История морской биологии - History of marine biology
Морская биология - это гибридный предмет, сочетающий в себе аспекты функций организма, экологического взаимодействия и изучения морского биоразнообразия. Самые ранние исследования морской биологии восходят к финикийцам и грекам , которые известны как первые исследователи океанов и их состава. Первые зарегистрированные наблюдения за распределением и привычками морских обитателей были сделаны Аристотелем (384–322 до н.э.).
Наблюдения, сделанные в самых ранних исследованиях морской биологии, послужили толчком для наступившей эры открытий и исследований. За это время было получено огромное количество знаний о жизни, существующей в океанах. В число людей, внесших значительный вклад в этот фонд знаний, входят капитан Джеймс Кук (1728–1779), Чарльз Дарвин (1809–1882) и Уивилл Томсон (1830–1882).
Эти люди принимали участие в некоторых из самых известных экспедиций всех времен, внося свой фундаментальный вклад в морскую биологию. Эта эпоха была важна для истории морской биологии, но естествоиспытатели все еще были ограничены доступными технологиями, которые ограничивали их способность эффективно определять местонахождение и точно исследовать виды, населявшие глубоководные части океана.
Последующее создание морских лабораторий было еще одним важным событием, потому что теперь у морских ученых были места для проведения исследований и обработки образцов из экспедиций. Технологические достижения, такие как звуковая дальнометрия, снаряжение для подводного плавания, подводные аппараты и дистанционно управляемые аппараты, постепенно облегчили изучение глубин океана. Это позволило морским биологам исследовать глубины, о существовании которых люди раньше не думали.
Раннее исследование морских глубин
Финикийцы и греки
Историю морской биологии можно проследить еще в 1200 году до нашей эры, когда финикийцы и греки начали морские путешествия, используя небесную навигацию. Финикийцы и греки были одними из первых известных исследователей, покинувших свои местные сообщества, граничащие со Средиземным морем . Они отправились за пределы Средиземного моря в Атлантический океан, зная приливы, течения и сезонные изменения. Только намного позже, примерно в 450 г. до н.э., начали регистрироваться наблюдения природных явлений, связанных с океанами. Геродот (484–425 до н.э.) писал о регулярных приливах в Персидском заливе , отложении ила в дельте Нила и впервые использовал термин «Атлантический» для описания западных морей. Именно в это время были записаны многие из первых наблюдений за составом океанов.
В шестом веке до нашей эры греческий философ Ксенофан (570–475 до н.э.) признал, что некоторые ископаемые раковины были остатками моллюсков. Он использовал это, чтобы доказать, что то, что в то время было сушей, когда-то было под морем. Это был важный шаг на пути от простого высказывания идеи к ее подтверждению доказательствами и наблюдениями.
Позже, в четвертом веке до нашей эры, другой греческий философ Аристотель (384–322 до н.э.) положил начало традиции естественной философии и повлиял на зарождение морской биологии своими ранними наблюдениями, которые он сделал о морской жизни. Аристотель попытался составить всеобъемлющую классификацию животных, которая включала систематические описания многих морских видов, особенно видов, обитающих в Средиземном море. Эти новаторские работы включают историю животных , общую биологию животных, части животных , сравнительную анатомию и физиологию животных и поколение животных по биологии развития. Самые поразительные отрывки - это морские обитатели, видимые из наблюдений на Лесбосе и доступные из уловов рыбаков. Подробно описаны его наблюдения за сомом , электрической рыбой ( Torpedo ) и удильщиком, а также его работы над головоногими моллюсками , а именно осьминогом , сепией ( каракатицы ) и бумажным наутилусом ( Argonauta argo ). Его описание руки гектокотиля , используемой при половом размножении, вызывало недоверие до его повторного открытия в 19 веке. Он отделил водных млекопитающих от рыб и знал, что акулы и скаты были частью группы, которую он назвал Селаке ( селахийцы ). Он дал точные описания яйцеживородящего эмбриологического развития гончей акулы Mustelus mustelus . Его классификация живых существ содержит элементы, которые все еще использовались в 19 веке. То, что современный зоолог назвал бы позвоночными и беспозвоночными, Аристотель называл «животными с кровью» и «животными без крови» (он не знал, что сложные беспозвоночные действительно используют гемоглобин , но другого вида, чем позвоночные). Он разделил животных с кровью на живородящих (млекопитающие) и яйценосных (птицы и рыбы). Беспозвоночных («животные без крови») он разделил на насекомых, ракообразных (далее делятся на необолочечных - головоногих - и очищенных) и семенников (моллюсков).
Полинезийцы
В Полинезии были также весьма активное участие в исследовании морской жизни , и их усилия часто забывают. В течение периода времени 300–1275 гг. Нашей эры полинезийцы прилагали усилия для исследования и заселения большого полинезийского треугольника , который ограничен на востоке островом Пасхи , на севере Гавайями и на юго-западе Новой Зеландией . Полинезийцы были одними из первых, кто отправился исследовать тайны океана и морской жизни. В годы, последовавшие за полинезийскими усилиями, прилагались минимальные усилия, направленные на углубление понимания человеком моря. Это закончилось эпохой открытий в конце 15 века.
Возраст открытия
В период с конца 15 века до начала 20 века люди исследовали океаны, как никогда раньше, создавая новые карты и диаграммы и собирая образцы, чтобы вернуть их в свои порты. Большая часть исследований, которые проводились в это время, проводилась европейскими странами, такими как Испания, Португалия, Франция, Италия, Шотландия и Германия. В этот период времени некоторые выдающиеся исследователи морской биологии выполнили свои знаменитые работы. Такие исследователи, как капитан Джеймс Кук, Чарльз Дарвин и Уивилл Томсон, внесли революционный вклад в историю морской биологии за это время исследований.
Джеймс Кук
Джеймс Кук хорошо известен своими исследовательскими экспедициями для британского флота, в ходе которых он нанес на карту значительную часть неизведанных вод мира. Исследования Кука дважды обошли его по миру и привели к бесчисленным описаниям ранее неизвестных растений и животных. Исследования Кука повлияли на многих других и привели к тому, что ряд ученых стали более внимательно изучать морскую жизнь. Среди тех, на кого оказало влияние, был Чарльз Дарвин, который внес много собственных вкладов.
Чарльз Дарвин
Чарльз Дарвин , наиболее известный своей теорией эволюции , внес значительный вклад в раннее изучение морской биологии. Он провел большую часть своего времени с 1831 по 1836 год в плавании HMS Beagle, собирая и изучая образцы различных морских организмов. Именно в этой экспедиции Дарвин начал изучать коралловые рифы и их формирование. Он выступил с теорией, согласно которой общий рост кораллов - это баланс между ростом кораллов вверх и опусканием морского дна. Затем он придумал, что где бы ни находились коралловые атоллы, центральный остров, на котором начали расти кораллы, постепенно оседает.
Чарльз Вивилл Томсон
Другой влиятельной экспедицией было путешествие HMS Challenger с 1872 по 1876 год, организованное и позднее возглавляемое Чарльзом Вивиллом Томсоном . Это была первая экспедиция, посвященная исключительно морским наукам. Экспедиция собрала и проанализировала тысячи морских образцов, заложив основу современных знаний о жизни у глубоководного дна. Результаты экспедиции были обобщением известных на то время естественных, физических и химических наук об океане.
Позднее исследование
Эта эра морских исследований подошла к концу с первым и вторым кругосветными рейсами датской экспедиции на Галатею и атлантическими рейсами USS Albatross , первого исследовательского судна, построенного специально для морских исследований. Эти путешествия еще больше расчистили путь современной морской биологии, создав базу знаний о морской биологии. За этим последовало прогрессивное развитие более совершенных технологий, которые позволили проводить более обширные исследования океанских глубин, которые когда-то считались слишком глубокими, чтобы поддерживать жизнь.
Современные исследования
Лаборатории морской биологии
В 1960-х и 1970-х годах экологические исследования жизни в океане проводились в учреждениях, созданных специально для изучения морской биологии. Примечательным был Океанографический институт Вудс-Хоул в Америке, который создал модель для других морских лабораторий, впоследствии созданных по всему миру. Их находки о неожиданно высоком видовом разнообразии в местах, которые считались пригодными для обитания, стимулировали многие теоретические рассуждения популяционных экологов о том, как можно поддерживать высокий уровень разнообразия в такой бедной продовольствием и, казалось бы, враждебной среде.
Геологоразведочные технологии
В прошлом изучение морской биологии ограничивалось нехваткой технологий, поскольку исследователи могли лишь настолько глубоко изучить жизнь в океане. До середины двадцатого века глубоководное дно было невозможно увидеть, если только не выкопать его часть и не вынести на поверхность. Это резко изменилось в связи с развитием новых технологий как в лаборатории, так и в открытом море. Эти новые технологические разработки позволили ученым исследовать части океана, о существовании которых они даже не подозревали.
Развитие акваланга позволило исследователям визуально исследовать океаны, поскольку оно содержит автономный подводный дыхательный аппарат, позволяющий человеку дышать, находясь на глубине от 100 до 200 футов в океане. Подводные аппараты были построены как небольшие подводные лодки с целью доставить морских ученых на более глубокие глубины океана, защищая их от возрастающего атмосферного давления, которое вызывает осложнения глубоко под водой. Первые модели могли содержать несколько особей и позволяли ограниченную видимость, но позволяли морским биологам видеть и фотографировать более глубокие части океанов. Дистанционно управляемые подводные аппараты теперь используются с подводными аппаратами и без них, чтобы увидеть самые глубокие районы океана, которые были бы слишком опасны для человека. ТПА полностью оснащены камерами и оборудованием для отбора проб, что позволяет исследователям видеть и контролировать все, что делает автомобиль. ТПА стали доминирующим типом технологий, используемых для просмотра самых глубоких частей океана.
Романтизация
В конце 20 века и в 21 веке морская биология «прославлялась и романтизировалась с помощью фильмов и телешоу», что привело к притоку заинтересованных студентов, которым требовалось ослабить свой энтузиазм повседневными реалиями в этой области.
Смотрите также
Цитаты
Рекомендации
- Гейдж, Джон Д. и Пол А. Тайлер (1991) Глубоководная биология: естественная история организмов на глубоководном дне Cambridge University Press. ISBN 9780521336659 .
- Уорд, Ричи Р. (1974) В мир океана: биология моря Кнопф. ISBN 9780394474052 .