जीवविज्ञान, सागरी

जीवविज्ञान, सागरी : सतत सागरामध्ये आपले जीवन व्यतित करणाऱ्या जीवांचा संपूर्ण अभ्यास जीवविज्ञानाच्या ह्या शाखेत अंतर्भूत केला गेलेला आहे. अन्न व जीवनातील इतर गरजा यांसाठी सागरावर प्रत्यक्ष अवलंबून असणाऱ्या, पण हवेत व जमिनीवर राहणाऱ्या विशिष्ट जीवांच्या अभ्यासाचाही त्यामध्ये समावेश करतात. या शाखेत जगातील विशाल महासागरांतील सहस्रावधी जीवांसंबंधीच्या सर्व आवश्यक घटनांची माहिती स्थूलमानाने दिली जाते. तिच्या काही शाखांमध्ये निसर्गेतिहास, वर्गीकरणविज्ञान, गर्भविज्ञान, आकारविज्ञान, शरीरक्रियाविज्ञान, परिस्थितिविज्ञान व भौगोलिक वितरण (प्रसार) इत्यादींचा संबंध येतो. त्याचप्रमाणे ⇨ महासागरविज्ञानाचाही येथे जवळचा संबंध येतो, कारण सागराची भौतिक लक्षणे व सागरातील जीव यांचे परस्परसंबंध निकट असतात. काही जीवांचे कंकाल (सांगाडे) समुद्रतळावर मोठ्या प्रमाणावर साचून राहतात व काही जीव उष्ण कटिबंधीय समुद्रात प्रचंड प्रवाल-भित्ती निर्माण करतात. यांच्या अभ्यासाने सागरी जीवविज्ञानाची मदत सागरी भूविज्ञानाचे आकलन होण्यास होते. सागरी जीवविज्ञानाचा उपयोग मानवी कल्याण साधण्याच्या दृष्टीनेही बराच झाला आहे. विशेषतः व्यापारी प्रमाणावर चालणाऱ्या सागरी मासेमारीचे योग्य नियमन करण्यास सागरी माशांची संपूर्ण जीववैज्ञानिक माहिती उपयुक्त ठरते असा अनुभव आहे. जहाजांची खराबी करणाऱ्या जीवांच्या प्रक्रियांना अडथळा करून ती खराबी टाळण्यासाठी त्या जीवांच्या प्रक्रियांच्या माहितीची आवश्यकता असते. समुद्रात जीवरक्षक नौका व तराफे यांच्या साहाय्याने जीव बचावून जगण्याचा प्रसंग ओढवल्यास विविध सागरी जीवांचा अन्न आणि पाणी यांकरिता उपयोग करून घेण्यास त्यांच्याबद्दलची माहिती उपयुक्त ठरते. वाढत्या लोकसंख्येला अन्नपुरवठा करण्याची समस्या अंशतः तरी दूर करण्यास सागरी उत्पादांचा मोठ्या प्रमाणावर उपयोग होण्याकरिता सागरी जीवविज्ञान उपयुक्त ठरत आहे इतकेच नव्हे, तर ते उत्पाद अधिक सुलभ रीत्या मिळविण्यासही त्याचे साहाय्य होत आहे असे आढळते.

सागरी पर्यावरण : महासागर आणि त्यालगतच्या समुद्रांनी पृथ्वीच्या पृष्ठभागाचा सु. सत्तर टक्के भाग व्यापलेला असून त्याचे घनफळ एक अब्ज घन किलोमीटरांपेक्षाही अधिक आहे व याचा बराच मोठा भाग असंख्य संबंधित जीवांना सुयोग्य आढळला आहे. त्यांपैकी कोणताही भाग पूर्णतः जीवरहित नाही मग तो अत्यंत थंड असो किंवा फार खोल आणि अंधारी असो. महासागराच्या वरच्या थरात म्हणजे सु. २०० मी. खोलीपर्यंत रंगयुक्त वनस्पती आढळतात कारण तेथपर्यंत सूर्यप्रकाश परिणामकारकपणे जाऊ शकतो व त्याचा उपयोग त्या वनस्पतींना प्राथमिक अन्ननिर्मितीकरिता होतो. जीवांची वाढ होत असताना त्यांना लागणारी खनिज लवणे सागरात उपलब्ध असून त्यांची सापेक्ष संहती (एकक घनफळातील प्रमाण) बहुसंख्य सागरी जीवांच्या देहद्रवाच्या (शरीरातील द्रवाच्या) संहतीइतकीच असते. काही थोड्या विभागांव्यतिरिक्त महासागरांच्या सर्व भागांत श्वसनास भरपूर अशी ऑक्सिजनाची संहती असून ती जेथे कमी पडेल तेथे अननिल (ऑक्सिजन न घेता) श्वसन करणारे जीव असतात. सागरात सर्वसाधारणपणे २^० से. ते ३०^०से. या पल्ल्यातील तापमान आढळते व ते सजीवांना इष्ट त्या मर्यादेतच असते. घनता व श्यानता (दाटपणा) या दृष्टीने सागरातील पाणी त्यातील सर्व प्रकारच्या जीवांना तरंगण्यास फार सोईचे माध्यम असते.

जीवांची विविधता : समुद्रात प्रचंड व भिन्नतापूर्ण असा जीवसंग्रह असून त्यात सर्वांत लहान आणि सर्वांत मोठ्या जीवांचा समावेश आहे. किनाऱ्याजवळच्या पाण्यातील, सूक्ष्मदर्शकातूनही न दिसणारे पण विलग केलेले सूक्ष्मजंतुभक्षक (सूक्ष्मजंतूंवर उपजीविका करणारे अतिसूक्ष्म कारक) सोडले, तर सूक्ष्मजंतू हेच सर्वांत लहान जीव होत. आकारमानात त्याच्या अगदी विरुद्ध टोकास असलेल्या (सर्व प्राण्यांत) अजस्र निळा देवमासा सु. ३४ मी. लांब असतो आणि त्याचे वजन सु. १,३२,००० किग्रॅ.पर्यंत असू शकते. अतिसूक्ष्म आदिजीवांपासून (प्रारंभिक, सूक्ष्म व एका पेशीच्या बनलेल्या जीवापासून) ते खोल समुद्रातील सु. ११ मी. लांबीच्या स्क्विड (आर्किट्युथिस ) सारखे अपृष्ठवंशी (पाठीचा कणा नसलेले) प्राणी सागरात सापडतात, तर लहानात लहान मासा (पृष्ठवंशी) शिंड्लेरिया द. पॅसिफिक महासागरात आढळत असून याची लांबी प्रौढावस्थेत १५ मिमी. व वजन ५ मिग्रॅ. पेक्षा कमी असते. सागरी वनस्पती, सागरी प्राणी आणि सागरातील सूक्ष्मजंतू असे या जीवांचे वर्गीकरण येथे उपयुक्त ठरलेले असल्यामुळे त्यांसंबंधी काही तपशील खाली दिला आहे.

सागरी वनस्पती : यांमध्ये ⇨कायक वनस्पतींपैकी ⇨शैवलांचा मुख्य भरणा असून फारच थोड्या बीजी वनस्पती आढळतात. शैवलांचे प्रजोत्पादन फुले व बीजे यांऐवजी बीजुकासारख्या (प्रजोत्पादक सूक्ष्म पेशीसारख्या) अन्य साधनाने होते. या गटात भिन्न प्रकारच्या, एककोशिक (एकाच पेशीचे शरीर असलेल्या) आणि सूक्ष्म (आकारमान १ ते २,००० मायक्रॉन मायक्रॉन = १०^-३ मिमी.) वनस्पतींची संख्या मोठी आहे काही थोड्या अनेककोशिक आणि सापेक्षतः मोठ्या असतात. सूक्ष्म वनस्पती महासागरातील वरच्या प्रकाशित पाण्याच्या थरात सर्वत्र विपुल असून सागरी जीवनास आवश्यक अशा प्राथमिक अन्नाचे प्रचंड संश्लेषण (घटक द्रव्यांपासून पदार्थ तयार करण्याची क्रिया) करतात. त्यांचे प्रजोत्पादन समविभाजनाने [दोन पूर्णपणे सारखे भाग होण्याने → कोशिका] घडून येते प्रसुप्त बीजुकाद्वारे प्रतिकूल परिस्थितीशी जमवून घेऊन अनुकूल परिस्थिती येताच ती बीजुके रुजतात प्रजोत्पादनाचा वेग बऱ्याच अंशी उपलब्ध होणाऱ्या नायट्रोजन व फॉस्फरस यांच्या पोषक लवणांच्या प्रमाणांवर अवलंबून असतो. ही लवणे खोल पाण्यात भरपूर असतात कारण तेथे त्यांचा वापर होत नाही. ज्या ठिकाणी खोलवरचे पोषकद्रव्ययुक्त पाणी वर येण्याची प्रक्रिया चालू असते तेथे सूक्ष्म वनस्पतींची उत्पत्ती खूप होते आणि प्राथमिक अन्नोत्पादनही भरपूर होते यामुळेच व्यापारी मासेमारीही भरभराटीस येते. स्थूल सागरी शैवलांपैकी काही लाल, हिरवी आणि तपकिरी रंगांची असून सामान्यपणे समुद्राच्या तळाशी किंवा एखाद्या घनरूप पृष्ठभागाला मुळासारख्या अवयवांनी (दृढ थरांनी) चिकटलेली असतात त्यांचा अनेक वेळा उथळ पाण्यात दाट संचय आढळतो. परंतु ५० मी. किंवा त्यापेक्षा कमी खोल पाणी असलेल्या समुद्राच्या सीमेजवळच्या त्यांच्या मर्यादित क्षेत्रामुळे अन्नोत्पादक म्हणून त्यांना कमी महत्त्व आहे. कोरॅलिनेसी या लाल शैवल कुलापासून प्रवाल-भित्ती निर्माण होते. ह्या वनस्पती प्रवाळांच्या समुद्रासमोरील पृष्ठभागावर प्रतिरोधक लेप तयार करतात व कॅल्शियम आणि मॅग्नेशियम कार्बोनेटांचे कंकाल असलेल्या प्रवाळांना दृढता आणतात त्यामुळे त्यांची झीज थांबते. हॅलिमेडा  हे हिरवे शैवल आपल्या सपाट चकतीसारख्या कॅल्शियमयुक्त कंकालांचे खाजणाच्या तळावर निक्षेपण करून (थर घालून ) प्रवाळद्वीप वलये बनविण्यास मदत करते. ईलग्रास [→ सवाला] व खाऱ्या दलदलीतील गवते (उदा., स्पार्टिनाच्या काही जाती) यांसारख्या सागरी वनस्पतींना मुळे असतात व ती त्यांच्या तळाशी असलेल्या वाळूतून वा चिखलातून पोषकद्रव्याचे शोषण करतात. यांचे बीजोत्पादन सामान्य फुलझाडांप्रमाणे होते. उपसागर व नदीमुख यांतील भूवैज्ञानिक संरचनांच्या निर्मितीवर यांचा महत्त्वाचा परिणाम होतो. तेथे ही गवते गाळ एकत्र धरून चिखलाची मैदाने, वाळूचे तट व दलदली किनारे निर्माण करतात. समुद्रकिनाऱ्यावर भरतीच्या उंच पातळीत किंवा जवळपास जेथे पाण्याची पातळी सारखी वाढत असते अशा ठिकाणी दलदली गवते वाढतात आणि तेथे पिटाचे [→ पीट] थर साचतात काही थरांची जाडी कित्येक मीटर असते.

फार थोडे प्राणी प्रत्यक्ष मोठ्या सागरी वनस्पती खातात. सागरी ससा (टेथीस ) व काही इतर शंखधारी प्राणी (गॅस्ट्रोपॉड) आणि काही मासे स्थूल शैवले खातात सागरी गाई [→ मॅनॅटी] इतर मोठ्या वनस्पती खातात तसेच या मोठ्या वनस्पती स्थानबद्ध जीवांना चिकटून राहण्यास व इतर काहींना लपून राहण्यास उपयोगी पडतात.

सागरी प्राणी : स्वरूप व आकारमान यांचा विचार केल्यास सागरात प्राण्यांची एक प्रेक्षणीय मालाच असून तीत सर्व प्रमुख संघ गोवलेले असतात. टिनोफोरा (कोंब जेलीज), एकायनोडर्माटा (तारामीन, सागरी काकडी व शल्यकंदुक), कीटोग्नॅथा (ॲरो वर्म्‌स) ब्रॅकिओपोडा (लॅम्प वर्म्‌स) व फोरोनिडा (टफ्डेड ट्यूब वर्म्‌स) हे पाच संघ सागरी आहेत. एकूण प्राण्यांच्या वर्गांपैकी ४४ टक्के वर्ग सागरी असून त्यांचे ९४ टक्के प्रतिनिधी सागरात कोठेतरी आढळतात. उभयचर (पाण्यात आणि जमिनीवर राहणाऱ्या प्राण्यांच्या) वर्गातील प्राण्यांव्यतिरिक्त इतर सर्व पृष्ठवंशी वर्गांतील काही प्राणी सागरी समुदायात समाविष्ट आहेत. नानाविध मासे, कासवे व काही साप सागरात आढळतात. पेंग्विनासारखे पक्षी उडता येत नसल्याने बराच काळ सागरात पोहतात ॲल्बॅट्रॉसासारखे इतर पक्षी दीर्घकाल महासागरावर भराऱ्या मारतात व घरट्यासाठी जमिनीवर उतरतात. करढोक (कॉर्मोरंट) पक्षी पाण्याखाली चांगले पोहतात व बरेच खोलपर्यंत जाऊन येतात. देवमासे, डॉल्फीन व सागरी गाई या स्तनी प्राण्यांचे जलजीवनाकरिता जे विशिष्टीकरण झालेले असते त्यामुळे ते सागर सोडून जाऊच शकत नाहीत, परंतु सील (जलव्याघ्र), सागरसिंह, सागरउद्र (सी ऑटर) हे व इतर काही स्तनी प्राणी फक्त प्रजोत्पादनार्थ जमिनीवर येतात. सागरी अपृष्ठवंशी प्राण्यांचे नानाविध प्रकार असून त्यांमध्ये बिळे पाडणारे कृमी, मृदुकाय (मॉलस्क) व कवचधारी (क्रस्टेशिया) प्राणी भरपूर असतात. अनुकूल परिस्थितीत वाळूच्या पृष्ठभागावर तारामीन, शल्यकंदुक (सी अर्चिन), भंगुरतारा (ब्रिटल स्टार) व सँड डॉलर इ. वावरत असतात. आंतरगुही (शरीरात पचन- देहगुहा असलेल्या) व ब्रायोझोआ यांपैकी काही प्राण्यांचे निवह (वसाहती) घन पदार्थास चिकटून असतात किंवा स्वैरपणे तरंगतात. सायफोनोफोरातील निवह प्राण्यांत पोहणे, तरंगणे, अन्न पकडणे, अन्नाचे अंतर्ग्रहण, प्रजोत्पादन यांसारख्या विभिन्न कार्यांसाठी विशेषीकरण झालेले आढळते. उष्ण कटिबंधीय सागरातील मोठमोठ्या प्रवाल-भित्ती बऱ्याच अंशी निवह- प्रवालांच्या कंकाली स्रावणापासून व आंतरगुही प्राण्यांपासून बनलेल्या असतात. सागरी प्राण्यांत सर्वांत संख्येने अधिक व विभिन्न असे कवचधारी प्राणी असून ते मोठ्या संख्येने वरच्या पातळीत पोहतात व वनस्पतीप्लवक (पाण्यावर तरंगणाऱ्या वनस्पती) आणि तरंगणारे कुजके कार्बनी (सेंद्रिय) पदार्थ (अपरद) यांवर ते निर्वाह करतात. ते स्वतः नंतर हेरिंग, मॅकेरेल यांसारख्या वेलापवर्ती (पृष्ठभाग व तळ यांमधील भागात राहणाऱ्या) माशांचे आद्यान्न बनतात. खेकडे, शेवंडे व क्रेफिश यांचा एक मृतजीवोपजीवी (मृत जीवांवर उपजीविका करणारा) गट तळाशी अपमार्जक (घाण पदार्थ नष्ट करणारा) म्हणून राहतो. प्रौढावस्थेत स्थानबद्ध अवस्थेत अन्य घन वस्तूवर घट्ट चिकटून बसणाऱ्या बार्नेकलांचा दुसरा गट आहे, त्यांच्या रूपांतरित पायांनी ते कार्बनी अपरद व लहान जीव पकडण्यासाठी परिसरातील पाणी लोटून देतात.

सागरी सूक्ष्मजंतू : समुद्रातील असंख्य सूक्ष्मजंतू मृत शरीरांचे अपघटन करून (मोठ्या रेणूंचे तुकडे करून) त्यांतील मौलिक पदार्थ वनस्पतींच्या वाढीसाठी उपयुक्त ठरणारी आद्य पोषकद्रव्ये म्हणून मुक्त करतात. ते किनाऱ्यालगत कार्बनी पदार्थांच्या वैपुल्यामुळे व समुद्रतळाशी भरपूर असतात, परंतु किनाऱ्यापासून दूरवरच्या सागरी प्रदेशात ते कमी असतात. जमिनीवरील सूक्ष्मजंतू, विशेषतः मानवी वस्तीतून आलेले, अनेकदा उपसागरात व नदीमुखात विपुल असतात ते खऱ्या अर्थाने सागरी नव्हेत. कारण सागरी पर्यावरणात (परिस्थितीत) त्यांची वाढ व प्रजोत्पादन होत नाही, परंतु ते समुद्रात बराच वेळ जगू शकतात व त्यांची मोठी भर जमिनीकडून सागरात होत असते. ते धोकादायक प्रदूषक (दूषित करणारे) असणे शक्य आहे म्हणून त्यांना सागरी जीवसमुदायात महत्त्व प्राप्त झाले आहे.

सागरी जीवनाचे अनुक्षेत्र वर्गीकरण : सागरी पर्यावरणाचे सोयीस्कर असे स्वेच्छ (कोणत्याही नियमाने न बांधलेले) विभाग करून त्यांतील जीवांच्या राहणीवरून व चलनरीतीवरून त्यांचे काही संवर्ग (गट) केले आहेत. सागराच्या वेलापवर्ती भागात तळावरील सर्व  पाण्याचा समावेश होतो, तर सागराच्या संपूर्ण तळाचा समावेश नितलस्थ भागात होतो. पहिल्यातील जीवांपैकी सशक्त व चांगले पोहणारे ते तरणक आणि न पोहणारे व प्रवाहाबरोबर वाहत जाणारे ते प्लवक करंडक वनस्पती [→ डायाटम], प्रकाशसंश्लेषी (सूर्यप्रकाशात हरितद्रव्याच्या मदतीने कार्बन डाय-ऑक्साइडापासून अन्ननिर्मिती करणारे) डायानोफ्लॅजेलेटा आणि तरंगणारी इतर शैवले यांसारख्या वनस्पतींचा अंतर्भाव वनस्पतीप्लवकात करतात. प्लवकी प्राण्यांत प्रवाहाबरोबर वाहत जाणाऱ्या जीवांच्या झुंडींचा अंतर्भाव होत असून त्यांचेच प्राणिप्लवक बनते [→ प्लवक ]. चिखलात बिळे करणाऱ्या, घन पदार्थाच्या पृष्ठभागांना चिकटून राहणाऱ्या, किंवा तळावर वावरणाऱ्या अशा सर्व जीवांचा नितलवासींत अंतर्भाव होतो. नितलस्थ विभागात दोन तंत्रे मानली आहेत : (१) वेलांचली किंवा भरती-ओहोटीच्या टप्प्याचे तंत्र आणि (२) खोल सागरी तंत्र. पहिल्या तंत्रात समुद्रसपाटीपासून पाण्याच्या २०० मी. खोलीपर्यंतचा व दुसऱ्यात सागराच्या सर्वांत जास्त खोलीपर्यंतचा असे भाग येतात. (इ) वेलांचली तंत्रात (अ) सत्यवेलांचली व (आ) उपवेलांचली असे पुन्हा विभाग असून उपवेलांचली विभाग सागराच्या दिशेकडे तर सत्यवेलांचली  भरतीच्या सर्वांत वरच्या खुणेपासून ५० मी. खोलीपर्यंत असतो, कारण स्थानबद्ध वनस्पतींची वाढ होऊ देणारी ती सर्वांत जास्त खोली असते. वेलांचली तंत्रातील जीवांचे प्रकार बव्हंशी तळाचा

प्रकार व लाटांच्या क्रियेचा त्यांच्यावर कसा व किती परिणाम होतो यांवर अवलंबून असतात. उघड्या रेताड समुद्रकिनाऱ्यावर, विशेषतः भरती- ओहोटीच्या पट्ट्यात, जीवसंख्या सामान्यपणे फारच कमी  असते मात्र लाटांचे तडाखे घेणाऱ्या खडकाळ किनाऱ्यावरचे काही जीव बहुधा आधाराला चिकटून राहिलेले असतात. याउलट संरक्षित उपसागर व प्रवेशद्वारे यांमध्ये शैवले व बार्नेकल, शिंपले इ. प्राण्यांचे आच्छादन असून त्यांमधून विविध खेकडे व कृमी वावरत असतात. भूशिरे व बहिर्वेशने (प्रक्षेप पुढे आलेले भूभाग) यांनी जबर लाटांच्या माऱ्यापासून संरक्षित ठेवलेल्या भागात रेताड व चिखलयुक्त तळातील बिळात वावरणारे मृदुकाय व एकायनोडर्म प्राणी यांची गर्दी असते. किनारा व वरील पाणी यांतून उपवेलांचलीत पुष्कळ कार्बनी द्रव्य जमते म्हणून तेथे प्राणिसंख्या भरपूर असते अशा ठिकाणी  महत्त्वाची तलस्थ मासेमारी केंद्रे स्थापन झाली आहेत.

 दुसऱ्या म्हणजे खोल सागरी (ई) तंत्रात महासागराच्या तळाचा नव्वद टक्के भाग येतो त्यापैकी आदिनितलस्थ विभागात फारच थोडा प्रकाश असल्याने तेथे वनस्पतींची वाढ होत नाही. एक हजार मी. समोच्चरेषेच्या खाली (सम पातळीच्या रेषेखाली) वितलीय विभागात कायम अंधार असतो. संपूर्ण खोल सागरी तंत्रातील जीव वरच्या प्रकाशयुक्त विभागात बनलेल्या अन्नावर अवलंबून असतात त्यातील मर्यादित अन्नांश तळाकडे येतो आणि त्यावर मर्यादित जीवसंख्या व जीवप्रकार जगतात. परिणामतः खोल सागरातील बहुतेक सर्व प्राणी डोळ्यात न भरणारे असतात तथापि १,८०० मी. खोलीवरच्या सागरी कोळ्याचे (पिक्नोगोनिडा) छायाचित्र घेण्यात आले.

वेलापवर्ती (भरती-ओहोटीच्या) भागाचे तटीय व महासागरी असे दोन प्रांत असून तटीय प्रांत वेलांचली क्षेत्रावर आणि महासागरी प्रांत खोल सागरी तंत्रावर पसरलेला असतो. संपूर्ण तटीय प्रांताला सूर्यप्रकाश आणि जवळच्या जमिनीतून व खालील उथळ भागातून पोषक लवणे उपलब्ध असल्याने वनस्पतिप्लवक बहरते त्यावर जगणारे प्राणिप्लवक त्यातील तात्पुरत्या जीवांमुळे व नितलस्थ प्राण्यांच्या डिंभकावस्थेतील (अळीसारख्या अवस्थेतील) जीवांमुळे  वैशिष्ट्यपूर्ण बनते. महासागरी प्रांतात हे दुर्मिळ असतात. महासागरी प्रांतावरील प्रकाशित भाग म्हणजे वरचा (उच्च) वेलापवर्ती भाग होय. येथे ज्या ठिकाणी खोल भागातून पोषक लवणे वर येतात तेथे वनस्पतिप्लवक विपुल वाढते प्राणिसंख्याही इतकी वाढते की, महत्त्वाच्या मोठ्या माशांची व इतर वेलापवर्ती मासेमारी किफायतशीर होते याउलट अप्रकाशित वितलीय वेलापवर्ती क्षेत्रात प्राणिसंख्या तुरळक असून सामान्यतः मासे लहान, गर्द रंगाचे आणि संदीप्तिशील असतात [→ जीवदीप्ति ].

सागरी जीवांची जीवनवृत्ते : सागरी  सूक्ष्मजंतू व सूक्ष्म शैवले यांचे प्रजोत्पादन साध्या समविभाजनाने होते. अनुकूल परिस्थितीत त्याच्या वाढलेल्या वेगामुळे दाट स्थानिक संच बनतात व त्याला बहर म्हणतात. उष्ण सागरात काही विषारी  शैवलांना (डायानोफ्लॅजेलेटा) असामान्य लाल बहर येतो व त्यामुळे पाणी लाल दिसते व त्या शैवलांच्या विषारी  स्रावाने खूप मासे मरतात तसेच हे विषारी पदार्थ किनाऱ्यावर आपटून फुटणाऱ्या लाटांबरोबर येऊन हवेत पसरतात, जवळच्या मानवासारख्या इतर प्राण्यांच्या श्वसन तंत्रात प्रकोप होतो व किनाऱ्यावरील आश्रयस्थानांतील रहिवाशांना ती सोडावी लागतात. स्थूल शैवलांचे  प्रजोत्पादन लैंगिक व अलैंगिक प्रकारे होते [→ शैवले ] कित्येकांत जीवनचक्रामध्ये बीजुके धारण करणारी व गंतुके बनविणारी अशा दोन पिढ्या एकाआड एक होतात [→ एकांतरण, पिढ्यांचे ].

सागरी  प्राणी : यांच्या जीवनवृत्तात उल्लेखनीय विविधता आढळते. बहुतेक सर्व स्थानबद्ध जीवांचे लैंगिक प्रजोत्पादन होते. पाण्यात अंडी व शुक्राणू (पुं-प्रजोत्पादक पेशी ) सोडल्यावर तेथेच निषेचन (फलन) होते  यानंतर डिंभकावस्था येते. डिंभ पोहणारा व प्रौढापेक्षा भिन्न  असून काही दिवस किंवा आठवडे तो स्वैरपणे पोहतो आणि त्याचे कायांतरण (रूपांतरण) होते यानंतर तो  प्रौढ होतो. बहुसंख्य कवचधारी प्राण्यांत आंतरिक (शरीरात घडून येणारे) निषेचन होते. निर्मोचनानंतर (कात टाकल्यानंतर) पिलांची वाढ होते व अनेक डिंभकावस्थांनंतर प्रौढावस्था येते.

बहुतेक सागरी प्राण्यांच्या प्रजोत्पादनाचा व विकासाचा साचा पुढील तिन्हींपैकी एका प्रकारात येतो : (१) निषेचन आंतरिक व विकासाच्या सुरुवातीच्या अवस्थांत पितरांकडून संरक्षण अपत्यसंख्या शेकड्यांनी होते उदा., उदरपाद प्राणी (गॅस्ट्रोपोडा) (२) निषेचन आंतरिक किंवा बाह्य (शरीराबाहेर) आणि सुरुवातीच्या असाहाय्य अवस्थांपुरती तरतूद संतती हजारांवर उदा., काही तलवासी कवचधारी प्राणी (३) निषेचन बाह्य व सुरुवातीच्या अवस्थांची काही  तरतूद नसते अपत्यसंख्या लाखांवर उदा., बहुतेक मृदुकाय, एकायनोडर्म प्राणी व कित्येक मासे. विशिष्ट गोगलगाई आपली थोडी अंडी प्रतिकारक्षम वेष्टनात घालतात, त्यामुळे पर्यावरणाशी जमवून घेण्याइतपत चांगला विकास होईपर्यंत गर्भसंरक्षण होते यांची संख्या सापेक्षतः कायम राहते, परंतु दीर्घकालात ती काहीशी कमीजास्त होते. कोणत्या प्राण्यांची संख्या वेळोवेळी कोणत्या पद्धतीने बदलली जाते हे त्या प्राण्यांच्या संवर्गावरूनच ठरते.

सागरी जीवांचे क्रियाविज्ञान : सागरी पाण्यातील व गोड्या पाण्यातील आणि स्थलवासी जीवांचे क्रियाविज्ञान यांत तत्वतः फरक नसतो. जीवन व्यापार (प्रक्रिया) चालू ठेवण्यास लागणारी ऊर्जा व वाढीला आवश्यक ती द्रव्ये सर्व सजीव आपल्या परिसरातून मिळवितात. बहुसंख्य जीवांच्या अन्नात कार्बन संयुगे असतात त्यांच्या ऑक्सिडीकरणाने [→ ऑक्सिडीभवन] ऊर्जा मिळते, शिवाय विविध खनिज लवणांची संहती व जलांश यांबरोबर जीवद्रव्याचे (कोशिकांतील म्हणजे पेशींतील जिवंत द्रव्याचे) संघटन कायम राखावे लागते. सागरी जीवांत असे संघटन राखण्याचे अनेक मार्ग आहेत. पातळ आवरण असलेल्या किंवा ते पूर्ण नसलेल्या सागरी  प्राण्यांना पर्यावरणाशी जमवून घेणे सोपे जाते, कारण बहुतेकांच्या रक्ताचे संघटन सागरी पाण्याप्रमाणेच असते. पाणी व खनिजे यांची  संहती राखण्याकरिता त्यांचे शोषण किंवा उत्सर्जन करणे यात फारशी ऊर्जा खर्च होत नाही. पुष्कळ माशांचे रक्त सागरी पाण्यापेक्षा कमी संहत असते व तर्षणाने (विरघळविणाऱ्या पदार्थाच्या म्हणजे विद्रावकाच्या अर्धपार्य पटलातून जास्त संहतीच्या विद्रावात जाण्याने) देहकलेतून (शरीरावरील पातळ आवरणातून) पाणी बाहेर जाण्यास प्रतिबंध करणे भाग पडते. बहुतेक माशांमध्ये पचनमार्गाच्या भित्ती खनिज लवणांच्या विद्रावांना पार्य (आरपार जाऊ देणाऱ्या) असल्याने या माशांनी अंतर्ग्रहण केलेले लवणयुक्त पाणी रक्तप्रवाहात मिसळते. क्लोमांवरील (कल्ल्यांवरील) खास अवयव रक्तातील जादा खनिज लवणे शरीराबाहेर टाकण्यास मदत करतात. उपास्थिमिनांपैकी (ज्यांचा सांगाडा कूर्चेचा बनलेला असतो अशा माशांपैकी) काहींचे लवणनियमन वेगळे असते. अनेक कवचधारी  प्राणी नदीमुखातील बदलत्या असंहत पाण्यात येतात तेव्हा आपल्या रक्तापेक्षा कमी संहतीच्या माध्यमात जगण्याकरिता विशेष अनुयोजना (व्यवस्था) दर्शवितात त्यांचे सामान्यतः बहुतेक सर्वांगाचे रक्षण अपार्य कवचाने केलेले असते उरलेल्या पार्य भागांतून प्रवेश करणाऱ्या अधिकतर पाण्याचा निचरा मूत्रपिंडासारख्या अवयवातून होतो त्या वेळी बरीच ऊर्जा खर्च होते.

पुष्कळ सागरी वनस्पतींतील कोशिकारसात सोडियम व पोटॅशियम यांच्या सापेक्ष संहतींच्या बाबतीत सागराच्या पाण्यापेक्षा बराच फरक आढळतो वनस्पतीत त्यामुळे पोटॅशियमाची संहती वाढते ती बाहेरील पाण्याच्या समपातळीत राखण्यास सोडियम काढून टाकावा लागतो. हे काम पंपासारखा एक अवयव (सोडियम पंप) करतो. जे पदार्थ ऊर्जेचा पुरवठा करणाऱ्या पदार्थांच्या वापरास प्रतिबंध करतात अशांना या पंपावर नियंत्रण घालता येते. कालवे व क्लॅम्स (पुटक) यांसारखे प्राणी भरती-ओहोटीच्या पट्ट्यात राहतात प्रत्येक ओहोटीच्या वेळी  त्यांना ऑक्सिजनयुक्त पाण्यावाचून जगावे लागते. या वेळी (अननिल जीवनकालात) तयार झालेले चयापचयाचे (शरीरात सतत होणाऱ्या भौतिक आणि रासायनिक घडामोडींचे) अंतिम उत्पाद अम्लीय असतात. कवचाच्या कॅल्शियम कार्बोनेटामुळे त्यांचे उदासिनीकरण होऊन (अम्लता नाहीशी होऊन) प्राण्यांना त्यापासून काही इजा होण्यास तात्पुरता आळा घातला जातो. पुढे भरतीच्या वेळी भरपूर ऑक्सिजनयुक्त पाणी  मिळते त्या वेळी  त्याचा अधिक उपयोग करून चयापचयात तयार होऊन साचलेले पदार्थ ऑक्सिडीकरणाने बाहेर जातात.

सागरी जीवांचा भौगोलिक प्रसार : महासागर आणि त्याजवळच्या समुद्रातील पादपजात (वनस्पतींच्या जाती) व प्राणिजात यांमध्ये जागोजागी फरक पडतो, याचे कारण फारच थोडे जीव सागरातील बदलत्या भौतिक लक्षणांतील फरक सहन करू शकतात. तापमानाचाही प्रसारावर परिणाम होतो. सागरी अधिवासाचे (जीवांना राहण्यास लागणाऱ्या सामान्य स्थितीचे) अनेक प्रांत केलेले असून त्या प्रत्येकाची लाक्षणिक पादपजात व प्राणिजात असते. उत्तर ध्रुवीय, उत्तर समशीतोष्ण, उष्ण कटिबंधीय, दक्षिण ध्रुवीय व दक्षिण समशीतोष्ण हे प्रमुख प्रांत असून प्रत्येकात अनेक उपप्रांत आणि त्याबरोबरच त्या प्रत्येकाची विशिष्ट पादपजात व प्राणिजात असते [→ वनस्पतिभूगोल प्राणिभूगोल]. उथळ पाण्यातील स्थानबद्ध जीवांच्या वितरणाचा बराच अभ्यास झाला आहे. जहाजांची  खराबी होणे, गोद्यांचे बांधकाम, नौकापर्यटनाला साहाय्य इ. संबंधात त्याचे महत्त्व आढळले आहे. खाद्य शिंपले, बार्नेकलांच्या विविध जाती व इतर त्रासदायक आणि खराबी करणारे जीव अटलांटीक महासागराच्या दोन्ही किनाऱ्यांवर आढळतात. तापमानातील ऋतुमानसापेक्ष कमाल व किमान मर्यादांच्या एकत्रीकरणाने यांपैकी प्रत्येक जातीचा दक्षिणोत्तर वितरणीय प्रकार निश्चित होतो. हे जीव टिकून राहणे किंवा त्यांची प्रजोत्पादनक्षमता यावर तापमानाचा अनिष्ट परिणाम होतो.

सागरी अन्नचक्र : सागरी पर्यावरण हे एक बंदिस्त तंत्र असून त्यामध्ये विविध जीवांच्या पोषणाच्या संदर्भात निश्चित झालेल्या चक्रामध्ये जीवन चालू असते. सागरात तयार होणाऱ्या वनस्पतिद्रव्याचा बहुतांश वनस्पतिप्लवकात अंतर्भूत होत असल्याने बहुतेक शाकाहारी  प्राणी त्याचा वापर गाळणीसारख्या संरचनेच्या साहाय्याने करतात. फार बारीक वनस्पती गाळून घेण्याकरिता विशेष संरचना असतात. प्लवकातील कवचधारी  प्राण्यांच्या तोंडाजवळच्या उपांगांवर ताठ केसांच्या  गाळणीचे दाट जाळे असते. क्लॅम, कालवे व शिंपले क्लोमांनी आपले अन्न गाळून घेतात. हे प्राणी त्या अन्नापासून प्राणिज पदार्थ बनवितात आणि ते स्वतः प्राथमिक मांसाहारी  प्राण्यांचे भक्ष्य बनतात. या गटात आपल्या जबरदस्त जबड्यांनी इतर जीवांवर हल्ला करणाऱ्या अतिशय लहान शरकृमीसारख्या (बाणाप्रमाणे स्वरूप असलेले पर असणाऱ्या कृमीसारख्या) प्राण्यांपासून ते तिमि-शृंगास्थी (टाळ्याच्या बुळबुळीत आवरणापासून निघणाऱ्या शिंगासारख्या पदार्थांचे पट्ट असणाऱ्या) देवमाशापर्यंतचे अजस्त्र प्राणी  समाविष्ट होतात. ह्यांशिवाय इतर मांसाहारी जीव अनुक्रमाने वरच्या पातळीत जात असून शेवटी सर्वांत श्रेष्ठ परभक्षकांचे (दुसऱ्यास खाणाऱ्यांचे) स्थान असते. त्यांच्या मृत्यूनंतर सूक्ष्मजंतूंमुळे त्यांचे अपघटन होते आणि त्यातून मुक्त झालेल्या द्रव्यांचा प्रकाशसंश्लेषी वनस्पती उपयोग करतात. या सामान्य जीवचक्रामध्ये अनेक घटनांमुळे एकूण तंत्र जटिल होते या चक्राच्या प्रत्येक अवस्थेत मृत्यू व अपघटने होत असतात.

मानव व सागरी अन्न : फार प्राचीन काळापासून आपल्या अन्नासाठी  माणूस काही अंशी सागरावर अवलंबून आहे. जुनी वा सुधारलेली आधुनिक हत्यारे उपयोगात आणून मोठे मासे पकडणे सोपे  असल्याचे आढळल्याने, त्यांचाच पाठपुरावा तो करतो. तथापि मोठ्या माशांच्या उत्पत्तीचा वेग मंद असतो. मानवी लोकसंख्या दिवसेंदिवस वाढत चालल्याने अन्नपुरवठ्याची समस्या गंभीर होत चालली आहे. या संदर्भात सागरी उत्पादन वाढविणे व त्या उत्पादांचा जास्तीत जास्त परिणामकारक वापर करणे इकडे लक्ष देण्याची मोठी  गरज भासत आहे आणि त्या दिशेने प्रयत्नही चालू आहेत. सुक्या प्लवकाच्या वजनावरून  प्राथमिक अन्नद्रव्याचा अंदाज केल्यास ते वर्षाला दर हेक्टरी सु. ७·५ टन मिळते असे आढळले आहे, परंतु याचा उपयोग करण्यात दोन मुख्य अडचणी येतात. बहुसंख्य संबंधित वनस्पती व त्यांवर निर्वाह करणारे प्राणिप्लवक अत्यंत सूक्ष्म असतात त्यांना वेगळे करण्याचे काम सार्डिन किंवा अँकोव्ह यांसारखे लहान मासे  पकडण्यापेक्षा अत्यंत जिकिरीचे व कष्टाचे असते शिवाय ज्या शीघ्रगतीने वनस्पतिप्लवक वाढते त्याच गतीने प्राणिप्लवक त्याचा वापर करते. मोठ्या जीवांच्या अखंड परभक्षणाने शाकाहारी  प्राणिप्लवकावर मर्यादा पडते. परिणामतः कमाल वेगाने  वाढणाऱ्या जीवांचे गट कमी असतात. यावरून असे दिसते की, समुद्रात निर्माण झालेल्या एकूण अन्नाचा अल्पांश असलेल्या मोठ्या मांसभक्षक माशांवरच मानवाने अवलंबून राहणे प्राप्त आहे. काही  आणीबाणीच्या प्रसंगी  प्राणिप्लंवकांचा अन्न म्हणून उपयोग केला गेला, त्यावरून असे आढळते की, मानवाला जगण्यासाठी काही काळ प्राणिप्लवकातील सर्वसाधारण जीवांची मदत होणे शक्य आहे, इतकेच नव्हे, तर त्यांची रुची व सांद्रता सामान्यतः ग्राह्य असते. स्थानिक परिस्थितीत काही बदल करून शिंपले, कालवे व क्लॅम यांसारख्या मृदुकायांचे उत्पादन वाढविण्याच्या शक्यतेकडेही बरेच लक्ष दिले जात आहे. शतकानुशतके कालवे व शिंपले यांचे संवर्धन (वाढ) कृत्रिम आधार देऊन आणि परभक्षक व स्पर्धक यांना टाळून केले जात आहे. काही  प्रमाणात सागरी जीवविज्ञानाच्या माहितीचा उपयोग खोल सागरी मासेमारीमध्ये करून माशांच्या पुरवठ्याच्या नवीन जागा ठरवणे व इष्टतम अन्नाचे उत्पादन कायमपणे चालू ठेवणे यांकरिता केला गेला आहे. पॅसिफिक महासागरातील विषुववृत्तीय प्रवाहाच्या माहितीमुळे उत्पादनक्षम ट्युना माशांची संख्या समजून घेणे शक्य झाले आहे. पॅसिफिकमधील हॅलिबट माशांच्या संख्येतील बदल लक्षात घेऊन एकूण मासेमारीचे नियमन करण्यासाठी आंतरराष्ट्रीय करार करण्यात आले आहेत त्यामुळे या माशांच्या उपलब्धतेवर इष्ट परिणाम झाले आहेत. वायव्य अटलांटिक प्रदेशातील हॅडॉक माशांच्या बाबतीत, बाजारात येणाऱ्या माशांचे योग्य आकारमान नियंत्रित करण्यासाठी, मासे पकडण्याकरिता वापरण्यात येणाऱ्या जाळ्यांतील छिद्रांच्या आकारमानावर नियंत्रण घातले गेले आहे. यामुळे लहान मासे जाळ्यात न अडकता निसटून जाऊ लागले व त्यामुळे योग्य त्या आकारमानाच्या माशांची संख्या वाढू लागली.

सागरी जीवविज्ञानातील संशोधनाचे तंत्र : सागरी जीवांचे संकलन व याद्या तयार करणे यांवर एकोणिसाव्या शतकाच्या उत्तरार्धात भर दिला जात होता, त्या वेळी सागरी जीवविज्ञानात अभ्यासाकरिता नमुने गोळा करणे आणि त्यांचे परिरक्षण करणे (बिघडू न देता साठवून ठेवणे ) यांवर विशेष लक्ष दिले जाई. यांमध्ये तळातील प्राणी पकडण्याकरिता तळावरील गाळ काढणारी विविध प्रकारची यंत्रे व जाळी वापरीत आणि वेलापवर्ती नमुने मिळविण्यास भिन्न आकारमानांची वर्तुळाकार जाळी वापरीत. विसाव्या शतकाच्या पूर्वार्धापासून मात्र त्याकरिता सुधारित तंत्रे व अधिक कार्यक्षम यंत्रणा यांचा वापर आवश्यक ठरला, कारण सागरी जीवांची संख्या प्रचंड असून सागरी  जीवविज्ञानाच्या परिमाणात्मक व गतिक बाजूलाही अधिक महत्त्व देण्याची आवश्यकता निर्माण झाली. सागरी पर्यावरणाच्या अभ्यासाकरिता आवश्यक त्या उपकरणांत अचूकपणा आणला गेला. कोणत्याही खोल भागाचे तापमान मोजण्यास उत्क्रमण तापमापक (ज्या विशिष्ट ठिकाणचे तापमान मोजावयाचे आहे तेथे तापमापक उलटा होऊन पाऱ्याचा स्तंभ तुटला जाऊन तापमान नोदले जाते असा तापमापक) तयार केला गेला असून विश्लेषणाकरिता पाण्याचे नमुने पृष्ठभागावर आणण्यास सोयीचे असे आपोआप बंद होणारे पात्रही बनविले गेले. क्षारता (अल्कलिनिटी), ऑक्सिजन, पोषक लवणे, वनस्पतींतील रंग (पिंजके) इत्यादींचे विश्लेषण जहाजावर लागलीच करणे शक्य होऊ लागले, कारण याकरिता नवीन  आयतनी (घनफळात्मक) व वर्णमापी [→ वर्ण व वर्णमापन] तंत्रांचा वापर सुरू झाला. तसेच प्रकाशविद्युत् (प्रकाशाच्या क्रियेमुळे विद्युत् स्थितीत बदल होणारी) साधने पाण्यात सोडून प्रकाशाचा शिरकाव मोजणे व विविध प्रकारच्या उपकरणांनी बऱ्याच खोलीवरच्या तळावरील थराचे दंडगोलाकार नमुने गोळा करणे याही बाबतीत यश आले आहे. नमुने गोळा करण्यास हल्ली वापरात आणलेली सुधारित यंत्रणाही अशीच अचूक, सुलभ व कार्यक्षम बनावटीची तयार करण्यात आली आहे. सागरी जीवांच्या नैसर्गिक अधिवासात प्रत्यक्ष निरीक्षण करणे हे पाण्याखालील कॅमेरे, दूरचित्रवाणी व पाणबुड्यांची सुधारित साधने यांमुळे शक्य झाले आहे. विशिष्ट कॅमेरे, विजेचे दिवे वा झेनॉन वायूच्या विसर्जन नलिका इ. आधुनिक साधनांचा उपयोग खूप खोलीवर छायाचित्रण करण्यासाठी होतो, तसेच दूरचित्रवाणीमुळे निरीक्षकाला पाण्यातील कॅमेऱ्याच्या  कक्षेतील (पल्ल्यातील) घटनांचे अखंड निरीक्षण करता येते. जल-फुप्फुसाच्या (दाबाखालील हवेचा नियंत्रित पुरवठा करून पाण्याखाली श्वासोच्छ्‌वास करण्यास मदत करणाऱ्या साधनाच्या) साहाय्याने ७० मी. खोलीवरच्या सागरी जीवांची जवळून पाहणी करता येऊ लागली आहे. काळ्या आणि फिक्या रंगाच्या बाटल्यांचा व विविध मूलद्रव्यांच्या किरणोत्सर्गी समस्थानिकांचा (अणुक्रमांक तोच पण अणुभार भिन्न असलेल्या व भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणाऱ्या त्याच मूलद्रव्याच्या प्रकारांचा) वापर करून हिरव्या वनस्पतींनी तयार केलेल्या प्राथमिक अन्नाच्या निर्मितीचा वेग ठरविता येऊ लागला आहे. तसेच समस्थानिकांच्या गुणधर्माचा उपयोग करून फार प्राचीन काळातील परिस्थितीसंबंधी (जलवायुमानासंबंधी) माहिती मिळवणे शक्य झाले आहे. सागरी जीवांच्या आकारवैज्ञानिक व वर्गीकरणवैज्ञानिक अभ्यासांकरिता बहुधा परिरक्षित नमुने वापरतात आणि त्यासाठी संग्रहालये व विद्यापीठे यांचे साहाय्य घेतात. तसेच क्रियावैज्ञानिक व गर्भवैज्ञानिक अभ्यासांकरिता जिवंत नमुन्यांची जरूरी असते, म्हणून जीववैज्ञानिक स्थानकांमध्ये (केंद्रांमध्ये ) हे काम करावे लागते. ही स्थानके समुद्रकिनाऱ्यावर असल्यास तेथे पकडलेले नमुने प्रयोगशाळेत सत्वर नेणे सोयीचे होते आणि तेथे खास अभिसरणाची व्यवस्था असलेल्या समुद्राच्या पाण्यात त्यांना ठेवता येते म्हणून अशी  व्यवस्था आता अनेक देशांत केलेली आढळते.

अमेरिकेतील फ्लॉरिडा ते मेन या प्रदेशातील खाऱ्या दलदलींचा तपशीलवार अभ्यास केला गेला असून त्यांतील सर्व प्रकारच्या वनस्पती व प्राणी यांच्या नैसर्गिक परस्परसंबंधाची माहिती संकलित केली गेली आहे. त्यावरून जवळच्या मनुष्यसमाजाला या दलदली फार उपयुक्त असल्याने त्यांचे संरक्षण करण्याचे शास्त्रज्ञांनी आवाहन केले आहे. अलीकडे अशा ठिकाणी इतका केरकचरा टाकला जातो की, त्यामुळे त्या दलदलीचे स्वरूप लवकरच पालटून त्याचे नैसर्गिक व्यावहारिक महत्त्व कमी होत जाऊन शेवटी अन्नोत्पादनात बरीच घट येईल अशी भीती व्यक्त केली  गेली आहे. व्यापारी मासेमारीवर झालेला त्याचा अनिष्ट परिणाम अनुभवास येत आहे.

भारत सरकारने महाराष्ट्रातील मासेमारी खात्यातर्फे दोन सागरी जीववैज्ञानिक संशोधन स्थानके स्थापलेली असून त्यांपैकी एक मुंबईत व दुसरे रत्नागिरीत आहे. यामध्ये गोड्या व खाऱ्या पाण्यातील मासेमारीसंबंधी  संशोधन चालू आहे. पदव्युत्तर संशोधनाकरिता येथे काही विद्यार्थ्यांना शिष्यवृत्ती देऊन शिक्षणाची सोय केली जाते. सध्या या दोन्ही  स्थानकांतील कार्यवाही कोकण कृषि विद्यापीठातर्फे केली जाते.

पहा : मत्सोद्योग शैवले.

संदर्भ : 1. Haroly, A. C. The Open Sea, Boston, 1965.

        2. Russel, F. S. Yonge, C. M. The Seas, New York, 1963.

जमदाडे, ज. वि.

“