Hva skal til for å overleve? Mat, vann, husly? Dyr trenger de samme tingene og lever i habitater som kan gi dem alt de trenger. Hver organisme har et unikt habitat som tilfredsstiller alle dens behov. Dyr og planter som lever i et bestemt område og deler ressurser danner ulike samfunn der organismene okkuperer sin nisje. Det er tre hovedhabitater: akvatiske, luft-terrestriske og jordsmonn.
Økosystem
Et økosystem er et område der alle levende og ikke-levende elementer i naturen samhandler og er avhengige av hverandre. En organismes habitat er et sted som er hjemsted for en levende ting. Dette miljøet inkluderer alle nødvendige forutsetninger for å overleve. For dyret betyr det at det her kan finne mat og en partner for reproduksjon og forplantning.
For en plante må et godt habitat gi den rette kombinasjonen av lys, luft, vann og jord. For eksempel vokser kaktusen, tilpasset sandjord, tørt klima og sterkt sollys, godt i ørkenområder. Den ville ikke kunne overleve på våte, kjølige steder med mye nedbør.
Hovedkomponenter i habitatet
Hovedkomponentene i et habitat er ly, vann, mat og plass. Habitatet inkluderer som regel alle disse elementene, men i naturen kan du også finne fraværet av en eller to komponenter. For eksempel gir habitatet til et dyr som en puma riktig mengde mat (hjort, piggsvin, kaniner, gnagere), vann (innsjø, elv) og ly (trær eller huler). Imidlertid mangler dette store rovdyret noen ganger plass, plass til å etablere sitt eget territorium.
Rom
Hvor mye plass en organisme krever varierer mye fra art til art. For eksempel krever en enkel maur bare noen få kvadratcentimeter, men et enkelt stort dyr, en panter, trenger en stor mengde plass, som kan være omtrent 455 kvadratkilometer, for å jakte og finne en make. Planter trenger også plass. Noen trær når mer enn 4,5 meter i diameter og 100 m i høyden. Slike massive planter krever mer plass enn vanlige trær og busker i en bypark.
Mat
Tilgjengeligheten av mat er den viktigste delen av habitatet til en bestemt organisme. For lite eller omvendt for mye mat kan forstyrre habitatet. På en måte er det lettere for planter å finne mat selv, siden de selv er i stand til å skape sin egen mat gjennom fotosyntese. Vannhabitater krever generelt tilstedeværelse av alger. Et næringsstoff som fosfor hjelper dem med å spre seg.
Når det er en plutselig økning i fosfor i et ferskvannshabitat, betyr det en rask spredning av alger, kalt en oppblomstring, som gjør vannet grønt, rødt eller brunt. Algeoppblomstring kan også suge oksygen fra vannet, og ødelegge habitat for organismer som fisk og planter. Dermed kan overskudd av næringsstoffer for alger negativt påvirke hele næringskjeden av akvatisk liv.
Vann
Vann er avgjørende for alle former for liv. Nesten alle habitater må ha en form for vannforsyning. Noen organismer trenger mye vann, mens andre trenger veldig lite. For eksempel kan en dromedarkamel gå uten vann ganske lenge. Dromedarkameler (Nord-Afrika og den arabiske halvøy), som har én pukkel, kan gå 161 kilometer uten å drikke en slurk vann. Til tross for sjelden tilgang til vann og et varmt, tørt klima, er disse dyrene tilpasset slike livsforhold. På den annen side er det planter som vokser best på fuktige steder som sumper og myrer. Akvatiske habitater er hjemsted for en rekke organismer.
Husly
Kroppen trenger ly som vil beskytte den mot rovdyr og dårlig vær. Disse dyrehjemmene kan ha mange former. Et enkelt tre kan for eksempel gi et trygt habitat for mange organismer. Larven kan gjemme seg under undersiden av bladene. Et kjølig, fuktig område nær trerøtter kan gi ly for chaga-soppen. Den skallete ørnen finner sitt hjem i baldakinen, hvor den bygger et rede og ser etter fremtidige byttedyr.
Akvatisk habitat
Dyr som bruker vann som habitat kalles vannlevende. Avhengig av hvilke næringsstoffer og kjemiske forbindelser som er oppløst i vann, bestemmes konsentrasjonen av visse typer akvatiske innbyggere. For eksempel lever sild i salt sjøvann, mens tilapia og laks lever i ferskvann.
Planter trenger fuktighet og sollys for å utføre fotosyntese. De henter vann fra jorda gjennom røttene. Vann frakter næringsstoffer til andre deler av planten. Noen planter, som vannliljer, trenger mye vann, mens ørkenkaktus kan gå måneder uten fuktighet.
Dyr trenger også vann. De fleste bør drikke regelmessig for å unngå dehydrering. For mange dyr er akvatiske habitater deres hjem. For eksempel bruker frosker og skilpadder vannkilder til å legge egg og reprodusere. Noen slanger og andre krypdyr lever i vann. Ferskvann bærer ofte med seg mye oppløste næringsstoffer, uten hvilke vannlevende organismer ikke ville kunne fortsette å eksistere.
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 er et 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 klodens areal og utgjør 1/800 av landvolumet 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 i økologi.
Vannsøylen, den pelagiale, er vertikalt delt inn i flere soner: epipeligal, bathypeligal, abyssopeligal og ultraabyssopeligal (fig. 2).
Avhengig av brattheten til nedstigningen og dybden i bunnen, skilles det også ut flere soner, som tilsvarer de angitte pelagiske sonene:
Littoral - kanten av kysten som er oversvømmet under høyvann.
Supralittoral - den delen av kysten over den øvre tidevannslinjen der surfesprut når.
Sublittoral - en gradvis nedgang i land opp til 200m.
Bathial - en bratt depresjon av land (kontinentalskråning),
Abyssal - en gradvis nedgang i bunnen av havbunnen; dybden av begge soner når til sammen 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 en rekke fiskearter, inkludert karpe som bor i elvene og innsjøene 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, for eksempel 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 undersøke. Disse inkluderer mange alger og bakterier. Antallet deres måles i millioner per kubikkmillimeter vann.
En annen interessant egenskap ved vann er at det får en veldig tett tilstand ved temperaturer over frysenivået for ferskvann; disse parameterne er henholdsvis 4 °C og 0 °C. 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, flytende organismer i vann kombineres til en spesiell økologisk gruppe av vannlevende organismer - plankton.
Fullstendig renset vann finnes kun under laboratorieforhold. Ethvert naturlig vann inneholder mange forskjellige stoffer. I "råvann" er dette hovedsakelig det såkalte beskyttelsessystemet eller karbonkomplekset, bestående av et karbonsyresalt, 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 i vannet. Nøytralt vann har en pH på 7, lavere verdier indikerer økt surhet i vannet, og høyere verdier indikerer at 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 regnes som ferskt, kalles sjøvann 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. Langs kysten er det blomstrende planter av zoster, rupiah. 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 er erstattet 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. Dette skyldes de fysiske egenskapene til vann, først og fremst dets høye spesifikke varmekapasitet, på grunn av at mottak eller frigjøring av en betydelig mengde varme ikke forårsaker for plutselige endringer i temperaturen. Amplituden av årlige temperatursvingninger 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 er gjennomsnittlig årlig temperatur på overflatelagene +26...+270C, i polare farvann er den ca. 00C og under. Dermed er det en ganske betydelig variasjon av temperaturforhold i reservoarene. 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 større.
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.
Vannskallet til planeten vår(helheten av hav, hav, kontinentale farvann, isdekker) kalles hydrosfæren. I bredere forstand inkluderer hydrosfæren også grunnvann, is og snø i Arktis og Antarktis, samt atmosfærisk vann og vann som finnes i levende organismer.
Hoveddelen av vannet i hydrosfæren er konsentrert i hav og hav, det andre stedet er okkupert av grunnvann, det tredje er isen og snøen i de arktiske og antarktiske områdene. Det totale volumet av naturlig vann er omtrent 1,39 milliarder km 3 (1/780 av planetens volum). Vann dekker 71 % av jordklodens overflate (361 millioner km2).
Vannreservene på planeten (% av totalen) ble fordelt som følger:
Vann- en integrert del av alle elementer i biosfæren, ikke bare vannmasser, men også luft, levende vesener. Dette er den mest tallrike naturlige forbindelsen på planeten. Uten vann kan verken dyr, planter eller mennesker eksistere. For å overleve en organisme er det nødvendig med en viss mengde vann daglig, så fri tilgang til vann er en viktig nødvendighet.
Det flytende skallet som dekker jorden skiller det fra naboplanetene. Hydrosfæren er viktig for utviklingen av liv, ikke bare i kjemisk forstand. Dens rolle er også stor for å opprettholde et relativt konstant klima, som har tillatt liv å reprodusere seg i mer enn tre milliarder år. Siden livet krever at de rådende temperaturene ligger i området fra 0 til 100 °C, dvs. innenfor grensene som gjør at hydrosfæren stort sett kan forbli i væskefasen, kan vi konkludere med at temperaturen på jorden har vært relativt konstant gjennom det meste av historien.
Hydrosfæren fungerer som en planetarisk akkumulator av uorganisk og organisk materiale, som bringes inn i havet og andre vannmasser av elver, atmosfæriske strømmer, og er også dannet av selve reservoarene. Vann er den store fordeleren av varme på jorden. Oppvarmet av solen ved ekvator, overfører den varme gjennom gigantiske strømmer av havstrømmer i verdenshavet.
Vann er en del av mineraler, finnes i cellene til planter og dyr, påvirker klimadannelse, deltar i kretsløpet av stoffer i naturen, bidrar til avsetning av sedimentære bergarter og jordsmonn, og er en kilde til billig elektrisitet: det er brukes i industri, landbruk og til husholdningsbehov. .
Til tross for den tilsynelatende tilstrekkelige mengden vann på planeten, mangler det ferskvann som er nødvendig for menneskeliv og mange andre organismer. Av den totale mengden vann i verden er 97-98 % saltvann fra hav og hav. Det er selvsagt umulig å bruke dette vannet i hverdagen, landbruket, industrien eller til matproduksjon. Og likevel er noe annet mye mer alvorlig: 75% av ferskvannet på jorden er i form av is, en betydelig del av det er grunnvann, og bare 1% er tilgjengelig for levende organismer. Og folk forurenser nådeløst disse dyrebare smulene og konsumerer dem uforsiktig, mens vannforbruket stadig øker. Forurensning av hydrosfæren skjer først og fremst som følge av utslipp av industri-, landbruks- og husholdningsavløpsvann til elver, innsjøer og hav.
Ferskvann– ikke bare en uerstattelig drikkeressurs. Landene som vannes av dem produserer omtrent 40 % av verdens avling; Vannkraftverk produserer omtrent 20 % av all elektrisitet; Av fisken som konsumeres av mennesker, er 12 % elve- og innsjøarter.
Egenskapene til vannmiljøet stammer fra de fysiske og kjemiske egenskapene til vann. Derfor er den høye tettheten og viskositeten til vann av stor miljømessig betydning. Vannets egenvekt er sammenlignbar med den til kroppen til levende organismer. Vannets tetthet er omtrent 1000 ganger tettheten til luft. Derfor møter vannlevende organismer (spesielt aktivt bevegelige) en stor kraft av hydrodynamisk motstand. Av denne grunn gikk utviklingen til mange grupper av vannlevende dyr i retning av å utvikle kroppsformer og typer bevegelser som reduserte luftmotstanden, noe som førte 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 bidrar også til at mekaniske vibrasjoner (vibrasjoner) forplanter seg godt i det. Dette var viktig 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 mange av innbyggerne fratatt den obligatoriske forbindelsen med underlaget, som er karakteristisk for terrestriske former og forårsakes av gravitasjonskrefter. Det er en hel gruppe vannlevende organismer (både planter og dyr) som tilbringer hele livet flytende.
Vann har en eksepsjonelt høy varmekapasitet. Varmekapasiteten til vann tas som enhet. Varmekapasiteten til sand er for eksempel 0,2, og den til jern er bare 0,107 av varmekapasiteten til vann. Vannets evne til å akkumulere store reserver av termisk energi gjør det mulig å jevne ut skarpe temperatursvingninger i kystområdene på jorden til forskjellige tider av året og til forskjellige tider av døgnet: vann fungerer som en slags temperaturregulator på planeten.
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 forvandlet de det øvre laget av land - litosfæren, skapte de 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%, polaris inneholder omtrent 1,2% vann og en veldig liten andel - mindre enn 0,5%, i ferskvann i elver, innsjøer og sumper.
Omtrent 150 000 dyrearter og 10 000 planter lever i vannmiljøer, som representerer henholdsvis 7 og 8 % av det totale antallet arter på jorden.
I hav-havene, som i fjellene, uttrykkes vertikal sonering. Det pelagiske - hele vannsøylen - og bunndyret - bunnen - skiller seg spesielt mye i økologi. Vannsøylen, den pelagiske sonen, er vertikalt delt inn i flere soner: epipeligal, bathypeligal, abyssopeligal og ultraabyssopeligal(Fig. 2).
Avhengig av brattheten til nedstigningen og dybden i bunnen, skilles det også ut flere soner, som tilsvarer de angitte pelagiske sonene:
Littoral - kanten av kysten som er oversvømmet under høyvann.
Supralittoral - den delen av kysten over den øvre tidevannslinjen der surfesprut når.
Sublittoral - en gradvis nedgang i land opp til 200m.
Bathial - en bratt depresjon av land (kontinentalskråning),
Abyssal - en gradvis nedgang i bunnen av havbunnen; dybden av begge soner når til sammen 3-6 km.
Ultra-abyssal - dyphavsdepresjoner fra 6 til 10 km.
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 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 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) – 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.
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.
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.
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 landtemperaturer, viser vanntemperaturer mindre svingninger i daglige 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 varierende grad av oppvarming av øvre og nedre lag gjennom året, flo og fjære, strømmer og stormer, oppstår konstant blanding av vannlag. 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 reservoarer (innsjøer) av tempererte breddegrader foregår vertikal blanding om våren og høsten, og i disse årstidene blir temperaturen i hele reservoaret jevn, 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 er det tvert imot varmere vann i bunnlaget, siden direkte under isen temperaturen på overflatevann er mindre enn +4°C, og på grunn av vannets fysisk-kjemiske egenskaper blir de lettere enn vann med en 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). Den avtar med den raske utviklingen av små organismer om sommeren, og på tempererte og nordlige breddegrader selv om vinteren, etter etablering av isdekke og dekker det 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 klareste vannet er i Sargassohavet: skiven er synlig til en dybde på 66,5 m. I Stillehavet er Secchi-skiven synlig opptil 59 m, i Det indiske hav - opptil 50, i grunt hav - opp til 5-15 m. Gjennomsiktigheten til elver er i gjennomsnitt 1-1,5 m, og i de gjørmete elvene 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 i forskjellige farger, i skumringssonen (havabbor, koraller, krepsdyr) er de 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. Ulike metoder for bevegelse: bøying av kroppen, ved hjelp av flageller, flimmerhår, jet-bevegelsesmodus (blekkspruter).
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 og forskjellige høyder 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. Dette er grønn- og kiselalger, vannmoser. Moser danner til og med et tett dekke på raske elver. I havets tidevannssone har mange dyr innretninger for å feste seg til bunnen (snegle, stanger), 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 marine og typisk ferskvannsarter, stenohaline, tolererer ikke betydelige endringer i saltholdighet i vannet. Det er få euryhaline-arter. De er vanlige i brakkvann (ferskvannsgjedde, gjedde, brasme, multe, kystlaks).
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 forvandlet de det øvre laget av land - litosfæren, skapte de et tredje habitat - jord, og selv ble det fjerde habitatet.
Vann dekker 71 % av klodens areal og utgjør 1/800 av landvolumet. Hoveddelen av vannet er konsentrert i hav og hav - 94–98%, polaris inneholder omtrent 1,2% vann og en svært liten andel - mindre enn 0,5%, i ferskvann i elver, innsjøer og sumper. Disse forholdene er konstante, selv om vannets syklus fortsetter i naturen uten å opphøre.
Omtrent 150 000 dyrearter og 10 000 planter lever i vannmiljøer, som representerer henholdsvis 7 og 8 % av det totale antallet arter på jorden.
I verdenshavet, som i fjellene, er vertikal sonering uttalt. Det pelagiske - hele vannsøylen - og bunndyret - bunnen - skiller seg spesielt mye i økologi. Soneinndeling er spesielt tydelig manifestert i innsjøer med tempererte breddegrader (Fig. 2.1). I vannmassen som leveområde for organismer kan det skilles 3 vertikale lag: epilimnion, metalimnion og hypolimnion. Vannet i overflatelaget, epilimnion, varmes opp og blandes om sommeren under påvirkning av vind og konveksjonsstrømmer. Om høsten begynner overflatevann, avkjølende og tettere, å synke, og temperaturforskjellen mellom lagene utjevnes. Med ytterligere avkjøling blir vannet i epilimnion kaldere enn vannet i hypolimnion. Om våren skjer den omvendte prosessen, og ender med en periode med sommerstagnasjon. Bunnen av innsjøer (benthal) er delt inn i 2 soner: en dypere sone - dyp, omtrent tilsvarende den delen av sengen som er fylt med vann i hypolimnion, og en kystsone - littoral, vanligvis strekker seg innover i landet til grensen for makrofyttvekst . I henhold til elvens tverrprofil skilles en kystsone - ripal og en åpen sone - medial. I åpen sone er strømhastighetene høyere og bestanden kvantitativt dårligere enn i kystsonen.
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 pleiston - dette er organismer der den øvre delen av kroppen vokser over vannet, og den nedre delen i vannet (andmat, eggekapsler, vannliljer, etc.). Plankton spiller en viktig rolle i de trofiske forholdene i biosfæren, fordi er mat for mange vannlevende innbyggere, inkludert hovedmaten for bardehval.
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. Langs kysten er det blomstrende planter av zoster, rupiah. 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 er erstattet 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 en høydegradient enn på land.
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 landtemperaturer, viser vanntemperaturer mindre svingninger i daglige 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°С), i ferskvannsforekomster – 26° (fra –0,9 til +25°С). 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 (i Arktis er det nær 0°C). Siden temperaturregimet i reservoarene er relativt stabilt, er innbyggerne preget av stenotermisme. Mindre temperatursvingninger i en eller annen retning er ledsaget av betydelige endringer i akvatiske økosystemer. Eksempler: en "biologisk eksplosjon" i Volga-deltaet på grunn av en reduksjon i nivået i Det kaspiske hav - spredningen av lotuskratt (Nelumba kaspium), i det sørlige Primorye - gjengroing av hvitflue i oksbue-elver (Komarovka, Ilistaya, etc. .) langs bredden som treaktig vegetasjon ble hugget ned og brent.
På grunn av varierende grad av oppvarming av øvre og nedre lag gjennom året, flo og fjære, strømmer og stormer, oppstår konstant blanding av vannlag. Rollen til vannblanding for akvatiske innbyggere (akvatiske organismer) er ekstremt viktig, fordi samtidig utjevnes fordelingen av oksygen og næringsstoffer i reservoarene, noe som sikrer metabolske prosesser mellom organismer og miljøet.
I stillestående reservoarer (innsjøer) av tempererte breddegrader foregår vertikal blanding om våren og høsten, og i disse årstidene blir temperaturen i hele reservoaret jevn, d.v.s. homotermi oppstår. 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 temperaturdikotomi, og perioden med midlertidig stagnasjon kalles stagnasjon (sommer eller vinter). Om sommeren forblir lettere varme lag på overflaten, plassert over de tyngre kalde. Om vinteren er det tvert imot varmere vann i bunnlaget, siden direkte under isen temperaturen på overflatevann er mindre enn +4°C, og på grunn av vannets fysisk-kjemiske egenskaper blir de lettere enn vann med en temperatur over +4°C.
I perioder med stagnasjon skilles tre lag tydelig: det øvre (epilimnion) med de skarpeste sesongmessige svingningene i vanntemperaturen, det midtre (metalimnion eller termoklin), der det oppstår et kraftig temperaturhopp, og det nederste (hypolimnion), i som temperaturen endrer seg 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. I stillestående reservoarer (innsjøer) av tempererte breddegrader foregår vertikal blanding om våren og høsten, og i disse årstidene blir temperaturen i hele reservoaret jevn, d.v.s. homotermi oppstår. 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 temperaturdikotomi, og perioden med midlertidig stagnasjon kalles stagnasjon (sommer eller vinter). Om sommeren forblir lettere varme lag på overflaten, plassert over tunge kalde. Om vinteren er det tvert imot varmere vann i bunnlaget, siden direkte under isen temperaturen på overflatevann er mindre enn +4°C, og på grunn av vannets fysisk-kjemiske egenskaper blir de lettere enn vann med en temperatur over +4°C.
I perioder med stagnasjon skilles tre lag tydelig: det øvre (epilimnion) med de skarpeste sesongmessige svingningene i vanntemperaturen, det midtre (metalimnion eller termoklin), der det oppstår et kraftig temperaturhopp, og det nederste (hypolimnion), i som temperaturen endrer seg 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. Jo mindre gjennomsiktig vannet er, jo mer lys absorberes. Vanngjennomsiktighet begrenses av mineralsuspensjoner og plankton. Den avtar med den raske utviklingen av små organismer om sommeren, og på tempererte og nordlige breddegrader selv om vinteren, etter etablering av isdekke og dekker det med snø på toppen. I små innsjøer trenger bare tideler av en prosent av lyset ned til en dybde på 2 m. 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 har tilpasset seg mangelen på lys ved å utvikle store kromatoforer, som gir et lavt punkt for kompensasjon for fotosyntese, samt ved å 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 i forskjellige farger, i skumringssonen (havabbor, koraller, krepsdyr) er de malt i farger med en rød fargetone - det er mer praktisk å gjemme seg for fiender. Dyphavsarter mangler pigmenter.
Laster inn...
