المكونات الرئيسية للموئل. الموائل المائية

داخل المحيط الحيوي ، يمكن للمرء أن يميز أربعة موائل رئيسية. هذه هي البيئة المائية وبيئة الأرض والجو والتربة والبيئة التي تشكلها الكائنات الحية نفسها.

البيئة المائية

يعمل الماء كموطن للعديد من الكائنات الحية. يحصلون من الماء على جميع المواد الضرورية للحياة: الطعام والماء والغازات. لذلك ، بغض النظر عن مدى تنوع الكائنات المائية ، يجب تكييفها جميعًا مع السمات الرئيسية للحياة في البيئة المائية. يتم تحديد هذه الميزات من خلال المادية و الخواص الكيميائيةماء.

تعيش Hydrobionts (سكان البيئة المائية) في كل من المياه العذبة والمالحة وتنقسم إلى \ (3 \) مجموعات حسب بيئتها:

• العوالق - الكائنات الحية التي تعيش على سطح المسطحات المائية وتتحرك بشكل سلبي بسبب حركة الماء ؛
• nekton - تتحرك بنشاط في عمود الماء ؛
• benthos - الكائنات الحية التي تعيش في قاع المسطحات المائية أو تحفر في الطمي.

في عمود الماء ، تحوم العديد من النباتات والحيوانات الصغيرة باستمرار ، مما يؤدي إلى تعليق الحياة. يتم توفير القدرة على الارتفاع ليس فقط من خلال الخصائص الفيزيائية للمياه ، التي لها قوة طفو ، ولكن أيضًا من خلال التكيفات الخاصة للكائنات الحية نفسها ، على سبيل المثال ، العديد من النواتج والملحقات التي تزيد بشكل كبير من سطح الجسم ، وبالتالي ، زيادة الاحتكاك مع السائل المحيط.

كثافة جسم الحيوانات مثل قنديل البحر قريبة جدًا من كثافة الماء.

لديهم أيضًا شكل جسم مميز يشبه المظلة ، مما يساعدهم على البقاء في عمود الماء.

السباحون النشطون (الأسماك ، والدلافين ، والفقمات ، وما إلى ذلك) لديهم جسم مغزل وأطراف على شكل زعانف.

يتم تسهيل حركتهم في البيئة المائية ، بالإضافة إلى ذلك ، بسبب الهيكل الخاص للأغطية الخارجية ، التي تطلق مادة تشحيم خاصة - مخاط ، مما يقلل من الاحتكاك ضد الماء.

يتمتع الماء بسعة حرارية عالية جدًا ، أي القدرة على تخزين الحرارة والاحتفاظ بها. لهذا السبب ، لا توجد تقلبات حادة في درجات حرارة الماء ، والتي تحدث غالبًا على الأرض. يمكن أن تكون المياه العميقة شديدة البرودة ، ولكن بسبب درجة الحرارة الثابتة ، تمكنت الحيوانات من تطوير عدد من التعديلات التي تضمن الحياة حتى في هذه الظروف.

يمكن أن تعيش الحيوانات على ضخمة أعماق المحيطات. من ناحية أخرى ، تعيش النباتات فقط في الطبقة العليا من الماء ، حيث تدخل الطاقة المشعة اللازمة لعملية التمثيل الضوئي. هذه الطبقة تسمى منطقة ضوئية .

نظرًا لأن سطح الماء يعكس معظم الضوء ، حتى في مياه المحيط الأكثر شفافية ، فإن سمك المنطقة الضوئية لا يتجاوز \ (100 \) م. تتغذى الحيوانات ذات الأعماق الكبيرة إما على الكائنات الحية أو على بقايا الحيوانات والنباتات التي تغرق باستمرار من الطبقة العليا.

مثل الكائنات الحية الأرضية ، تتنفس الحيوانات والنباتات المائية وتتطلب الأكسجين. تتناقص كمية الأكسجين المذاب في الماء مع زيادة درجة الحرارة. علاوة على ذلك ، يذوب الأكسجين في مياه البحر بشكل أسوأ منه في المياه العذبة. لهذا السبب ، فإن مياه البحر المفتوح في المنطقة الاستوائية فقيرة في الكائنات الحية. على العكس من ذلك ، فإن المياه القطبية غنية بالعوالق - وهي قشريات صغيرة تتغذى على الأسماك والحيتانيات الكبيرة.

يعتبر تكوين الملح في الماء مهمًا جدًا للحياة. الأيونات \ (Ca2 + \) لها أهمية خاصة للكائنات الحية. تحتاج الرخويات والقشريات إلى الكالسيوم لبناء أصدافها. يمكن أن يختلف تركيز الأملاح في الماء اختلافًا كبيرًا. يعتبر الماء طازجًا إذا كان لتر واحد يحتوي على أقل من \ (0.5 \) جم من الأملاح الذائبة. تتميز مياه البحر بملوحة ثابتة وتحتوي على متوسط ​​\ (35 \) جم من الأملاح لكل لتر.

بيئة الهواء الأرضي

إن بيئة الهواء الأرضية ، التي يتم إتقانها في مسار التطور بعد البيئة المائية ، أكثر تعقيدًا وتنوعًا ، ويسكنها كائنات حية أكثر تنظيماً.

معظم عامل مهمحياة الكائنات الحية التي تعيش هنا هي خصائص وتكوين المحيط الكتل الهوائية. لذا فإن كثافة الهواء أقل بكثير من كثافة الماء الكائنات الأرضيةالأنسجة الداعمة المتطورة بقوة - الهيكل العظمي الداخلي والخارجي. أشكال الحركة متنوعة للغاية: الجري ، والقفز ، والزحف ، والطيران ، وما إلى ذلك. الطيور وبعض أنواع الحشرات تطير في الهواء. تحمل التيارات الهوائية بذور النباتات والجراثيم والكائنات الحية الدقيقة.

الكتل الهوائية تتحرك باستمرار. يمكن أن تتغير درجة حرارة الهواء بسرعة كبيرة وعلى مساحات كبيرة ، لذلك فإن الكائنات الحية التي تعيش على الأرض لديها العديد من التكيفات لتحملها قطرات حادةدرجات الحرارة أو تجنبها.

ولعل أبرزها هو تطور ذوات الدم الحار ، الذي نشأ على وجه التحديد في بيئة الأرض والجو.
مهم للحياة النباتية والحيوانية التركيب الكيميائيالهواء (\ (78٪ \) نيتروجين ، \ (21٪ \) أكسجين ، \ (0.03٪ \) ثاني أكسيد الكربون). ثاني أكسيد الكربون ، على سبيل المثال ، هو أهم مادة خام لعملية التمثيل الضوئي. نيتروجين الهواء ضروري لتخليق البروتينات والأحماض النووية.

كمية بخار الماء في الهواء ( الرطوبة النسبية) يحدد شدة عمليات النتح في النباتات والتبخر من جلد بعض الحيوانات. الكائنات الحية التي تعيش في ظروف منخفضة الرطوبة لديها العديد من التكيفات لمنع فقدان الماء الشديد. على سبيل المثال ، تمتلك النباتات الصحراوية نظامًا جذريًا قويًا قادرًا على امتصاص الماء إلى النبات من عمق كبير. يخزن الصبار الماء في أنسجته ويستخدمه باعتدال. في العديد من النباتات ، للحد من التبخر ، يتم تحويل شفرات الأوراق إلى أشواك. تدخل العديد من الحيوانات الصحراوية في حالة سبات خلال الفترة الأكثر حرارة ، والتي يمكن أن تستمر عدة أشهر.

التربة - هذه هي الطبقة العليا من الأرض ، والتي تحولت نتيجة للنشاط الحيوي للكائنات الحية. هذا عنصر مهم ومعقد للغاية للمحيط الحيوي ، وثيق الصلة بأجزاءه الأخرى. حياة التربة غنية بشكل غير عادي. بعض الكائنات الحية تقضي حياتها كلها في التربة ، والبعض الآخر - جزء من حياتها. يوجد بين جزيئات التربة العديد من التجاويف التي يمكن ملؤها بالماء أو الهواء. لذلك ، يسكن التربة كائنات مائية ومتنفس الهواء. تلعب التربة دورًا مهمًا في الحياة النباتية.

تتحدد الظروف المعيشية في التربة إلى حد كبير بالعوامل المناخية ، وأهمها درجة الحرارة. ومع ذلك ، عندما تغرق في التربة ، تصبح تقلبات درجات الحرارة أقل وأقل ملحوظة: التغيرات في درجات الحرارة اليومية تتلاشى بسرعة ، ومع زيادة العمق ، تتغير درجات الحرارة الموسمية.

حتى في العمق الضحل في التربة ، يسود الظلام الدامس. بالإضافة إلى ذلك ، عندما تغرق في التربة ، ينخفض ​​محتوى الأكسجين ويزداد محتوى ثاني أكسيد الكربون. لذلك ، يمكن للبكتيريا اللاهوائية فقط أن تعيش على عمق كبير ، بينما في الطبقات العليا من التربة ، بالإضافة إلى البكتيريا والفطريات والأوليات والديدان المستديرة والمفصليات وحتى الحيوانات الكبيرة نسبيًا التي تصنع الممرات وتبني الملاجئ ، على سبيل المثال ، الشامات ، الزبابة ، والجرذان الخلدية ، بكثرة.

البيئة التي شكلتها الكائنات الحية نفسها

من الواضح أن ظروف الحياة داخل كائن حي آخر تتميز بثبات أكبر مقارنة بظروف البيئة الخارجية.

لذلك ، فإن الكائنات الحية التي تجد مكانًا لها في جسم النباتات أو الحيوانات غالبًا ما تفقد تمامًا الأعضاء والأنظمة اللازمة للأنواع التي تعيش بحرية. ليس لديهم أعضاء حسية متطورة أو أعضاء للحركة ، ولكن هناك تكيفات (غالبًا ما تكون متطورة جدًا) للحفاظ على جسم المضيف والتكاثر الفعال.

مصادر:

كامينسكي إيه إيه ، كريكسونوف إي إيه ، باشكنيك ف. مادة الاحياء. الصف 9 // DROFA
كامينسكي إيه إيه ، كريكسونوف إي إيه ، باشكنيك ف. مادة الاحياء. علم الأحياء العام (المستوى الأساسي) للصفوف 10-11 // DROFA

كان الماء منذ فترة طويلة ليس فقط شرط ضروريالحياة ، ولكن أيضًا موطن العديد من الكائنات الحية. لديها بعد ذلك خصائص فريدة من نوعهاالتي سنناقشها في مقالتنا.

الموائل المائية: مميزة

في كل موطن ، يتجلى عمل عدد من العوامل البيئية - الظروف التي يعيش فيها السكان أنواع مختلفة. بالمقارنة مع بيئات الأرض والهواء ، تتميز الموائل المائية (الصف الخامس يتعلم هذا الموضوع في الجغرافيا) بكثافة عالية وانخفاض ضغط محسوس. ها سمة مميزةهو محتوى أكسجين منخفض. تكيفت الحيوانات المائية ، التي تسمى hydrobionts ، مع الحياة في مثل هذه الظروف بطرق مختلفة.

المجموعات البيئية من hydrobionts

تتركز معظم الكائنات الحية في السماكة ، ويتم تجميعها في مجموعتين: العوالق والنيكتونية. الأول يشمل البكتيريا ، والطحالب الخضراء المزرقة ، وقنديل البحر ، والقشريات الصغيرة ، وما إلى ذلك. على الرغم من أن العديد منهم يستطيع السباحة بمفرده ، إلا أنهم غير قادرين على تحمل التيارات القوية. لذلك ، تتحرك الكائنات العوالق مع تدفق الماء. يتجلى التكيف مع البيئة المائية في صغر حجمها وثقلها النوعي الصغير ووجود نواتج مميزة.

تشمل الكائنات الحية النكتونية الأسماك ، الثدييات المائية. لا تعتمد على قوة واتجاه التيار وتتحرك بشكل مستقل في الماء. يتم تسهيل ذلك من خلال الشكل الانسيابي لجسمهم والزعانف المتطورة.

يتم تمثيل مجموعة أخرى من hydrobionts بواسطة peripheton. وتشمل الكائنات المائية التي ترتبط بالركيزة. هذه هي الإسفنج ، وبعض الطحالب ، على حافة الماء و البيئة الأرضية والجويةيعيش نيوستون. هذه الحشرات هي أساسًا حشرات مرتبطة بغشاء الماء.

خصائص الموائل المائية

إضاءة الخزانات

مرة اخرى الميزة الأساسيةالموائل المائية هي أنه مع العمق تقل كمية الطاقة الشمسية. لذلك ، لا يمكن للكائنات التي تعتمد حياتها على هذا المؤشر أن تعيش في أعماق كبيرة. بادئ ذي بدء ، يتعلق الأمر بالطحالب. أعمق من 1500 متر ، الضوء لا يخترق على الإطلاق. تمتلك بعض القشريات والجوف المعوية والأسماك والرخويات خاصية التلألؤ الحيوي. تنتج حيوانات أعماق البحار ضوءها عن طريق أكسدة الدهون. يستخدمون هذه الإشارات للتواصل مع بعضهم البعض.

ضغط المياه

بقوة خاصة مع الغمر ، هناك زيادة في ضغط الماء. عند ارتفاع 10 أمتار ، يزداد هذا المؤشر بفعل الغلاف الجوي. لذلك ، فإن معظم الحيوانات تتكيف فقط مع عمق وضغط معينين. على سبيل المثال ، تعيش الحلقات فقط في منطقة المد والجزر ، وينخفض ​​سمك السيلاكانث إلى 1000 متر.

حركة الكتل المائية

قد حركة الماء شخصية مختلفةوالأسباب. وبالتالي ، فإن التغيير في موقع كوكبنا بالنسبة للشمس والقمر يحدد وجود المد والجزر في البحار والمحيطات. تسبب قوة الجاذبية وتأثير الرياح التدفق في الأنهار. تلعب الحركة المستمرة للماء دورًا مهمًا في الطبيعة. يتسبب في حركات هجرة لمجموعات مختلفة من hydrobionts والغذاء ومصادر الأكسجين ، وهو أمر مهم بشكل خاص. الحقيقة هي أن محتوى هذا الغاز الحيوي في الماء أقل 20 مرة منه في بيئة الأرض والجو.

من أين يأتي الأكسجين في الماء؟ ويرجع ذلك إلى انتشار ونشاط الطحالب التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. نظرًا لأن عددها يتناقص مع العمق ، ينخفض ​​أيضًا تركيز الأكسجين. في الطبقات السفلية ، يكون هذا المؤشر ضئيلًا ويخلق ظروفًا لاهوائية تقريبًا. السمة الرئيسية للموئل المائي هي أن تركيز الأكسجين يتناقص مع زيادة الملوحة ودرجة الحرارة.

مؤشر الملوحة

يعلم الجميع أن المسطحات المائية عذبة ومالحة. المجموعة الأخيرة تشمل البحار والمحيطات. يتم قياس الملوحة في جزء في المليون. هذه هي كمية المواد الصلبة الموجودة في 1 جرام من الماء. يبلغ متوسط ​​ملوحة المحيطات 35 جزء في المليون. البحار الواقعة في قطبي كوكبنا هي الأقل معدلًا. هذا بسبب الذوبان الدوري للجبال الجليدية - كتل ضخمة مجمدة من المياه العذبة. البحر الميت هو الأكثر ملوحة على هذا الكوكب. لا تحتوي على أي نوع من الكائنات الحية. تقترب ملوحتها من 350 جزء في المليون. من عند العناصر الكيميائيةيسيطر الكلور والصوديوم والمغنيسيوم على الماء.

لذا ، فإن السمة الرئيسية للموئل المائي هي كثافته العالية ، ولزوجته ، واختلاف درجات الحرارة المنخفضة. تقتصر حياة الكائنات الحية ذات العمق المتزايد على كمية الطاقة الشمسية والأكسجين. يمكن لسكان الأحياء المائية ، الذين يطلق عليهم اسم hydrobionts ، التحرك مع تدفق المياه أو التحرك بشكل مستقل. للحياة في هذه البيئة ، لديهم عدد من التكيفات: وجود التنفس الخيشومي ، والزعانف ، وشكل الجسم الانسيابي ، ووزن الجسم النسبي الصغير ، ووجود نواتج مميزة.

الوكالة الفيدرالية للثروة السمكية

جامعة كامتشاتكا التقنية الحكومية FSEI VPO

قسم البيئة وإدارة الطبيعة

علم البيئة الانضباط

ملخص عن الموضوع

"البيئة المائية للحياة وتكيف الكائنات معها"

تم التحقق منه

مجموعة 11PZhb طالب أستاذ مشارك

سازونوف ب. ستوبنيكوفا ن.

بتروبافلوفسك كامتشاتسكي

مقدمة ………………………………………… .3

الخصائص العامة……………………...3- 4

المناطق البيئية للمحيطات ………… .4

الخصائص الرئيسية للبيئة المائية .....................5

· الكثافة ……………………………………… .5- 6

وضع الأكسجين ........................... 6-7

نظام الملح …………………………………… .7-8

ظروف درجة الحرارة ………………………. 8

الوضع الخفيف ………………………………… ..8- 9

تكيفات محددة للكائنات المائية ……… ..10-11

ميزات تكيف النبات مع البيئة المائية ……… 11-12

ملامح تكيف الحيوانات مع البيئة المائية …… ..12-14

المراجع ……………………………………………… 15

مقدمة

على كوكبنا ، أتقنت الكائنات الحية أربع بيئات رئيسية

موطن. كانت البيئة المائية هي الأولى التي نشأت و

انتشار الحياة. عندها فقط استولت الكائنات الحية

الأرض والجو ، خلقوا وسكنوا التربة وأصبحوا هم أنفسهم الرابع

بيئة محددةالحياة.

الماء كموطن له عدد من الخصائص المحددة ، مثل

كثافة عالية ، قطرات ضغط قوية ، محتوى منخفض

الأكسجين ، امتصاص قوي أشعة الشمس. بالإضافة إلى الخزانات و

تختلف أقسامهم الفردية في نظام الملح والسرعة الحالية ،

أيضًا خصائص التربة وطريقة تحلل المخلفات العضوية وما إلى ذلك.

لذلك ، جنبا إلى جنب مع التكيفات الخصائص العامةبيئتها المائية

يجب أيضًا أن يتم تكييف السكان مع مجموعة متنوعة من القطاع الخاص

الظروف.

تلقى جميع سكان البيئة المائية في علم البيئة اسم شائع

هيدروبيونتس.

تعيش Hydrobionts في المحيط العالمي والمياه القارية و

المياه الجوفية.

الخصائص العامة

يحتل الغلاف المائي كبيئة حياة مائية حوالي 71٪ من المساحة و 1/800 من الحجم العالم. وتتركز الكمية الرئيسية للمياه ، أكثر من 94٪ ، في البحار والمحيطات. في المياه العذبة للأنهار والبحيرات لا تزيد كمية المياه عن 0.016٪ من إجمالي حجم المياه العذبة.

في المحيط مع البحار المكونة له ، هناك منطقتان إيكولوجيتان مميزتان في المقام الأول: عمود الماء - السطح السطحي والقاع - البنتال. اعتمادًا على العمق ، يتم تقسيم المنطقة البنتالية إلى المنطقة الساحلية الفرعية - منطقة الانخفاض السلس في الأرض إلى عمق 200 متر ، ومنطقة الاستحمام - منطقة منحدر شديد والمنطقة السحيقة - منطقة قاع المحيط مع بمتوسط ​​عمق 3-6 كم. تسمى المناطق العميقة العميقة المقابلة لمنخفضات قاع المحيط (6-10 كم) بالمناطق السحيقة الفائقة. يُطلق على حافة الساحل ، التي تغمرها المياه أثناء ارتفاع المد ، اسم الساحل. يسمى جزء الساحل فوق مستوى المد والجزر ، المبلل برذاذ الأمواج ، بالمحيط الفائق.

تنقسم المياه المفتوحة للمحيط العالمي أيضًا إلى مناطق عمودية تتوافق مع المناطق البنتالية: ظاهري ، أعماق ، سحيق.

يعيش ما يقرب من 150000 نوع حيواني ، أو حوالي 7٪ من عددها الإجمالي ، و 10000 نوع نباتي (8٪) في البيئة المائية.

حصة الأنهار والبحيرات والمستنقعات ، كما ذكرنا سابقًا ، ضئيلة مقارنة بالبحار والمحيطات. ومع ذلك ، فإنها تخلق إمدادات المياه العذبة اللازمة للنباتات والحيوانات والبشر.

السمة المميزةالبيئة المائية هي قابليتها للتنقل ، خاصة في مجاري المياه والأنهار سريعة التدفق. في البحار والمحيطات ، لوحظت موجات مد وجزر وتيارات قوية وعواصف. في البحيرات ، يتحرك الماء تحت تأثير درجة الحرارة والرياح.

المناطق البيئية للمحيط العالمي

في أي خزان يمكن تمييز المناطق حسب الظروف. فى المحيط

جنبا إلى جنب مع البحار الموجودة فيه ، فإنهم يميزون ، أولا وقبل كل شيء ، اثنين

المناطق البيئية: أسماك السطح - العمود المائي والبنثال -

اعتمادًا على العمق ، ينقسم البنتال إلى المنطقة الساحلية الفرعية - مساحة الانخفاض التدريجي في الأرض إلى العمق

حوالي 200 متر ، باثيال - منطقة منحدر شديد الانحدار وسحيق

المنطقة - قاع المحيط بمتوسط ​​عمق 3-6 كم. أكثر من ذلك

المناطق العميقة من البنتال ، المقابلة لمنخفضات قاع المحيط ،

دعا فائقة. حافة الساحل ، التي غمرتها المياه أثناء ارتفاع المد ،

تسمى الساحل. جزء من الساحل فوق مستوى المد والجزر ، مبلل

رذاذ يسمى supralittoral.

من الطبيعي ، على سبيل المثال ، أن يعيش سكان الساحل الفرعي في ظروف

ضغط منخفض نسبيًا ، وأشعة الشمس أثناء النهار ، في كثير من الأحيان

كافي تغيرات مذهلةنظام درجة الحرارة. السكان

الأعماق السحيقة والسحيقة للغاية موجودة في الظلام ، مع

درجة حرارة ثابتة وضغط من عدة مئات ، وأحيانًا حوالي

آلاف الأجواء. لذلك ، إشارة واحدة فقط من أي منطقة

يسكن bentali نوع أو آخر من الكائنات الحية ، ويتحدث بالفعل عن كيفية القيام بذلك

يجب أن يكون لها خصائص بيئية عامة.

يُطلق على جميع سكان قاع المحيط اسم benthos. الكائنات الحية

أولئك الذين يعيشون في عمود الماء ، أو الأسماك السطحية ، ينتمون إلى البيلاجوس.

ينقسم السطح أيضًا إلى مناطق عمودية مقابلة في العمق

مناطق بنتالي: فوق سطح البحر ، أعماق البحار ، أعماق البحار. أدنى

يتم تحديد حدود المنطقة السطحية (لا تزيد عن 200 متر) عن طريق الاختراق

ما يكفي من ضوء الشمس لعملية التمثيل الضوئي. الخضر

لا يمكن أن توجد نباتات أعمق من هذه المناطق. في الشفق

الأعماق السحيقة والداكنة يسكنها فقط

الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات. تتميز المناطق البيئية المختلفة في

جميع أنواع المسطحات المائية الأخرى: البحيرات والمستنقعات والبرك والأنهار ، إلخ.

تنوع الكائنات المائية التي طورت كل هذه الموائل هو غاية في الأهمية

الخصائص الأساسية للبيئة المائية

1. كثافة الماء

هو العامل الذي يحدد ظروف الحركة الكائنات المائيةو

الضغط على أعماق مختلفة. بالنسبة للماء المقطر ، تكون الكثافة

1 جم / سم 3 عند +4 0 درجة مئوية. كثافة المياه الطبيعية المحتوية على مادة مذابة

الملح ، ربما أكثر ، حتى 1.35 جم / سم 3. يزداد الضغط مع

عمق جو واحد تقريبًا لكل 10 أمتار.

بسبب التدرج الحاد للضغط في المسطحات المائية ، hydrobionts بشكل عام

أكثر eurybatic مقارنة بالكائنات الأرضية.

بعض الأنواع ، موزعة على أعماق مختلفة ، تتحمل

الضغط من عدة إلى مئات من الأجواء.

ومع ذلك ، فإن العديد من سكان البحار والمحيطات هم نسبيًا من الجدار إلى الجدار و

محصورة في أعماق معينة. عادة ما تكون Stenobatnost مميزة

أنواع المياه الضحلة والعميقة.

تجعل كثافة الماء من الممكن الاعتماد عليه

مهم بشكل خاص للأشكال غير الهيكلية. دعم البيئة بمثابة شرط

تحوم في الماء ، والعديد من الكائنات المائية تتكيف بدقة مع هذا

نمط الحياة. يتم دمج الكائنات المعلقة ، العائمة في الماء في كائن خاص

المجموعة البيئية من العوالق المائية.

تتكون العوالق من طحالب وحيدة الخلية ، وحيدة الخلية ، وقنديل البحر ،

siphonophores ، ctenophores ، مجنح ومنقلب الرخويات ، مختلفة

القشريات الصغيرة ويرقات الحيوانات القاعية والكافيار وزريعة الأسماك وغيرها

آخر. الكائنات الحية العوالق لها العديد من التكيفات المماثلة ،

زيادة طفوها ومنع الاستقرار في القاع. لمثل

التكيفات تشمل: 1) زيادة عامة في سطح الجسم ل

بسبب تصغير الحجم ، التسطيح ، الاستطالة ، التطور

العديد من النتوءات والشعيرات ، مما يزيد من الاحتكاك بالمياه ؛ 2)

تنخفض الكثافة بسبب تقلص الهيكل العظمي والتراكم في الجسم

الدهون ، فقاعات الغاز ، إلخ.

تحوم العوالق النباتية وحيدة الخلية من الطحالب بشكل سلبي في الماء ،

معظم الحيوانات العوالق قادرة على السباحة النشطة ، ولكن

ضمن حدود محدودة. الكائنات العوالق لا يمكن التغلب عليها

التيارات وتحملها لمسافات طويلة. أنواع كثيرة

ومع ذلك ، فإن العوالق الحيوانية قادرة على الهجرة العمودية في السماكة

الماء لعشرات ومئات الأمتار ، بسبب الحركة النشطة و

وتنظيم طفو جسده. مجموعة متنوعة خاصة

العوالق هي المجموعة البيئية لسكان نيوستون

فيلم سطح الماء عند الحدود مع الهواء.

تؤثر كثافة ولزوجة الماء بشكل كبير على إمكانية النشط

سباحة. الحيوانات القادرة على السباحة السريعة والتغلب على القوة

يتم دمج التيارات في المجموعة البيئية لنيكتون. مندوب

أسماك نيكتون والحبار والدلافين. حركة سريعة في عمود الماء

ممكن فقط في وجود شكل جسم انسيابي ومتطور للغاية

عضلات. تم تطوير شكل الطوربيد بشكل جيد

السباحين ، بغض النظر عن انتماءهم المنهجي وطريقتهم

الحركة في الماء: رد الفعل ، بسبب انحناء الجسم ، باستخدام

الأطراف.

2. وضع الأكسجين

معامل انتشار الأكسجين في الماء أقل بحوالي 320 ألف مرة ،

من الهواء ، ولا يتجاوز محتواها الإجمالي 10 مل في 1 لتر

الماء ، وهذا أقل 21 مرة مما هو عليه في الغلاف الجوي. لذلك ، ظروف التنفس

hydrobionts أكثر تعقيدًا. يدخل الأكسجين الماء عند

ويرجع ذلك أساسًا إلى نشاط التمثيل الضوئي للطحالب وانتشارها

من الجو. لذلك ، عادةً ما تكون الأملاح العلوية لعمود الماء أكثر ثراءً

الأكسجين من السفلية. مع زيادة درجة حرارة الماء والملوحة

ينخفض ​​تركيز الأكسجين. في طبقات كثيفة السكان

البكتيريا والحيوانات ، يمكن إنشاء نقص حاد في الأكسجين

بسبب زيادة الاستهلاك.

ضمن الحياة المائيةالعديد من الأنواع التي يمكن أن تتسامح على نطاق واسع

الغياب (euryoxybionts). في الوقت نفسه ، هناك عدد من الأنواع مختزلة

لا يمكن أن توجد إلا إذا كان تشبع الماء مرتفعًا بدرجة كافية

الأكسجين. العديد من الأنواع قادرة ، مع نقص الأكسجين ، على الوقوع فيها

حالة غير نشطة من anoxybiosis وبالتالي تجربة

فترة سيئة.

يتم استنشاق hydrobionts إما من خلال سطح الجسم ،

أو من خلال الأعضاء المتخصصة الخياشيم والرئتين والقصبة الهوائية.

في هذه الحالة ، يمكن أن تكون الأغطية بمثابة جهاز تنفسي إضافي. اذا كان

يحدث تبادل الغازات من خلال تكامل الجسم ، فهي رقيقة جدًا. نفس

تم تسهيله أيضًا من خلال زيادة مساحة السطح. يتم تحقيق ذلك خلال

تطور الأنواع عن طريق تكوين نواتج مختلفة ، تسطيح ،

استطالة، انخفاض عامأحجام الجسم. بعض أنواع

نقص الأكسجين يغير بنشاط حجم سطح الجهاز التنفسي.

العديد من الحيوانات المستقرة وغير النشطة تجدد الماء من حولها ،

إما عن طريق خلق تياره الموجه ، أو عن طريق الحركات التذبذبية

المساعدة في خلطها.

بعض الأنواع لديها مزيج من الماء والهواء

عمليه التنفس. عادة ما تحتفظ الحيوانات المائية الثانوية بالتنفس الجوي

أكثر ملاءمة بنشاط وبالتالي تحتاج إلى اتصالات مع

بيئة الهواء.

يؤدي نقص الأكسجين في الماء في بعض الأحيان إلى كارثة

لظواهر الموت المصحوبة بموت العديد من الكائنات المائية.

غالبًا ما يحدث التجمد الشتوي بسبب التكوين على سطح المسطحات المائية

الجليد ووقف التلامس مع الهواء ؛ ارتفاع درجة حرارة الصيف

الماء وما يترتب على ذلك من انخفاض في قابلية ذوبان الأكسجين. زامورا

تحدث في كثير من الأحيان في البرك والبحيرات والأنهار. أقل في كثير من الأحيان يتجمد

تجري في البحار. بالإضافة إلى نقص الأكسجين ، يمكن أن تكون الوفيات

بسبب زيادة تركيز غازات الميثان السامة في الماء ،

كبريتيد الهيدروجين وغيره من المواد الناتجة عن التحلل

المواد العضوية في قاع المسطحات المائية.

3. وضع الملح

الحفاظ على التوازن المائي للهيدروبيونات له خصائصه الخاصة. اذا كان

بالنسبة للحيوانات والنباتات الأرضية ، من الأهمية بمكان توفير الجسم

الماء في ظروف نقصه ، فلا يقل أهمية بالنسبة للهيدروبيونات

الحفاظ على كمية معينة من الماء في الجسم مع فائضها

بيئة. يؤدي الكثير من الماء في الخلايا إلى

التغيرات في الضغط الاسموزي فيها وتعطيل أهمها الحيوية

معظم الحياة المائية عبارة عن تسمم أسموزي: الضغط الاسموزي

في أجسامهم يعتمد على ملوحة المياه المحيطة. لذلك ، من أجل

hydrobionts الطريقة الرئيسية للحفاظ على توازن الملح الخاص بهم

تجنب الموائل ذات الملوحة غير المناسبة. أشكال المياه العذبة

لا يمكن أن توجد في البحار ، البحار لا تتسامح مع تحلية المياه. اذا كان

الملوحة عرضة للتغيير ، تتحرك الحيوانات بحثًا عنها

بيئة مواتية. الفقاريات ، جراد البحر العالي ، الحشرات و

اليرقات التي تعيش في الماء هي أنواع متجانسة ،

الحفاظ على ضغط أسموزي ثابت في الجسم ، بغض النظر عن

تركيز الملح في الماء.

في أنواع المياه العذبة ، تكون عصائر الجسم مفرطة التوتر فيما يتعلق بـ

بيئة. إنهم مهددون بالسقي المفرط ، إن لم يكن كذلك

تعيق أو تفشل في إزالة الماء الزائد من الجسم. في

في أبسطها ، يتم تحقيق ذلك من خلال عمل فجوات إفرازية ، في

الكائنات متعددة الخلايا عن طريق إزالة الماء من خلال نظام الإخراج. بعض

تفرز الأهداب كل 2-2.5 دقيقة كمية من الماء تساوي الحجم

هيئة. تنفق الخلية الكثير على "ضخ" المياه الزائدة.

طاقة. مع زيادة الملوحة ، يتباطأ عمل الفجوات.

إذا كان الماء مفرط التوتر بالنسبة لجسم عصائر hydrobionts ، فإنها

يهدد بالجفاف نتيجة الخسائر التناضحية. الدفاع من

يحدث الجفاف عن طريق زيادة تركيز الأملاح أيضًا في الجسم

هيدروبيونتس. يتم منع الجفاف عن طريق عدم نفاذ الماء

أغلفة كائنات متجانسة من الثدييات والأسماك وجراد البحر العالي ،

الحشرات المائية ويرقاتها. العديد من الأنواع التسممية

الذهاب إلى حالة غير نشطة من anabiosis نتيجة لنقص المياه

في الجسم مع زيادة الملوحة. هذه سمة من سمات الأنواع التي تعيش فيها

برك من مياه البحر وعلى الساحل: الدوارات ، والجلد ، والهدب ،

بعض القشريات ، إلخ. سبات الملح وسيلة للبقاء على قيد الحياة

فترات غير مواتية في ظروف متغيرة ملوحة المياه.

الأنواع الحقيقية الملحية قادرة على العيش في حالة نشطة

في كل من المياه العذبة والمالحة ، بين الأحياء المائية ، ليس كذلك

كثيرا. هذه هي الأنواع التي تعيش في مصبات الأنهار ومصبات الأنهار وغيرها

المسطحات المائية قليلة الملوحة.

4. نظام درجة حرارة الخزانات

أكثر استقرارًا من الأرض. يتعلق الأمر بالخصائص الفيزيائية.

الماء ، وخاصة السعة الحرارية النوعية العالية ، بسبب ذلك

لا يسبب استلام أو إطلاق كمية كبيرة من الحرارة

تغيرات مفاجئة للغاية في درجة الحرارة. سعة التقلبات السنوية

لا تزيد درجة الحرارة في الطبقات العليا من المحيط عن 10-15 درجة مئوية ، في

المسطحات المائية القارية 30-35 0 درجة مئوية. تختلف الطبقات العميقة من المياه

ثبات درجة الحرارة. المتوسط ​​السنوي في المياه الاستوائية

درجة حرارة الطبقات السطحية +26 ... + 27 0 درجة مئوية ، في الطبقات القطبية حوالي 0 0 درجة مئوية

و تحت. وبالتالي ، في الخزانات هناك أهمية كبيرة

مجموعة متنوعة من ظروف درجات الحرارة. بين الطبقات العليا من الماء

أعربت فيها عن التقلبات الموسمية في درجات الحرارة وانخفاض فيها

النظام الحراري ثابت ، وهناك منطقة قفزة في درجة الحرارة ، أو

خط حراري. يكون الخط الحراري أكثر وضوحًا في بحر دافئأين أقوى

فرق درجات الحرارة بين المياه الخارجية والعميقة.

بسبب نظام درجة حرارة الماء أكثر استقرارا بين

hydrobionts إلى حد أكبر بكثير من بين سكان الأرض ،

stenothermy شائع. تم العثور على الأنواع Eurythermal بشكل رئيسي

في المسطحات المائية القارية الضحلة وفي سواحل البحار في أعالي و

خطوط العرض المعتدلة ، حيث تكون التقلبات اليومية والموسمية كبيرة

درجة الحرارة.

5. نظام خفيف من الخزانات

يوجد ضوء أقل بكثير في الماء منه في الهواء. جزء من الوقوع

ينعكس سطح خزان الأشعة في الهواء. مواضيع التفكير

أقوى كلما انخفض موقع الشمس ، لذلك يكون اليوم تحت الماء أقصر من

على الأرض. الانخفاض السريع في كمية الضوء مع العمق يرجع إلى

عن طريق امتصاصه بالماء. أشعة مع طول مختلفيتم امتصاص الأمواج

بشكل غير متساو: تختفي الألوان الحمراء بالفعل بالقرب من السطح ، بينما

تخترق الخضر الزرقاء أعمق بكثير. تعميق الغسق

أولاً أخضر ، ثم أزرق ، وأزرق وأزرق بنفسجي ،

أخيرًا تفسح المجال للظلام الدائم. يستبدلون بعضهم البعض وفقًا لذلك.

مع أعماق الطحالب الخضراء والبنية والحمراء المتخصصة في

التقاط الضوء بأطوال موجية مختلفة. يتغير لون الحيوانات مع العمق بنفس الطريقة.

سكان الساحل و

مناطق المد والجزر. العديد من الكائنات الحية العميقة ، مثل الكهوف ، لا تفعل ذلك

أصباغ. ينتشر اللون الأحمر في منطقة الشفق.

لون مكمل للضوء الأزرق البنفسجي

هذه الأعماق. يتم امتصاص أشعة اللون التكميلية بشكل كامل

هيئة. هذا يسمح للحيوانات بالاختباء من الأعداء ، مثل اللون الأحمر

يُنظر إلى الضوء الأزرق البنفسجي على أنه أسود.

كلما كان امتصاص الضوء أقوى ، كلما قلت شفافية الماء

يعتمد على كمية الجسيمات العالقة فيه. الشفافية

يتميز بالعمق الأقصى الذي لا يزال مرئيًا عن قصد

قرص تنازلي أبيض يبلغ قطره حوالي 20 سم (قرص Secchi).

تكيفات محددة من hydrobionts

طرق توجيه الحيوانات في البيئة المائية

العيش في الشفق المستمر أو الظلام يحد بشدة

احتمالات التوجه البصري للهيدروبيونتس. بسبب الصوم

توهين أشعة الضوء في الماء حتى أصحابها متطورين

يتم توجيه أعضاء الرؤية بمساعدتهم فقط على مسافة قريبة.

ينتقل الصوت في الماء أسرع منه في الهواء. قم بالتركيز على

يتم تطوير الصوت بشكل عام في Hydrobionts بشكل أفضل من المرئي. عدد من الأنواع

تلتقط حتى الاهتزازات منخفضة التردد (الأشعة تحت الصوتية) ،

ناشئة عن تغير في إيقاع الأمواج ، وتنزل مقدمًا

قبل عاصفة من الطبقات السطحية إلى الطبقات العميقة. كثير

سكان المسطحات المائية الثدييات والأسماك والرخويات والقشريات نفسها

تنبعث منها أصوات. تقوم القشريات بذلك عن طريق الاحتكاك ببعضها البعض.

اجزاء مختلفةهيئة؛ الأسماك بمساعدة المثانة ، البلعوم

الأسنان والفكين وأشعة الزعانف الصدرية وبطرق أخرى. يبدو

غالبًا ما يتم استخدام الإشارات للعلاقات غير المحددة

على سبيل المثال ، للتوجيه في العبوة ، وجذب الأفراد من الجنس الآخر ، و

تطورت بشكل خاص بين سكان المياه الموحلة والأعماق الشاسعة الذين يعيشون فيها

يبحث عدد من hydrobionts عن الطعام والتنقل بمساعدة

تحديد الموقع بالصدى هو تصور انعكاس الموجات الصوتية. يدرك الكثير

تنعكس النبضات الكهربائية ، وتنتج تصريفات عند السباحة

تردد مختلف. من المعروف أن حوالي 300 نوع من الأسماك قادرة على التوليد

الكهرباء واستخدامها للتوجيه والإشارات. صف

تستخدم الأسماك الحقول الكهربائية أيضًا للدفاع والهجوم.

للتوجيه في العمق ، يتم استخدام تصور الضغط الهيدروستاتيكي. يتم تنفيذه بمساعدة الكيسات الساكنة وغرف الغاز و

أعضاء أخرى.

أقدم طريقة مشتركة بين الجميع الحيوانات المائية,

تصور كيمياء البيئة. المستقبلات الكيميائية للعديد من hydrobionts لها

حساسية شديدة. في هجرات الألف كيلومتر ،

التي تعتبر من سمات العديد من أنواع الأسماك ، فهي موجهة بشكل أساسي

عن طريق الروائح ، بدقة مذهلة في العثور على مناطق التكاثر أو

الترشيح كنوع من الطعام

بعض الكائنات المائية لها طبيعة خاصة في التغذية.

إجهاد أو ترسيب جزيئات المادة العضوية المعلقة في الماء

الأصل والعديد من الكائنات الصغيرة. من هنا

الطعام الذي لا يتطلب نفقات كبيرة من الطاقة بحثًا عن الفريسة ،

سمة من سمات الرخويات الصفائحية الخيشومية ، وشوكيات الجلد اللاطئة ،

متعدد الأشواك ، بريوزوان ، أسكيديا ، قشريات بلانكتونية وغيرها. الحيوانات

تلعب مغذيات الفلتر دورًا مهمًا في المعالجة البيولوجية للمسطحات المائية.

المنطقة الساحلية من المحيط غنية بشكل خاص بتراكمات التصفية

الكائنات الحية ، يعمل كنظام تطهير فعال.

خصائص التكيف مع الحياة في تجفيف الخزانات

هناك العديد من المسطحات المائية الضحلة المؤقتة على الأرض ،

تنشأ بعد فيضان الأنهار والأمطار الغزيرة وذوبان الجليد وما إلى ذلك. في

هذه الخزانات ، على الرغم من قصر وجودها ، تستقر

مختلف hydrobionts. السمات المشتركةالسكان

حمامات التجفيف هي القدرة على الاستسلام في وقت قصير

تعدد النسل ويتحمل فترات طويلة بدون ماء.

في الوقت نفسه ، يختبئ ممثلو العديد من الأنواع في الطمي ، ويتحولون إلى

حالة من انخفاض النشاط الحيوي لمرض hypobiosis. العديد من الأنواع الصغيرة

تشكل الأكياس المقاومة للجفاف. يمر الآخرون

فترة غير مواتية في مرحلة بيض شديد المقاومة. بعض الأنواع

تجفيف المسطحات المائية له قدرة فريدة على التجفيف حتى

حالة الفيلم ، وعند ترطيبه ، استأنف النمو والتطور.

اللدونة البيئيةهو منظم مهم لتوزيع الكائنات الحية. يتم توزيع Hydrobionts ذات اللدونة البيئية العالية على نطاق واسع ، على سبيل المثال ، elodea. مثال معاكس ، الجمبري المالح الذي يعيش في خزانات صغيرة بمياه شديدة الملوحة ، هو ممثل ستينوهالين نموذجي مع مرونة بيئية ضيقة. فيما يتعلق بالعوامل الأخرى ، فهي تتمتع بمرونة كبيرة وهي شائعة جدًا في المسطحات المائية المالحة.

تعتمد اللدونة البيئية على عمر ومرحلة تطور الكائن الحي. على سبيل المثال ، رخويات بطنيات الأرجل البحرية Littorina في حالتها البالغة عند انخفاض المد والجزر تكون يوميًا بدون ماء لفترة طويلة ، لكن يرقاتها تقود أسلوب حياة بلانكتوني ولا يمكنها تحمل الجفاف.

ملامح تكيف النبات مع البيئة المائية

النباتات المائية لها اختلافات كبيرة عن الكائنات الحية النباتية الأرضية. نعم القدرة نباتات مائيةتمتص الرطوبة والأملاح المعدنية مباشرة من بيئةتنعكس في تنظيمهم المورفولوجي والفسيولوجي. من سمات النباتات المائية التطور الضعيف للأنسجة الموصلة ونظام الجذر. يعمل نظام الجذر بشكل أساسي على الارتباط بالركيزة تحت الماء ولا يؤدي وظائف التغذية المعدنية وإمدادات المياه ، كما هو الحال في النباتات الأرضية. يتم تغذية النباتات المائية من خلال سطح الجسم بالكامل. تسمح الكثافة الكبيرة للماء للنباتات بالعيش بكامل سمكها. النباتات السفلية التي تعيش في طبقات مختلفة وتقود أسلوب حياة عائم لها ملاحق خاصة لذلك ، مما يزيد من قابليتها للطفو وتسمح لها بالبقاء في حالة تعليق. تحتوي النباتات المائية العالية على أنسجة ميكانيكية ضعيفة التطور. يوجد في أوراقها وسيقانها وجذورها تجاويف بين الخلايا تحمل الهواء تزيد من خفة وطفو الأعضاء المعلقة في الماء وتطفو على السطح ، مما يساهم أيضًا في غسل الخلايا الداخلية بالماء بالأملاح والغازات المذابة فيه. تتميز النباتات المائية بسطح كبير من الأوراق بحجم إجمالي صغير من النبات ، مما يوفر لها تبادلًا مكثفًا للغازات مع نقص الأكسجين والغازات الأخرى المذابة في الماء.

طور عدد من الكائنات المائية تنوعًا ، أو شغفًا متغايرًا. لذلك ، في السالفينيا ، توفر الأوراق المغمورة التغذية المعدنية ، وتوفر الأوراق العائمة التغذية العضوية.

من السمات المهمة لتكييف النباتات للعيش في البيئة المائية أن الأوراق المغمورة في الماء تكون عادةً رقيقة جدًا. في كثير من الأحيان ، يوجد الكلوروفيل فيها في خلايا البشرة ، مما يساهم في زيادة شدة التمثيل الضوئي في الإضاءة المنخفضة. يتم التعبير عن هذه السمات التشريحية والصرفية بشكل أكثر وضوحًا في الطحالب المائية ، فاليسنيريا ، والأعشاب البركانية.

الحماية ضد النض أو النض من خلايا الملح المعدنية في النباتات المائية هي إفراز المخاط بواسطة خلايا خاصة وتكوين الأديم الباطن من الخلايا ذات الجدران السميكة على شكل حلقة.

تتسبب درجة الحرارة المنخفضة نسبيًا في البيئة المائية في موت الأجزاء الخضرية من النباتات المغمورة في الماء بعد تكوين براعم الشتاء واستبدال الأوراق الصيفية الرقيقة السفلية بأوراق شتوية أقصر وأصلب. درجة حرارة منخفضةيؤثر الماء سلبًا على الأعضاء التوليدية للنباتات المائية ، كما أن كثافته العالية تعوق نقل حبوب اللقاح. في هذا الصدد ، تتكاثر النباتات المائية بشكل مكثف بوسائل نباتية. تحمل معظم النباتات العائمة والمغمورة سيقانها المزهرة في الهواء وتتكاثر جنسيًا. يتم نقل حبوب اللقاح بواسطة الرياح والتيارات السطحية. تتشتت الثمار والبذور التي تتشكل أيضًا بواسطة التيارات السطحية. هذه الظاهرة تسمى هيدروكلوري. لا يشمل Hydrochorus النباتات المائية فحسب ، بل يشمل أيضًا العديد من النباتات الساحلية. تتمتع ثمارها بقدرة عالية على الطفو ، وتبقى في الماء لفترة طويلة ولا تفقد قدرتها على الإنبات. على سبيل المثال ، تحمل المياه ثمار وبذور رأس السهم ، والسوساك ، والتشستوخا. يتم وضع ثمار العديد من الرواسب في أكياس هوائية خاصة وتحملها التيارات المائية.

ملامح تكيف الحيوان مع البيئة المائية

في الحيوانات التي تعيش في البيئة المائية ، بالمقارنة مع النباتات ، تكون السمات التكيفية أكثر تنوعًا ، فهي تشمل مثل التشريحية والصرفية والسلوكية ، إلخ.

الحيوانات التي تعيش في عمود الماء ، أولاً وقبل كل شيء ، لديها تكيفات تزيد من طفوها وتسمح لها بمقاومة حركة المياه والتيارات. تطور هذه الكائنات تكيفات تمنعها من الصعود إلى عمود الماء أو تقلل من قدرتها على الطفو ، مما يسمح لها بالبقاء في القاع ، بما في ذلك المياه سريعة التدفق.

في الأشكال الصغيرة التي تعيش في عمود الماء ، هناك انخفاض في التكوينات الهيكلية. لذلك ، في البروتوزوا (radiolaria) ، تكون الأصداف مسامية ، وإبر الصوان للهيكل العظمي مجوفة من الداخل. تنخفض الكثافة النوعية للكتينوفورات وقنديل البحر بسبب وجود الماء في الأنسجة. يساهم تراكم قطرات الدهون في الجسم في زيادة الطفو. لوحظ تراكمات كبيرة من الدهون في بعض القشريات والأسماك والحيتانيات. يتم تقليل الثقل النوعي للجسم وبالتالي زيادة الطفو بواسطة مثانات السباحة المليئة بالغاز التي تمتلكها العديد من الأسماك. Siphonophores لها تجاويف هوائية قوية.

بالنسبة للحيوانات التي تطفو بشكل سلبي في عمود الماء ، ليس فقط انخفاض الكتلة هو سمة مميزة ، ولكن أيضًا زيادة في سطح معين من الجسم. هذا يرجع إلى حقيقة أنه كلما زادت لزوجة الوسيط وزادت مساحة السطح المحددة لجسم الكائن الحي ، كلما كان غرقه في الماء أبطأ. في الحيوانات ، يتم تسطيح الجسم ، المسامير ، النتوءات ، تتشكل الزوائد عليه ، على سبيل المثال ، في الأسواط ، الراديولاريا.

تستخدم مجموعة كبيرة من الحيوانات التي تعيش في المياه العذبة التوتر السطحي للماء عند الحركة. تتدفق حشرات سترايدر المائية ، والخنافس الدوامية ، وما إلى ذلك بحرية على سطح الماء. تسبب المفصليات التي تلامس الماء مع نهاية أطرافها المغطاة بشعر طارد للماء تشوه سطحها مع تكوين هلالة مقعرة. عندما تكون قوة الرفع الموجهة لأعلى أكبر من كتلة الحيوان ، فإن الأخير سيبقى على الماء بسبب التوتر السطحي.

وبالتالي ، فإن الحياة على سطح الماء ممكنة للحيوانات الصغيرة نسبيًا ، حيث تزداد الكتلة مع زيادة حجم المكعب ، ويزداد التوتر السطحي كقيمة خطية.

يتم ممارسة السباحة النشطة في الحيوانات بمساعدة الأهداب ، الأسواط ، ثني الجسم ، بطريقة نفاثة بسبب طاقة نفاثة الماء المقذوفة. وصل الوضع النفاث للحركة إلى أقصى حد له في رأسيات الأرجل.

غالبًا ما يكون للحيوانات الكبيرة أطرافًا متخصصة (زعانف ، زعانف) ، أجسامها مبسطة ومغطاة بالمخاط.

فقط في البيئة المائية غير متحركة ، مما يؤدي إلى نمط حياة مرتبط ، والحيوانات. هذه هي الزوائد اللحمية والشعاب المرجانية وزنابق البحر وذوات الصدفتين وما إلى ذلك ، وتتميز بشكل جسم غريب وطفو خفيف (كثافة الجسم أكبر من كثافة الماء) وأجهزة خاصة للتثبيت على الركيزة.

الحيوانات المائية هي في الغالب شديدة الحرارة. في الحرارة المتجانسة (الحيتانيات ، الأقدام) ، تتشكل طبقة كبيرة من الدهون تحت الجلد ، والتي تؤدي وظيفة العزل الحراري.

تتميز حيوانات أعماق البحار بسمات تنظيمية محددة: اختفاء الهيكل العظمي الكلسي أو تطوره الضعيف ، وزيادة حجم الجسم ، وغالبًا ما يكون هناك انخفاض في أعضاء الرؤية ، وزيادة في تطور المستقبلات اللمسية ، إلخ.

يتم توفير الضغط الاسموزي والحالة الأيونية للمحاليل في جسم الحيوانات من خلال آليات معقدة لاستقلاب الماء والملح. الطريقة الأكثر شيوعًا للحفاظ على ضغط تناضحي ثابت هي إزالة المياه الواردة بانتظام بمساعدة الفجوات النابضة والأعضاء المفرزة. لذا، أسماك المياه العذبةتتم إزالة الماء الزائد عن طريق العمل المتزايد لنظام الإخراج ، ويتم امتصاص الأملاح من خلال خيوط الخياشيم. أسماك البحراضطر إلى تجديد إمدادات المياه وبالتالي الشرب مياه البحر، والأملاح الزائدة التي تأتي مع الماء تفرز من الجسم من خلال الخيوط الخيشومية.

عدد من الكائنات المائية لها طبيعة خاصة للتغذية - هذا هو غربلة أو ترسيب الجزيئات ذات الأصل العضوي المعلقة في الماء ، والعديد من الكائنات الصغيرة. لا تتطلب طريقة التغذية هذه الكثير من الطاقة للبحث عن الفريسة وهي نموذجية للرخويات اللامينية ، وشوكيات الجلد اللاطئة ، والزقديات ، والقشريات العوالق ، وغيرها. تلعب الحيوانات التي تتغذى بالترشيح دورًا مهمًا في التنقية البيولوجية للمسطحات المائية.

بسبب التوهين السريع لأشعة الضوء في الماء ، فإن الحياة في الشفق أو الظلام المستمر تحد بشكل كبير من إمكانيات التوجه البصري للكائنات المائية. ينتقل الصوت في الماء أسرع منه في الهواء ، ولهيدروبيونتات اتجاه صوت أفضل من التوجيه البصري. أنواع منفصلةالتقاط الفوق صوتيات. تخدم الإشارات الصوتية في المقام الأول العلاقات غير المحددة: التوجه في قطيع ، وجذب الأفراد من الجنس الآخر ، وما إلى ذلك. فالحيتانيات ، على سبيل المثال ، تبحث عن الطعام وتتنقل باستخدام تحديد الموقع بالصدى - إدراك الموجات الصوتية المنعكسة. مبدأ محدد موقع الدلافين هو إصدار موجات صوتية تنتشر أمام الحيوان السباح. عند مواجهة عقبة ، مثل سمكة ، تنعكس الموجات الصوتية وتعود إلى الدلفين ، الذي يسمع الصدى الناشئ وبالتالي يكتشف الجسم الذي يتسبب في انعكاس الصوت.

من المعروف أن حوالي 300 نوع من الأسماك قادرة على توليد الكهرباء واستخدامها للتوجيه والإشارات. صف من الأسماك ( اللادغة الكهربائية، ثعبان البحر الكهربائي) تستخدم الحقول الكهربائية للدفاع والهجوم.

تتميز الكائنات المائية بالطريقة القديمة للتوجيه - إدراك كيمياء البيئة. تعتبر المستقبلات الكيميائية للعديد من الكائنات المائية (السلمون والأنقليس) شديدة الحساسية. في آلاف الكيلومترات من الهجرة ، وجدوا أماكن للتكاثر والتغذية بدقة مذهلة.

فهرس

1. Akimova T.A. علم البيئة / T.A. أكيموفا ، ف. هاسكين م: UNITI ، 1998

2. Odum Yu. البيئة العامة / Yu. Odum M: Mir. 1986

3 - ستيبانوفسكيخ أ. علم البيئة / أ. Stepanovskikh M: UNITI - 2001

4. البيئية قاموس موسوعي. م: "نووسفير" ، 1999

وفقًا للفرضيات الحديثة حول أصل الحياة ، من المقبول عمومًا أن البيئة الأولية التطورية على كوكبنا كانت على وجه التحديد البيئة المائية. تأكيد العبارات المقبولة هو أن تركيز الأكسجين والكالسيوم والبوتاسيوم والصوديوم والكلور في دمنا قريب من تركيزه في مياه المحيط.

الموائل المائية

في تكوينه ، بالإضافة إلى محيط البحر، وتشمل جميع الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية. وهذه الأخيرة بدورها مصدر غذاء للأنهار والبحيرات والبحار. وبالتالي ، فإن دورة المياه في الطبيعة هي القوة الدافعة للغلاف المائي ومصدر مهم للمياه العذبة على الأرض.

بناءً على ما سبق ، يجب تقسيم الغلاف المائي إلى:

• السطح (يشمل الغلاف المائي السطحي البحار والمحيطات والبحيرات والأنهار والمستنقعات والأنهار الجليدية وما إلى ذلك) ؛
• تحت الارض.

السمة الرئيسية للغلاف المائي السطحي هي أنه لا يشكل طبقة متصلة ، ولكنه في نفس الوقت يحتل مساحة كبيرة - 70.8٪ من سطح الأرض.

يتم تمثيل تكوين الغلاف المائي تحت الأرض بالمياه الجوفية. يبلغ الحجم الإجمالي لاحتياطيات المياه على الأرض حوالي 1370 مليون كيلومتر مكعب ، يتركز حوالي 94٪ منها في المحيط ، و 4.12٪ في المياه الجوفية ، و 1.65٪ في الأنهار الجليدية ، وأقل من 0.02٪ من المياه موجودة في البحيرات والأنهار.

في الغلاف المائي ، بناءً على الظروف المعيشية للكائنات الحية ، يتم تمييز المناطق التالية:

• pelagial - عمود مائي وأسفل قاع ؛
• في المنحنى ، اعتمادًا على العمق ، يتميز السواحل - مساحة زيادة تدريجية في العمق تصل إلى 200 متر ؛
• باثيال - منحدر سفلي
• أعماق - قاع محيطي ، يصل عمقه إلى 6 كم ؛
• فوق السطحية ، ممثلة بانخفاضات قاع المحيطات ؛
• ساحلي ، يمثل حافة الساحل تغمره الفيضانات بانتظام أثناء المد العالي والجفاف بسبب انخفاض المد ؛ وشبه الساحلية ، والتي تمثل جزءًا من الساحل مبللًا برذاذ الأمواج.

وفقًا لنوع الموائل وأسلوب الحياة ، تنقسم الكائنات الحية التي تعيش في الغلاف المائي إلى المجموعات التالية:

1. Pelagos - مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في عمود الماء. من بين البيلاجوس ، تتميز العوالق - مجموعة من الكائنات الحية تشمل النباتات (العوالق النباتية) والحيوانات (العوالق الحيوانية) ، والتي لا تستطيع الحركة المستقلة في عمود الماء وتتحرك بواسطة التيارات ، وكذلك النيكتون - مجموعة من الكائنات الحية الكائنات الحية القادرة على الحركة المستقلة في عمود الماء (الأسماك ، المحار ، إلخ).
2. benthos - مجموعة من الكائنات الحية تعيش في القاع وفي الأرض. في المقابل ، ينقسم القاع إلى نباتات نباتية ، ممثلة بالطحالب والنباتات العليا ، و zoobenthos ( نجوم البحروالقشريات والرخويات وما إلى ذلك).

العوامل البيئية في الموائل المائية

الأساسية العوامل البيئيةفي الموائل المائية ، يتم تمثيلهم بالتيارات والأمواج ، التي تعمل بلا توقف تقريبًا. فهي قادرة على أن يكون لها تأثير غير مباشر على الكائنات الحية عن طريق تغيير التركيب الأيوني للماء ، وتمعدنه ، والذي بدوره يساهم في تغيير تركيزات المغذيات. بالنسبة للتأثير المباشر للعوامل المذكورة أعلاه ، فإنها تساهم في تكيف الكائنات الحية مع التدفق. لذلك ، على سبيل المثال ، الأسماك التي تعيش في المياه الهادئة لها جسم مسطح من الجانبين (الدنيس) ، بينما في الأسماك السريعة يكون مستديرًا في المقطع العرضي (سمك السلمون المرقط).

نظرًا لكونه وسطًا كثيفًا إلى حد ما ، فإن الماء يوفر مقاومة ملموسة لحركة الكائنات الحية التي تعيش فيه. هذا هو السبب في أن معظم سكان الغلاف المائي لديهم شكل جسم انسيابي (أسماك ، دلافين ، حبار ، إلخ).

ملاحظة 1

وتجدر الإشارة إلى أن الجنين البشري في الأسابيع الأولى من تطوره يشبه في كثير من النواحي جنين الأسماك وفقط في عمر شهر ونصف إلى شهرين يكتسب السمات المميزة للإنسان. كل هذا يشهد على الأهمية الحاسمة للبيئة المائية في تنمية الحياة.

أنت تعرف بالفعل مفاهيم مثل "الموطن" و "بيئة الحياة". عليك أن تتعلم كيف تميز بينهما. ما هي "البيئة المعيشية"؟

البيئة المعيشية هي جزء من الطبيعة مع مجموعة خاصة من العوامل ، لوجود مجموعات منهجية مختلفة من الكائنات الحية قد شكلت تكيفات مماثلة.

على الأرض ، يمكن التمييز بين أربع بيئات رئيسية للحياة: الماء ، والهواء الأرضي ، والتربة ، والكائن الحي.

البيئة المائية

تتميز البيئة المائية للحياة بأنظمة كثافة عالية ودرجة حرارة خاصة وضوء وغاز وملح. تسمى الكائنات الحية التي تعيش في البيئة المائية هيدروبيونتس(من اليونانية. هيدرو- ماء، السير- حياة).

نظام درجة حرارة البيئة المائية

في الماء ، تتغير درجة الحرارة بدرجة أقل مما هي عليه على الأرض ، بسبب السعة الحرارية العالية النوعية والتوصيل الحراري للماء. تؤدي زيادة درجة حرارة الهواء بمقدار 10 درجات مئوية إلى زيادة درجة حرارة الماء بمقدار 1 درجة مئوية. تنخفض درجة الحرارة تدريجياً مع العمق. على ال أعماق كبيرة نظام درجة الحرارةثابت نسبيًا (ليس أعلى من +4 درجة مئوية). في الطبقات العليا هناك تقلبات يومية وموسمية (من 0 إلى +36 درجة مئوية). نظرًا لأن درجة الحرارة في البيئة المائية تختلف ضمن نطاق ضيق ، فإن معظم hydrobionts تتطلب درجة حرارة ثابتة. بالنسبة لهم ، حتى التقلبات الصغيرة في درجات الحرارة الناتجة ، على سبيل المثال ، عن طريق تصريف المياه العادمة الدافئة من الشركات ، ضارة. توجد Hydrobionts التي يمكن أن توجد في تقلبات كبيرة في درجات الحرارة فقط في المسطحات المائية الضحلة. نظرًا لصغر حجم المياه في هذه الخزانات ، لوحظت تقلبات كبيرة في درجات الحرارة اليومية والموسمية.

النظام الخفيف للبيئة المائية

يوجد ضوء في الماء أقل منه في الهواء. ينعكس جزء من أشعة الشمس عن سطحه ، ويمتص عمود الماء جزءًا منه.

اليوم تحت الماء أقصر منه على الأرض. في الصيف على عمق 30 م 5 ساعات وعلى عمق 40 م 15 دقيقة. الانخفاض السريع في الضوء مع العمق يرجع إلى امتصاصه بواسطة الماء.

تقع حدود منطقة التمثيل الضوئي في البحار على عمق حوالي 200 متر وتتراوح في الأنهار من 1.0 إلى 1.5 متر وتعتمد على شفافية المياه. يتم تقليل شفافية المياه في الأنهار والبحيرات بشكل كبير بسبب التلوث بالجسيمات العالقة. على عمق يزيد عن 1500 متر ، لا يوجد ضوء عمليًا.

نظام الغاز في البيئة المائية

في البيئة المائية ، يكون محتوى الأكسجين 20-30 مرة أقل من الهواء ، لذلك فهو عامل مقيد. يدخل الأكسجين إلى الماء بسبب عملية التمثيل الضوئي للنباتات المائية وقدرة الأكسجين الجوي على الذوبان في الماء. عندما يقلب الماء ، يزداد محتوى الأكسجين فيه. تعتبر الطبقات العليا من الماء أكثر ثراءً بالأكسجين من الطبقات السفلية. مع نقص الأكسجين ، لوحظت الوفيات (الموت الجماعي للكائنات المائية). يحدث تجمد الشتاء عندما تكون المسطحات المائية مغطاة بالجليد. الصيف - عند الاستحقاق درجة حرارة عاليةيقلل الماء من ذوبان الأكسجين. قد يكون السبب أيضًا زيادة في تركيز الغازات السامة (الميثان ، كبريتيد الهيدروجين) ، التي تتشكل أثناء تحلل الكائنات الحية الميتة دون الوصول إلى الأكسجين. نظرًا لتنوع تركيز الأكسجين ، فإن معظم الكائنات المائية المرتبطة به هي eurybionts. ولكن هناك أيضًا ستينوبيونتس (سمك السلمون المرقط ، بلاناريا ، يرقات ذباب مايو وذباب الكاديس) التي لا يمكنها تحمل نقص الأكسجين. إنها مؤشرات على نقاء الماء. ثاني أكسيد الكربون يذوب في الماء 35 مرة أفضل من الأكسجين ، وتركيزه فيه 700 مرة أعلى من تركيزه في الهواء. في الماء ، يتراكم ثاني أكسيد الكربون بسبب تنفس الكائنات المائية ، تحلل المخلفات العضوية. يوفر ثاني أكسيد الكربون عملية التمثيل الضوئي ويستخدم في تكوين الهياكل العظمية الجيرية للافقاريات.

نظام الملح للبيئة المائية

تلعب ملوحة الماء دورًا مهمًا في حياة hydrobionts. مياه طبيعيةحسب محتوى الاملاح فهي مقسمة الى مجموعات معروضة بالجدول:

في المحيط العالمي ، يبلغ متوسط ​​الملوحة 35 جم / لتر. تحتوي البحيرات المالحة على أعلى نسبة من الملح (حتى 370 جم / لتر). السكان النموذجيون للمياه العذبة والمالحة هم stenobionts. لا يتحملون تقلبات ملوحة الماء. يوجد عدد قليل نسبيًا من eurybionts (الدنيس ، سمك الكراكي ، الكراكي ، ثعبان البحر ، أبو شوكة ، سمك السلمون ، إلخ). يمكنهم العيش في المياه العذبة والمالحة.

تكيفات النبات مع الحياة في الماء

يتم استدعاء جميع النباتات في البيئة المائية النباتات المائية(من اليونانية. هيدرو- ماء، فيتون- مصنع). تعيش الطحالب فقط في المياه المالحة. لا ينقسم أجسامهم إلى أنسجة وأعضاء. تكيفت الطحالب مع التغير في تكوين الطيف الشمسي اعتمادًا على العمق عن طريق تغيير تكوين أصباغها. عند الانتقال من الطبقات العليا من الماء إلى الطبقات العميقة ، يتغير لون الطحالب في التسلسل: أخضر - بني - أحمر (أعمق الطحالب).

تحتوي الطحالب الخضراء على أصباغ خضراء وبرتقالية وصفراء. فهي قادرة على التمثيل الضوئي مع كثافة عالية بما فيه الكفاية لأشعة الشمس. لذلك ، تعيش الطحالب الخضراء في المسطحات المائية العذبة الصغيرة أو في مياه البحر الضحلة. وتشمل هذه: سبيروجيرا ، أولوتريكس ، أولفا ، إلخ. الطحالب البنية، بالإضافة إلى اللون الأخضر ، يحتوي على أصباغ بنية وصفراء. إنهم قادرون على التقاط إشعاع شمسي أقل كثافة على عمق 40-100 متر. ممثلو الطحالب البنية هم الفوك وعشب البحر ، الذين يعيشون فقط في البحار. يمكن أن تعيش الطحالب الحمراء (البورفيرا ، الفيلوفورا) على عمق يزيد عن 200 متر ، بالإضافة إلى اللون الأخضر ، لديها صبغات حمراء وزرقاء يمكنها التقاط ضوء طفيف على أعماق كبيرة.

في أجسام المياه العذبة ، تحتوي سيقان النباتات العليا على أنسجة ميكانيكية ضعيفة التطور. على سبيل المثال ، إذا قمت بإخراج زنبق الماء الأبيض أو زنبق الماء الأصفر من الماء ، فإن جذوعها تتدلى ولن تكون قادرة على دعم الأزهار في وضع عمودي. يعمل الماء كدعم لهم بسبب كثافته العالية. التكيف مع نقص الأكسجين في الماء هو وجود aerenchyma (النسيج الحامل للهواء) في أعضاء النبات. المعادن في الماء ، وبالتالي فإن موصل و نظام الجذر. قد تكون الجذور غائبة تمامًا (طحلب بطي ، إلوديا ، عشب بركاني) أو تعمل على الإصلاح في الركيزة (كاتيل ، رأس السهم ، تشاستوكا). لا يوجد شعر جذري على الجذور. غالبًا ما تكون الأوراق رفيعة وطويلة أو مشرحة بشدة. لا يتم التمييز بين الميزوفيل. توجد ثغور الأوراق العائمة في الجانب العلوي ، بينما تلك المغمورة في الماء غائبة. تتميز بعض النباتات بوجود أوراق بأشكال مختلفة (هيتيروفيليا) حسب مكان تواجدها. يختلف شكل الأوراق في الماء والهواء في زنبق الماء ورأس السهم.

يتم تكييف حبوب اللقاح والفواكه وبذور النباتات المائية لتنتشر عن طريق الماء. لديهم نواتج من الفلين أو قذائف قوية تمنع الماء من الدخول والتعفن.

تكيفات الحيوانات مع الحياة في الماء

في البيئة المائية عالم الحيوانأغنى من الخضار. بفضل استقلالها عن ضوء الشمس ، سكنت الحيوانات العمود المائي بأكمله. وفقًا لنوع التكيفات المورفولوجية والسلوكية ، يتم تقسيمها إلى ما يلي مجموعات بيئية: العوالق ، nekton ، benthos.

العوالق(من اليونانية. بلانكتوس- مرتفع ، طائش) - الكائنات الحية التي تعيش في عمود الماء وتتحرك تحت تأثير تياره. هذه قشريات صغيرة ، تجاويف الأمعاء ، يرقات بعض اللافقاريات. تهدف جميع تكيفاتهم إلى زيادة طفو الجسم:

1. زيادة في سطح الجسم بسبب تسطيح واستطالة الشكل ، وتطور النتوءات والكرات ؛
2. انخفاض في كثافة الجسم بسبب تقلص الهيكل العظمي ووجود قطرات من الدهون وفقاعات هواء وأغشية مخاطية.

السوابح(من اليونانية. نيكتوس- عائمة) - كائنات حية تعيش في عمود الماء وتؤدي أسلوب حياة نشط. ممثلو nekton هم الأسماك والحيتانيات والزعانف ، رأسيات الأرجل. لمقاومة التيار ، تساعدهم التكيف مع السباحة النشطة وتقليل احتكاك الجسم. يتم تحقيق السباحة النشطة بسبب العضلات المتطورة. في هذه الحالة ، يمكن استخدام طاقة تدفق الماء المنبعث ، وانحناء الجسم ، والزعانف ، والزعانف ، وما إلى ذلك.
قشور الجلد والمخاط.

بينثوس(من اليونانية. benthos- العمق) - الكائنات الحية التي تعيش في قاع الخزان أو في سمك قاع التربة.

تهدف تكيفات الكائنات القاعية إلى تقليل الطفو:

1. وزن الجسم بسبب الأصداف (الرخويات) ، الأغطية الكيتينية (جراد البحر ، سرطان البحر ، الكركند ، الكركند الشوكي) ؛
2. التثبيت في الأسفل بمساعدة أعضاء التثبيت (المصاصون في العلقات ، الخطافات في يرقات العلبة) أو الجسم المسطح (الراي اللساع ، المفلطح). بعض الممثلين يحفرون في الأرض (الديدان متعددة الأشواك).

في البحيرات والبرك ، هناك مجموعة بيئية أخرى من الكائنات الحية - نيوستون. نيوستون- الكائنات الحية المرتبطة بالغشاء السطحي للماء وتعيش بشكل دائم أو مؤقت على هذا الفيلم أو حتى عمق 5 سم من سطحه. أجسامهم غير مبللة لأن كثافتها أقل من كثافة الماء. تسمح لك الأطراف المرتبة خصيصًا بالتحرك على سطح الماء دون غرق (حشرات سترايدر المائية ، والخنافس الدوامية). مجموعة غريبة من الكائنات المائية هي أيضا بيريفيتون- الكائنات الحية التي تشكل طبقة قذرة على الأجسام الموجودة تحت الماء. ممثلو periphyton هم: الطحالب ، البكتيريا ، الطلائعيات ، القشريات ، ذوات الصدفتين ، oligochaetes ، bryozoans ، الإسفنج.

على كوكب الأرض ، هناك أربع بيئات رئيسية للحياة: الماء والهواء الأرضي والتربة والكائن الحي. في البيئة المائية ، الأكسجين هو العامل المحدد. وفقًا لطبيعة التكيفات ، يتم تقسيم الأحياء المائية إلى مجموعات بيئية: العوالق ، والنيكتون ، والقيعان.