Според повеќето автори кои го проучуваат потеклото на животот на Земјата, водната средина била еволутивната примарна средина за живот. За оваа позиција наоѓаме многу индиректни докази. Како прво, повеќето организми не се способни за активен живот без да влезе вода во телото или барем без да одржува одредена количина течност во телото. Внатрешната средина на организмот, во која се одвиваат главните физиолошки процеси, очигледно сè уште ги задржува карактеристиките на средината во која се случила еволуцијата на првите организми. Така, содржината на сол во човечката крв (одржана на релативно константно ниво) е блиска до онаа во океанската вода. Својствата на водната океанска средина во голема мера ја определија хемиската и физичката еволуција на сите форми на живот. Можеби главната карактеристика на водната средина е нејзиниот релативен конзервативизам. На пример, амплитудата на сезонските или дневните температурни флуктуации во водната средина е многу помала отколку во земјата-воздухот. Релјефот на дното, разликата во условите на различни длабочини, присуството на корални гребени итн. создаваат различни услови во водната средина. Карактеристиките на водната средина произлегуваат од физичко-хемиските својства на водата. Така, големата еколошка важност е високата густина и вискозност на водата. Специфичната тежина на водата е пропорционална со тежината на телото на живите организми. Густината на водата е околу 1000 пати поголема од онаа на воздухот. Затоа, водните организми (особено оние кои активно се движат) се соочуваат со голема сила на хидродинамички отпор. Поради оваа причина, еволуцијата на многу групи на водни животни отиде во насока на формирање на облик на телото и видови на движење кои го намалуваат отпорот, што доведува до намалување на потрошувачката на енергија за пливање. Така, рационализираниот облик на телото се наоѓа кај претставници на различни групи организми кои живеат во вода - делфини (цицачи), коскени и рскавици. Високата густина на водата е и причина што механичките вибрации (вибрации) добро се шират во водната средина. Имаше големо значењево еволуцијата на сетилните органи, ориентацијата во просторот и комуникацијата меѓу водните жители. Четири пати поголема отколку во воздухот, брзината на звукот во водната средина ја одредува поголемата фреквенција на сигналите за ехолокација. Поради големата густина на водната средина, нејзините жители се лишени од задолжителното поврзување со подлогата, што е карактеристично за копнените форми и е поврзано со силите на гравитацијата. Според тоа, постои цела група на водни организми (и растенија и животни) кои постојат без задолжително поврзување со дното или друга подлога, „лебдат“ во водениот столб. Електричната спроводливост ја отвори можноста за еволутивно формирање на електрични сетилни органи, одбрана и напад.
Прашање 7. Животна средина на земја-воздух. Околината земја-воздух се карактеризира со огромна разновидност на услови за живот, еколошки ниши и организми кои ги населуваат. Треба да се напомене дека организмите играат примарна улога во обликувањето на условите на животната средина на земјата-воздухот, а пред сè, гасовиот состав на атмосферата. Речиси целиот кислород во земјината атмосфера е од биогенско потекло. Главните карактеристики на околината земја-воздух се големата амплитуда на промени во факторите на животната средина, хетерогеноста на околината, дејството на силите на гравитација и малата густина на воздухот. Комплексот на физиографски и климатски фактори својствени за одредена природна зона доведува до еволутивно формирање на морфофизиолошки адаптации на организмите кон животот во овие услови, разновидни форми на живот. Високата содржина на кислород во атмосферата (околу 21%) ја одредува можноста за формирање на високо (енергетско) ниво метаболизмот. Атмосферскиот воздух се карактеризира со ниска и променлива влажност. Оваа околност во голема мера ги ограничи (ограничи) можностите за совладување на околината земја-воздух, а исто така ја насочи еволуцијата на метаболизмот на вода-сол и структурата на респираторните органи.
Прашање 8. Почвата како животна средина . Почвата е резултат на активностите на живите организми. Организмите кои ја населуваат околината на земја-воздух доведоа до појава на почвата како уникатно живеалиште. Почвата е сложен систем кој вклучува цврста фаза (минерални честички), течна фаза (влажност на почвата) и гасовита фаза. Односот на овие три фази ги одредува карактеристиките на почвата како животна средина. Важна карактеристика на почвата е и присуството на одредена количина органска материја. Се формира како резултат на смртта на организмите и е дел од нивните излачувања (екскреции). Условите на живеалиштето на почвата ги одредуваат својствата на почвата како што се нејзината аерација (т.е. заситеност на воздухот), влажност (присуство на влага), топлински капацитет и термички режим (дневна, сезонска, промена на температурата во текот на целата година). Термичкиот режим, во споредба со околината земја-воздух, е поконзервативен, особено на големи длабочини. Во принцип, почвата се карактеризира со прилично стабилни услови за живеење. Вертикалните разлики се карактеристични и за другите својства на почвата, на пример, пенетрацијата на светлината природно зависи од длабочината. Многу автори ја забележуваат средната положба на почвената животна средина помеѓу водната и копнената воздушна средина. Во почвата можни се организми со водено и воздушно дишење. Вертикалниот градиент на пенетрација на светлината во почвата е уште поизразен отколку во водата. Микроорганизмите се наоѓаат низ целата дебелина на почвата, а растенијата (првенствено кореновиот систем) се поврзани со надворешните хоризонти. Почвените организми се карактеризираат со специфични органи и видови на движење (вкопани екстремитети кај цицачите; способност за промена на дебелината на телото; присуство на специјализирани капсули за глава кај некои видови); форми на телото (заоблени, во облик на волк, во облик на црв); издржливи и флексибилни капаци; намалување на очите и исчезнување на пигменти. Кај жителите на почвата, сапрофагијата е широко развиена - јадење трупови на други животни, гнили остатоци итн.
Минск образовна институција „Гимназија бр. 14“
Апстракт за биологија на тема:
“ ВОДА - ЖИВЕЕЛИШТЕ ”
Подготвено од ученик од 11 „Б“ одд
Масловска Евгенија
Наставник:
Булва Иван Василиевич
1. Водно живеалиште - хидросфера.
2. Водата е единствена средина.
3. Еколошки групи на хидробионти.
4. Режими.
5. Специфични адаптации на хидробионти.
6. Филтрација како вид на храна.
7. Прилагодување на животот во резервоари кои се исушат.
8. Заклучок.
1. Водна средина - хидросфера
Во процесот на историскиот развој, живите организми совладале четири живеалишта. Првата е вода. Животот во вода настанал и се развивал многу милиони години. Водата покрива 71% од земјината топка и е 1/800 од копнениот волумен или 1370 m3. Најголемиот дел од водата е концентрирана во морињата и океаните - 94-98%, поларниот мраз содржи околу 1,2% вода и многу мал дел - помалку од 0,5%, во свежите води на реките, езерата и мочуриштата. Овие соодноси се константни, иако во природата, без престан, постои воден циклус (сл. 1).
Во водната средина живеат околу 150.000 видови животни и 10.000 растенија, што е соодветно само 7 и 8% од вкупен бројвидови на земја. Врз основа на ова, беше заклучено дека еволуцијата била многу поинтензивна на копно отколку во вода.
Во морињата-океаните, како и во планините, изразена е вертикална зоналност. Екологијата на пелагијата, целата водена колона и бенталот, дното, се особено различни во екологијата.
Водената колона е пелагијална, вертикално поделена на неколку зони: епипелигијална, батипелигијална, абисопелигијална и ултраабисопелигија (сл. 2).
Во зависност од стрмнината на спуштањето и длабочината на дното, се разликуваат и неколку зони, на кои одговараат наведените зони на пелагијата:
Приморје - работ на брегот, поплавен за време на плимата и осеката.
Супралиторал - дел од брегот над горната плима линија, каде што допираат прскања од сурфање.
Сублиторално - постепено намалување на земјиштето до 200 m.
Бацијал - стрмен пад на земјиштето (континентална падина),
Abyssal - непречено спуштање на дното на океанското дно; длабочината на двете зони заедно достигнува 3-6 км.
Ултра-амбисални - длабоки водни вдлабнатини од 6 до 10 км.
2. Водата е уникатна средина.
Водата е сосема уникатна средина на многу начини. Молекулата на водата, составена од два атоми на водород и еден атом на кислород, е неверојатно стабилна. Водата е единствено соединение кое истовремено постои во гасовита, течна и цврста состојба.
Водата не е само животворен извор за сите животни и растенија на Земјата, туку е и живеалиште за многу од нив. Тие вклучуваат, на пример, бројни видови риби, вклучувајќи го и крапскиот крап што ги населува реките и езерата во регионот, како и аквариумските риби во нашите домови. Како што можете да видите, тие се чувствуваат одлично меѓу водни растенија. Рибите дишат со жабри, извлекувајќи кислород од водата. Некои видови риби, како што се макроподите, дишат атмосферски воздух, па тие периодично се издигнуваат на површината.
Водата е живеалиште на многу водни растенија и животни. Некои од нив го поминуваат целиот свој живот во вода, додека други се во водната средина дури на почетокот на животот. Ова може да се види со посета на мало езерце или мочуриште. Во водениот елемент, можете да ги најдете најмалите претставници - едноклеточни организми, за кои е потребен микроскоп. Тие вклучуваат бројни алги и бактерии. Нивниот број се мери во милиони на кубен милиметар вода.
Друго интересно својство на водата е стекнувањето на многу густа состојба на температура над нивото на замрзнување за свежа вода, овие параметри се соодветно 4 ° C и 0 ° C. Ова е критично за опстанокот на водните организми во текот на зимата. Благодарение на истото својство, мразот лебди на површината на водата, формирајќи заштитен слој на езерата, реките и крајбрежните области. А истото својство придонесува за термичка стратификација на водните слоеви и сезонски промет на водни маси во езерата во области со студена клима, што е многу важно за животот на водните организми. Густината на водата дава можност да се потпреме на неа, што е особено важно за скелетните форми. Поддршката на околината служи како услов за вивнување во водата, а многу хидробионти се прилагодени токму на овој начин на живот. Суспендираните организми кои лебдат во вода се комбинираат во посебна еколошка група на водни организми - планктон.
Целосно прочистена вода постои само во лабораториски услови. Секоја природна вода содржи многу различни супстанции. Во „сурова вода“ тоа е главно таканаречениот заштитен систем или комплекс од јаглерод диоксид, кој се состои од сол јаглеродна киселина, карбонат и бикарбонат. Овој фактор ви овозможува да го одредите типот на вода кисела, неутрална или основна - врз основа на нејзината pH вредност, што од хемиска гледна точка значи пропорција на водородни јони содржани во водата. Неутралната вода има pH вредност од 7, пониските вредности укажуваат дека водата е кисела, а повисоките вредности покажуваат дека е алкална. Во варовничките области, водата на езерата и реките обично има покачени pH вредности во споредба со водните тела во оние места каде содржината на варовник во почвата е занемарлива.
Ако водата на езерата и реките се смета за свежа, тогаш морската вода се нарекува солена или соленка. Постојат многу средни типови помеѓу свежа и солена вода.
3. Еколошки групи на хидробионти.
Еколошки групи на хидробионти. Најголема разновидносттоплите мориња и океани (40.000 видови животни) во екваторот и тропските предели се одликуваат со живот, на север и на југ, флората и фауната на морињата се исцрпени стотици пати. Што се однесува до дистрибуцијата на организмите директно во морето, нивниот најголем дел е концентриран во површинските слоеви (епипелагични) и во сублиторалната зона. Во зависност од начинот на движење и престојот во одредени слоеви, морскиот свет е поделен на три еколошки групи: нектон, планктон и бентос.
Нектон (нектос - лебдечки) - активно се движат големи животни кои можат да ги надминат долгите растојанија и силни струи: риба, лигњи, шипки, китови. Во слатките води, водоземците и многу инсекти припаѓаат на нектон.
Планктон (planktos - скитници, издигнувајќи) - збирка растенија (фитопланктон: дијатоми, зелени и сино-зелени (само свежа вода) алги, растителни флагелати, peridinea итн.) и мали животински организми (зоопланктон: мали ракови, од поголеми оние - птероподи, медузи, центофори, некои црви), кои живеат на различни длабочини, но не се способни за активно движење и отпорност на струи. Планктонот вклучува и ларви на животни, формирајќи посебна група - невстон. Ова е пасивно пловечка „привремена“ популација на најгорниот слој на вода, претставена со различни животни (декаподи, штали и копеподи, ехинодерми, полихети, риби, мекотели итн.) во фаза на ларви. Како што созреваат ларвите, тие се движат кон долните слоеви на пелагелот. Над невстонот е плеустонот - тоа се организми во кои горниот дел од телото расте над водата, а долниот дел расте во водата (патка - Лема, сифонофори итн.). Планктонот игра важна улогаво трофичните односи на биосферата, бидејќи е храна за многумина воден живот, вклучувајќи ја и главната храна за балин китови (Myatcoceti).
Бентос (бентос - длабочина) - хидробионти на дното. Главно е претставена со приврзани или бавно движечки животни (зообентос: фораминофори, риби, сунѓери, колентерати, црви, брахиоподи, ациди и др.), побројни во плитка вода. Во плитките води растенијата влегуваат и во бентосот (фитобентос: дијатоми, зелени, кафеави, црвени алги, бактерии). На длабочина каде што нема светлина, фитобентосот е отсутен. На бреговите се среќаваат цветни растенијазостер, рупија. Најбогати со фитобентос се карпестите подрачја.
Во езерата, зообентосот е помалку изобилен и помалку разновиден отколку во морето. Се формира од протозои (цилијати, дафнија), пијавици, мекотели, ларви од инсекти итн. Фитобентосот на езерата е формиран од дијатоми кои слободно пливаат, зелени и сино-зелени алги; кафеави и црвени алги се отсутни.
Кореачките крајбрежни растенија во езерата формираат посебни појаси, чиј состав и изглед се во согласност со условите на животната средина во граничната зона копно-вода. Во водата во близина на брегот растат хидрофити - растенија полупотопени во вода (глава од стрела, кала, трска, шипка, острица, трихети, трска). Тие се заменети со хидатофити - растенија потопени во вода, но со пловечки лисја (лотос, патка, капсули со јајца, чилим, такла) и - понатаму - целосно потопени (rdesta, elodea, hara). Во хидатофитите спаѓаат и растенијата кои лебдат на површината (патка).
Високата густина на водната средина го одредува посебниот состав и природата на промените во факторите кои го поддржуваат животот. Некои од нив се исти како на копно - топлина, светлина, други се специфични: притисок на водата (со длабочина се зголемува за 1 atm на секои 10 m), содржина на кислород, состав на сол, киселост. Поради високата густина на медиумот, вредностите на топлина и светлина се менуваат многу побрзо со висинскиот градиент отколку на копно.
4. Режими.
Температурен режим водните тела се постабилни отколку на копно. Ова се должи на физичките својства на водата, првенствено високи специфична топлинапреку кои примањето или давањето значителна суматоплината не предизвикува премногу нагли промени во температурата. Амплитуда годишни флуктуациитемпературите во горните слоеви на океанот не се повеќе од 10-150С, во континенталните водни тела - 30-350С. Длабоките водни слоеви се карактеризираат со постојана температура. Во екваторијалните води просечната годишна температура на површинските слоеви е +26...+270С, во поларните води - околу 00С и пониска. Така, во резервоарите има прилично значителна разновидност на температурни услови. Помеѓу горните слоеви на вода со сезонски температурни флуктуации изразени во нив и долните, каде термичкиот режим е константен, постои зона на температурен скок, или термоклина. Термоклинот е поизразен кај топли мориња, каде што температурната разлика помеѓу надворешните и длабоките води е посилна.
Поради постабилниот температурен режим на водата кај хидробионтите, во многу поголема мера отколку кај населението на копното, стенотермијата е честа појава. Еуритермалните видови се наоѓаат главно во плитки континентални водни тела и во приморјето на морињата на високи и умерени географски широчини, каде дневните и сезонските температурни флуктуации се значителни.
ЖИВЕЕЛИШТЕ И НИВНИТЕ КАРАКТЕРИСТИКИ
Услови на живеалиште разни видовиорганизмите се многу разновидни. Во зависност од тоа каде живеат претставниците на различни видови, тие се засегнати од разни комплексифактори на животната средина. На нашата планета, постојат неколку главни животни средини кои многу се разликуваат во однос на условите за постоење:
водно живеалиште
· Земја-воздушна срединаживеалиште
Почвата како живеалиште
Во процесот на историскиот развој, живите организми совладале четири живеалишта. Првата е вода. Животот во вода настанал и се развивал многу милиони години. Вториот - земја-воздух - на копно и во атмосферата се појави и брзо се прилагоди на новите услови на растенијата и животните. Постепено трансформирајќи го горниот слој на земјата - литосферата, тие создадоа трето живеалиште - почвата, а самите станаа четврто живеалиште.
Водно живеалиште - хидросфера
Водата покрива 71% од земјината топка и е 1/800 од копнениот волумен или 1370 m 3 . Најголемиот дел од водата е концентрирана во морињата и океаните - 94-98%, поларниот мраз содржи околу 1,2% вода и многу мал дел - помалку од 0,5%, во свежите води на реките, езерата и мочуриштата. Овие соодноси се константни, иако во природата, циклусот на водата продолжува непрекинато.
Во водната средина живеат околу 150.000 видови животни и 10.000 растенија, што е само 7 и 8% од вкупниот број на видови на Земјата, соодветно. Врз основа на ова, беше заклучено дека еволуцијата била многу поинтензивна на копно отколку во вода.
Сите водни жители, и покрај разликите во начинот на живот, мора да се прилагодат на главните карактеристики на нивната околина. Овие карактеристики се првенствено физичките својства на водата:
Густина
топлинска спроводливост,
Способност да се раствораат соли и гасови
вертикално движење на водата
Светлосен режим
Концентрација на водородни јони (pH ниво)
Густинаводата ја одредува нејзината значајна пловна сила. Тоа значи дека тежината на организмите се намалува во водата и станува возможно да се води траен живот во водната колона без да потоне на дното. Збир на мали видови кои не се способни за брзо активно пливање и се суспендирани во вода се нарекува планктон.
Планктон(планктоси - скитници, издигнувајќи) - збирка растенија (фитопланктон: дијатоми, зелени и сино-зелени (само свежа вода) алги, растителни флагелати, перидин итн.) и мали животински организми (зоопланктон: мали ракови, од поголемите - птероподи, мекотели, медузи, центофори, некои црви), кои живеат на различни длабочини, но не се способни за активно движење и отпорност на струи.
Поради високата густина на медиумот и присуството на планктон во водната средина, можен е филтрационен тип на хранење. Развиен е и во пливање (китови) и кај водни животни неподвижни (морски лилјани, школки, остриги). Исцедувањето на суспендираната материја од водата им обезбедува храна на таквите животни. Седентарен начин на живот би бил невозможен за водните жители доколку не била доволната густина на околината.
Густината на дестилирана вода на температура од 4 0 C е 1 g/cm3.Густината на природните води кои содржат растворени соли може да биде поголема, до 1,35 g / cm 3.
Поради високата густина на водата, притисокот се зголемува со длабочината. Во просек, на секои 10 m длабочина, притисокот се зголемува за 1 атмосфера. Животните во длабочините на морето се способни да издржат притисок, кој е илјадници пати повисок од копнените (мила, жила). Имаат посебни адаптации: облик на телото срамнети со земја од двете страни, масивни перки. Густината на водата го отежнува движењето во неа, па затоа животните кои брзо пливаат мора да имаат силни мускули и рационализирана форма на телото (делфини, ајкули, лигњи, риби).
Термички режим. Водната средина се карактеризира со помал внес на топлина, бидејќи значителен дел од него се рефлектира, а исто толку значителен дел се троши на испарување. Водата има висок топлински капацитет. Во согласност со динамиката на копнените температури, температурата на водата има помали флуктуации на дневните и сезонските температури. Затоа, водните жители не се соочуваат со потреба да се прилагодат на тешки мразови или топлина од 40 степени. Само во топли извори температурата на водата може да се приближи до точката на вриење. Покрај тоа, водните тела значително го изедначуваат текот на температурите во атмосферата. крајбрежни области. Во отсуство на ледена обвивка, морињата во студената сезона имаат ефект на затоплување на соседните копнени области, во лето - ладење и навлажнување.
Карактеристична карактеристика на водната средина е нејзината подвижност, особено во течни, брзотечни потоци и реки. Во морињата и океаните се забележуваат одливи и текови, моќни струи, бури. Во езерата температурата на водата се движи под влијание на температурата и ветерот. Промената на температурата во протечните води ги следи нејзините промени во околниот воздух и се карактеризира со помала амплитуда.
Во езерата и езерата со умерени географски широчини, водата е јасно поделена на три слоја:
| За време на периоди на стагнација, јасно се разликуваат три слоја: горниот (епилимнион) со најостри сезонски флуктуации на температурата на водата, средниот (металимнион или термоклина), во кој има остар скок на температурите и долниот (хиполимнион). во кои температурата слабо се менува во текот на годината. Во лето, најтоплите слоеви се наоѓаат на површината, а најстудените на дното. Овој тип на слоевит распоред на температурата во резервоар се нарекува ДИРЕКТНА СТРАТИФИКАЦИЈА. Во зима со намалување на температурата се јавува ОБРАТНА СТРАТИФИКАЦИЈА. Површинскиот слој има температура блиску до нула. На дното, температурата е околу 4 0 C. Така, температурата се зголемува со длабочина. Како резултат на тоа се нарушува вертикалната циркулација и настанува период на привремена стагнација - зимска ЗАСТАПУВАЊЕ. |
Со дополнително зголемување на температурата, горните слоеви на водата стануваат помалку густи и повеќе не паѓаат - настанува летна стагнација. На есен, површинските води повторно се ладат на 4 0 C и тонат на дното, предизвикувајќи секундарно мешање на водните маси со изедначување на температурата.
Опсегот на температури на водата во Светскиот океан е 38 ° (од -2 до +36 ° C), во свежа вода - 26 ° (од -0,9 до +25 ° C). Со длабочина, температурата на водата нагло паѓа. До 50 m, се забележуваат дневни температурни флуктуации, до 400 m - сезонски, подлабоко станува константно, паѓајќи на + 1-3 ° С (на Арктикот е блиску до 0 ° С).
Така, во водата како жив медиум, од една страна, постои прилично значителна разновидност на температурни услови, а од друга страна, термодинамичките карактеристики на водната средина (висока специфична топлина, висока топлинска спроводливост, проширување при замрзнување) создаваат поволни условиза живите организми.
Светлосен режим.Интензитетот на светлината во водата е значително ослабен поради нејзиниот одраз од површината и апсорпцијата од самата вода. Ова во голема мера влијае на развојот на фотосинтетичките растенија. Колку е помалку транспарентна водата, толку повеќе светлина се апсорбира. Транспарентноста на водата е ограничена со минерални суспензии и планктон. Се намалува кај брз развојмали организми во лето, а во умерени и северни географски широчини - исто така во зима, по воспоставување на ледена покривка и покривање со снег одозгора.
Во океаните, каде што водата е многу транспарентна, 1% од светлосното зрачење продира до длабочина од 140 m, а во малите езера на длабочина од 2 m, продираат само десетини од процентот. Греди различни деловиспектрите различно се апсорбираат во водата, прво се апсорбираат црвените зраци. Со длабочината, таа станува потемна и потемна, а бојата на водата станува прво зелена, потоа сина, сина и на крај сино-виолетова, претворајќи се во целосна темнина. Соодветно на тоа, хидробионтите исто така ја менуваат бојата, прилагодувајќи се не само на составот на светлината, туку и на нејзиниот недостаток - хроматска адаптација. Во светлосните зони, во плитките води преовладуваат зелените алги (Chlorophyta), чиј хлорофил ги апсорбира црвените зраци, со длабочина тие се заменуваат со кафеави (Phaephyta), а потоа црвени (Rhodophyta).
Светлината продира само до релативно мала длабочина, така што растителните организми (фитобентос) можат да постојат само во горните хоризонти на водената колона. Нема растенија на големи длабочини, а длабинските животни живеат во целосна темнина, приспособувајќи се на необичен начин на овој начин на живот.
Дневните часови се многу пократки (особено во длабоките слоеви) отколку на копно. Количината на светлина во горните слоеви на водните тела варира и од географската ширина на областа и од годишното време. Така, долгите поларни ноќи во голема мера го ограничуваат времето достапно за фотосинтеза на Арктикот и Антарктикот, а ледената покривка го отежнува светлината да допре до сите замрзнати водни тела во зима.
Режим на гас. Главните гасови во водата се кислород и јаглерод диоксид. Останатите се од второстепено значење (водород сулфид, метан).
Ограничената количина на кислород е една од главните тешкотии во животот на водните жители. Вкупната содржина на кислород во горните слоеви на водата (како се вика?) е 6-8 ml/lили во 21 пати понискоотколку во атмосферата (запомнете ги бројките!).
Содржината на кислород е обратно пропорционална на температурата. Со зголемување на температурата и соленоста на водата, концентрацијата на кислород во неа се намалува. Во слоевите многу населени со животни и бактерии, може да се создаде недостаток на кислород поради неговата зголемена потрошувачка. Така, во Светскиот океан, длабочините богати со живот од 50 до 1000 метри се карактеризираат со нагло влошување на аерацијата. Тоа е 7-10 пати пониско отколку во површинските водинаселен со фитопланктон. Во близина на дното на водните тела, условите може да бидат блиску до анаеробни.
Во резервоарите, понекогаш може да има замрзнува- масовна смрт на жители поради недостаток на кислород. Причините се стагнантниот режим во малите акумулации. Мраз покривање на површината на резервоар во зима, загадување на резервоар, зголемување на температурата на водата. При концентрација на кислород под 0,3-3,5 ml/l, животот на аеробите во вода е невозможен.
Јаглерод диоксид. Како јаглеродниот диоксид влегува во вода:
Распуштање на јаглеродот содржан во воздухот;
Дишење на водни организми;
Распаѓање на органски остатоци;
ослободување од карбонати.
Општи карактеристики.Хидросферата како водена средина на живот зазема околу 71% од површината и 1/800 од волуменот на земјината топка. Главната количина на вода, повеќе од 94%, е концентрирана во морињата и океаните (сл. 5.2).
Ориз. 5.2. Светскиот океан во споредба со копното (според N. F. Reimers, 1990)
Во слатките води на реките и езерата, количината на вода не надминува 0,016% од вкупниот волумен на свежа вода.
Во океанот со неговите составни мориња, првенствено се разликуваат две еколошки области: водената колона - пелагијалнии дното бентал.Во зависност од длабочината, бенталот се дели на сублиторална зона -областа на непречено спуштање на земјиштето до длабочина од 200 m, батијал -област со стрмна падина и бездна зона -океанско корито со просечна длабочина од 3-6 км. Подлабоките области на бенталот, што одговараат на вдлабнатините на дното на океанот (6-10 км), се нарекуваат ултраабисална.Работ на брегот кој е поплавен при плима се нарекува приморски.Делот од брегот над нивото на плимата и осеката, навлажнет од прскањето на сурфањето, се нарекува надлиторски.
Отворените води на океаните исто така се поделени на вертикални зони според бенталните зони: епипелагијална, батипелагијална, бездна(сл. 5.3).
Ориз. 5.3. Вертикална еколошка зона на океанот
(според N. F. Reimers, 1990)
Приближно 150.000 видови животни живеат во водната средина, или околу 7% од нивниот вкупен број (сл. 5.4) и 10.000 видови растенија (8%).
Треба да се обрне внимание и на фактот дека претставниците на повеќето групи растенија и животни останаа во водната средина (нивната „лулка“), но бројот на нивните видови е многу помал од оној на копнените. Оттука и заклучокот - еволуцијата на копно се одвивала многу побрзо.
Морињата и океаните на екваторијалниот и тропски областипрвенствено во Тихиот и Атлантскиот Океан. Северно и јужно од овие појаси квалитативен составпостепено се исцрпува. На пример, најмалку 40.000 видови животни се распространети во областа на архипелагот Источна Индија, додека во Лаптевското Море има само 400. умерена зонаи меѓу мангровите на тропските земји.
Уделот на реките, езерата и мочуриштата, како што беше забележано претходно, е незначителен во споредба со морињата и океаните. Сепак, тие создаваат снабдување со свежа вода неопходна за растенијата, животните и луѓето.
Ориз. 5.4. Распределба на главните класи на животни по околина
живеалишта (според Г. В. Воиткевич и В. А. Вронски, 1989)
Забелешкаживотните поставени под брановидната линија живеат во морето, над него - во околината земја-воздух
Познато е дека не само водната средина има силно влијание врз нејзините жители, туку и живата супстанција на хидросферата, влијаејќи на животната средина, ја обработува и ја вклучува во циркулацијата на материите. Утврдено е дека водата на океаните, морињата, реките и езерата се распаѓа и се обновува во биотскиот циклус за 2 милиони години, односно сето тоа поминало низ живата материја на Земјата повеќе од илјада пати.
Следствено, модерната хидросфера е производ на виталната активност на живата материја не само на модерните, туку и на минатите геолошки епохи.
Карактеристична карактеристика на водната средина е нејзината мобилност,особено во течни, брзотечни потоци и реки. Во морињата и океаните се забележуваат одливи и текови, моќни струи и бури. Во езерата водата се движи под влијание на температурата и ветерот.
Еколошки групи на хидробионти.водена колона, или пелагијални(пелажи - море), населени со пелагични организми кои имаат способност да пливаат или да останат во одредени слоеви (сл. 5.5).
Ориз. 5.5. Профил на океанот и неговите жители (според Н.Н. Моисеев, 1983)
Во овој поглед, овие организми се поделени во две групи: нектони планктон.Третата еколошка група - бентос -формираат жители на дното.
Нектон(нектос - лебдечки) е збирка на пелагични животни кои активно се движат кои немаат директна врска со дното. Тоа се главно големи животни кои се способни да патуваат на долги растојанија и силни водни струи. Тие имаат рационализирана форма на телото и добро развиени органи за движење. Вообичаените нектонски организми вклучуваат риби, лигњи, китови и шипки. Нектонот во слатките води, покрај рибите, вклучува и водоземци и инсекти кои активно се движат. Многу морски риби можат да се движат низ водната колона со голема брзина: до 45-50 km/h - лигњи (Oegophside), 100-150 km/h - едрилици (Jstiopharidae) и 130 km/h - сабјарка (Xiphias glabius).
Планктон(planktos - скитници, вивнувања) е збир на пелагични организми кои немаат способност за брзо активно движење. Како по правило, ова се мали животни - зоопланктони растенија - фитопланктон,кој не може да им одолее на струите. Составот на планктони вклучува и ларви на многу животни што „пловат“ во водната колона. Планктонските организми се наоѓаат и на површината на водата, на длабочина и во долниот слој.
Организмите кои живеат на површината на водата сочинуваат посебна група - Неустон.Составот на неустон зависи и од фазата на развој на голем број организми. Поминувајќи низ фазата на ларви, растејќи, тие го напуштаат површинскиот слој што им служел како прибежиште, се преселуваат да живеат на дното или во основните и длабоките слоеви. Тука спаѓаат ларви на декаподи, мрсули, копеподи, гастроподи и бивалви, ехинодерми, полихети, риби итн.
Истите организми, чиј дел од телото е над површината на водата, а другиот во водата, се нарекуваат плејстон.Тие вклучуваат патки (Лема), сифонофори (Siphonophora) итн.
Фитопланктонот игра важна улога во животот на водните тела, бидејќи е главен производител на органска материја. Фитопланктонот првенствено вклучува дијатоми (Diatomeae) и зелени алги (Chlorophyta), растителни флагелати (Phytomastigina), peridineae (Peridineae) и коколитофори (Coccolitophoridae). Во свежите води, не само зелените, туку и сино-зелените (Cyanophyta) алги се широко распространети.
Зоопланктонот и бактериите може да се најдат на различни длабочини. Во слатките води, вообичаени се главно слабо пливачки релативно големи ракови (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), многу ротифери (Rotatoria) и протозои.
Во морскиот зоопланктон доминираат мали ракови (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae), протозои (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Од големите претставници, тоа се птероподи (Pteropoda), медузи (Scyphozoa) и лебдечки ктенофори (Ctenophora), салпи (Salpae), некои црви (Aleiopidae, Tomopteridae).
Планктонските организми се важни компонента на храназа многу водни животни, вклучително и џинови како што се балените китови (Mystacoceti), сл. 5.6.
Слика 5.6. Шема на главните насоки на енергија и размена на материи во океанот
Бентос(бентос - длабочина) е збир на организми кои живеат на дното (на земјата и во земјата) на резервоарите. Тоа е поделено на зообентоси фитобентос.Во најголем дел, тој е претставен со животни прикачени, или полека се движат или дупчат во земјата. Во плитка вода се состои од организми кои синтетизираат органска материја (производители), ја консумираат (потрошувачи) и ги уништуваат (разградувачи). На длабочините каде што нема светлина, отсуствуваат фитобентоси (производители). Во морскиот зообентос доминираат фораминифори, сунѓери, колентерати, црви, брахиоподи, мекотели, асцидии, риби итн. Во плитките води бентосните форми се побројни. Нивната вкупна биомаса овде може да достигне десетици килограми на 1 м2.
Фитобентосот на морињата главно вклучува алги (дијатоми, зелена, кафеава, црвена) и бактерии. По должината на бреговите има цветни растенија - Zostera (Zostera), ruppia (Ruppia), phyllospodix (Phyllospadix). Карпестите и камените области на дното се најбогати со фитобентос.
Во езерата, како и во морињата, тие се разликуваат планктон, нектони бентос.
Сепак, во езерата и другите слатководни тела има помалку зообентос отколку во морињата и океаните, а неговиот вид состав е униформен. Тоа се главно протозои, сунѓери, цилијарни и олигохетни црви, пијавици, мекотели, ларви од инсекти итн.
Фитобентосот на свежите води е претставен со бактерии, дијатоми и зелени алги. Крајбрежните растенија се наоѓаат од брегот длабоко во јасно дефинирани појаси. Првиот појас -полупотопени растенија (трска, кочанче, острица и трска); втор појас -потопени растенија со пловечки лисја (водокри, капсули, вода лилјани, патки). В трет појаспреовладуваат растенијата - трева, елодеа и слично (сл. 5.7).
Ориз. 5.7. Растенијата што се вкорени на дното (А):
1 - cattail; 2- брзање; 3 - врв на стрела; 4 - вода крин; 5, 6 - езерца; 7 - хара. Слободни лебдечки алги (Б): 8, 9 - филаментозни зелени; 10-13 - зелена; 14-17 - дијатоми; 18-20 - сино-зелена
Според начинот на живот, водните растенија се поделени во две главни еколошки групи: хидрофити -растенија потопени само на дното на водата и обично вкоренети во земјата, и хидатофити -растенија кои се целосно потопени во вода, а понекогаш лебдат на површината или имаат пловечки лисја.
Во животот на водните организми, вертикално движење на вода, густина, температура, светлина, сол, гас (содржина на кислород и јаглерод диоксид) режими, концентрација на водородни јони (рН).
Температурен режим.Се разликува во вода, прво, со помал прилив на топлина и второ, со поголема стабилност отколку на копно. Дел од топлинската енергија што влегува во површината на водата се рефлектира, дел се троши на испарување. Испарувањето на водата од површината на резервоарите, која троши околу 2263x8J/g, го спречува прегревањето на долните слоеви, а формирањето на мраз, кој ја ослободува топлината на фузија (333,48 J/g), го забавува нивното ладење.
Промената на температурата во протечните води ги следи нејзините промени во околниот воздух, кои се разликуваат во помала амплитуда.
Во езерата и езерата со умерени географски широчини, термичкиот режим се одредува со добро познат физички феномен - водата има максимална густина на 4°C. Водата во нив е јасно поделена на три слоја: горниот - епилимнија,чија температура доживува остри сезонски флуктуации; преоден, температурен скок слој, - металимнион,каде што има остар пад на температурата; длабоко море (долу) - хиполимниондостигнувајќи до самото дно, каде што температурата во текот на годината променинезначително.
Во лето, најтоплите слоеви на вода се наоѓаат на површината, а најстудените - на дното. Овој тип на слоевит распоред на температурата во резервоар се нарекува директна стратификацијаВо зима, како што температурата паѓа, обратна стратификација.Површинскиот слој на водата има температура блиску до 0°C. На дното, температурата е околу 4 ° C, што одговара на нејзината максимална густина. Така, температурата се зголемува со длабочина. Овој феномен се нарекува температурна дихотомија.Се забележува во повеќето наши езера во лето и зима. Како резултат на тоа, вертикалната циркулација е нарушена, се формира стратификација на густината на водата, настанува период на привремена стагнација - стагнација(Сл. 5.8).
Со дополнително зголемување на температурата, горните слоеви на водата стануваат помалку густи и повеќе не тонат - настанува летна стагнација. "
Наесен, површинските води повторно се ладат на 4°C и тонат на дното, предизвикувајќи секундарно мешање на масите во годината со изедначување на температурата, т.е. почеток на есенската хомотермија.
Во морската средина постои и термичка стратификација одредена по длабочина. Во океаните се разликуваат следните слоеви Површина- водите се изложени на дејството на ветрот, а по аналогија со атмосферата овој слој се нарекува тропосфераили морски термосфера.Овде се забележуваат дневни флуктуации на температурата на водата до длабочина од околу 50 метри, а сезонските флуктуации се забележуваат уште подлабоко. Дебелината на термосферата достигнува 400 m. Средно -претставува постојан термоклин.Температурата во него различни морињаа океаните се спуштаат на 1-3°С. Се протега на длабочина од приближно 1500 m. Длабоко море -се карактеризира со иста температура од околу 1-3°C, со исклучок на поларните региони, каде што температурата е блиску до 0°C.
ВВо принцип, треба да се забележи дека амплитудата на годишните температурни флуктуации во горните слоеви на океанот не е поголема од 10 - 15 "C во континенталните води 30-35 ° C.
Ориз. 5.8. Стратификација и мешање на водата во езерото
(според E. Günther et al., 1982)
Длабоките водни слоеви се карактеризираат со постојана температура. Во екваторијалните води просечната годишна температура на површинските слоеви е 26-27°C, во поларните води е околу 0°C и пониска. Исклучоци се термални извори, каде температурата на површинскиот слој достигнува 85-93°C.
Во водата како жив медиум, од една страна, постои прилично значителна разновидност на температурни услови, а од друга страна, термодинамичките карактеристики на водната средина, како што се високата специфична топлина, високата топлинска спроводливост и експанзијата за време на замрзнувањето ( во овој случај, мразот се формира само одозгора, а главната водена колона не замрзнува), создаваат поволни услови за живите организми.
Така, за презимување на повеќегодишните хидрофити во реките и езерата, од големо значење е вертикалната распределба на температурите под мразот. Најгустата и најмалку студената вода со температура од 4 ° C се наоѓа во речиси долниот слој, каде што се спуштаат презимувачки пупки (туриони) од габи, пемфигус, водна трева итн. (сл. 5.9), како и цели лиснати растенија. , како што се патка, елодеа.
Ориз. 5.9. Водокри (Hydrocharias morsus ranae) во есен.
Презимувачките пупки се видливи, тоне на дното
(од Т.К. Горишиноја, 1979)
Се веруваше дека потопувањето е поврзано со акумулацијата на скроб и тежината на растенијата. До пролет, скробот се претвора во растворливи шеќери и масти, што ги прави пупките полесни и им овозможува да лебдат.
Организмите во резервоарите со умерени географски широчини се добро прилагодени на сезонските вертикални движења на водните слоеви, на пролетната и есенската хомотермија и на летната и зимската стагнација. Колку што температурен режимводните тела се карактеризираат со голема стабилност, кај водните организми во поголема мера отколку кај копнените организми, стенотермијата е честа појава.
Еуритермалните видови се наоѓаат главно во плитки континентални водни тела и во приморјето на морињата на високи и умерени географски широчини, каде дневните и сезонските флуктуации се значителни.
Густина на вода.Водата е погуста од воздухот. Во овој поглед, тој е 800 пати супериорен во однос на воздушната средина. Густината на дестилирана вода на 4 °C е 1 g/cm3. Густината на природните води кои содржат растворени соли може да биде поголема: до 1,35 g/cm 3 . Во просек, во водениот столб, на секои 10 m длабочина, притисокот се зголемува за 1 атмосфера. Високата густина на водата се рефлектира во структурата на телото на хидрофитите. Значи, ако механичките ткива се добро развиени кај копнените растенија, кои обезбедуваат цврстина на стеблата и стеблата, локацијата на механичките и спроводливите ткива долж периферијата на стеблото создава структура „цевка“ која добро се спротивставува на свиткувања и се свиткува, а потоа кај хидрофитите , механичките ткива се значително намалени, бидејќи растенијата се поддржани сами по себе.вода. Механичките елементи и спроводливите снопови често се концентрирани во центарот на стеблото или листот, што дава можност да се свиткува кога водата се движи.
Потопените хидрофити имаат добра пловност создадена од специјални уреди (воздушни вреќички, отоци). Така, листовите на веслачкиот базен лежат на површината на водата и под секој лист имаат лебдечки меур исполнет со воздух. Како мал спасувачки елек, меурот му дозволува на листот да лебди на површината на водата. Воздушните комори во стеблото го одржуваат растението исправено и доставуваат кислород до корените.
Пловноста исто така се зголемува со зголемување на површината на телото. Ова јасно се гледа на микроскопски планктонски алги. Различни израстоци на телото им помагаат слободно да „пловат“ во водениот столб.
Организмите во водната средина се распоредени низ нејзината дебелина. На пример, во океанските ровови, се пронајдени животни на длабочини од над 10.000 m и тие можат да издржат притисок од неколку до стотици атмосфери. Така, слатководните жители (пловечки бубачки, влечки, сувоји итн.) издржуваат до 600 атмосфери во експериментите. Холотурците од родот Elpidia и црвите Priapulus caudatus населуваат од крајбрежната зона до ултраабисалот. Во исто време, треба да се забележи дека многу жители на морињата и океаните се релативно засновани на ѕидови и ограничени на одредени длабочини. Ова се однесува првенствено на плитки и длабоки водни видови. Живејте само во приморјето прстенест црвПесочни црви Arenicola, школки - морски чинии(Патела). На големи длабочини при притисок од најмалку 400-500 атмосфери, риби од групата риболовци, цефалоподи, ракови, морски ѕвезди, ремени за рамо и други.
Густината на водата дава можност животинските организми да се потпрат на неа, што е особено важно за нескелетните форми. Поддршката на медиумот служи како услов за издигнување во вода. Многу хидробионти се прилагодени на овој начин на живот.
Светлосен режим.Водните организми се под големо влијание на светлосниот режим и проѕирноста на водата. Интензитетот на светлината во водата е значително ослабен (сл. 5.10), бидејќи дел од упадното зрачење се рефлектира од површината на водата, додека другиот дел се апсорбира од нејзината дебелина. Слабеењето на светлината е поврзано со проѕирноста на водата. Во океаните, на пример, со висока проѕирност, околу 1% од зрачењето сè уште паѓа на длабочина од 140 m, а во малите езера со малку затворена вода веќе до длабочина од 2 m - само десетини од процентот.
Ориз. 5.10. Осветлување во водата во текот на денот.
Резервоарот Цимлјанск (според А. А. Потапов,
Длабочина: 1 - на површината; 2-0,5м; 3- 1,5м; 4-2 м
Поради фактот што зраците на различни делови од сончевиот спектар не се подеднакво апсорбирани од вода, спектралниот состав на светлината исто така се менува со длабочината, црвените зраци се ослабуваат. Сино-зелените зраци продираат до значителни длабочини. Самракот што се продлабочува со длабочина во океанот првично е зелен, потоа сина, сина, сино-виолетова, подоцна се менува во постојан мрак. Според тоа, живите организми се заменуваат едни со други со длабочина.
Значи, растенијата што живеат на површината на водата не доживуваат недостаток на светлина, а потопените и особено длабокоморските растенија се нарекуваат „флора во сенка“. Тие мора да се прилагодат не само на недостаток на светлина, туку и на промена во неговиот состав со производство на дополнителни пигменти. Ова може да се види во добро познатиот модел на боја кај алгите кои живеат на различни длабочини. Во плитки водни области, каде што растенијата сè уште имаат пристап до црвените зраци, кои се апсорбираат од хлорофилот во најголема мера, обично преовладуваат зелените алги. Во подлабоките зони има кафеави алги, кои покрај хлорофилот имаат кафени пигменти фикофеин, фукоксантин итн. Црвените алги кои го содржат пигментот фикоеритрин живеат уште подлабоко. Еве, способноста да се фати сончеви зрацисо различна бранова должина. Овој феномен е именуван хроматска адаптација.
Длабокоморските видови имаат голем број физички особини кои се наоѓаат во растенијата во сенка. Меѓу нив, вреди да се забележи ниската точка на компензација на фотосинтезата (30-100 лукс), „ликот на сенка“ на светлосната крива на фотосинтезата со ниско плато на сатурација, кај алгите, на пример, големата големина на хроматофорите. Додека за површинските и пловечките форми, овие кривини се од „полесни“ тип.
За да се користи слаба светлина во процесот на фотосинтеза, потребна е зголемена површина на органи за асимилација. Така, врвот на стрелата (Sagittaria sagittifolia) формира лисја со различни форми кога се развива на копно и во вода.
Наследната програма ја кодира можноста за развој во двете насоки. „Активилото“ за развој на „водните“ форми на листовите е засенчувањето, а не директното дејство на водата.
Честопати, листовите на водните растенија, потопени во вода, се силно расчленети во тесни лобуси слични на нишки, како, на пример, во габи, урути, пемфигус или имаат тенка проѕирна плоча - подводни лисја од мешунки од јајца, вода лилјани. , листови од потопени барски треви.
Овие карактеристики се карактеристични и за алгите, како на пр филаментозни алги, расчленети тали на characeae, тенки проѕирни тали од многу длабокоморски видови. Ова им овозможува на хидрофитите да го зголемат односот на површината на телото и волуменот и, следствено, да развијат голема површина по релативно ниска цена на органска маса.
Растенијата делумно потопени во вода имаат добро дефинирана хетерофилија,т.е., разликата во структурата на површинските и подводните лисја во истото растение: Ова е јасно видливо кај водниот ранункулус на различни лисја (сл. 5.11) Површината има карактеристики заеднички за листовите на надземните растенија (дорзовентрална структура, добро развиена интегрални ткива и стомален апарат), подводни - многу тенки или расчленети листови. Хетерофилија е забележана и кај водените лилјани и капсулите со јајца, врвовите од стрелките и другите видови.
Ориз. 5.11. Хетерофилија во водена метеница
Ranunculus diversifolius (од Т, Г. Горишина, 1979)
Лисја: 1 - површина; 2 - под вода
Илустративен пример е бел слез (Simn latifolium), на чие стебло може да се видат неколку форми на лисја, што ги рефлектира сите премини од типично копнено во типично водно.
Длабочината на водната средина влијае и на животните, нивната боја, составот на видовите итн. На пример, во езерскиот екосистем, главниот живот е концентриран во водениот слој, каде што продира количина на светлина што е доволна за фотосинтеза. Долната граница на овој слој се нарекува ниво на компензација. Над оваа длабочина, растенијата ослободуваат повеќе кислород отколку што трошат, а другите организми можат да го користат вишокот кислород. Под оваа длабочина, фотосинтезата не може да обезбеди дишење; во врска со тоа, на организмите им е достапен само кислород, кој доаѓа со вода од површинските слоеви на езерото.
Животните со светли и разновидни бои живеат во светли, површински слоеви на вода, додека длабокоморските видови обично немаат пигменти. Во зоната на самракот на океанот, животните се обоени во бои со црвеникава нијанса, што им помага да се скријат од непријателите, бидејќи црвената боја во сино-виолетовите зраци се перцепира како црна. Црвената боја е типична за такви животни од зоната на самракот како морски бас, црвени корали, разни ракови и др.
Апсорпцијата на светлината во водата е посилна, толку е помала нејзината проѕирност, што се должи на присуството на честички од минерални материи (глина, тиња) во неа. Транспарентноста на водата се намалува и со брзиот раст на водната вегетација во летен периодили при масовна репродукција на мали организми кои се во површинските слоеви во суспензија. Транспарентноста се карактеризира со екстремна длабочина, каде сè уште е видлив специјално спуштен Secchi диск (бел диск со дијаметар од 20 cm). Во Саргасовото Море (најпроѕирните води), дискот Секи е видлив на длабочина од 66,5 m, во Тихиот Океан - до 59, во Индискиот - до 50, во плитки мориња - до 5-15 m Транспарентноста на реките не надминува 1 -1,5 m, а во централноазиските реки Аму Дарја и Сир Дарја - неколку сантиметри. Оттука, границите на зоните на фотосинтезата многу варираат во различни водни тела. Во повеќето бистри водизоната на фотосинтеза, или еуфотична зона, достигнува длабочина од не повеќе од 200 m, зоната на самракот (дисфотична) се протега до 1000-1500 m, а подлабоко во афотичната зона, сончева светлинавоопшто не продира.
Дневните часови во вода се многу пократки (особено во длабоките слоеви) отколку на копно. Количината на светлина во горните слоеви на водните тела варира и од географската ширина на областа и од годишното време. Така, долгите поларни ноќи сериозно го ограничуваат времето погодно за фотосинтеза во басените на Арктикот и Антарктикот, а ледената покривка го отежнува допирањето на светлината до сите замрзнати водни тела во зима.
Режим на сол.Соленоста или режимот на сол игра важна улога во животот на водните организми. Хемискиот состав на водите се формира под влијание на природни историски и геолошки услови, како и под антропогено влијание. содржина хемиски соединенија(солите) во водата ја одредува нејзината соленост и се изразува во грами на литар или во ppm(°/od). Според општата минерализација на водата, може да се подели на свежа со содржина на сол до 1 g / l, соленка (1-25 g / l), морска соленост (26-50 g / l) и саламура (повеќе од 50 g / l). Најважни од растворените материи во водата се карбонати, сулфати и хлориди (Табела 5.1).
Табела 5.1
Составот на главните соли во различни водни тела (според Р. Дажо, 1975)
Меѓу слатките води има многу речиси чисти, но има и многу кои содржат и до 0,5 g растворени материи на литар. Катјони според нивната содржина во свежа воданаредени на следниов начин: калциум - 64%, магнезиум - 17%, натриум - 16%, калиум - 3%. Ова се просечни вредности и во секој случај можни се флуктуации, понекогаш значајни.
Важен елемент во слатките води е содржината на калциум. Калциумот може да дејствува како ограничувачки фактор. Има „меки“ води, сиромашни со калциум (помалку од 9 mg на 1 литар) и „тврди“ води, неговата содржина во големи количини (повеќе од 25 mg на 1 литар).
Во морската вода, просечната содржина на растворени соли е 35 g/l, во маргиналните мориња е многу помала. Во морската вода се пронајдени 13 металоиди и најмалку 40 метали. Солта за јадење е на прво место по важност, проследена со бариум хлорид, магнезиум сулфат и калиум хлорид.
Повеќето водни животни поикилозмотичен.Осмотскиот притисок во нивното тело зависи од соленоста на околината. Слатководните животни и растенија живеат во средини каде што концентрацијата на растворени материи е помала отколку во телесните течности и ткива. Поради разликата во осмотскиот притисок надвор и внатре во телото, водата постојано продира во телото, како резултат на што слатководните хидробионти се принудени интензивно да ја отстрануваат. Тие имаат добро дефинирани процеси на осморегулација. Кај протозоите тоа се постигнува со работа на екскреторни вакуоли, кај повеќеклеточни организми, со отстранување на водата преку екскреторниот систем. Некои цилијати на секои 2-2,5 минути ослободуваат количина на вода еднаква на волуменот на телото.
Со зголемување на соленоста, работата на вакуолите се забавува, а при концентрација на сол од 17,5% престанува да работи, бидејќи разликата во осмотскиот притисок помеѓу клетките и надворешна срединаисчезнува.
Концентрацијата на соли во телесните течности и ткива на многу морски организмиизотоничен на концентрацијата на растворени соли во околната вода. Во овој поглед, нивните осморегулаторни функции се помалку развиени отколку во слатката вода. Осморегулацијата е една од причините што многу морски растенија и животни не успеаја да ги населат свежите водни тела и се покажаа како типични морски жители: цревни шуплини (Coelenterata), ехинодерми (Echinodermata), сунѓери (Spongia), туникати (Tunicata), pogonophora ( Погонофора) . Од друга страна, инсектите практично не живеат во морињата и океаните, додека слатководните басени се обилно населени со нив. Типично морските и типично слатководните организми не толерираат значителни промени во соленоста и се стенохалин. еурихалинорганизми, особено животни, слатководни и морско потеклоне толку многу. Тие често се наоѓаат во големи количини, во солени води. Тоа се како платика (Abramis brama), слатководна штука (Stizostedion lucioperca), штука (Ezox lucios), од морето - семејството лопен (Mugilidae).
Населувањето на растенијата во водната средина, покрај карактеристиките наведени погоре, остава отпечаток и на другите аспекти на животот, особено на водениот режим на растенијата кои се буквално опкружени со вода. Таквите растенија немаат транспирација, и затоа, нема „горен мотор“ што го одржува протокот на вода во фабриката. И во исто време, струјата што доставува хранливи материи до ткивата постои (иако многу послаба отколку кај копнените растенија), со јасно изразена дневна периодичност: повеќе во текот на денот, отсутна ноќе. Активна улога во неговото одржување припаѓа на притисокот на коренот (кај приврзаните видови) и активноста на специјалните клетки кои лачат вода - водни стомати или хидатоди.
Во свежите води, растенијата се вообичаени, зајакнати на дното на резервоарот. Често нивната фотосинтетичка површина се наоѓа над водата. Тие вклучуваат трска (Scirpus), вода лилјани (Nymphaea), капсули со јајца (Nyphar), мачки (Typha), врв на стрела (Sagittaria). Во други, фотосинтетичките органи се потопени во вода. Тоа се езерца (Potamogeton), urut (Myriophyllum), elodea (Elodea). Одделни типовиповисоките растенија на свежа вода се без корен и слободно пливаат или прераснуваат подводни објекти, алги, кои се прикачени на земјата.
режим на гас.Главните гасови во водната средина се кислород и јаглерод диоксид. Остатокот, како водород сулфид или метан, се од второстепена важност.
Кислородза водната средина - најважниот еколошки фактор. Влегува во водата од воздухот и се ослободува од растенијата за време на фотосинтезата. Коефициентот на дифузија на кислородот во водата е приближно 320 илјади пати помал отколку во воздухот, а неговата вкупна содржина во горните слоеви на водата е 6-8 ml/l, или 21 пати помала отколку во атмосферата. Содржината на кислород во водата е обратно пропорционална на температурата. Со зголемување на температурата и соленоста на водата, концентрацијата на кислород во неа се намалува. Во слоевите многу населени со животни и бактерии, може да се создаде недостаток на кислород поради неговата зголемена потрошувачка. Така, во Светскиот океан, длабочините богати со живот од 50 до 1000 m се карактеризираат со нагло влошување на аерацијата. Тој е 7-10 пати понизок отколку во површинските води населени со фитопланктон. Во близина на дното на водните тела, условите може да бидат блиску до анаеробни.
Во стагнантниот режим во малите резервоари, водата е исто така остро исцрпена од кислород. Неговиот недостаток може да се појави и во зима под мразот. При концентрации под 0,3-3,5 ml / l, животот на аеробите во вода е невозможен. Содржината на кислород во условите на резервоарот се покажува како ограничувачки фактор (Табела 5.2).
Табела 5.2
Потребите за кислород на различни видови слатководни риби
Меѓу водните жители, има значителен број видови кои можат да толерираат големи флуктуации во содржината на кислород во водата, блиску до неговото отсуство. Тоа се т.н еуроксибионти.Тие вклучуваат слатководни олигохети (Tubifex tubifex), гастроподи (Viviparus viviparus). Многу слаба заситеност на водата со кислород од риба може да издржи крап, тенч, крап. Сепак, многу видови се стеноксибионт,т.е., тие можат да постојат само со доволно висока заситеност на водата со кислород, на пример, виножитна пастрмка, пастрмка, пастрмка, итн. Многу видови на живи организми се способни да паднат во неактивна состојба со недостаток на кислород, т.н. повикани аноксибиоза,а со тоа да го преживее неповолниот период.
Дишењето на хидробионтите се врши и преку површината на телото и преку специјализирани органи - жабри, бели дробови, трахеи. Често интегритетот на телото може да послужи како дополнителен респираторен орган. Кај некои видови, се јавува комбинација на дишење на вода и воздух, на пример, белодробни риби, сифонофори, дискофанти, многу белодробни мекотели, ракови Yammarus lacustris итн. Секундарните водни животни обично го задржуваат атмосферскиот тип на дишење како енергетски поповолен и затоа имаат потреба од контакт со воздушната средина. Тие вклучуваат перчези, китоми, водни бубачки, ларви од комарци итн.
Јаглерод диоксид.Во водната средина, живите организми, покрај недостатокот на светлина и кислород, може да доживеат недостаток на достапен CO 2, на пример, растенијата за фотосинтеза. Јаглеродниот диоксид влегува во водата како резултат на растворање на CO 2 содржан во воздухот, дишење на водни организми, распаѓање на органски остатоци и ослободување од карбонати. Содржината на јаглерод диоксид во водата се движи од 0,2-0,5 ml/l, или 700 пати повеќе отколку во атмосферата. CO 2 се раствора во вода 35 пати подобро од кислородот. Морската вода е главниот резервоар на јаглерод диоксид, бидејќи содржи од 40 до 50 cm 3 гас на литар во слободна или врзана форма, што е 150 пати повисока од неговата концентрација во атмосферата.
Јаглеродниот диоксид содржан во водата учествува во формирањето на варовнички скелетни формации на безрбетниците и обезбедува фотосинтеза на водните растенија. Со интензивна фотосинтеза на растенијата, постои зголемена потрошувачка на јаглерод диоксид (0,2-0,3 ml / l на час), што доведува до негов недостаток. Хидрофитите реагираат на зголемување на содржината на CO 2 во водата со зголемување на фотосинтезата.
Дополнителен извор на CO за фотосинтеза на водни растенија е исто така јаглерод диоксид, кој се ослободува за време на распаѓањето на бикарбонатните соли и нивната транзиција кон јаглерод диоксид:
Ca (HCO 3) 2 -> CaCO 3 + CO, + H 2 O
Малку растворливи карбонати, кои се формираат во овој случај, се таложат на површината на листовите во форма на варовник или кора, што е јасно видливо кога се сушат многу водни растенија.
Концентрација на водородни јони(pH) често влијае на дистрибуцијата на водните организми. Слатководните базени со pH од 3,7-4,7 се сметаат за кисели, 6,95-7,3 се неутрални, а оние со pH поголема од 7,8 се сметаат за алкални. Во слатководните тела, pH вредноста доживува значителни флуктуации, често во текот на денот. Морската вода е поалкална и нејзината pH се менува помалку од свежата вода. рН се намалува со длабочината.
Од растенија со pH помала од 7,5, растат полуцветни (Jsoetes), лопатка (Sparganium). Во алкална средина (pH 7,7-8,8), вообичаени се многу видови бари и елодеа; при pH 8,4-9, Typha angustifolia достигнува силен развој. Киселите води на тресетите го поддржуваат развојот на мов од сфагнум.
Повеќето слатководни риби можат да издржат рН од 5 до 9. Ако рН е помала од 5, постои масовна смрт на рибите, а над 10, сите риби и други животни умираат.
Во езерата со кисела средина, често се среќаваат ларви од диптеран од родот Chaoborus, а во киселите води на мочуриштата, вообичаени се ризоми од школки (Testaceae), нема ламеларни-жабрени мекотели од родот без заби (Unio) и други мекотели се ретки.
Еколошка пластичност на организмите во водната средина.Водата е постабилна средина, а абиотските фактори претрпуваат релативно мали флуктуации, па оттука и водните организми имаат помала еколошка пластичност во споредба со копнените. Слатководните растенија и животни се попластични од морските, бидејќи слатката вода како животна средина е попроменлива. Ширината на еколошката пластичност на хидробионтите се оценува не само како целина на комплекс од фактори (еври- и стенобионтност), туку и поединечно.
Така, утврдено е дека, за разлика од жителите на отворените области, крајбрежните растенија и животни се главно еуритермални и еурихалински организми, поради фактот што температурни условии режимот на сол во близина на брегот се доста променливи - загревање од сонцето и релативно интензивно ладење, бигор од приливот на вода од потоци и реки, особено за време на дождовната сезона итн. Пример е лотосот, кој припаѓа на типичен стенотермичен вид, расте само во плитки, добро загреани резервоари. Жителите на површинските слоеви, во споредба со длабинските форми, од горенаведените причини, излегуваат дека се повеќе еуритермални и еурихалински.
Еколошката пластичност е важен регулатор за растурање на организмите. Докажано е дека хидробионтите со висока еколошка пластичност се широко распространети, на пример, елодеа. Спротивен пример, ракот Artemia solina, кој живее во мали резервоари со многу солена вода, е типичен стенохалин претставник со тесна еколошка пластичност. Во однос на другите фактори, има значителна пластичност и е доста честа појава во солените водни тела.
Еколошката пластичност зависи од возраста и фазата на развој на организмот. На пример, возрасен морски гастроподен мекотел Littorina, при плима, останува без вода долго време секој ден, но неговите ларви водат планктонски начин на живот и не можат да толерираат сушење.
Карактеристики на адаптација на растенијата кон водната средина.Воден рај| стенијата имаат значителни разлики од копнените растителни организми. Така, способноста на водните растенија да ја апсорбираат влагата и минералните соли директно од околината се рефлектира во нивната морфолошка и физиолошка организација. Карактеристично за водните растенија е слабиот развој на спроводното ткиво и кореновиот систем. Кореновиот систем служи главно за прицврстување на подводниот супстрат и не ја извршува функцијата минерална исхранаи водоснабдување, како кај копнените постројки. Исхраната на водните растенија ја врши целата површина на нивното тело.
Значајната густина на водата овозможува растенијата да живеат во целата нејзина дебелина. Долните растенија кои живеат во различни слоеви и водат пловечки начин на живот имаат посебни додатоци за ова, кои ја зголемуваат нивната пловност и им овозможуваат да останат во суспензија. Повисоките хидрофити имаат слабо развиено механичко ткиво. Како yniПогоре беше забележано дека во нивните лисја, стебла, корени има воздушно-носечки меѓуклеточни шуплини кои ја зголемуваат леснотијата и пловноста на органите суспендирани во вода и лебдат на површината, што исто така придонесува за испирање на внатрешната клетка со вода со соли и гасови. растворени во него. Хидрофити ексел | Тие растат со голема површина на листови со мал вкупен волумен на растението, што им обезбедува интензивна размена на гасови со недостаток на кислород и други гасови растворени во вода.
Голем број на водни организми развиле хетерогеност, или гејо рофилија.Значи, во Салвинија (Салвинија), потопените лисја обезбедуваат минерална исхрана, а лебдечките - органски.
Важна карактеристика на адаптацијата на растенијата за живеење во води | друга средина е тоа што листовите потопени во вода, по правило, се многу тенки. Често, хлорофилот во нив се наоѓа во клетките на епидермисот, што придонесува за зголемување на интензитетот на фотосинтезата при слаба осветленост. Ваквите анатомски и морфолошки карактеристики најјасно се изразени во водените мовови (Riccia, Fontinalis), валиснеријата (Vallisneria spiralis), рибниците (Potamageton).
Заштита од истекување или истекување од клетките на минералните соли кај водните растенија е лачење на слуз од специјални клетки и формирање на ендодерм од клетки со подебели ѕидови во форма на прстен.
Релативно ниската температура на водната средина предизвикува смрт на вегетативните делови од растенијата потопени во вода по формирањето на зимските пупки и замената на летните тенки. нежни лисјапотешки и пократки зимски. Ниската температура на водата негативно влијае на генеративните органи на водните растенија, а неговата висока густина го попречува преносот на поленот. Во овој поглед, водните растенија интензивно се размножуваат со вегетативни средства. Повеќето пловечки и потопени растенија ги носат своите цветни стебла во воздухот и се размножуваат сексуално. Поленот се носи со ветер и површински струи. Плодовите и семките кои се формираат исто така се распрснуваат со површинските струи. Овој феномен се нарекува хидрохорија.Хидрохор вклучува не само водни, туку и многу крајбрежни растенија. Нивните плодови имаат висока пловност, долго се задржуваат во вода и не ја губат способноста за 'ртење. На пример, плодовите и семките од врвот на стрелата (Sagittaria sagittofolia), сусак (Butomus umbellatus), частуха (Alisma planago-aguatica) се носат со вода. Плодовите на многу сечи (Carex) се затворени во еден вид вреќички со воздух и се носат со водни струи. На ист начин, плевелот humai (Sorgnum halepense) се шири по реката Вахт низ каналите.
Карактеристики на адаптација на животните кон водната средина.Кај животните кои живеат во водната средина, во споредба со растенијата, адаптивните карактеристики се поразновидни, тие вклучуваат како на пр. анатомско-морфолошки, бихејвиоралнии сл.
Животните кои живеат во водениот столб, пред сè, имаат адаптации кои ја зголемуваат нивната пловност и им овозможуваат да се спротивстават на движењето на водата, струите. Овие организми развиваат адаптации што ги спречуваат да се издигнат во водената колона или ја намалуваат нивната пловност, што им овозможува да останат на дното, вклучително и брзотечните води.
Во мали форми кои живеат во водната колона, постои намалување на скелетните формации. Значи, кај протозоите (Radiolaria, Rhizopoda), школките се порозни, кремените игли на скелетот се шупливи внатре. Специфичната густина на ктенофорите (Ctenophora), медузата (Scyphozoa) се намалува поради присуството на вода во ткивата. Акумулацијата на масни капки во телото (Noctiluca, radiolarians - Radiolaria) придонесува за зголемување на пловноста. Големи акумулации на маснотии се забележани кај некои ракови (Cladocera, Copepoda), рибите и китовите. Специфичната тежина на телото се намалува и со тоа се зголемува пловноста со пливачките меури исполнети со гас што ги имаат многу риби. Сифонофорите (Physalia, Velella) имаат моќни воздушни шуплини.
За животните кои пасивно лебдат во водната колона, не е карактеристично само намалувањето на масата, туку и зголемувањето на специфичната површина на телото. Ова се должи на фактот дека колку е поголема вискозноста на медиумот и колку е поголема специфичната површина на телото на организмот, толку побавно тоне во водата. Кај животните, телото е срамнето, на него се формираат боцки, израстоци и додатоци, на пример, кај флагелати (Leptodiscus, Craspeditella), радиоларии (Aulacantha, Chalengeridae) итн.
Голема група на животни кои живеат во свежа вода го користат површинскиот напон на водата (површинскиот филм) при движење. Водени бубачки (Gyronidae, Veliidae), бубачки (Gerridae) итн. слободно трчаат по површината на водата. Членконоги што ја допира водата со крајот на неговите додатоци покриени со влакна кои отфрлаат вода предизвикува деформација на неговата површина со формирање на конкавен менискус. Кога силата на кревање (F) насочена нагоре е поголема од масата на животното, ова второто ќе се задржи на водата поради површинскиот напон.
Така, животот на површината на водата е возможен за релативно мали животни, бидејќи масата се зголемува со големината на коцката, а површинскиот напон се зголемува како линеарна количина.
Активното пливање кај животните се изведува со помош на цилии, флагели, свиткување на телото, на млазен начин поради енергијата на исфрлениот воден млаз. Режимот на млазен транспорт ќе постигне најголемо совршенство цефалоподи. Значи, некои лигњи развиваат брзина кога фрлаат вода до 40-50 км / ч (сл. 5.12).
Ориз. 5.12. Лигњи
Големите животни често имаат специјализирани екстремитети (перки, перки), нивното тело е рационализирано и покриено со слуз.
Само во водната средина се неподвижни, кои водат приврзан начин на живот, животните. Тоа се хидроиди (Hydroidea) и корални полипи (Anthozoo), криноиди (Crinoidea), бивалви (Br/aMa) и други.
Водните животни се претежно поикилотермични. Хомои-термални, на пример, цицачите (китовите, перцето) формираат значителен слој на поткожно масно ткиво, кое врши топлинско-изолациона функција.
Животните во длабокото море се различни специфични карактеристикиорганизација: исчезнување или слаб развој на варовничкиот скелет, зголемување на големината на телото, често намалување на органите на видот, зголемување на развојот на тактилни рецептори итн.
Осмотскиот притисок и јонската состојба на растворите во телото на животните се обезбедуваат со сложени механизми на метаболизмот на вода-сол. Највообичаен начин за одржување на постојан осмотски притисок е редовно отстранување на влезната вода со помош на пулсирачки вакуоли и органи за излачување. Така, слатководните риби го отстрануваат вишокот вода со зголемената работа на екскреторниот систем и ги апсорбираат солите преку жабрените нишки. Морските риби, од друга страна, се принудени да ги надополнуваат резервите на вода и затоа пијат морска вода, а вишокот на соли кои доаѓаат со вода се отстрануваат од телото преку жабрените филаменти (сл. 5.13).
Ориз. 5.13. Екскреција и осморегулација во слатководни телеости
риба (А), ламинагранчиња (Б) и морски коскена риба(V)
Кратенките хипо-, изо- и хипер- укажуваат на тоничност внатрешно опкружувањево однос на надворешното (од N. Green et al., 1993)
Голем број на водни организми имаат посебна природа на исхрана - ова е просејување или седиментација на честички од органско потекло суспендирани во вода, бројни мали организми. Овој метод на хранење не бара многу енергија за да се бара плен и е типичен за мекотелите со ламинабранч, неподвижните ехинодерми, ацидиите, планктонските ракови и други.Животните кои се хранат со филтер играат важна улога во биолошкото прочистување на водните тела.
Слатководната дафнија, киклопот, како и најмасивниот рак во океанот, Calanus finmarchicus, филтрираат до 1,5 литри вода по поединец дневно. Школки кои живеат на површина од 1 m 2 можат да возат 150-280 m 3 вода дневно низ шуплината на наметката, таложејќи ги суспендираните честички.
Поради брзото слабеење на светлосните зраци во водата, животот во постојан самрак или темнина во голема мера ги ограничува можностите за визуелна ориентација на водните организми. Звукот се движи побрзо во вода отколку во воздухот, а хидробионтите имаат подобра звучна ориентација од визуелната ориентација. Некои видови дури и собираат инфразвуци. Звучната сигнализација служи најмногу за интраспецифични односи: ориентација во јато, привлекување поединци од спротивниот пол, итн. Китозите, на пример, бараат храна и се движат користејќи ехолокација - перцепција на рефлектираните звучни бранови. Принципот на локаторот на делфините е да емитува звучни бранови кои се шират пред животното кое плива. Наиде на пречка, како што е риба, звучните бранови се рефлектираат и се враќаат кај делфинот, кој го слуша ехото што се појавува и на тој начин го детектира предметот што предизвикува рефлексија на звукот.
Познато е дека околу 300 видови риби можат да генерираат електрична енергија и да ја користат за ориентација и сигнализација. Ред риба ( електричен Stingray, електрична јагула итн.) користат електрични полиња за одбрана и напад.
Водните организми се антички начинориентација - перцепција на хемијата на околината. Хеморецепторите на многу водни организми (лосос, јагули итн.) се исклучително чувствителни. Во илјадници километри миграција, тие наоѓаат места за мрестење и хранење со неверојатна точност.
Промената на условите во водната средина предизвикува и одредени реакции на однесувањето на организмите. Промените во осветлувањето, температурата, соленоста, режимот на гас и други фактори се поврзани со вертикална (спуштање во длабочините, издигнување на површината) и хоризонтална (мрестење, презимување и хранење) миграции на животните. Во морињата и океаните, милиони тони водни организми учествуваат во вертикалните миграции, а за време на хоризонталните миграции, водните животни можат да патуваат стотици и илјадници километри.
На Земјата има многу привремени, плитки акумулации кои се појавуваат по поплавите на реките, обилни дождови, топење снег итн. Заеднички карактеристикижителите на сушење водни тела е способноста за кратко време да создадат бројни потомци и да издржат долги периоди без вода, преминувајќи во состојба на намалена витална активност - хипобиоза.
| Претходна |
Водата како живеалиште има голем број специфични својства, како што се висока густина, силен пад на притисокот, релативно ниска содржина на кислород, силна апсорпција на сончева светлина итн. Водните тела и нивните поединечни области се разликуваат, покрај тоа, режимот на сол, брзината на хоризонтални движења (струи), содржина на суспендирани честички. За животот на бентосните организми, важни се својствата на почвата, начинот на распаѓање на органските остатоци и сл. Затоа, заедно со адаптациите на општи својствана водната средина, нејзините жители исто така мора да се прилагодат на различни посебни услови. Жителите на водната средина примија во екологијата заедничко име хидробионти.Тие ги населуваат океаните, континенталните водни тела и подземните води. Во кое било водно тело, можно е да се разликуваат зони кои се различни во однос на условите.
Ајде да ги разгледаме главните својства на водата како живеалиште.
Густина на вода -тоа е фактор кој ги одредува условите на движење на водните организми и притисокот на различни длабочини. Густината на природните води кои содржат растворени соли може да биде поголема, до 1,35 g / cm 3. Притисокот се зголемува со длабочина за околу 101,3 kPa (1 atm) во просек на секои 10 m.
Поради острата промена на притисокот во водните тела, водните организми, во целина, полесно ги поднесуваат промените на притисокот отколку копнените организми. Некои видови, вообичаени на различни длабочини, толерираат притисоци од неколку до стотици атмосфери. На пример, холотуристите од родот Елпидија живеат во областа од крајбрежна зонадо зоната на најголемите океанските длабочини, 6-11 км. Сепак, повеќето од жителите на морињата и океаните живеат на одредена длабочина.
Густината на водата дава можност да се потпреме на неа, што е особено важно за скелетните форми. Густината на околината служи како услов за издигнување во водата, а многу водни организми се прилагодени на овој посебен начин на живот. Суспендираните, пловечки во водни организми се комбинираат во посебна еколошка група на водни организми - планктон(„Планктос“ - издигнувајќи). Планктонот содржи едноклеточни и колонијални алги, протозои, медузи, разни мали ракови, ларви од бентосни животни, јајца и рибни риби и многу други.
Густината и вискозноста на водата во голема мера влијае на способноста за активно пливање. Животните способни за брзо пливање и надминување на силата на струите се обединети во еколошка група нектон(„Нектос“ - лебдечки). Претставници на нектон се риби, лигњи, делфини. Брзо движење во водната колона е можно само ако има рационализирана форма на телото и високо развиени мускули.
1. Режим на кислород.Во оксигенирана вода, нејзината содржина не надминува 10 ml на 1 литар, што е 21 пати помало отколку во атмосферата. Затоа, условите за дишење на водните организми се значително комплицирани. Кислородот влегува во водата главно преку фотосинтетичката активност на алгите и дифузијата од воздухот. Затоа, горните слоеви на водениот столб, по правило, се побогати со овој гас од долните. Со зголемување на температурата и соленоста на водата, концентрацијата на кислород во неа се намалува.
Дишењето на водните организми се врши или преку површината на телото, или преку специјализирани органи - жабри, бели дробови, душникот. Во овој случај, облогата може да послужи како дополнителен респираторен орган. На пример, рибата Лоуч во просек троши до 63% кислород преку кожата. Многу седечки и седечки животни ја обновуваат водата околу себе, или со создавање насочена струја од неа или со осцилирачки движења кои придонесуваат за нејзино мешање. бивалвиза таа цел служат цилиите што ги обложуваат ѕидовите на шуплината на мантија; ракови - работата на абдоминалните или торакалните нозе. Пијавици, ларви од комарци-стомаци (крвави црви) го нишаат телото, потпирајќи се надвор од земјата.
Цицачите кои преминале во процесот на еволутивен развој од копнениот во воден начин на живот, на пример, перцето, китовите, водните бубачки, ларвите на комарците, обично го задржуваат атмосферскиот тип на дишење и затоа имаат потреба од контакт со воздушната средина.
Недостатокот на кислород во водата понекогаш доведува до катастрофални феномени - смртни случаи, придружени со смрт на многу хидробионти. Зимските мразови често се предизвикани од формирање на мраз на површината на водните тела и престанок на контакт со воздухот; лето - со зголемување на температурата на водата и намалување на растворливоста на кислород како резултат.
- 2. Режим на сол.Одржувањето на водната рамнотежа на водните организми има свои специфики. Ако за копнените животни и растенијата е најважно телото да се снабдува со вода во услови на негов недостаток, тогаш за водните организми подеднакво е важно да се одржува одредена количина на вода во телото со нејзиниот вишок во околината. Прекумерната количина на вода во клетките доведува до промена на осмотскиот притисок и нарушување на најважните витални функции. Затоа, слатководните форми не можат да постојат во морињата, а морските не можат да толерираат бигор. Ако соленоста на водата е предмет на промени, животните се движат во потрага по поволна средина.
- 3. Температурен режимводните тела, како што веќе беше забележано, се постабилни отколку на копно. Амплитудата на годишните температурни флуктуации во горните слоеви на океанот не е поголема од 10-15 ° C, во континенталните водни тела - 30-35 ° C. Длабоките водни слоеви се карактеризираат со постојана температура. Во екваторијалните води, просечната годишна температура на површинските слоеви е + 26-27 ° С, во поларните води - околу 0 ° С и подолу. Во топлите копнени извори, температурата на водата може да се приближи до +100 ° C, а во подводните гејзери на висок притисокНа дното на океанот е забележана температура од +380 °C. Но, вертикално, температурниот режим е разновиден, на пример, сезонските температурни флуктуации се појавуваат во горните слоеви, а термичкиот режим е константен во долните слоеви.
- 4. Светлосен режим.Во водата има многу помалку светлина отколку во воздухот. Дел од зраците што паѓаат на површината на резервоарот се рефлектираат во воздухот. Колку е пониска положбата на Сонцето, толку е посилен одразот, така што денот е пократок под вода отколку на копно. Брзото намалување на количината на светлина со длабочина е поврзано со нејзината апсорпција од вода. Зраците со различна бранова должина се апсорбираат различно: црвените исчезнуваат веќе блиску до површината, додека сино-зелените продираат многу подлабоко. Ова влијае на бојата на водните организми, на пример, бојата на алгите се менува со длабочината: зелените, кафеавите и црвените алги, кои се специјализирани за фаќање светлина со различни бранови должини. Бојата на животните се менува со длабочината на ист начин. На многу длабоко вкоренети организми им недостасуваат пигменти.
Во темните длабочини на океанот, организмите ја користат светлината што ја емитуваат живите суштества како извор на визуелни информации. Сјајот на жив организам се нарекува биолуминисценција.
Така, својствата на животната средина во голема мера ги одредуваат начините на адаптација на нејзините жители, нивниот начин на живот и начините на користење на ресурсите, создавајќи синџир на причинско-последични односи. Така, високата густина на водата го овозможува постоењето на планктон, а присуството на организми кои лебдат во водата е предуслов за развој на филтрационен тип на исхрана, во кој е можен и седентарен начин на живот на животните. Како резултат на тоа, се формира моќен механизам за самопрочистување на резервоари од биосферско значење. Вклучува огромен број водни организми, и бентосни (живеат на земја и на дното на резервоарите) и пелагични (растенија или животни кои живеат во водната колона или на површината на водата), од едноклеточни протозои до 'рбетници. На пример, само планктонските морски копеподи (Calanus) се способни да ги филтрираат водите на целиот Светски океан во текот на неколку години, т.е. приближно 1,37 милијарди km 3. Нарушувањето на филтрите од различни антропогени влијанија претставува сериозна закана за одржување на чистотата на водите.
Прашања и задачи за самоконтрола
- 1. Наведете ги главните својства на водното живеалиште.
- 2. Објасни како густината на водата го одредува обликот на животните способни за брзо пливање.
- 3. Која е причината за смртта?
- 4. Кој феномен се нарекува „биолуминисценција“? Дали знаете живи организми кои го имаат ова својство?
- 5. Која е еколошката улога на филтер-хранителите?
Се вчитува...
