En historie om akvatiske habitater. Spesifikke egenskaper ved vann som habitat

Vannmiljø habitategenskaper og funksjoner, dens innbyggere.

Habitat er et element i verden som brukes av levende organismer for eksistens.

Den har visse forhold og faktorer som organismer som lever i dette området må tilpasse seg.

Det er 4 typer:

• Bakke-luft
• Jord
• Vann
• Organisk

Ifølge en teori ble de første organismene dannet for 3,7 milliarder år siden, ifølge en annen - 4,1 milliarder. De første livsformene dukket opp i vann. Jordens overflate er 71 % dekket med vann, noe som er svært viktig for livet på planeten som helhet.

Uten vann kan ikke planter og dyr eksistere. Dette er en fantastisk væske som kan eksistere i tre opphold. Vann er en del av alt; en viss prosentandel av det finnes i atmosfæren, jord og levende organismer, mineraler og påvirker vær og klima.

Hun har evnen til å lagre Termisk energi, på grunn av dette er det ingen plutselige temperaturendringer i kystområder.

Karakteristisk

Vannmiljøet har begrensede ressurser av både lys og oksygen. Mengden luft kan fylles på hovedsakelig gjennom fotosyntese. Oksygennivået avhenger direkte av vannsøylens dybde, fordi... lys trenger ikke inn under 270 meter. Det er der rødalger vokser, absorberer de spredte solstrålene og omdanner dem til oksygen. På grunn av trykk på forskjellige dyp, kan organismer leve på visse nivåer.

Innbyggere og dyr

Hvilke skapninger som lever i vann er sterkt påvirket av:

• vanntemperatur, surhet og tetthet;
• mobilitet (flo og fjære);
• mineralisering;
• lysmodus;
• gassmodus (prosent av oksygeninnhold).

Et stort utvalg av representanter for ulike arter av dyr og planter lever i vannmiljøet. Pattedyr kan leve både på land og i vann. Blant ferskvannsdyr kan vi skille som flodhest, som bruker vann til kjøling, Amazonas delfin, som bor i bedene av Amazonas-elven, er en manatee som kan leve i både salt og ferskvann.

TIL sjøpattedyr inkluderer hvaler, de største dyrene på planeten, isbjørner, som ikke tilbringer hele livet i vann, men en betydelig del; sjøløver, går i land for rekreasjon.

Blant ferskvann amfibier kan forskjellige arter skilles ut: salamander; salamandere; frosker; ormer, kreps, hummer og mange andre. Amfibier lever ikke i saltvann på grunn av at eggene deres dør selv i lett saltvann, og amfibier lever på samme sted der de hekker, selv om det finnes unntak fra reglene.

Også frosker kan ikke leve i saltvann på grunn av det faktum at de har veldig tynn hud, og saltene trekker fuktighet fra amfibien, som et resultat av at den dør. Reptiler bor både ferske og saltvann. Noen arter av øgler, slanger, krokodiller og skilpadder lever der og har tilpasset seg dette miljøet.

vannplanter bilde

For fisk er vannmiljøet deres hjem. De kan leve i salt eller ferskvann. Mange insekter som mygg, øyenstikkere, vannstridere, vannedderkopper og lignende lever i vannmiljøer.

Det finnes også et stort antall planter her. I ferskvannsvann vokser innsjørør (langs sumpete strender), vannliljer (sumper, dammer, bekker) og calamus (på grunt vann). I saltvann vokser det meste alger og sjøgress (Posidonia, ålegras).

Organismer i vannmiljøet

I tillegg til flercellede dyr lever også enkle encellede dyr i vann. Plankton eller "vandrende" kan ikke bevege seg uavhengig. Det er derfor den bæres av strømmene fra både salt- og ferskvannsforekomster. Begrepet plankton inkluderer planter (fytoplankton) som lever på overflaten av hensyn til sollys og dyr (zooplankton) som lever i hele vannsøylen. Det finnes også amøber, encellede enstøinger som lever uansett hvor det er vann.

Leveområdet til organismer er konstant utsatt for ulike skiftende faktorer. Organismer er i stand til å reflektere miljøparametere. I løpet av historisk utvikling Tre habitater ble utviklet av levende organismer. Vann er den første av dem. Livet oppsto i den og utviklet seg over millioner av år. Bakkeluft er det andre miljøet der dyr og planter oppsto og tilpasset seg. Gradvis forvandlet de litosfæren, som er det øverste laget av land, skapte de jord, som ble det tredje habitatet.

Hver type individ som lever i et bestemt miljø er preget av sin egen type energi og metabolisme, hvis bevaring er viktig for normal utvikling. Når miljøtilstanden truer kroppen med en ubalanse i metabolismen av energi og stoffer, endrer kroppen enten sin posisjon i rommet eller overfører seg til en mer gunstige forhold, eller endrer metabolsk aktivitet.

Akvatisk habitat

Ikke alle faktorer spiller like stor rolle i livet til vannlevende organismer. I henhold til dette prinsippet kan de deles inn i primær og sekundær. De viktigste av dem er de mekaniske og dynamiske egenskapene til bunnjord og vann, temperatur, lys, suspenderte og oppløste stoffer i vann og noen andre.

Akvatiske miljøfaktorer

Akvatiske habitater, den såkalte hydrosfæren, opptar opptil 71 % av hele planetens areal. Vannvolumet er nesten 1,46 milliarder kubikkmeter. km. Av disse er 95 % verdenshavet. består av isbreer (85%) og underjordiske (14%). Innsjøer, dammer, reservoarer, sumper, elver og bekker opptar litt mer enn 0,6 % av totalt antall ferskvann, 0,35 % er inneholdt i jordfuktighet og atmosfærisk damp.

Det akvatiske habitatet er bebodd av 150 tusen dyrearter (som er 7% av alle levende skapninger på jorden) og 10 tusen arter av planter (8%).

Nær ekvator og tropiske soner Verden av dyr og planter er den mest mangfoldige. Når du beveger deg bort fra disse beltene i nordlig og sørlig retning komposisjon av høy kvalitet akvatiske organismer blir fattigere. Organismer i verdenshavet er hovedsakelig konsentrert nær kysten. Livet er praktisk talt fraværende i åpent farvann som ligger langt fra kysten.

Vannets egenskaper

Bestem den vitale aktiviteten til levende organismer i den. Blant dem er termiske egenskaper først og fremst viktige. Disse inkluderer høy varmekapasitet, lav varmeledningsevne, høy latent fordampnings- og smeltevarme og egenskapen til ekspansjon før frysing.

Vann er et utmerket løsningsmiddel. I oppløst tilstand absorberer alle forbrukere uorganiske og organisk materiale. Det akvatiske habitatet letter transport av stoffer i organismer, nedbrytningsprodukter frigjøres også med vann.

Høyt vann holder levende og livløse gjenstander og fyller kapillærer, på grunn av hvilke landplanter mater.

Vannets klarhet fremmer fotosyntesen store dybder.

Økologiske grupper av organismer i vannmiljøet

• Benthos er de organismer som er festet til bakken, ligger på den eller lever i sedimentet (fytobenthos, bacteriobenthos og zoobenthos).
• Periphyton - dyr og planter som er festet eller holdt til stilkene og bladene til planter eller til overflater som stiger over bunnen og flyter med vannstrømmen.
• Plankton er frittflytende plante- eller dyreorganismer.
• Nekton er aktivt svømmende organismer med strømlinjeformede kroppsformer, ikke koblet til bunnen (blekksprut, pinnipeds, etc.).
• Neuston - mikroorganismer, planter og dyr som lever på overflaten av vannet mellom vann og luftmiljø. Dette er bakterier, protozoer, alger, larver.
• Plaiston er vannlevende organismer som delvis finnes i vann og delvis over overflaten. Disse er svalehale, sifonoforer, andemat og leddyr.

Innbyggerne i elver kalles potambionter.

Akvatiske naturtyper er preget av unike levekår. Fordelingen av organismer er sterkt påvirket av temperatur, lys, vannstrømmer, trykk, oppløste gasser og salter. Leveforholdene i hav og kontinentale farvann er sterkt forskjellige. er et mer gunstig miljø, nær kontinentale farvann er mindre gunstige for sine innbyggere.

I følge flertallet av forfattere som studerer opprinnelsen til liv på jorden, var det evolusjonært primære miljøet for liv vannmiljøet. Vi finner mye indirekte bekreftelse på denne posisjonen. For det første er de fleste organismer ikke i stand til å leve aktivt uten at vann kommer inn i kroppen eller i det minste uten å opprettholde et visst væskeinnhold inne i kroppen. Det indre miljøet til organismen, der de viktigste fysiologiske prosessene forekommer, beholder åpenbart fortsatt egenskapene til miljøet der utviklingen av de første organismene fant sted. Dermed er saltinnholdet i menneskeblod (opprettholdt på et relativt konstant nivå) nær det i havvann. Egenskapene til det akvatiske havmiljøet avgjorde i stor grad den kjemiske og fysiske utviklingen av alle former for liv. Kanskje det viktigste kjennetegnet ved vannmiljøet er dets relative konservatisme. For eksempel er amplituden til sesongmessige eller daglige temperatursvingninger i vannmiljøet mye mindre enn i land-luft-miljøet. Bunntopografi, forskjeller i forhold på forskjellige dyp, tilstedeværelse av korallrev, etc. skape en rekke forhold i vannmiljøet. Egenskaper ved vannmiljøet stammer fra Fysiske og kjemiske egenskaper vann. Derfor er den høye tettheten og viskositeten til vann av stor miljømessig betydning. Egenvekt vann kan sammenlignes med kroppen til levende organismer. Vannets tetthet er omtrent 1000 ganger høyere enn luftens tetthet. Derfor møter vannlevende organismer (spesielt aktivt bevegelige) en stor kraft av hydrodynamisk motstand. Av denne grunn gikk utviklingen av mange grupper av vannlevende dyr i retning av dannelsen av kroppsformer og typer bevegelser som reduserer luftmotstanden, noe som fører til en reduksjon i energikostnadene for svømming. Dermed finnes en strømlinjeformet kroppsform hos representanter for ulike grupper av organismer som lever i vann - delfiner (pattedyr), bein- og bruskfisk. Den høye tettheten av vann er også årsaken til at mekaniske vibrasjoner forplanter seg godt i vannmiljøet. Dette var av stor betydning i utviklingen av sanseorganer, romlig orientering og kommunikasjon mellom akvatiske innbyggere. Lydhastigheten i vannmiljøet, fire ganger høyere enn i luft, bestemmer den høyere frekvensen av ekkolokaliseringssignaler. På grunn av den høye tettheten til vannmiljøet, er innbyggerne fratatt den obligatoriske forbindelsen med underlaget, som er karakteristisk for terrestriske former og er assosiert med tyngdekreftene. Derfor er det en hel gruppe vannlevende organismer (både planter og dyr) som eksisterer uten obligatorisk tilknytning til bunnen eller annet substrat, "flytende" i vannsøylen. Elektrisk ledningsevne åpnet muligheten for evolusjonær dannelse av elektriske sanseorganer, forsvar og angrep.

Spørsmål 7. Livets bakke-luft-miljø. Bakke-luftmiljøet er preget av et stort utvalg av levekår, økologiske nisjer og organismer som bor i dem. Det skal bemerkes at organismer spiller en primær rolle i å forme forholdene til livets land-luftmiljø, og fremfor alt gasssammensetningen i atmosfæren. Nesten alt oksygenet i jordens atmosfære er av biogen opprinnelse. Hovedtrekkene i bakke-luft-miljøet er den store amplituden av endringer i miljøfaktorer, heterogeniteten til miljøet, virkningen av gravitasjonskrefter og lav lufttetthet. Et kompleks av fysisk-geografiske og klimatiske faktorer som er karakteristiske for en viss naturlig sone, fører til den evolusjonære dannelsen av morfofysiologiske tilpasninger av organismer til livet under disse forholdene, et mangfold av livsformer. Det høye oksygeninnholdet i atmosfæren (ca. 21%) bestemmer muligheten for dannelse av et høyt (energi)nivå metabolisme. Den atmosfæriske luften er preget av lav og variabel luftfuktighet. Denne omstendigheten begrenset (begrenset) i stor grad mulighetene for å mestre bakke-luft-miljøet, og ledet også utviklingen av vann-saltmetabolismen og strukturen til luftveisorganene.

Spørsmål 8. Jord som levemiljø . Jord er et resultat av aktiviteten til levende organismer. Organismene som befolket jord-luft-miljøet førte til fremveksten av jord som et unikt habitat. Jord er et komplekst system som inkluderer en fast fase (mineralpartikler), en flytende fase (jordfuktighet) og en gassfase. Forholdet mellom disse tre fasene bestemmer egenskapene til jorda som livsmiljø. Et viktig trekk ved jorda er også tilstedeværelsen av en viss mengde organisk materiale. Det dannes som et resultat av organismers død og er en del av deres ekskrementer (sekreter). Forhold jordmiljø habitater bestemmes av slike jordegenskaper som dens lufting (det vil si metning med luft), fuktighet (tilstedeværelse av fuktighet), varmekapasitet og termisk regime (daglige, sesongmessige, årlige temperaturvariasjoner). Det termiske regimet, sammenlignet med bakke-luft-miljøet, er mer konservativt, spesielt på stor dybde. Generelt har jorda ganske stabile levekår. Vertikale forskjeller er også karakteristiske for andre jordegenskaper, for eksempel avhenger lysinntrengning naturlig av dybden. Mange forfattere noterer seg mellomposisjonen til jordsmonnets livsmiljø mellom vannlevende og bakke-luft miljø. Jord kan huse organismer som har både akvatisk og luftbåren respirasjon. Den vertikale gradienten av lysinntrengning i jord er enda mer uttalt enn i vann. Mikroorganismer finnes i hele jordens tykkelse, og planter (først og fremst rotsystemer) er knyttet til ytre horisonter. Jordorganismer er preget av spesifikke organer og typer bevegelse (gravende lemmer hos pattedyr; evnen til å endre kroppstykkelse; tilstedeværelsen av spesialiserte hodekapsler hos noen arter); kroppsform (rund, vulkansk, ormeformet); holdbare og fleksible deksler; reduksjon av øyne og forsvinning av pigmenter. Blant jordinnbyggere er saprofagi mye utviklet - å spise likene til andre dyr, råtnende rester, etc.

HABITAT OG DERES EGENSKAPER

I prosessen med historisk utvikling har levende organismer mestret fire habitater. Den første er vann. Livet oppsto og utviklet seg i vann i mange millioner år. Den andre - bakke-luft - planter og dyr oppsto på land og i atmosfæren og tilpasset seg raskt nye forhold. Gradvis transformerte de det øvre laget av land - litosfæren, de skapte et tredje habitat - jord, og selv ble det fjerde habitatet.

Akvatisk habitat

Vann dekker 71 % av jordens areal. Hoveddelen av vannet er konsentrert i hav og hav - 94-98%, i polar is inneholder omtrent 1,2% vann og en svært liten andel - mindre enn 0,5%, i ferskvann i elver, innsjøer og sumper.

Omtrent 150 000 dyrearter og 10 000 planter lever i vannmiljøet, som er henholdsvis bare 7 og 8 % av verdens befolkning. totalt antall arter av jorden.

I hav-havene, som i fjellene, uttrykkes vertikal sonering. Det pelagiske - hele vannsøylen - og bunndyret - bunnen - skiller seg spesielt mye ut i økologi. Vannsøylen, den pelagiske sonen, er vertikalt delt inn i flere soner: epipeligal, bathypeligal, abyssopeligal og ultraabyssopeligal(Fig. 2).

Størst variasjon Livet kjennetegnes ved varme hav og hav (40 000 dyrearter) i ekvator og tropene; mot nord og sør er havets flora og fauna hundrevis av ganger utarmet. Når det gjelder fordeling av organismer direkte i havet, er hoveddelen av dem konsentrert i overflatelagene (epipelagiske) og i sublitoralsonen. Avhengig av metoden for bevegelse og opphold i visse lag, Sjølivet er delt i tre miljøgrupper: nekton, plankton og bentos.

Nekton (nektos - flytende) - aktivt bevegelige store dyr som kan overvinne lange avstander og sterke strømmer: fisk, blekksprut, pinnipeds, hval. I ferskvann inkluderer nekton amfibier og mange insekter.

Plankton (planktos - vandrende, svevende) - en samling av planter (fytoplankton: kiselalger, grønne og blågrønne (bare ferskvannsforekomster) alger, planteflagellater, peridiner, etc.) og små dyreorganismer (zooplankton: små krepsdyr, av større - pteropoder bløtdyr, maneter, ctenophores, noen ormer) som lever på forskjellige dyp, men ikke i stand til aktiv bevegelse og motstand mot strømmer. Plankton inkluderer også dyrelarver, som danner en spesiell gruppe - Neuston . Dette er en passivt flytende "midlertidig" populasjon av det øverste vannlaget, representert av forskjellige dyr (dekapoder, fjellkjeder og copepoder, pigghuder, polychaetes, fisk, bløtdyr, etc.) i larvestadiet. Larvene, som vokser opp, beveger seg inn i de nedre lagene av pelagelen. Over neustonet er plassert plaiston - dette er organismer der øverste del Kroppen vokser over vann, og den nederste vokser i vann (andmat - Lemma, sifonoforer, etc.). Plankton spiller viktig rolle i biosfærens trofiske forbindelser, fordi er mat for mange vannlevende liv, inkludert hovedmaten for bardehval (Myatcoceti).

Benthos (benthos – dybde) – bunnhydrobioner. Det er hovedsakelig representert av festede eller sakte bevegelige dyr (zoobenthos: foraminephores, fisk, svamper, coelenterates, ormer, bløtdyr, ascidians, etc.), flere på grunt vann. På grunt vann inkluderer benthos også planter (fytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier). På dyp der det ikke er lys, er phytobenthos fraværende. Steinete områder på bunnen er rikest på fytobentos.

Termisk modus. Vannmiljøet er preget av mindre varmeøkning, pga en betydelig del av det reflekteres, og en like betydelig del brukes på fordampning. I samsvar med dynamikken til bakketemperaturer har vanntemperaturen mindre daglig og sesongmessige temperaturer. Dessuten utjevner reservoarene temperaturen i atmosfæren i kystområder betydelig. I mangel av isskal virker havene en oppvarmende effekt på de tilstøtende landområdene i den kalde årstiden, og en avkjølende og fuktende effekt om sommeren.

Området for vanntemperaturer i verdenshavet er 38° (fra -2 til +36°C), i ferskvann – 26° (fra -0,9 til +25°C). Med dybden synker vanntemperaturen kraftig. Opp til 50 m er det daglige temperatursvingninger, opptil 400 - sesongmessige, dypere blir det konstant, fallende til +1-3 °C. Siden temperaturregimet i reservoarene er relativt stabilt, har innbyggerne en tendens til det stenotermisitet.

På grunn av i varierende grad varmer opp overdelen og nedre lag Gjennom året blander flo og fjære av tidevann, strømmer og stormer vannlagene konstant. Rollen til vannblanding for akvatiske innbyggere er ekstremt viktig, fordi samtidig utjevnes fordelingen av oksygen og næringsstoffer i reservoarene, noe som sikrer metabolske prosesser mellom organismer og miljøet.

I stillestående vannmasser (innsjøer) tempererte breddegrader Om våren og høsten foregår vertikal blanding, og i disse årstidene blir temperaturen jevn gjennom hele reservoaret, d.v.s. kommer homotermi. Om sommeren og vinteren, som et resultat av en kraftig økning i oppvarming eller avkjøling av de øvre lagene, stopper blandingen av vann. Dette fenomenet kalles temperatur dikotomi, og perioden med midlertidig stagnasjon er stagnasjon(sommer eller vinter). Om sommeren forblir lettere varme lag på overflaten, plassert over tunge kalde (fig. 3). Om vinteren, tvert imot, i bunnlaget er det mer varmt vann, siden direkte under isen temperaturen overflatevann mindre enn +4°C, og på grunn av vannets fysiske og kjemiske egenskaper blir de lettere enn vann med temperatur over +4°C.

I perioder med stagnasjon skilles tre lag tydelig: det øvre (epilimnion) med de mest dramatiske sesongmessige svingningene i vanntemperaturen, det midterste (metalimnion eller termoklin), der det er et kraftig hopp i temperatur, og bunn ( hypolimnion), der temperaturen varierer lite gjennom året. I perioder med stagnasjon oppstår oksygenmangel i vannsøylen - i bunnen om sommeren, og i den øvre delen om vinteren, som følge av at det ofte oppstår fiskedrap om vinteren.

Lysmodus. Intensiteten av lys i vann er sterkt svekket på grunn av dets refleksjon av overflaten og absorpsjon av vannet selv. Dette påvirker i stor grad utviklingen av fotosyntetiske planter.

Absorpsjonen av lys er sterkere, jo lavere gjennomsiktighet av vannet er, som avhenger av antall partikler suspendert i det (mineralsuspensjoner, plankton). Det avtar med rask utvikling små organismer om sommeren, og i tempererte og nordlige breddegrader– også om vinteren, etter at isdekket er etablert og dekket med snø på toppen.

Gjennomsiktighet kjennetegnes ved den maksimale dybden der en spesielt senket hvit skive med en diameter på ca. 20 cm (Secchi-skive) fortsatt er synlig. Det meste klart vann- i Sargassohavet: skiven er synlig til en dybde på 66,5 m. B Stillehavet Secchi-skiven er synlig opptil 59 m, i Indiahavet - opptil 50 m, i grunt hav - opptil 5-15 m. Gjennomsiktigheten av elver er i gjennomsnitt 1-1,5 m, og i det meste gjørmete elver bare noen få centimeter.

I havene, der vannet er veldig gjennomsiktig, trenger 1 % av lysstrålingen ned til 140 m dyp, og i små innsjøer på 2 m dyp trenger bare tideler av en prosent inn. Stråler fra forskjellige deler av spekteret absorberes forskjellig i vann; røde stråler absorberes først. Med dybden blir det mørkere, og fargen på vannet blir først grønn, deretter blå, indigo og til slutt blåfiolett, og blir til fullstendig mørke. Hydrobionts endrer også farge tilsvarende, og tilpasser seg ikke bare til sammensetningen av lys, men også til dens mangel - kromatisk tilpasning. I lyse soner, i grunt vann, dominerer grønnalger (Chlorophyta), hvis klorofyll absorberer røde stråler, med dybde erstattes de av brune (Phaephyta) og deretter røde (Rhodophyta). På store dyp er phytobenthos fraværende.

Planter tilpasset seg mangelen på lys ved å utvikle store kromatoforer, samt øke arealet av assimilerende organer (bladoverflateindeks). For dyphavsalger er sterkt dissekerte blader typiske, bladbladene er tynne og gjennomskinnelige. Halvt nedsenkede og flytende planter er preget av heterofylli - bladene over vannet er de samme som landplanter, de har et solid blad, stomatalapparatet er utviklet, og i vannet er bladene veldig tynne, bestående av smale trådlignende fliker.

Dyr, som planter, endrer naturlig farge med dybden. I de øvre lagene er de fargerike forskjellige farger, i skumringssonen ( havabbor, koraller, krepsdyr) er malt i farger med en rød fargetone - det er mer praktisk å gjemme seg for fiender. Dyphavsarter mangler pigmenter. I havets mørke dyp bruker organismer lys som sendes ut av levende vesener som en kilde til visuell informasjon. bioluminescens.

Høy tetthet(1 g/cm3, som er 800 ganger tettheten til luft) og vannviskositet ( 55 ganger høyere enn luft) førte til utviklingen av spesielle tilpasninger av vannlevende organismer :

1) Planter har svært dårlig utviklet eller helt fraværende mekaniske vev - de støttes av vannet selv. De fleste er preget av oppdrift på grunn av luftførende intercellulære hulrom. Karakterisert av aktiv vegetativ reproduksjon, utvikling av hydrokori - fjerning av blomsterstilker over vannet og fordeling av pollen, frø og sporer av overflatestrømmer.

2) Hos dyr som lever i vannsøylen og svømmer aktivt, har kroppen en strømlinjeformet form og smøres med slim, noe som reduserer friksjonen ved bevegelse. Utviklet enheter for å øke oppdriften: ansamlinger av fett i vev, svømmeblærer hos fisk, lufthuler i sifonoforer. Hos passivt svømmende dyr øker det spesifikke overflatearealet av kroppen på grunn av utvekster, ryggrader og vedheng; kroppen blir flatet ut, og skjelettorganene reduseres. Forskjellige måter bevegelse: bøying av kroppen, ved hjelp av flageller, flimmerhår, reaktiv bevegelsesmåte ( blekksprut).

Hos bunndyr forsvinner skjelettet eller er dårlig utviklet, kroppsstørrelsen øker, synsreduksjon er vanlig, og taktile organer utvikles.

Strømmer. Et karakteristisk trekk ved vannmiljøet er mobilitet. Det er forårsaket av flo og fjære, havstrømmer, stormer, på ulike nivåer høydemerker av elveleier. Tilpasninger av hydrobioner:

1) I rennende reservoarer er planter godt festet til stasjonære undervannsobjekter. Bunnflaten er først og fremst et substrat for dem. Disse er grønne og kiselalger, vannmoser. Moser danner til og med et tett dekke på raske elver. I havets tidevannssone har mange dyr anordninger for å feste seg til bunnen ( gastropoder, brakker), eller gjemme seg i sprekker.

2) Hos fisk i rennende vann er kroppen rund i diameter, og hos fisk som lever nær bunnen, som hos virvelløse bunndyr, er kroppen flat. Mange har festeorganer til undervannsobjekter på ventralsiden.

Vannets saltholdighet.

Naturlige vannmasser har en viss kjemisk sammensetning. Karbonater, sulfater og klorider dominerer. I ferskvann er saltkonsentrasjonen ikke mer enn 0,5 ‰ (og omtrent 80% er karbonater), i havet - fra 12 til 35 ‰ (hovedsakelig klorider og sulfater). Når saltinnholdet er mer enn 40 ppm, kalles vannforekomsten hypersalt eller oversalt.

1) I ferskvann (hypotonisk miljø) er osmoreguleringsprosesser godt uttrykt. Hydrobionter blir tvunget til hele tiden å fjerne vann som trenger inn i dem; de er homoyosmotiske (ciliater "pumper" gjennom seg selv en mengde vann som tilsvarer vekten hvert 2.-3. minutt). I saltvann (isotonisk miljø) er konsentrasjonen av salter i legemer og vev til hydrobionter den samme (isotoniske) med konsentrasjonen av salter oppløst i vann - de er poikiloosmotiske. Derfor har ikke innbyggerne i saltvannsforekomster utviklet osmoregulatoriske funksjoner, og de var ikke i stand til å befolke ferskvannsforekomster.

2) Vannplanter er i stand til å absorbere vann og næringsstoffer fra vann - "buljong", med hele overflaten, derfor er bladene deres sterkt dissekert og ledende vev og røtter er dårlig utviklet. Røttene tjener hovedsakelig for festing til undervannssubstratet. De fleste ferskvannsplanter har røtter.

Typisk maritimt og typisk ferskvannsarter– stenohalin, tolererer ikke betydelige endringer i saltholdighet i vannet. Det er få euryhaline-arter. De er vanlige i brakkvann (ferskvannsgjedde, gjedde, brasme, multe, kystlaks).

Biologisk rapport i 5. klasse om emnet for en organismes habitat

Svar:

Hver organisme lever i et bestemt miljø. Alt som omgir Levende skapning, kalt habitatet. Det er fire hovedhabitater på jorden som er utviklet og bebodd av organismer. Dette er vann, grunn-luft, jord og til slutt organismer (miljøet som er dannet av levende organismer selv) Hvert habitat har sine egne spesielle livsbetingelser som organismer tilpasser seg. Dette forklarer det store utvalget av levende organismer på planeten vår.Vann fungerer som habitat for mange organismer. Fra vann får de alt de trenger for livet.

Akvatisk habitat.

Vannorganismer er svært forskjellige, men alle deres strukturelle egenskaper og tilpasninger bestemmes av fysiske og kjemiske egenskaper vannVann har en flytende kraft. Denne egenskapen lar mange organismer flyte i vannsøylen. Disse inkluderer både små planter og dyr, og ganske store organismer, som maneter. Aktive svømmere (fisk, delfiner, hvaler, etc.) har en strømlinjeformet kroppsform, og lemmene deres er i form av finner eller svømmeføtter. Mange vannlevende organismer fører en stillesittende eller til og med knyttet livsstil, for eksempel korallpolypper. Vann er i stand til å akkumulere og holde på varmen, så det er ikke så skarpe temperatursvingninger i vann som på land. Dyr har befolket hele tykkelsen av vannet, helt ned til de dypeste havdepresjonene. Planter lever kun i de øvre vannlagene, hvor sollys trenger inn.Saltsammensetningen i vann har stor betydning for vannlevende organismer.

Du kjenner allerede begreper som "habitat" og "bomiljø". Du må lære å skille dem. Hva er "bomiljø"?

Bomiljøet er en del av naturen med et spesielt sett av faktorer, for eksistens der forskjellige systematiske grupper organismer har dannet lignende tilpasninger.

Det er fire hovedmiljøer for liv på jorden: akvatiske, bakke-luft, jord og levende organismer.

Vannmiljø

Det akvatiske levemiljøet er preget av høy tetthet, spesiell temperatur, lys, gass og saltregimer. Organismer som lever i vannmiljøer kalles hydrobionter(fra gresk hydro- vann, bios- livet).

Temperaturregime i vannmiljøet

I vann endres temperaturen mindre enn på land, på grunn av den høye spesifikk varmekapasitet og termisk ledningsevne til vann. En økning i lufttemperaturen på 10 °C fører til en økning i vanntemperaturen på 1 °C. Med dybden synker temperaturen gradvis. På store dyp er temperaturregimet relativt konstant (ikke høyere enn +4 °C). I de øvre lagene observeres daglige og sesongmessige svingninger (fra 0 til +36 °C). Siden temperaturen i vannmiljøet varierer innenfor et smalt område, krever de fleste vannlevende organismer en stabil temperatur. Selv små temperaturavvik forårsaket for eksempel av virksomheter som slipper ut varmt vann er skadelig for dem. Avløpsvann. Hydrobionter som kan eksistere under store temperatursvingninger finnes bare i små vannmasser. På grunn av det lille volumet av vann i disse reservoarene, observeres betydelige daglige og sesongmessige temperaturendringer.

Lysregime i vannmiljøet

Det er mindre lys i vann enn i luft. Del solstråler reflekteres fra overflaten, og en del absorberes av vannsøylen.

En dag under vann er kortere enn en dag på land. Om sommeren, på en dybde på 30 m, er det 5 timer, og på en dybde på 40 m - 15 minutter. Den raske reduksjonen av lys med dybden er assosiert med dets absorpsjon av vann.

Grensen for fotosyntesesonen i havet er på en dybde på omtrent 200 m. I elver varierer den fra 1,0 til 1,5 m og avhenger av vannets gjennomsiktighet. Vannets klarhet i elver og innsjøer er sterkt redusert på grunn av forurensning fra suspenderte partikler. På en dybde på mer enn 1500 m er det praktisk talt ikke noe lys.

Gassregimet i vannmiljøet

I vannmiljøet er oksygeninnholdet 20-30 ganger mindre enn i luft, så det er en begrensende faktor. Oksygen kommer inn i vann på grunn av fotosyntese av vannplanter og luftoksygens evne til å løse seg opp i vann. Når vann røres, øker oksygeninnholdet i det. De øvre vannlagene er rikere på oksygen enn de nedre lagene. Ved oksygenmangel oppstår døden ( massedød vannlevende organismer).

Akvatisk habitat - hydrosfære

Vinterfrys oppstår når vannmasser er dekket med is. Sommer - når termin høy temperatur vann, reduseres løseligheten av oksygen. Årsaken kan også være en økning i konsentrasjonen av giftige gasser (metan, hydrogensulfid) som dannes ved nedbrytning av døde organismer uten tilgang på oksygen. På grunn av variasjonen i oksygenkonsentrasjonen er de fleste vannlevende organismer eurybionter i forhold til den. Men det finnes også stenobionter (ørret-, planaria-, maiflue- og caddisfluelarver) som ikke tåler oksygenmangel. De er indikatorer på vannrenhet. Karbondioksid oppløses i vann 35 ganger bedre enn oksygen, og konsentrasjonen i det er 700 ganger høyere enn i luft. CO2 akkumuleres i vann på grunn av respirasjon av vannlevende organismer og nedbryting av organiske rester. Karbondioksid gir fotosyntese og brukes i dannelsen av kalkholdige skjeletter av virvelløse dyr.

Saltregimet i vannmiljøet

Vannets saltholdighet spiller en viktig rolle i livet til vannlevende organismer. Basert på saltinnhold er naturlig vann delt inn i grupper presentert i tabellen:

I verdenshavet er saltholdigheten i gjennomsnitt 35 g/l. Høyest saltinnhold er i saltsjøer (opptil 370 g/l). Typiske innbyggere i ferskvann og saltvann er stenobionter. De tåler ikke fluktuasjoner i saltholdighet i vannet. Det er relativt få eurybionts (brasmer, gjedde, gjedde, ål, pinnebak, laks osv.). De kan leve i både ferskvann og saltvann.

Tilpasninger av planter til livet i vann

Alle planter i vannmiljøet kalles hydrofytter(fra gresk hydro- vann, phyton- anlegg). Bare alger lever i saltvann. Kroppen deres er ikke delt inn i vev og organer. Algene tilpasset seg endringer i sammensetningen av solspekteret avhengig av dybden ved å endre sammensetningen av pigmentene deres. Når man beveger seg fra de øvre vannlagene til de dype, endres fargen på algene i sekvensen: grønn - brun - rød (de dypeste algene).

Grønnalger inneholder grønne, oransje og gule pigmenter. De er i stand til fotosyntese under tilstrekkelig høy intensitet sollys. Derfor lever grønnalger i små ferskvannsforekomster eller i grunt hav. Disse inkluderer: spirogyra, ulotrix, ulva, etc. Brunalger inneholder i tillegg til grønne brune og gule pigmenter. De er i stand til å fange mindre intens solstråling på en dybde på 40-100 m. Representanter for brunalger er fucus og tare, som bare lever i havet. Rødalger (porfyr, phyllophora) kan leve på dyp på mer enn 200 m. I tillegg til grønne har de røde og blå pigmenter som kan fange selv svakt lys på store dyp.

I ferskvann, i stilkene til høyere planter, er den dårlig utviklet mekanisk stoff. Hvis du for eksempel fjerner en hvit vannlilje eller en gul vannlilje fra vannet, henger stilkene deres og er ikke i stand til å støtte blomstene i oppreist stilling. De er avhengige av vann på grunn av dens høye tetthet. En tilpasning til mangel på oksygen i vann er tilstedeværelsen av aerenchyma (luftbærende vev) i planteorganer. Mineraler finnes i vann, så ledende og rotsystemet. Røtter kan være helt fraværende (andmat, elodea, tjernved) eller tjene til å forankre dem i underlaget (cattail, pilspiss, chastuha). Det er ingen rothår på røttene. Bladene er ofte tynne og lange eller kraftig dissekert. Mesofyll er ikke differensiert. Stomata til flytende blader er på oversiden, mens de til blader nedsenket i vann er fraværende. Noen planter er preget av tilstedeværelsen av blader forskjellige former(heterofilt) avhengig av hvor de befinner seg. Vannliljer og pilspisser har forskjellige bladformer i vann og i luft.

Pollen, frukt og frø fra vannplanter er tilpasset spredning med vann. De har korkutvekster eller sterke skjell som hindrer vann i å komme inn og råtne.

Tilpasninger av dyr til livet i vann

I vannmiljøet dyreverden rikere enn grønnsaker. Takket være deres uavhengighet fra sollys, befolket dyrene hele tykkelsen av vannet. Etter type morfologisk og atferdsmessige tilpasninger De er delt inn i følgende økologiske grupper: plankton, nekton, benthos.

Plankton(fra gresk planktos- svevende, vandrende) - organismer som lever i vannsøylen og beveger seg under påvirkning av strømmen. Dette er små krepsdyr, coelenterater og larvene til noen virvelløse dyr. Alle deres tilpasninger er rettet mot å øke oppdriften til kroppen:

1. økning i kroppsoverflate på grunn av utflating og forlengelse av formen, utvikling av utvekster og bust;
2. reduksjon i kroppstetthet på grunn av reduksjon av skjelettet, tilstedeværelsen av fettdråper, luftbobler og slimhinner.

Nekton(fra gresk nektos- flytende) - organismer som lever i vannsøylen og fører en aktiv livsstil. Representanter for nekton er fisk, hvaler, pinnipeds og blekksprut. De er i stand til å motstå strømmen ved å tilpasse seg aktiv svømming og redusere kroppsfriksjonen. Aktiv svømming oppnås gjennom velutviklede muskler. I dette tilfellet kan energien til den utkastede vannstrømmen, bøyning av kroppen, finner, svømmeføtter osv. brukes Tilpasning bidrar til å redusere kroppsfriksjonen: strømlinjeformet kroppsform, elastisitet hud, tilgjengelighet på
hudskjell og slim.

Benthos(fra gresk bunndyr- dybde) - organismer som lever på bunnen av et reservoar eller i tykkelsen av bunnjorda.

Tilpasninger av bunnlevende organismer er rettet mot å redusere oppdrift:

1. vekting av kroppen på grunn av skjell (bløtdyr), kitiniserte integumenter (kreps, krabber, hummer, hummer);
2. fiksering på bunnen ved hjelp av fikseringsorganer (sugekopper i igler, kroker i larver) eller en avflatet kropp (rokker, flyndre). Noen representanter graver seg ned i bakken (polychaete ormer).

I innsjøer og dammer identifiseres en annen økologisk gruppe organismer - neuston. Neuston- organismer knyttet til overflatefilmen av vann og som lever permanent eller midlertidig på denne filmen eller opptil 5 cm i dybden fra overflaten. Kroppen deres blir ikke fuktet fordi dens tetthet er mindre enn vann. Spesialdesignede lemmer lar dem bevege seg langs overflaten av vannet uten å stupe (vannstrider, spinnende biller). En unik gruppe vannlevende organismer er også perifyton— organismer som danner en begroingsfilm på undervannsobjekter. Representanter for periphyton er: alger, bakterier, protister, krepsdyr, muslinger, oligochaete ormer, mosdyr, svamper.

Det er fire hovedlivsmiljøer på planeten Jorden: akvatiske, land-luft, jord og levende organismer. I vannmiljøet er oksygen den begrensende faktoren. Basert på arten av deres tilpasninger, er akvatiske innbyggere delt inn i økologiske grupper: plankton, nekton og benthos.

Minsk utdanningsinstitusjon "Gymnasium nr. 14"

Abstrakt om biologi om emnet:

“ VANN - HABITAT”

Utarbeidet av en elev i klasse 11 "B"

Maslovskaya Evgenia

Lærer:

Bulva Ivan Vasilievich

1. Akvatisk habitat – hydrosfære.

2. Vann – unikt miljø.

3. Økologiske grupper av hydrobioner.

4. Modi.

5. Spesifikke tilpasninger av hydrobionter.

6. Filtrering som en type ernæring.

7. Tilpasning til livet i uttørking av vannforekomster.

8. Konklusjon.

1. Vannmiljø - hydrosfære

I prosessen med historisk utvikling har levende organismer mestret fire habitater. Den første er vann. Livet oppsto og utviklet seg i vann i mange millioner år. Vann dekker 71 % av arealet kloden og utgjør 1/800 av arealvolumet eller 1370 m3. Hoveddelen av vannet er konsentrert i hav og hav - 94-98%, polaris inneholder omtrent 1,2% vann og en veldig liten andel - mindre enn 0,5%, i ferskvann i elver, innsjøer og sumper. Disse forholdene er konstante, selv om vannets kretsløp fortsetter i naturen uten å opphøre (fig. 1).

Omtrent 150 000 dyrearter og 10 000 planter lever i vannmiljøer, som representerer henholdsvis 7 og 8 % av det totale antallet arter på jorden. Basert på dette ble det konkludert med at evolusjonen på land var mye mer intens enn i vann.

I hav-havene, som i fjellene, uttrykkes vertikal sonering. Det pelagiske - hele vannsøylen - og bunndyret - bunnen - skiller seg spesielt mye ut i økologi.

Vannsøylen, den pelagiale, er vertikalt delt inn i flere soner: epipeligal, bathypeligal, abyssopeligal og ultraabyssopeligal (fig. 2).

Avhengig av brattheten i nedstigningen og dybden i bunnen, skilles det også ut flere soner, som tilsvarer de angitte pelagiske sonene:

- littoral - kanten av kysten, oversvømmet under høyvann.

- supralittoral - den delen av kysten over den øvre tidevannslinjen, der surfesprutene når.

- sublitoral - en gradvis nedgang i land til 200m.

- bathyal - bratt depresjon av land (kontinentalskråning),

- abyssal - en gradvis nedgang i bunnen av havbunnen; dybden av begge sonene til sammen når 3-6 km.

- ultra-abyssal - dyphavsdepresjoner fra 6 til 10 km.

2. Vann er et unikt miljø.

Vann er et helt unikt medium på mange måter.Vannmolekylet, som består av to hydrogenatomer og ett oksygenatom, er overraskende stabilt. Vann er en unik forbindelse som eksisterer samtidig i gassform, flytende og fast tilstand.

Vann er ikke bare en livgivende kilde for alle dyr og planter på jorden, men er også et habitat for mange av dem. Disse inkluderer for eksempel mange arter fisk, inkludert crucian karpe, som bor i elver og innsjøer i regionen, samt akvariefisk i våre hjem. Som du kan se, føles de bra blant vannplanter. Fisk puster gjennom gjeller og trekker ut oksygen fra vannet. Noen fiskearter, som makropoder, puster atmosfærisk luft, så de stiger med jevne mellomrom til overflaten.

Vann er habitatet til mange vannlevende planter og dyr. Noen av dem tilbringer hele livet i vann, mens andre er i vannmiljøet bare i begynnelsen av livet. Du kan bekrefte dette ved å besøke en liten dam eller sump. I vannelementet kan du finne de minste representantene - encellede organismer, som krever et mikroskop for å se. Disse inkluderer mange alger og bakterier. Antallet deres måles i millioner per kubikkmillimeter vann.

Annen interessant eiendom vann består i å få en veldig tett tilstand ved en temperatur over frysepunktet; for ferskvann er disse parametrene henholdsvis 4 °C og 0 °C.

Vann som habitat (side 1 av 3)

Dette er avgjørende for overlevelse av vannlevende organismer om vinteren. Takket være denne samme egenskapen flyter is på overflaten av vannet, og danner et beskyttende lag på innsjøer, elver og kystområder. Og denne samme egenskapen bidrar til termisk lagdeling av vannlag og sesongmessig omsetning av vannmasser i innsjøer i områder med kaldt klima, noe som er svært viktig for livet til vannlevende organismer. Vannets tetthet gir muligheten til å lene seg på det, noe som er spesielt viktig for ikke-skjelettformer. Støtten fra miljøet fungerer som en betingelse for å sveve i vann, og mange hydrobionter er tilpasset nettopp denne livsstilen. Suspenderte organismer som flyter i vann kombineres til en spesiell økologisk gruppe av vannlevende organismer - plankton.

Fullstendig renset vann finnes kun under laboratorieforhold. Noen naturlig vann inneholder mange forskjellige stoffer. I "råvann" er dette hovedsakelig det såkalte beskyttelsessystemet eller karbondioksidkomplekset, bestående av salt karbonsyre karbonat og bikarbonat. Denne faktoren lar deg bestemme typen vann - surt, nøytralt eller basisk - basert på pH-verdien, som fra et kjemisk synspunkt betyr andelen hydrogenioner som finnes i vannet. Nøytralt vann har en pH=7, lavere verdier indikerer økt surhet vann, og høyere nivåer - fordi det er alkalisk. I kalksteinsområder har vannet i innsjøer og elver vanligvis høyere pH-verdier sammenlignet med reservoarer på steder hvor kalkinnholdet i jorda er ubetydelig

Hvis vannet i innsjøer og elver anses som ferskt, da sjøvann kalt salt eller brakk. Det er mange mellomtyper mellom ferskvann og saltvann.

3. Økologiske grupper av hydrobioner.

Økologiske grupper av hydrobioner. De varme havene og havene (40 000 dyrearter) i ekvator og tropene er preget av det største mangfoldet av liv; mot nord og sør er havets flora og fauna hundrevis av ganger utarmet. Når det gjelder fordeling av organismer direkte i havet, er hoveddelen av dem konsentrert i overflatelagene (epipelagiske) og i sublitoralsonen. Avhengig av metoden for bevegelse og opphold i visse lag, er marine innbyggere delt inn i tre økologiske grupper: nekton, plankton og benthos.

Nekton (nektos - flytende) beveger aktivt store dyr som kan overvinne lange avstander og sterke strømmer: fisk, blekksprut, pinnipeds, hval. I ferskvann inkluderer nekton amfibier og mange insekter.

Plankton (planktos - vandrende, svevende) er en samling av planter (fytoplankton: kiselalger, grønn og blågrønn (kun ferskvannsforekomster) alger, planteflagellater, peridinea, etc.) og smådyreorganismer (zooplankton: små krepsdyr, av de større - pteropoder, maneter, ctenophores, noen ormer), som lever på forskjellige dyp, men ikke i stand til aktiv bevegelse og motstand mot strømmer. Plankton inkluderer også dyrelarver, som danner en spesiell gruppe - neuston. Dette er en passivt flytende "midlertidig" populasjon av det øverste vannlaget, representert av forskjellige dyr (dekapoder, fjellkjeder og copepoder, pigghuder, polychaetes, fisk, bløtdyr, etc.) i larvestadiet. Larvene, som vokser opp, beveger seg inn i de nedre lagene av pelagelen. Over neustonet er det en pleiston - dette er organismer der den øvre delen av kroppen vokser over vann, og den nedre delen i vann (andmat - Lemma, sifonoforer, etc.). Plankton spiller en viktig rolle i de trofiske forholdene i biosfæren, fordi er mat for mange akvatiske innbyggere, inkludert hovedmaten for bardehvaler (Myatcoceti).

Benthos (benthos – dybde) – hydrobioner av bunnen. Det er hovedsakelig representert av festede eller sakte bevegelige dyr (zoobenthos: foraminephores, fisk, svamper, coelenterates, ormer, brachiopoder, ascidians, etc.), mer tallrike på grunt vann. På grunt vann inkluderer benthos også planter (fytobenthos: kiselalger, grønne, brune, røde alger, bakterier). På dyp der det ikke er lys, er phytobenthos fraværende. Funnet langs kysten blomsterplanter zoster, rupi. Steinete områder på bunnen er rikest på fytobentos.

I innsjøer er zoobenthos mindre rikelig og mangfoldig enn i havet. Den er dannet av protozoer (ciliater, dafnier), igler, bløtdyr, insektlarver, etc. Fytobenthos i innsjøer er dannet av frittflytende kiselalger, grønne og blågrønne alger; brune og røde alger er fraværende.

Å slå rotkystplanter i innsjøer danner klart definerte soner, hvis artssammensetning og utseende stemmer overens med miljøforholdene i land-vann-grensesonen. Hydrofytter vokser i vannet nær kysten - planter som er halvt nedsenket i vann (pilspiss, hvitvinge, siv, starr, sedges, trichaetes, siv). De erstattes av hydatofytter - planter nedsenket i vann, men med flytende blader (lotus, andemat, eggekapsler, chilim, takla) og - videre - helt nedsenket (tjern, elodea, hara). Hydatofytter inkluderer også planter som flyter på overflaten (endemat).

Den høye tettheten i vannmiljøet bestemmer den spesielle sammensetningen og arten av endringer i livsbærende faktorer. Noen av dem er de samme som på land - varme, lys, andre er spesifikke: vanntrykk (øker med dybden med 1 atm for hver 10 m), oksygeninnhold, saltsammensetning, surhet. På grunn av den høye tettheten i miljøet, endres verdiene av varme og lys mye raskere med høydegradienten enn på land.

4. Modi.

Temperatur reservoarene er mer stabile enn på land. Det henger sammen med fysiske egenskaper vann, primært høy spesifikk varmekapasitet, på grunn av hvilken mottak eller utgivelse betydelig mengde varme forårsaker ikke for plutselige endringer i temperaturen. Amplitude årlige svingninger temperaturer i de øvre lagene av havet er ikke mer enn 10-150C, i kontinentale farvann - 30-350C. Dype vannlag er preget av konstant temperatur. I ekvatorialfarvann gjennomsnittlig årstemperatur overflatelag +26...+270С, i polare lag - ca 00С og under. Dermed er det et ganske betydelig mangfold i reservoarene temperaturforhold. Mellom de øvre vannlagene med sesongmessige temperatursvingninger uttrykt i dem og de nedre, hvor det termiske regimet er konstant, er det en sone med temperaturhopp, eller termoklin. Termoklinen er mer uttalt i varme hav, hvor temperaturforskjellen mellom ytre og dype vann er sterkere.

På grunn av det mer stabile temperaturregimet til vann er stenotermi vanlig blant vannlevende organismer i mye større grad enn blant landbefolkningen. Eurytermiske arter finnes hovedsakelig i grunne kontinentale reservoarer og i kystsonen til hav med høye og tempererte breddegrader, hvor daglige og sesongmessige temperatursvingninger er betydelige.