Океаны и моря представляют собой самый крупный биоцикл Земли. На их долю выпадает 71% поверхности планеты. В то же время они включают и наиболее богатую фауну, которая составляет 64% видов животных, тогда как на сушу приходится только 36%. Это и понятно, ведь жизнь зародилась в море и значительное количество классов животных, кроме огромного большинства насекомых, многоножек и амфибий, до настоящего времени имеют здесь своих представителей. Многие классы животных обитают только в море.

К ним относятся коралловые полипы, плеченогие, боконервные и головоногие моллюски, бесчерепные, оболочники, губки, многощетинковые кольчецы, немертины и др. Вместе с тем следует отметить, что в океане и поныне есть представители очень древних групп животных, которые за миллионы лет изменились сравнительно мало. Это свидетельствует о замедленности темпов эволюции морских животных по сравнению с наземными.

Между наземными и водными средами наблюдаются существенные различия в их физико-химических свойствах. Особое экологическое значение для морских организмов имеют плотность, давление, глубина проникновения солнечной радиации, распределение тепла, содержание газов и растворенных солей, течения.

Плотность чистой воды при 0°С и давлении 101,325 кПа в 775 раз больше, чем воздуха при тех же условиях. Это позволяет морским животным значительно снизить затраты энергии на создание опорных тканей и на поддержание собственного тела. Плотность тканей морских животных примерно равна плотности морской воды в поверхностных слоях. В то же время давление, которое испытывают эти организмы, возрастает при погружении их на каждые 10 м соответственно на 101,325 кПа. Следовательно, если учесть, что жизнь есть и на дне самых глубоких океанических впадин (глубина впадины Челленджер в Марианском желобе Тихого океана 11022 м), то приходится констатировать давление слоя воды на организмы силой свыше 101,325 кПа. Передвигаться на суше значительно легче, чем в воде, так как вязкость последней примерно в 60 раз выше вязкости воздуха. Тем не менее, внешнее давление нейтрализуется внутренним, что и позволяет животным обитать на больших глубинах.

Среди морских животных по отношению к давлению различают эврибатные и стенобитные виды.

На распределение животных в море сильное влияние оказывает свет, вернее, степень проникновения солнечной радиации, которая зависит от веществ, растворенных и взвешенных в воде. По мере увеличения глубины степень проникновения солнечной радиации уменьшается, причем довольно быстро. На глубине 1 м инфракрасное излучение полностью поглощается, а видимый свет наполовину слабее, чем на поверхности. На глубине 200-400 м света уже не хватает для существования растений. Большие глубины практически лишены освещения, и животные там обитают в темноте. Толщу воды в море принято делить на зоны: хорошо освещенную эвфотическую (от 0 до 30 м), дисфотическую (30- 200 м) и лишенную света афотическую (ниже 200 м).

Важную роль в жизни водных животных играет распределение тепла в морях. Источником его служит энергия солнечной радиации, поэтому распределение температур на поверхности и в верхнем слое воды зависит от климата соответствующей части земного шара, где располагается данный водный бассейн. В морях наблюдается вертикальное зональное распределение температур. Однако эта зональность нарушается течениями.

Охлаждается вода из-за собственного излучения и испарения с поверхности моря. Благодаря постоянному перемешиванию слоев (из-за течений, ветра, конвекционных токов) изменения температур затрагивают значительную толщу воды. Что же касается больших глубин, то там имеется собственный температурный режим.

Моря обладают термической стратификацией: верхний слой (термосфера) характеризуется сезонными изменениями температуры, на глубине 300-500 м располагается слой скачка температур, так называемый термоклин. В переходном от него слое, примерно до глубины 1500 м, температура, не испытывая сезонных изменений, медленно понижается - это слой постоянного термоклина. Глубинный слой имеет относительно постоянную температуру (3-4 °С в низких широтах, около 0 °С в полярных).

По горизонтали также отмечаются изменения температуры моря, причем на малых расстояниях. Причинами этого могут быть теплые или холодные течения, впадение речных вод, приливы и отливы, а также подводный рельеф. В Северной Атлантике, например, порог Вивли - Томпсона разграничивает воды с умеренной (7 °С на глубине 1000 м) и низкой (менее 0 °С на той же глубине) температурой, лежащие соответственно к югу и северу от него. Подобные резкие изменения температур создают термические барьеры для распространения морских животных.

Содержание кислорода в морской воде колеблется незначительно. Насыщение им осуществляется в верхних слоях, где живут растения, и наблюдается волнение и перемещение вод. Количество кислорода здесь достигает 9 мл/л при 0 °С. В экваториальных водах оно значительно меньше (на поверхности кислорода обычно не более 3 мл/л), а иногда падает до нуля, как это отмечается в открытом море близ Аравии. По мере же приближения к полюсам содержание кислорода в морской воде увеличивается. На глубине 1000-1500 м концентрация его повышается из-за холодных течений, идущих из северных частей океана. В некоторых местах кислород полностью отсутствует. Классическим примером является Черное море. Здесь с глубины 150 м и до дна (до 2200 м) вода отравлена сероводородом, образующимся при анаэробном разложении органических остатков. Перемешивания слоев воды в Черном море не происходит, так как на его поверхность поступают пресные (более легкие) речные воды.

Большое значение имеет соленость морской воды. В открытом океане средняя концентрация растворенных солей равна 3,5 % (35%), в тропических морях, где сильное испарение, она бывает выше, а в полярных водах ниже, особенно летом (из-за тающих льдов).

Внутренние моря довольно сильно отличаются по концентрации солей. В Красном море соленость доходит до 40 %о, а в Балтийском она менее 29, падая на поверхности до 1%. Здесь, прежде всего, сказывается влияние местных условий. Кроме поваренной соли, морская вода содержит в небольших количествах различные химические соединения и элементы - нитраты, фосфаты, кальций, кремний, железо, медь, ванадий и др. Эти вещества оказывают благоприятное воздействие на рост организмов, входят в их состав, содержатся в пигментах крови.

Соленость морской воды подвержена значительным пространственным и сезонным колебаниям. Существенные изменения ее отражаются на распространении стеногалинных организмов и определяют состав морской фауны. Так, рифообразующие кораллы - типичные стеногалинные формы - крайне чувствительны и к небольшому опреснению воды. Поэтому коралловые рифы прерываются против устьев даже небольших рек. Эвригалинные организмы более широко распространены, чем стеногалинные. В таких морях, как Балтийское, наблюдается закономерное изменение фауны по градиенту солености: от пролива Каттегат до Ботнического залива соленость падает с 32 до 3% и параллельно этому уменьшается число морских видов рыб, моллюсков, раков и др.

Важнейшим фактором существования и распространения морских организмов являются течения. Они влияют на распределение температуры в море, смещая его температурные зоны, а также на соленость отдельных участков. Основные океанические течения описывают гигантские круговороты. Это объясняется вращением Земли или так называемым эффектом Кориолиса (в северном полушарии круговороты направлены по часовой стрелке, в южном - наоборот) и, кроме того, тем, что Южная Америка, Африка и Юго-Восточная Азия преграждают путь пассатным течениям, отклоняя их к северу и югу.

Различают течения теплые и холодные. Первые возникают в тропической зоне, вторые приносят воду из приполярных областей. Некоторые течения проходят в определенном направлении и постепенно сходят на нет (Гольфстрим), другие образуют замкнутый круг (Экваториальное противотечение в тропической части Атлантики).

Роль течений в распространении морских животных наглядно показывают следующие примеры. У Бермудских островов благодаря присутствию теплых (20,5 °С) вод Гольфстрима нормально развиваются коралловые рифы, хотя граница их обитания проходит на 2° южнее. В опресненное Баренцево море Нордкапское течение (ответвление Северо-Атлантического течения) вносит нормально соленую атлантическую воду, и здесь встречается типичная для Атлантики фауна ракообразных.