб, водящихся в Черном море: различные виды бычков, азовская хамса, камбала, кефаль, луфарь, морской ерш, барабуля, пикша, скумбрия, ставрида, черноморско-азовская сельдь, черноморско - азовская тюлька, сарган, морской конек и др. Встречаются осетровые: белуга, севрюга, черноморско-азовский осетр и черноморский лосось.
Среди опасных рыб Чёрного моря — морской дракончик (наиболее опасная — ядовиты колючки спинного плавника и жаберных крышек), черноморская и заметная скорпены, один из видов скатов — морской кот— с ядовитыми шипами на хвосте. Другой скат — морская лисица — не ядовит, но покрыт шипами и имеет на хвосте колючки, защищаясь, он может большое число уколов и царапин.
Из птиц распространены чайки, буревестники, утки — нырки, бакланы и ряд других видов. Млекопитающие представлены в Чёрном море двумя видами дельфинов: дельфин белобочка, дельфин афалина и азово-черноморской морской свиньей (азовкой). (2)
1.3. Разноцветные водоросли черноморского мелководья.
Водоросли (Algae) - это группа в основном водных синтезирующих организмов, у которых тело – таллом, или слоевище, не разделено на органы: корень, лист, стебель, Изучает все водоросли наука Альгология.
В ясный, спокойный день можно гулять по каменистому мелководью, как по морскому саду. Одни водоросли целиком покрывают камни, делая их похожими на клумбы. Некоторые растут отдельными куртинками в широких, хорошо освещенных долинах между камнями, другие прячутся в тени. Все они относятся к трем типам водорослей – бурым, красным (багрянкам) и зеленым. Представители только этих групп водорослей сумели стать большими, то есть многоклеточными – макроводорослями, или макрофитами. Всего, у наших берегов встречается более сотни видов макроводорослей, но русских имен ни у одной из них нет – будем пользоваться латинскими названиями. Многие из местных водорослей очень красивы, причем эту красоту можно – при наличии необходимых для этой работы терпения и аккуратности – сохранить в гербарии.
Давайте войдем в воду, но – будем очень осторожны, потому что все камни в прибойной зоне очень скользкие! Многие камни возвышаются над поверхностью воды, но, тем не менее, они густо поросли водорослями – этим выносливым видам для нормального роста хватает и брызг от волн. Полоска между пляжем и морем называется зоной заплеска. Вот какие водоросли здесь растут. Бурый скользкий налет на влажных камнях – лофосифония, корковая водоросль из отдела багрянок, а зеленая нитчатая поросль рядом с ней – кладофора белесая.
Но скользкими эти камни становятся не из-за макроводорослей. Вся их поверхность покрыта микроскопической жизнью – в том числе, одноклеточными диатомовыми водорослями. Они скользят туда-сюда по камням, покрывая их поверхность слизью, а когда они делают камни скользкими, им становится двигаться еще легче, а нам – труднее.
На камнях, расположенных глубже, вровень с поверхностью, растут уже другие водоросли. Сцитосифон, энтероморфа – водоросли-эфемеры, они бурно разрастаются весной, подобно фитопланктону. К середине июня они, обычно, увядают; яркое летнее солнце губительно для них. Рядом с энтероморфой, плоские и широкие, светло-зеленые пластины – это ульва, морской салат. Не путайте ее с морской капустой – бурой водорослью ламинарией, которая не растет в Черном море. Кладофора, энтероморфа, ульва – водоросли, растущие там, где есть избыток питательных веществ, минеральной подкормки. Такие удобренные воды им обычно предоставляют бытовые стоки. Поэтому если вы заметили где-то бурный рост этих зеленых водорослей – значит, где-то рядом есть источник удобрений. Они хорошо переносят загрязнения – растут даже в портах. Еще одна быстрорастущая зеленая водоросль – хетоморфа (значит – похожая на щетинку). Ее слоевище – цепочка блестящих зеленых клеток – шариков. Попробуйте сделать свой черноморский аквариум – и она в нем обязательно появится. Как и кладофора.
На боковых, затененных сторонах камней можно найти выделяющиеся более густой, сочной зеленью пучки бриопсиса перистого. Это необычная водоросль, нам повезло, что мы ее нашли, ведь весь кустик – это одна гигантская клетка с множеством ядер. Его слоевище – одна разветвленная клетка-трубка, в ней видна масса ярко-зеленых хлоропластов. На поверхности камней, лежащих глубже, выделяются ярко-малиновые, нежные кустики красной водоросли – это каллитамнион, одна из самых красивых водорослей нашего моря. Еще одна любопытная водоросль, на которую обращаешь внимание, бродя по каменистому мелководью – падина – бело-желтые, пушистые веера. Эта бурая водоросль не переносит холодов и любит свет, поэтому вырастает только весной, на хорошо прогреваемом мелководье, а к осени – ее веера начинают лохматиться и распадаться.
Красная водоросль, которая встречается нам реже – лауренсия; ее упругие кустики не образуют сплошных зарослей.
И совсем редко попадается эта красавица – дазия.
На глубине 1–2 метра, почти на каждом камне – молодая оранжевая поросль цистозеры – с нее начинается густой лес бурых водорослей, окружающий Черное море.(3)
1.4. Гербарий — это ботаническая коллекция засушенных растений, оформленная и снабженная этикетками. В переводе с латинского слово «гербарий» означает «травник». В гербарии, однако, могут быть и цветы, и листья деревьев. Для изучения разнообразия форм и видоизменений органов у растений собирают гербарий морфологический. По хозяйственным признакам подбирают тематические гербарии, например «сорные травы», «лекарственные растения». Растения вашего края или области составят флористический гербарий. Если растения расположены в определенной системе по родам, ботаническим семействам и т. д., то такой гербарий называют систематическим. При правильном содержании гербарий хранится столетиями, не теряя окраски и не ломаясь.
Сбором и засушиванием цветков и трав увлекались многие аристократы. Так, гербарии собирали члены семьи известной певицы Полины Виардо, Наталья Гончарова, жена А. С. Пушкина, сушила полевые травы из своего сада — ее гербарий хранится в петербургском доме-музее А. С. Пушкина. (4)
II. Методика работы.
Исследования мы проводили летом 2020 года. Наблюдения проводили на пляжах, на которые ездили купаться и загорать: «Сочинский» (сан.Заря), пос. «73 километр» (мкр. Мамайка), сан. Н.А. Семашко (Дагомыс). Такой выбор сделали не случайно. Потому что на центральных пляжах города ощущается большая антропогенная нагрузка. В общем, выбирали пляжи, где не так много людей. Отправляясь на море, брали с собой банку для сбора материала, фотоаппарат и маску для ныряния. На каждом пляже обследовали буны, знакомились с обитателями и растительностью. Фотографировали обитателей, рыб под водой рассматривали и после дома зарисовывала.
При подготовке гербария водорослей, задача немного усложнилась, так как мы работали с водными растениями. Собранные образцы водорослей, их находили на берегу, на буне, недалеко от берега в море на камнях, мы складывали в банки с морской водой и несли домой для дальнейшей работы. Дома весь материал мы промывали в тазу с пресной водой, одновременно готовили «пеленки» - нарезанные куски бинта, которые нам помогали расправить таллом. В «пеленки» мы помещали промытые, расправленные водоросли. Затем, образцы раскладывали между листами газет – их мы называли «рубашки». Сверху на газеты с образцами положили пресс. Гербарий занял место в хорошо проветриваемой комнате. Чтобы водоросли не заплесневели, каждый день меняли «рубашки». При оформлении гербария использовали канцелярский клей. [Приложение]. Определяли водоросли с помощью интернет – источников и научной литературы.
Результаты исследований.
Результаты наблюдений мы оформили в таблицы.
Проводя наблюдения, я отметила, что растительный и животный мир на пляжах немного отличается друг от друга.
Таблица1
Флора и фауна прибрежной части Черного моря на пляже "Сочинский" (сан. Заря)
|
Растения |
Морские обитатели |
|
Ульва жесткая |
Краб мраморный |
|
Полисифония |
Рапан |
|
Цистозира бородатая |
Митилястер |
|
Полисифония |
Мидия средиземноморская |
|
Кладофора белесая |
Балянусы |
|
Стилофора нежная |
Медуза аурелия |
|
Триколия |
|
|
Мшанки |
|
|
Бокоплавы |
|
|
Рак отшельник |
Таблица 2
Флора и фауна прибрежной части Черного моря на пляже в поселке "73 километр"
|
Растения |
Морские обитатели |
|
Ульва жесткая |
Краб мраморный |
|
Полисифония |
Рапан |
|
Цистозира бородатая с икрой рапана |
Митилястер |
|
Мидия черноморская |
|
|
Балянусы |
|
|
Корнерот |
|
|
Морское блюдечко (моллюск) |
|
|
Медуза аурелия |
|
|
Медуза корнерот |
|
|
Мшанки |
|
|
Афалина |
|
|
Шпрот морской |
|
|
Личинки членистоногих |
Таблица 3
Флора и фауна прибрежной части Черного моря на пляже санатория имени Н. А. Семашко (Дагомыс)
|
Растения |
Морские обитатели |
|
Ульва жесткая |
Краб мраморный |
|
Кладофора |
Рапан |
|
Цистозира бородатая |
Митилястер |
|
Мидия черноморская |
|
|
Балянусы |
|
|
Мшанки |
|
|
Крабы |
|
|
Рыба звездочет |
Описание водорослей.
Ульва жесткая – слоевище пластинчатое, окраска от бледно до темно – зеленой, прикрепляется подошвой. Пластинка округлая, разорвана на лопасти, по краю волнистая или разорвана на складочки. Встречается на каменистых грунтах, сваях. Предпочитает защищенные и загрязненные места. В более грязных местах слоевище темно – зеленое, грубое.
Цистозира бородатая – слоевище в виде кустов, обильно ветвящихся. Высотой до 1.5 метров, прикрепляется подошвой. Стволик покрыт радиально расположенными ветвями, обильно ветвящимися ветвями. Зимой и весной ветви с большим количеством воздушных пузырьков. Пузыри расположены группами. Распространена на каменистом субстрате. Предпочитает глубину 5 – 7 метров.
Кладофора белесая - нитчатая зелёная водоросль из класса ульвофициевых (Ulvophyceae). Талломы кладофор представляют собой длинные разветвлённые нити, состоящие из одного ряда крупных клеток. Встречается на камнях, волнорезах, у уреза воды глубже 2-х метров, загрязненных водах.
Полисифония. Кустики грубонитевидные, до 30 см высотой, коричневатые или почти черные. Веточки у основания слоевища до 1 мм толщиной, кверху становятся тоньше. Главная ось обычно заметна во всем слоевище и в нижней части лишена ветвей. Основные ветви отходят от главной оси поочередно со всех сторон и в свою очередь ветвятся то перисто, то в виде щитка или снабжены разбросанными веточками. Длина члеников равна ширине или в 2-4 раза больше ее. Растет на каменистых грунтах и на других водорослях. Встречается в Белом, Баренцевом и Черном морях. (5)
Стилофора нежная. Слоевища 10-60 см дл., обильно разветвленные беспорядочно. Ветви плотные, внизу около 1 мм толщиной, кверху постепенно становятся тонкими. Конечные веточки почти волосовидные. (6)(8)
Водоросли. Гербарий водорослей
Балянусы (усоногие рачки) - тело усоногих заключено в твердый известковый домик, состоящий из отдельных пластинок. Часть этих пластинок подвижно соединена между собой, поэтому рачок может раздвигать пластинки и в образующую щель просовывать грудные ножки и загонять воду с планктоном внутрь домика. На дне такого домика, надежно закрытый, очень твердыми створками лежит сам рачок. Задняя часть головы увеличена, поэтому отверстие домика обращено вверх. Балянусов еще называют морскими желудями, они питаются водорослями бактериями и другими планктонными существами. Ведет сидячий образ жизни, прикрепляясь к подводным камням.
Триколия - основной вид улиток на ветках водорослей. Питается их корой и перифитоном. Окраска раковинки желтоватая с частыми косыми, иногда зигзагообразными полосками. Раковинка яйцевидно –вытянутой формы длиной до 0,6 мм.
Морское блюдечко – улитка без завитков. Ползает по поверхности камней и соскребает с них водоросли. Раковина коническая блюдцевидная. Их осталось мало, они прячутся в узких расщелинах от прожорливых рапанов.
Бокоплавы (гаммарус)- имеют окраску от светло до темно-коричневого цвета, а тельце сплющено и разделено на сегменты. Имеет три пары ножек разной длины. Бокоплавы –главные чистильщики прибойной зоны. Питаются они органическими остатками.
Рак отшельник - живет в ракушке - улитке. Вся задняя часть тела рака помещается в раковине, а передняя остается снаружи. Домик - ракушка служит защитой раку, поэтому он никогда ее не покидает, а меняет, когда его размеры увеличиваются. Имеет две разные по размеру клешни. Раки отшельники предпочитают жить на мелководье. Питается водорослями, рыбой, червями, мелкими ракообразными.
Медуза корнерот – имеет мясистый грибовидный купол, из под которого свисают тяжелые кружевные ротовые полости. Купол может достигать 70 сантиметров в диаметре. Медузы живут в толще воды. Питаются мелкой пищей – планктоном. Медуза почти полностью состоит из воды. Медузы обездвиживают или убивают свою добычу с помощью стрекательных клеток. Ядовитые клетки расположены у корнерота – на бороде ротовых лопастей, висящих под куполом.
Тело медузы аурелии полупрозрачное, розовато – фиолетовых оттенков. Купол в виде круглого плоского зонтика, по краю которого расположены многочисленные тонкие щупальца, свисающие вниз. Диаметр купола до 40 сантиметров. Щупальца усеяны стрекательными клетками, убивающими и парализующими мелких животных. Питается аурелия фитопланктоном и зоопланктоном.
Мшанки - преимущественно буро-коричневые животные, живущие исключительно в воде. Размер отдельной особи составляет не более 3мм. Мшанки живут колониями в виде куста или шара. Ведут сидячий образ жизни. На щупальцах расположены реснички, они создают ток воды, которым ко рту приносится мелкий планктон. Рыба звездочет или морской дракон относится к семейству драконовых рыб.
Звездочет состоит в пятерке самых опасных рыб на всем Черноморском бассейне. Опасны его шипы, расположенные на теле. Окраска этой рыбы чаще всего пятнистая. Питается морской дракон чаще всего мелкими рыбками разных видов. Размеры звездочета могут достигать 30 см. На жаберной крышке защита в виде маленьких шипов. На плечевой части находится острый шип с ядовитыми железами.
Шпрот черноморский – один из наиболее массовых видов рыб Черного моря. Тело шпрота низкое, сжатое с боков. Голова узкая, удлиненная. Характеризуется сильноразвитыми килевидными чешуйками. Основу питания шпрота составляет зоопланктон. Промысловая стайная рыба.
Дельфин афалина – достигает до 3,5 метров в длину, самое большое животное Черного моря. Выкармливают детенышей молоком и дышат не жабрами, а легкими. Животное имеет большой череп и мозг со множеством извилин. От холода его спасает толстый жировой слой. Охлаждение его организма происходит через плавники. Живут дельфины небольшими группами в прибрежных водах. Афалина питается рыбой и донными животными. (7)(8)
Обитатели Черного моря
Выводы и заключения.
Больше всего водорослей я увидела на пляже «Сочинский». Здесь мы нашли интересный вид водорослей, которая по описанию и внешнему виду очень похожа на стилофору. На всех пляжах обнаружили цистозиру и ульву. Самая богатая фауна, по результатам моих наблюдений – на пляже пос. «73 километр». Здесь я впервые увидела медузу корнерота, кстати, в этом году многие, даже взрослые впервые увидели этих кишечнополостных. Здесь встретили дельфина афалину, здесь наблюдала за крабами, их здесь было больше всего. В воде с этого пляжа мы рассмотрели личинки членистоногих, крошечных митилястеров, и водоросли. На пляже пос. «73 километр» нашли экземпляр цистозиры с икрой рапана. Раньше я и подумать не могла, что такая милая ракушка – беспощадный хищник, уничтожающий двустворчатых моллюсков и крабов в нашем море! К сожалению, на всех пляжах мы находили этих монстров. В этом году я впервые заглянула в ДОМ под названием Черное море, и отметила для себя закономерность, где меньше людей, там больше в море обитателей.
Литература
https://ru.wikipedia.org/wiki/Черное море
http://www.poezdnik.kiev.ua/morya/chernoe/chernoe_more.html
http://www.anapa.info/information/flora_i_fauna_chernogo_morya/268/
Рянжин С.В. Новый экологический словарь. – СПб.: «Анатолия», 2008.
http://ecosystema.ru/08nature/vod/047.htm
https://cicon.ru/stilophora-tenella.html
Вершинин А.О. Живое Черное море.- ООО Издательство «Кочег». Москва, 2016.
Шкатулка Черного моря. Пособие для учителя начальной и средней школы, 2014.