Если в XVIII — XIX столетиях ученые занимались главным образом выявлением видового состава и распространения растений и животных в морях и океанах, то позднее на передний план вышли вопросы, связанные с определением количества морских организмов и его зависимости от факторов окружающей среды. Вскоре оказалось, что имевшееся оборудование не позволяет получить ответы на возникавшие вопросы. Были основаны специальные институты и спущены на воду научно-исследовательские суда. Главная задача современных исследований заключается в наиболее полном изучении морей и океанов и освоении их природных богатств. Выявление биологических ресурсов моря приобретает особое значение. До сих пор основной формой использования морских богатств остается рыболовство. Сейчас во многих странах изучают продуктивность морей. При этом большое внимание уделяется морским растениям — от их "урожая" зависит питание всех морских животных. В процессе накопления органических веществ растения играют в море ту же роль, что и на суше. Из неорганических веществ — углекислоты и воды — они, используя энергию солнечного света, синтезируют углеводы, а затем белки, жиры, витамины и другие органические соединения. Эти вещества, выработанные растениями, пройдя через пищевую цепь и претерпев разнообразные превращения, могут быть извлечены из моря в виде улова рыбы.
В предыдущих разделах книги мы уже неоднократно говорили о воздействии человека на естественный растительный покров. Уже столетия назад люди научились использовать очень многие растения для своих нужд и тем самым влияли на окружавшие их растительные сообщества, изменяя их. В морях же это влияние проявилось гораздо слабее, ибо человек до сих пор использует лишь немногие морские растения. Не удивительно и то, что большинство из нас почти не знает растения, обитающие в море. Одну из причин этого, пожалуй, можно усмотреть в том, что Мировой океан заселен совершенно иными растениями, чем те, что обитают на суше. Если растительный покров земной суши образован преимущественно высшими растениями, то среди морских растений преобладают водоросли. Всего около 40 из 30 000 видов растений, встречающихся в морях, представляют отдел цветковых растений; все они принадлежат классу однодольных и известны под названием "морская трава". Мхов и папоротников в морях нет. Водоросли не обнаруживают расчленения тела на корни, стебли и листья — основные органы высших растений. Однако морфологически они весьма разнообразны. Сошлемся хотя бы на их размеры: мелкие одноклеточные формы измеряются тысячными долями миллиметра, тогда как гигантские бурые водоросли тропических морей могут достигать более чем 100-метровой длины.
Неспециалисту, вероятно, трудно даже вообразить, сколь велико многообразие населяющих море растительных организмов и сколь плотно они заселяют разные участки его толщи. Простому наблюдателю, прогуливающемуся по берегу моря в полосе прибоя, прежде всего бросаются в глаза лишь выброшенные на берег крупные водоросли: фукусы пузырчатый и пильчатый, делессерия и многометровые шнуры хорды. (Большее впечатление производит знакомство с морскими растениями, если плыть под водой в маске и с дыхательной трубкой.) Такие весьма поверхностные наблюдения могут привести к выводу, будто важнейшими производителями органических веществ в море оказываются именно крупные водоросли. На самом же деле крупные водоросли заселяют очень ограниченную часть Мирового океана. Поскольку они должны прикрепляться к твердому грунту, их можно встретить только у скалистых и каменистых морских берегов. Они не могут поселяться в прибрежных водах там, где берега песчаные или илистые. Кроме того, количество света, необходимое для их развития, они могут получить только на относительно небольших глубинах, самое большее на глубине до 150 м.
Однако на долю морских мелководий, где глубина не превышает 200 м, приходится всего около 7,8% площади Мирового океана. Это означает, что большую часть растительного мира морей и океанов представляют свободно парящие в воде мелкие водоросли. Согласно подсчетам, годовая продуктивность крупных водорослей характеризуется величиной 0,2•109 т, а планктонных водорослей, живущих в открытом океане, — 550•109 т сырого веса. Чтобы оценить значение свободно парящих в воде водорослей, остановимся на этой группе организмов подробнее.