Марианская впадина. Нашего исследования
 Скачать 0.79 Mb.
|
|
Управление образования Копейского городского округа Муниципальное общеобразовательное учреждение «Средняя общеобразовательная школа № 43» Муниципальный конкурс Исследовательских работ и творческих проектов младших школьников «Я - исследователь» Естествознание. Живая природа Загадки Марианской впадины Подготовил: Манаев Матвей Евгеньевич МОУ «СОШ №43», 2Б класс Руководитель: Евстефеева Юлия Андреевна Учитель начальных классов МОУ «СОШ №43» 8-908-050-28-21 Yulya.evstefeeva@bk.ru Копейск, 2023 год Оглавление Введение 3 1.Информация о Марианской впадине 4 2.Особенности подводного мира 7 3.Опыт, доказывающий наличие высокого давления на глубине Марианской впадины 9 4.Создание справочника с описанием обитателей Марианской впадины 11 Заключение 12 Список используемых источников 13 Приложение 14 ВведениеОднажды, просматривая видеоролики в интернете, я случайно наткнулся на видео, в котором рассказывали о Марианской впадине. Меня очень заинтересовала эта тема. Я начал собирать различную информацию о подводных глубинах, а особенно о подводном мире на дне Марианской впадины. На тот момент я был еще дошкольник, но с каждым годом мой интерес к этой теме не угасал, а наоборот. Я просматривал различные документальные фильмы, читал книги, которые освещали данную тему. Сам пытался сделать плакат подводного мира. Для меня это показалось очень интересным и занимательным. Всё это позволило мне накопить большой объём информации, с которым я хочу поделиться со своими сверстниками. Тема нашего исследования – «Загадки Марианской впадины» Объект – Марианская впадина. Предмет исследования – обитатели Марианской впадины. Цель работы: раскрыть некоторые тайны подводного мира Марианской впадины и составить краткий справочник подводных обитателей Марианской впадины. Задачи: Изучить и проанализировать научную и документальную литературу, интернет-источники по теме исследования, а также историю погружений на дно Марианской впадины. Найти информацию о том, как обитатели Марианской впадины приспособились к жизни на большой глубине. Провести наглядные опыты, показывающие существование давления на глубине и объяснить их. Создать наглядный материал – краткий справочник с описанием обитателей Марианской впадины. Гипотеза: обитатели Марианской впадины приспособились к жизни на большой глубине. Информация о Марианской впадинеНичто так не пугает людей, как неизвестность. И на нашей планете достаточно много таких мест, которые слабо изучены, и одним из таких мест является самая глубокая точка на нашей планете – Марианская впадина. Марианская впадина (или Марианский желоб) – глубочайшее место земной поверхности. Расположено оно на западной окраине Тихого океана, вдоль Марианских островов (Приложение 1). Впадина представляет собой желоб в форме полумесяца в земной коре длиной около 2550 км и шириной в среднем 69 км. Длину этого желоба можно сравнить как расстояние от Москвы до Лондона или как от Копейска до Краснодара. Марианская впадина была обнаружена в 1875 году британской экспедицией, проводившей первые системные промеры глубин в Тихом океане на океанографическом судне «Челленджер» (Приложение 2), переоборудованном в 1872 году для проведения гидрологических, геологических, геохимических, биологических и метеорологических исследований из трехмачтового военного корабля. Километр за километром канат лота уходил за борт, но дна не было! И лишь на глубине 8184 метра спуск каната прекратился. Так была открыта самая глубокая подводная щель на Земле. Но эти данные неоднократно уточнялись. В 1899 году с борта американского судна «Неро» тем же способом была измерена глубина 9 636 метров. Первые оценки глубин в районе Марианской впадины с помощью эхолотов были получены в 1925-1931 годах с японских судов «Мансуи», «Косуи» и «Иодо». Максимальная глубина, определенная в этот период, – 9 814 метров. Это место получило название Бездна Челленджера. В 1951 году новое английское гидрографическое судно «Челленджер», унаследовавшее название известного исследовательского корвета, произвело ряд измерений глубин Марианской впадины. При этом использовался усовершенствованный ультразвуковой эхолот, при помощи которого была измерена новая максимальная глубина Марианской впадины – 10 863 метра. Судном было выполнено также несколько тросовых измерений глубин, причем максимальная измеренная глубина была 10 830 метров. При помощи трубочного лота с глубины 10 504 метра была получена проба грунта (коричневого ила). Его анализ показал, что в иле содержится большое количество радиолярий (одноклеточные планктонные организмы) и диатомовых водорослей (одноклеточные водоросли, отличающиеся наличием у клеток своеобразного «панциря», состоящего из диоксида кремния), а также следы вулканической пыли. Самая глубокая точка в Марианской впадине находится на западе Тихоокеанского бассейна. Она располагается в 1,8 тысячи километрах от Филиппин в юго-западной стороне впадины. Впервые люди спустились в Марианскую впадину в 1960 году. Это были лейтенант США Дон Уолш и исследователь Жак Пикар. На глубоководном аппарате «Триест» (Приложение 3) они опустились до отметки в 10 918 метров. Весьма тяжелую конструкцию с толстыми 13-сантиметровыми стенками погружали на дно целых пять часов. Достигнув самой низкой точки, исследователи пробыли там 12 минут, после чего незамедлительно был начат подъем, занявший примерно 3 часа. На дне были обнаружены рыбы – плоские, похожие на камбалу, около 30 сантиметров длиной. Исследования продолжались, и в 1995 году в «бездну» спустились японцы. Ещё один «прорыв» был сделан в 2009 году с помощью автоматического подводного аппарата «Nereus»: это чудо техники не только сделало несколько фотографий в самой глубокой точке Земли, но и взяло пробы грунта. В 1996 году в газете «Нью-Йорк Таймс» был опубликован шокирующий материал о погружении в Марианскую впадину оборудования с американского научного судна «Гломар Челленджер». Шарообразный аппарат для глубоководного путешествия команда ласково прозвала «ежом». Спустя некоторое время после начала погружения приборы зафиксировали ужасающие звуки, напоминающие скрежет металла по металлу. «Ежа» незамедлительно подняли на поверхность, и пришли в ужас: огромная стальная конструкция была смята, а прочнейший и толстый (20 см диаметром!) трос – будто подпилен. Объяснений нашлось сразу же множество. Одни говорили, что это «проделки» населяющих природный объект чудовищ, другие склонялись к версии о присутствии инопланетного разума, а третьи считали, что не обошлось без мутировавших осьминогов! Правда, доказательств никаких не было, и все предположения остались на уровне догадок и домыслов… Такой же загадочный случай произошел с немецкой исследовательской командой, которая решила спустить в воды бездны аппарат «Хайфиш». Но он почему-то прекратил движение, а камеры беспристрастно выдали на экраны мониторов изображение шокирующих размеров ящера, который пытался разгрызть стальную «штуковину». Команда не растерялась и электрическим разрядом от аппарата «отпугнула» неведомого зверя. Тот уплыл, и больше не появлялся... Остается только сожалеть, что почему-то у тех, кому попадались такие уникальные обитатели Марианской впадины, отсутствовало оборудование, позволившее бы сфотографировать их. В конце 90-х годов прошлого века, в момент «открытия» американцами чудовищ Марианской впадины, началось «обрастание» этого географического объекта легендами. Рыбаки (браконьеры) рассказывали о свечениях из ее глубин, бегающих туда-сюда огоньках, различных всплывающих оттуда неопознанных летающих объектах. Команды небольших кораблей сообщали о том, что суда в этом районе «буксирует с огромной скоростью» чудище, обладающее неимоверной силой. Наряду с множеством легенд, связанных с Марианской впадиной, имеют место и невероятные факты, подтвержденные неопровержимыми доказательствами. В 1918 году австралийские ловцы омаров рассказывали о прозрачно-белой рыбине около 30 метров в длину, увиденной ими в море. По описанию она похожа на древнюю акулу вида Carcharodon megalodon, обитавшую в морях 2 миллиона лет назад. Ученые из уцелевших останков смогли воссоздать облик акулы – чудовищного создания длиной 25 метров, весом 100 тонн и внушительной двухметровой пастью с зубами по 10 см каждый. Можете представить себе такие «зубики»! И именно они недавно были найдены океанологами на дне Тихого океана! Самому «молодому» изобнаруженных артефактов… «всего» 11 тысяч лет! Эта находка позволяет быть уверенным, что не все мегалодоны вымерли два миллиона лет назад. Быть может, воды Марианской впадины скрывают от глаз людских этих невероятных хищников? Исследования продолжаются, глубины еще таят в себе много нераскрытых тайн. Глубина Марианской впадины – 11 километров. Для сравнения, высота Эвереста составляет 8848 метров и это меньше глубины Марианского желоба на 2 километра. Но даже там есть жизнь, причем живут там не только простейшие организмы, но и рыбы, которые, правда, имеют слегка специфичный внешний вид. На глубине свыше 1,2 км царит абсолютная темнота, солнечный свет сюда не проникает. Фотосинтез отсутствует, следовательно, нет водорослей и фитопланктона. Вместо плавательного пузыря некоторые глубоководные рыбы снабжены жировыми подушечками, способствующими перераспределению нагрузки в теле, их кости заменены легкими хрящами, а мускулы практически отсутствуют. Поэтому обитатели загадочной бездны двигаются своеобразно и непохоже на живущих ближе к поверхности моря сородичей. В самом глубоком океаническом жёлобе сложилась своя, уникальная пищевая цепочка. Источником питания большинства местных обитателей служат хемосинтезирующие бактерии, образующие колонии вблизи «чёрных» и «белых курильщиков». Другие простейшие организмы – одноклеточные фораманиферы, обитающие на самом дне жёлоба, перерабатывают ил, создавая питательную среду для моллюсков и ракообразных. Рыбы подхватывают кусочки пищи, которую словно в воронку затягивает из верхних слоёв. Для этого они снабжены огромной пастью, составляющей более половины тела, с шарниро-сочленёнными челюстями и острыми загнутыми зубами. Более мелкие рыбы служат пищей для крупных хищников и так далее. К полному отсутствию дневного света обитатели глубин приспосабливаются по-разному. Часть их снабжена фотофорами – особыми органами, испускающими свечение. Таким образом, можно защищаться от хищников, приманивать добычу и различать представителей своего вида в темноте. Другие рыбы реагируют на давление, испускаемые другими организмами электрические импульсы, запахи. Их тело усеяно тонкими отростками с нервными окончаниями, которые фиксируют малейшие изменения в окружающей среде. Давление воды в самой низкой точке Марианской впадины составляет 108,6 Мпа, то есть превышает нормальное атмосферное давление в 1072 раза. Позвоночному животному просто не выжить в таких чудовищных условиях. Но, как ни странно, здесь прижились моллюски. Как их раковины выдерживают такое колоссальное давление воды – непонятно. Обнаруженные моллюски являют собой невероятный пример «выживаемости». Существуют они рядом с серпентиновыми гидротермальными источниками. В серпентине содержатся водород и метан, которые не только не несут угрозы обнаруженному тут «населению», но и способствуют формированию в такой, казалось бы, агрессивной среде живых организмов. Но гидротермальные источники выделяют и смертельный для моллюсков газ – сероводород. Но «хитрые» и жаждущие жизни моллюски научились перерабатывать сероводород в белок, и продолжают, что называется, припеваючи жить в Марианской впадине. Обитатели Марианской впадины выглядят пугающе. Например, там живет рыба-удильщик, которая названа так благодаря светящемуся поплавку-приманке, с помощью которых рыба ловит своих жертв и поедает. Также здесь живут акулы-гоблины, которых прозвали так из-за необычного внешнего вида. Она имеет уникальное строение челюстей, которые она выбрасывает вперед во время охоты, цепляя жертву, после чего втягивает челюсть обратно вместе с добычей. Также акула-гоблин имеет вырост на носу, который состоит из электрочувствительных клеток, благодаря которым животное чувствует добычу и определяет ее местоположение. Интересным фактом является то, что людям с момента открытия Марианской впадины удалось поймать всего лишь 45 акул-гоблинов. Все рыбы и животные, обитающие на большой глубине, довольно прожорливы. Это связано с тем, что растения на такой глубине практически не встречаются, поэтому рыбам приходится поедать друг друга. Одной из таких прожорливых рыб является живоглот. Ее пасть и желудок очень эластичны и хорошо растягиваются, благодаря чему она может проглотить добычу, превосходящую ее по размерам. Однако на дне желоба живут не только зубастые рыбы, но и просто необычные. Например, макропинна. Внешний вид этой рыбы очень специфичен. Она имеет прозрачный лоб, за которым спрятаны глаза, свободно вращающиеся в своих ложах. Пространство вокруг глаз заполнено прозрачной жидкостью, благодаря чему макропинна отлично видит в полной темноте. Опыт, доказывающий наличие высокого давления на глубине Марианской впадиныМы решили проверить, действительно ли в модах Марианской впадины существует высокое давление. Для того чтобы это выяснить, мы взяли пластиковую бутылку, проделали в ней 3 отверстия на разной высоте и заклеили их скотчем. Налили в бутылку воды и убрали скотч. Вода начала вытекать из отверстий. Мы заметили, что чем ниже располагалось отверстие в бутылке, тем с большей силой вытекала из неё вода. По мере понижения воды в бутылке дальность вытекания воды уменьшалось. Почему же так происходит? На жидкости, как и на все тела, находящиеся на Земле, действует сила тяжести. Поэтому каждый слой жидкости, налитый в сосуд, имеет свой вес. Верхние слои воды давят своим весом на расположенные ниже слои. А ниже лежащие передают давление во все стороны, в том числе и на стенки бутылки. Под действием этого давления вода выливается из бутылки с разным напором струи: чем ниже слой, тем давление жидкости будет больше. С помощью интернет-источников мы выяснили, что давление в Марианской впадине в 1100 раз больше чем на уровне моря. Так как на человека действует нормальное атмосферное давление в 760 мм рт. ст. = 101 325 Па (≈1 атм.), поэтому опускаться на очень большие глубины без специального снаряжения нельзя. Этому мешает как отсутствие воздуха, так и огромное гидростатическое давление, прогибающее ребра грудной клетки настолько, что они могут не выдержать и сломаться. Аквалангист, погрузившись на 100 м под воду, испытывает давление, в 10 раз превышающее атмосферное (10 атм.); водолаз, погрузившись на 250 м под воду, испытывает давление, в 25 раз превышающее атмосферное (25 атм.); подводная лодка, погрузившись на 300 м под воду - в 30 раз превышающее атмосферное (30 атм.); батисфера, погрузившись на 1400 м под воду - в 140 раз (140 атм.); батискаф на глубине 11000 м, испытывает давление, в 1100 раз превышающее атмосферное (1100 атм.). Создание справочника с описанием обитателей Марианской впадиныГлубоководные обитатели Марианской впадины поражают наше воображение, ведь они совсем не похожи ни на кого. На большой глубине Марианской впадины условия жизни особые: здесь почти нет света и низкая температура воды, давление высокое. Еще здесь не хватает пищи. А дно покрыто толстым слоем ила. Питательные вещества поступают сверху, и это либо органоминеральные частицы, либо останки животных. Вы представляете себе, в каких условиях живут обитатели Марианской впадины? Но и там кипит жизнь, правда, непривычная для нас. Полный список обитателей Марианской впадины составить пока невозможно, так как это место еще слабо изучено людьми. Однако в последнее время ученые активно интересуются этим местом. Мы решили создать свой краткий справочник с описанием обитателей Марианской впадины. Всего мы включили 17 живых существ, которых можно встретить на большой глубине: ЗаключениеВ моем проекте я попытался кратко изложить всю известную мне информацию о самой глубокой точке Мирового океана. Изучил первые исследования Марианской впадины, узнал, что в настоящее время все более активно стал проявляться интерес ученых к этой теме. В настоящее время исследования Марианской впадины продолжаются. Возможно, не так много времени осталось до момента, когда технологии позволят во всём разнообразии познакомиться с обитателями Марианской впадины и других океанских глубин, но пока имеем то, что имеем. В настоящее время точно изучены лишь некоторые виды, обитающие на такой глубине. Эти животные или полностью слепые, или имеют мощные глаза, в основном телескопические. Большинство глубоководных обитателей имеют ужасающий внешний вид. Марианская впадина таит в себе еще много неразгаданных загадок и тайн. Считаю, что про неё обязательно нужно рассказывать на уроках окружающего мира, показывать это место на карте. Я делаю вывод, что моя гипотеза подтвердилась: обитатели Марианской впадины отличаются от привычных нам рыб, они приспособились к жизни на большой глубине. Мне очень понравилось работать над своим проектом, поэтому я продолжу изучать подводных обитателей Марианского жёлоба, и буду следить за новыми исследованиями учёных в этой области. Список используемых источниковТайны Марианской впадины: Кто обитает в самой глубокой точке мира? – https://detifm.ru/news/id/2670 Самые странные глубоководные обитатели Марианской впадины – https://dlebol.ru/samye-strannye-glubokovodnye-obitateli-marianskoy-vpadiny.html Животный мир Марианской впадины – https://интересный.com/zhivotnyj-mir-marianskoj-vpadiny/ Подводный мир Марианской впадины – https://school-science.ru/11/2/46815 13 удивительных фактов о Марианской впадине – https://www.gismeteo.ru/news/sobytiya/13417-13-udivitelnyh-faktov-o-marianskoy-vpadine/ ПриложениеПриложение 1  Местоположение Марианской впадины  Рекорды исследования Марианской впадины Приложение 2  Британский корвет «Челленджер» Приложение 3  Батискаф «Триест» |