Mořská biologie

Pouze 29 procent světové hladiny tvoří pevnina. Zbytek tvoří oceán, domov mořských forem života. Oceány jsou v průměru čtyři kilometry hluboké a lemují je pobřeží, která se táhnou v délce téměř 380 000 kilometrů.

Mořská biologie je vědecké studium organismů v oceánu nebo jiných mořských či brakických vodních plochách. Vzhledem k tomu, že v biologii mnoho fýlů, čeledí a rodů má některé druhy, které žijí v moři, a jiné, které žijí na souši, klasifikuje mořská biologie druhy spíše na základě životního prostředí než na základě taxonomie. Mořská biologie se liší od mořské ekologie, protože mořská ekologie je zaměřena na to, jak organismy působí mezi sebou a životním prostředím, a biologie je studium organismů samotných.

Mořská biologie zahrnuje hodně, od mikroskopické, včetně většiny zooplanktonu a fytoplanktonu až po obrovské kytovce (velryby), které dosahují délky až 30 metrů (98 stop).

Stanoviště zkoumaná mořskou biologií zahrnují vše od drobných vrstev povrchových vod, v nichž mohou být organismy a abiotické předměty zachyceny v povrchovém napětí mezi oceánem a atmosférou, až po hloubky oceánských příkopů, někdy i 10 000 metrů a více pod hladinou oceánu. Studuje stanoviště, jako jsou korálové útesy, chaluhové lesy, přílivové epoly, bahnitá, písčitá a skalnatá dna a otevřená oceánská (pelagická) zóna, kde jsou pevné předměty vzácné a povrch vody je jedinou viditelnou hranicí.

Velká část veškerého života na Zemi se vyskytuje v oceánech. Jak velká je přesně tato část, není známo, protože mnoho oceánských druhů se teprve objevuje. Zatímco oceány tvoří asi 71% zemského povrchu, díky své hloubce pokrývají asi 300násobek obyvatelného objemu pozemských biotopů na Zemi.

Mnohé druhy jsou pro člověka ekonomicky důležité, včetně potravních ryb. Začíná se také chápat, že blahobyt mořských organismů a dalších organismů je spojen velmi zásadními způsoby. Lidský soubor poznatků týkajících se vztahu mezi životem v moři a důležitými cykly rychle roste a téměř každý den dochází k novým objevům. Tyto cykly zahrnují cykly hmoty (jako je koloběh uhlíku) a vzduchu (jako je dýchání Země a pohyb energie ekosystémy včetně oceánu). Rozsáhlé oblasti pod hladinou oceánu zůstávají stále prakticky neprozkoumané.

Korálové útesy tvoří složité mořské ekosystémy s obrovskou biodiverzitou.

Mořský ekosystém je rozsáhlý, a proto existuje mnoho dílčích oborů mořské biologie. Většina z nich zahrnuje studium specializací konkrétních skupin živočichů, jako je fykologie, zoologie bezobratlých a ichtyologie.

Jiné podobory studují fyzikální účinky neustálého ponořování do mořské vody a oceánu obecně, adaptace na slané prostředí a účinky měnících se různých oceánských vlastností na mořský život. Podobor mořské biologie studuje vztahy mezi oceány a mořským životem a globální oteplování a otázky životního prostředí (jako je přemístění oxidu uhličitého).

Nedávná mořská biotechnologie se z velké části zaměřila na mořské biomolekuly, zejména bílkoviny, které mohou mít využití v medicíně nebo inženýrství. Mořské prostředí je domovem mnoha exotických biologických materiálů, které mohou inspirovat biomimetické materiály.

Mořská biologie je obor oceánografie a úzce souvisí s biologií. Zahrnuje také mnoho myšlenek z ekologie. Vědu o rybolovu a zachování moří lze považovat za dílčí odnože mořské biologie (stejně jako environmentální studie).

Ptáci adaptovaní na život v mořském prostředí jsou často označováni jako mořští ptáci. Příkladem jsou albatros, tučňáci, ganneti a aukové. Přestože tráví většinu života v oceánu, druhy jako rackové se často vyskytují tisíce kilometrů ve vnitrozemí.

Anatomie ryb zahrnuje dvoukomorové srdce, operkulum, plavecký měchýř, šupiny, ploutve, rty, oči a sekreční buňky, které produkují sliznici. Ryby dýchají tak, že odebírají kyslík z vody žábrami. Ploutve pohánějí a stabilizují ryby ve vodě.

Hvězdice trnitá.

Stejně jako na pevnině tvoří bezobratlí obrovskou část veškerého života v moři. Mezi bezobratlé mořské živočichy patří Cnidaria, jako jsou medúzy a mořské sasanky; Ctenophora; mořští červi včetně fýlů Platyhelminthes, Nemertea, Annelida, Sipuncula, Echiura, Chaetognatha a Phoronida; měkkýši včetně měkkýšů, olihní, chobotnice; Arthropoda včetně Chelicerata a Crustacea; Porifera; Bryozoa; Echinodermata včetně hvězdic; a Urochordata včetně mořských stříkanců nebo pláštěnců.

Existuje pět hlavních druhů mořských savců.

Mezi plazy, kteří obývají nebo navštěvují moře, patří mořské želvy, mořští hadi, želvičky, leguán mořský a krokodýl mořský. Většina žijících mořských plazů, s výjimkou některých mořských hadů, je oviparózní a musí se vrátit na pevninu, aby nakladli vajíčka. Většina druhů, s výjimkou mořských želv, tak tráví většinu svého života spíše na pevnině nebo v její blízkosti než v oceánu. I přes své mořské adaptace dává většina mořských hadů přednost mělkým vodám v blízkosti pevniny, kolem ostrovů, zejména vodám, které jsou poněkud chráněné, a také v blízkosti ústí řek. Někteří vyhynulí mořští plazi, jako například ichtyosauři, se vyvinuli v živé živočichy a nevyžadovali návrat na pevninu.

Mořská stanoviště lze rozdělit na pobřežní a otevřená oceánská stanoviště. Pobřežní stanoviště se nacházejí v oblasti, která se rozprostírá od pobřeží k okraji kontinentálního šelfu. Většina mořského života se nachází v pobřežních stanovištích, přestože šelfová oblast zabírá pouze sedm procent celkové plochy oceánu. Otevřená oceánská stanoviště se nacházejí v hlubokém oceánu za okrajem kontinentálního šelfu.

Mořská stanoviště lze alternativně rozdělit na pelagická stanoviště a stanoviště žijící při dně. Pelagická stanoviště se nacházejí v blízkosti hladiny nebo v otevřeném vodním sloupci, daleko od dna oceánu. Druhová stanoviště se nacházejí v blízkosti dna oceánu nebo na jeho dně. Organismus žijící v pelagickém stanovišti je považován za pelagický organismus, stejně jako u pelagických ryb. Podobně organismus žijící v prostředí žijícím při dně je považován za organismus žijící při dně, stejně jako u ryb žijících při dně. Pelagická stanoviště jsou vnitřně proměnlivá a pomíjivá v závislosti na tom, co dělají mořské proudy.

Mořská stanoviště mohou jejich obyvatelé modifikovat. Některé mořské organismy, jako korály, řasy a mořské trávy, jsou ekosystémovými inženýry, kteří přetvářejí mořské prostředí do té míry, že vytvářejí další stanoviště pro jiné organismy.

Přílivové bazény s mořskými hvězdami a sasankami v Santa Cruz, Kalifornie

Přílivové zóny, ty oblasti blízko pobřeží, jsou neustále odkrývány a zakrývány přílivem a odlivem oceánu. V této zóně žije obrovská škála života.

Pobřežní biotopy se rozkládají od horních přílivových zón až po oblast, kde má výraznou roli pevninská vegetace. Pod vodou může být kdekoliv od denního až po velmi zřídka. Mnoho zdejších druhů jsou mrchožrouti, žijící z mořského života, který je vyplaven na břeh. Mnoho suchozemských živočichů také hojně využívá pobřežní a přílivová biotopy. Podskupina organismů v tomto biotopu vyvrtává a drtí obnažené horniny procesem bioeroze.

Útesy tvoří jedny z nejhustších a nejrozmanitějších biotopů na světě. Nejznámějšími typy útesů jsou tropické korálové útesy, které existují ve většině tropických vod; útesy však mohou existovat i ve studené vodě. Útesy jsou tvořeny korály a dalšími živočichy ukládajícími vápník, obvykle na vrcholu skalnatého výchozu na dně oceánu. Útesy mohou růst i na jiných površích, což umožnilo vytvoření umělých útesů. Korálové útesy také podporují obrovské společenství života, včetně samotných korálů, jejich symbiotických zooxanthellae, tropických ryb a mnoha dalších organismů.

Velká pozornost v mořské biologii je zaměřena na korálové útesy a na jev počasí El Niño. V roce 1998 zažily korálové útesy nejtěžší masové bělení v historii, kdy obrovské rozlohy útesů po celém světě zanikly, protože teplota hladiny moří vzrostla vysoko nad normál. Některé útesy se zotavují, ale vědci tvrdí, že 50 až 70% světových korálových útesů je nyní ohroženo a předpovídají, že globální oteplování by mohlo tento trend ještě zhoršit.

Otevřený oceán je vzhledem k nedostatku živin relativně neproduktivní, ale protože je tak rozlehlý, celkově produkuje nejvíce primární produktivity. Velkou část energie aftótické zóny dodává otevřený oceán ve formě detritu. Otevřený oceán se skládá převážně z medúz a jejich predátorů, jako je mola mola.

Dosud nejhlubším zaznamenaným měřením oceánských příkopů je Mariánský příkop nedaleko Filipín v Tichém oceánu ve výšce 10 924 m. V takových hloubkách je tlak vody extrémní a není zde žádné sluneční světlo, ale přesto zde stále existuje nějaký život. Americká posádka batyskafu Trieste spatřila při ponoření na dno v roce 1960 bílého platýse, krevetu a medúzu.

Mezi další významné oceánské příkopy patří Monterey Canyon ve východním Pacifiku, Tonga Trench na jihozápadě ve výšce 10 882 m, Filipínský příkop, Puerto Rico Trench ve výšce 8 605 m, Romanche Trench ve výšce 7 760 m, Fram Basin v Severním ledovém oceánu ve výšce 4 665 m, Java Trench ve výšce 7450 m a South Sandwich Trench ve výšce 7 235 m.

Obecně se má za to, že hluboké moře začíná v afotické zóně, v bodě, kde sluneční světlo ztrácí svou sílu přenosu vodou.[citace nutná] Mnoho forem života, které žijí v těchto hloubkách, mají schopnost vytvářet své vlastní světlo známé jako bioluminiscence.

Mořský život vzkvétá také kolem podmořských hor, které se zvedají z hlubin, kde se shromažďují ryby a další mořský život, aby se tam potěšily a nakrmily. Hydrotermální průduchy podél středů oceánského hřebene působí jako oázy, stejně jako jejich protiklady, studené průsaky. Taková místa podporují unikátní biomy a na těchto místech bylo objeveno mnoho nových mikrobů a dalších forem života .[citace nutná]

Aktivním tématem výzkumu v mořské biologii je objevit a zmapovat životní cykly různých druhů a místo, kde tráví svůj čas. Mořští biologové studují, jak mořské proudy, příliv a odliv a mnoho dalších oceánských faktorů ovlivňují mořské životní formy, včetně jejich růstu, distribuce a pohody. To se teprve nedávno stalo technicky proveditelným díky pokroku v GPS a novějších podvodních vizuálních zařízeních.[citace nutná]

Většina mořských živočichů se rozmnožuje na specifických místech, hnízdí či nehnízdí na jiných, tráví čas jako mláďata ještě na jiných, a v dospělosti ještě na dalších. Vědci vědí málo o tom, kde mnoho druhů tráví různé části svého životního cyklu. Například je stále velkou neznámou, kam cestují mořské želvy a někteří žraloci. Sledovací zařízení nefungují u některých forem života a oceán není přátelský k technologiím. To je důležité pro vědce a rybáře, protože zjišťují, že omezením komerčního rybolovu v jedné malé oblasti mohou mít velký vliv na udržení zdravé rybí populace v mnohem větší oblasti daleko.

Anatomie – Astrobiologie – Biochemie – Bioinformatika – Botanika – Buněčná biologie – Ekologie – Vývojová biologie – Evoluční biologie – Genetika – Genomika – Mořská biologie – Biobiologie člověka – Mikrobiologie – Molekulární biologie – Původ života – Paleontologie – Parazitologie – Patologie – Fyziologie – Taxonomie – Zoologie