بيئة المعيشة المائية.

المحيط المائيتحتل حوالي 71% من مساحة الكوكب. وتتركز كميته الرئيسية في البحار والمحيطات (94%). وفي المسطحات المائية العذبة تكون كمية الماء أقل بكثير (0.016%).

البيئة المائية هي موطن لحوالي 150 ألف نوع من الحيوانات (7% من إجمالي عددها على الأرض) و10 آلاف نوع من النباتات (8%).

الخصائص البيئة المائية : الحركة، الكثافة، الملح الخاص، ظروف الضوء ودرجة الحرارة، الحموضة (تركيز أيونات الهيدروجين)، محتوى الأكسجين، ثاني أكسيد الكربون والمواد المغذية.

سمة هامة من سمات البيئة المائية هي إمكانية التنقل.في الجداول والأنهار متوسط ​​السرعةيزداد التدفق عادةً أثناء تحركه في اتجاه مجرى النهر. في الحقيقة تيار سريعتنمو النباتات التي تغطي الركيزة أو الطحالب الخيطية والطحالب والحشائش الكبدية. في التيار الضعيف - تتدفق النباتات حول التدفق، ولا تقدم مقاومة كبيرة له وترتبط بشكل آمن بجسم ثابت مع نمو وفير للجذور العرضية. توجد النباتات المنفصلة العائمة في الأماكن ذات التيارات البطيئة أو التي لا يوجد فيها تيار على الإطلاق.

تمتلك الحيوانات اللافقارية التي تعيش في الأنهار المضطربة أجسامًا مسطحة للغاية.

الماء أقوى 800 مرة من الهواء بالكثافة. كثافة المياه الطبيعية- 1.35 جم/سم3 بسبب نسبة الأملاح. لكل 10 متر من العمق يزيد الضغط بمقدار 1 جوي. في Hydrobionts، يتم تقليل الأنسجة الميكانيكية إلى حد كبير. يعد دعم البيئة بمثابة شرط للارتفاع والحفاظ على الأشكال غير الهيكلية في الماء. تتكيف العديد من الكائنات المائية مع طريقة الحياة هذه.

نظام الملحهامة للأحياء المائية.وطبقاً للتمعدن العام، يمكن تقسيم المياه إلى عذبة ذات محتوى مالح يصل إلى 1 جم/لتر، وملوحة (1 - 25 جم/لتر)، وملوحة بحرية (26 - 50 جم/لتر) ومياه البحر (26 - 50 جم/لتر) محلول ملحي (أكثر من 50 جم/لتر). وأهم المواد الذائبة في الماء هي الكربونات والكبريتات والكلوريدات.

قد يكون الكالسيوم بمثابة عامل مقيد. هناك مياه "ناعمة" - محتوى الكالسيوم أقل من 9 ملغ لكل 1 لتر ومياه "عسرة" تحتوي على أكثر من 25 ملغ من الكالسيوم لكل 1 لتر.

تم العثور على 13 فلزًا وما لا يقل عن 40 فلزًا في مياه البحر.

يمكن أن يكون لملوحة المياه تأثير كبير على توزيع ووفرة الكائنات الحية.

يتم امتصاص أشعة أجزاء مختلفة من الطيف الشمسي بشكل مختلف عن طريق الماء، ويتغير التركيب الطيفي للضوء مع العمق، وتضعف الأشعة الحمراء. تخترق الأشعة الزرقاء والخضراء أعماقًا كبيرة. يكون الشفق المتعمق في المحيط أخضر أولًا، ثم أزرق، ونيلي، وأزرق بنفسجي، ويمتزج لاحقًا مع الظلام المستمر.

في مناطق المياه الضحلة، تستخدم النباتات الأشعة الحمراء، والتي يمتصها الكلوروفيل بشكل أكبر، وكقاعدة عامة، تسود الطحالب الخضراء. في المناطق العميقة هناك الطحالب البنية، والتي تحتوي، بالإضافة إلى الكلوروفيل، على أصباغ بنية فيكافيين وفوكوكسانثين وما إلى ذلك. وتعيش الطحالب الحمراء التي تحتوي على صبغة فيكوإيريثرين بشكل أعمق. وتسمى هذه الظاهرة التكيف الكروماتوغرافي.

تعيش الحيوانات ذات الألوان الزاهية والمتنوعة في طبقات سطحية فاتحة من الماء، وعادةً ما تكون الأنواع التي تعيش في أعماق البحار خالية من الأصباغ. تعيش الكائنات الحية ذات الصبغة الحمراء في منطقة الشفق، مما يساعدها على الاختباء من الأعداء.

لا يزيد حجم التقلبات السنوية في درجات الحرارة في الطبقات العليا للمحيط عن 10-15 درجة مئوية , في المياه القارية 30-35 درجة مئوية. تتميز الطبقات العميقة من الماء بثبات درجة الحرارة. في المياه الاستوائية، يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة السنوية للطبقات السطحية 26-27 درجة مئوية، وفي المياه القطبية حوالي 0 درجة مئوية وأقل. الاستثناء هو الينابيع الحرارية حيث تصل درجة حرارة الطبقة السطحية إلى 85 - 93 درجة مئوية.

إن الخصائص الديناميكية الحرارية للبيئة المائية - السعة الحرارية العالية النوعية، والتوصيل الحراري العالي والتمدد أثناء التجميد - تخلق ظروفًا مواتية للكائنات الحية.

مع الترويج حموضةالمياه، وعادة ما يتناقص تنوع أنواع الحيوانات التي تعيش في الأنهار والبرك والبحيرات.

تعتبر المسطحات المائية العذبة ذات الرقم الهيدروجيني 3.7 - 4.7 حمضية ، و 6.95 - 7.3 - قلوية ، ودرجة حموضة تزيد عن 7.8 - قلوية. في المسطحات المائية العذبة، يتعرض الرقم الهيدروجيني لتقلبات كبيرة، غالبًا خلال النهار. مياه البحر أكثر قلوية ويتغير الرقم الهيدروجيني لها بشكل أقل من المياه العذبة. يتناقص الرقم الهيدروجيني مع العمق.

يمكن لمعظم أسماك المياه العذبة أن تتحمل الرقم الهيدروجيني من 5 إلى 9. إذا كان الرقم الهيدروجيني أقل من 5، فهناك موت هائل للأسماك، وأكثر من 10، تموت جميع الأسماك والحيوانات الأخرى.

الغازات الرئيسية في البيئة المائية هي الأكسجين وثاني أكسيد الكربون، وكبريتيد الهيدروجين أو الميثان لهما أهمية ثانوية.

الأكسجين للبيئة المائية هو العامل البيئي الأكثر أهمية. يدخل الماء من الهواء وتطلقه النباتات أثناء عملية التمثيل الضوئي. مع زيادة درجة حرارة الماء وملوحته، ينخفض ​​تركيز الأكسجين فيه. في الطبقات المكتظة بالحيوانات والبكتيريا، قد يحدث نقص الأكسجين بسبب زيادة استهلاك الأكسجين. يمكن أن تكون الظروف القريبة من قاع الخزانات قريبة من اللاهوائية.

يوجد ثاني أكسيد الكربون أكثر بـ 700 مرة من الموجود في الغلاف الجوي، لأنه أكثر قابلية للذوبان في الماء بمقدار 35 مرة.

في البيئة المائية يمكن تمييز ثلاث مجموعات بيئية من الكائنات المائية:

1)نيكتون (عائم) -هذه مجموعة من الحيوانات التي تتحرك بنشاط والتي ليس لها اتصال مباشر بالقاع. هذه حيوانات كبيرة بشكل أساسي قادرة على السفر لمسافات طويلة وتيارات قوية.

2)العوالق (المتجولة ، العائمة)هي مجموعة من الكائنات الحية التي ليس لديها القدرة على الحركة النشطة السريعة. وهي مقسمة إلى العوالق النباتية (النباتات) والعوالق الحيوانية (الحيوانات). توجد الكائنات العوالق على سطح الماء وفي العمق وفي الطبقة السفلية.

3) القاع (العمق)هي مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في قاع (على الأرض وفي باطن الأرض) المسطحات المائية. وهي مقسمة إلى Zoobenthos وphytobenthos.

الموائل المائية

الموائل وخصائصها

في عملية التطور التاريخي، أتقنت الكائنات الحية أربعة موائل. الأول هو الماء. نشأت الحياة وتطورت في الماء لملايين السنين. أما النوع الثاني - الهواء الأرضي - فقد نشأت النباتات والحيوانات على الأرض وفي الجو وتكيفت بسرعة مع الظروف الجديدة. من خلال تحويل الطبقة العليا من الأرض تدريجيًا - الغلاف الصخري، أنشأوا موطنًا ثالثًا - التربة، وأصبحوا هم أنفسهم الموطن الرابع.

الموائل المائية

يغطي الماء 71% من مساحة الأرض. ويتركز الجزء الأكبر من المياه في البحار والمحيطات - 94-98٪، ويحتوي الجليد القطبي على حوالي 1.2٪ من الماء ونسبة صغيرة جدًا - أقل من 0.5٪، في المياه العذبة للأنهار والبحيرات والمستنقعات.

ويعيش حوالي 150 ألف نوع من الحيوانات و10 آلاف نبات في البيئات المائية، وهو ما يمثل 7 و8% فقط من إجمالي عدد الأنواع على الأرض، على التوالي.

في البحار والمحيطات، كما هو الحال في الجبال، يتم التعبير عن تقسيم المناطق العمودي. يختلف السطح - عمود الماء بأكمله - والقاع - القاع - بشكل خاص في البيئة. ينقسم العمود المائي، منطقة السطح، عموديًا إلى عدة مناطق: Epipeligal، وbathypeligal، وAbyssopeligal، وUltraabyssopeligal(الصورة 2).

اعتمادًا على انحدار الهبوط والعمق في الأسفل، يتم أيضًا تمييز عدة مناطق تتوافق مع مناطق السطح المحددة:

الساحل - حافة الساحل التي تغمرها المياه أثناء المد العالي.

فوق الساحل - جزء من الساحل فوق خط المد العلوي حيث تصل رذاذ الأمواج.

تحت الساحل - انخفاض تدريجي في الأرض يصل إلى 200 متر.

باثيال - منخفض شديد الانحدار من الأرض (المنحدر القاري)،

السحيقة - انخفاض تدريجي في قاع المحيط. يصل عمق المنطقتين معًا إلى 3-6 كم.

السحيقة للغاية - منخفضات في أعماق البحار من 6 إلى 10 كم.

المجموعات البيئية من hydrobionts.أعظم تنوع في الحياة موجود في بحر دافئوالمحيطات (40.000 نوع من الحيوانات) في خط الاستواء والمناطق الاستوائية، إلى الشمال والجنوب، استنفدت النباتات والحيوانات في البحار مئات المرات. أما بالنسبة لتوزع الكائنات الحية مباشرة في البحر، فإن الجزء الأكبر منها يتركز في الطبقات السطحية (فوق سطح البحر) وفي المنطقة تحت الساحلية. اعتمادًا على طريقة الحركة والبقاء في طبقات معينة، الحياة البحريةوتنقسم إلى ثلاث مجموعات بيئية: النكتون والعوالق والقاع.

السوابح (nektos - عائمة) - حيوانات كبيرة متحركة بنشاط يمكنها التغلب على المسافات الطويلة والتيارات القوية: الأسماك والحبار وذوات الأقدام والحيتان. في المسطحات المائية العذبة، يشمل النكتون البرمائيات والعديد من الحشرات.

العوالق (العوالق - متجولة، مرتفعة) - مجموعة من النباتات (العوالق النباتية: الدياتومات، والطحالب الخضراء والزرقاء الخضراء (المسطحات المائية العذبة فقط)، وسوطيات النباتات، والبيريدينيات، وما إلى ذلك) والكائنات الحيوانية الصغيرة (العوالق الحيوانية: القشريات الصغيرة، من أكبر منها - الرخويات بتيروبودس، قنديل البحر، ctenophores، بعض الديدان) تعيش في أعماق مختلفة، ولكنها غير قادرة على الحركة النشطة ومقاومة التيارات. تشمل العوالق أيضًا يرقات الحيوانات التي تتشكل مجموعة خاصة – نيوستون . هذه مجموعة "مؤقتة" تطفو بشكل سلبي في الطبقة العليا من الماء، وتمثلها حيوانات مختلفة (عشاريات الأرجل، البرنقيل ومجدافيات الأرجل، شوكيات الجلد، متعددات الأشواك، الأسماك، الرخويات، وما إلى ذلك) في مرحلة اليرقات. تنتقل اليرقات، عندما تكبر، إلى الطبقات السفلية من السطح. يقع فوق نيوستون بلايستون - هذه هي الكائنات الحية التي ينمو فيها الجزء العلوي من الجسم فوق الماء، والجزء السفلي في الماء (الطحلب البطي - Lemma، siphonophores، إلخ). تلعب العوالق دورًا مهمًا في العلاقات الغذائية للمحيط الحيوي، وذلك لأنها هو غذاء للعديد من الكائنات المائية، بما في ذلك الغذاء الرئيسي لحيتان البالين (Myatcoceti).

بينثوس (قاع البحر – العمق) – هيدروبونتات القاع. يتم تمثيله بشكل رئيسي عن طريق الحيوانات الملتصقة أو المتحركة ببطء (zoobenthos: المنخربات، الأسماك، الإسفنج، التجاويف المعوية، الديدان، الرخويات، ascidians، إلخ)، وأكثر عددًا في المياه الضحلة. في المياه الضحلة، تشمل القاعيات أيضًا النباتات (الفيتوبنثوس: الدياتومات، والطحالب الخضراء والبنية والحمراء والبكتيريا). في الأعماق حيث لا يوجد ضوء، لا توجد نباتات نباتية. المناطق الصخرية في القاع هي الأكثر ثراءً بالنباتات النباتية.

في البحيرات، تكون Zoobenthos أقل وفرة وتنوعًا منها في البحر. تتشكل من الأوليات (الأهداب ، والدفنيا) ، والعلق ، والرخويات ، ويرقات الحشرات ، وما إلى ذلك. وتتكون نباتات البحيرات النباتية من الدياتومات العائمة الحرة والطحالب الخضراء والزرقاء الخضراء ؛ الطحالب البنية والحمراء غائبة.

تحدد الكثافة العالية للبيئة المائية التركيب الخاص وطبيعة التغيرات في العوامل الداعمة للحياة. بعضها هو نفسه الموجود على الأرض - الحرارة والضوء، والبعض الآخر محدد: ضغط الماء (يزيد مع العمق بمقدار 1 ATM لكل 10 م)، ومحتوى الأكسجين، وتكوين الملح، والحموضة. ونظرًا للكثافة العالية للبيئة، فإن قيم الحرارة والضوء تتغير بشكل أسرع بكثير مع تدرج الارتفاع مقارنةً باليابسة.

الوضع الحراري. تتميز البيئة المائية بانخفاض اكتسابها للحرارة، وذلك لأن ينعكس جزء كبير منه، وينفق جزء كبير بنفس القدر على التبخر. واتساقًا مع ديناميكيات درجات حرارة الأرض، تظهر درجات حرارة المياه تقلبات أصغر في درجات الحرارة اليومية والموسمية. علاوة على ذلك، فإن الخزانات تعادل بشكل كبير درجة الحرارة في الغلاف الجوي للمناطق الساحلية. وفي غياب القشرة الجليدية، يكون للبحار تأثير دافئ على مناطق اليابسة المجاورة في موسم البرد، وتأثير تبريد وترطيب في الصيف.

نطاق درجات حرارة المياه في المحيطات العالمية هو 38 درجة (من -2 إلى +36 درجة مئوية)، في المسطحات المائية العذبة - 26 درجة (من -0.9 إلى +25 درجة مئوية). مع العمق، تنخفض درجة حرارة الماء بشكل حاد. ما يصل إلى 50 مترا هناك تقلبات في درجات الحرارة اليومية، وتصل إلى 400 - موسمية، وأعمق تصبح ثابتة، وتنخفض إلى +1-3 درجة مئوية. وبما أن نظام درجة الحرارة في الخزانات مستقر نسبيا، فإن سكانها يميلون إلى ذلك ضيق الحرارة.

بسبب درجات الحرارة المتفاوتة للطبقات العلوية والسفلية على مدار العام، يحدث المد والجزر والتيارات والعواصف، ويحدث اختلاط مستمر لطبقات المياه. إن دور خلط المياه لسكان الأحياء المائية مهم للغاية، لأنه وفي الوقت نفسه، يتم توزيع الأكسجين والمواد المغذية داخل الخزانات بالتساوي، مما يضمن عمليات التمثيل الغذائي بين الكائنات الحية والبيئة.

في الخزانات الراكدة (البحيرات) ذات خطوط العرض المعتدلة، يحدث الاختلاط الرأسي في الربيع والخريف، وخلال هذه المواسم تصبح درجة الحرارة في جميع أنحاء الخزان موحدة، أي. يأتي الحرارة المتجانسة.في الصيف والشتاء، نتيجة للزيادة الحادة في تسخين أو تبريد الطبقات العليا، يتوقف خلط الماء. وتسمى هذه الظاهرة انقسام درجة الحرارة، وفترة الركود المؤقت هي ركود(الصيف أو الشتاء). في الصيف، تبقى طبقات دافئة خفيفة على السطح، وتقع فوق الطبقات الباردة الثقيلة (الشكل 3). وفي الشتاء، على العكس من ذلك، توجد مياه أكثر دفئًا في الطبقة السفلية، حيث أن درجة حرارة المياه السطحية تحت الجليد مباشرة أقل من +4 درجة مئوية، وبسبب الخصائص الفيزيائية والكيميائية للمياه، تصبح أخف من الماء بنسبة 100%. درجة الحرارة أعلى من +4 درجة مئوية.

خلال فترات الركود، يتم تمييز ثلاث طبقات بوضوح: الطبقة العليا (الإبيليمنيون) مع التقلبات الموسمية الأكثر دراماتيكية في درجة حرارة الماء، والوسطى (المعدنية أو خط حراري) ، حيث يحدث قفزة حادة في درجة الحرارة، والقاع ( Hypolimnion) حيث تختلف درجة الحرارة قليلاً على مدار العام. خلال فترات الركود، يحدث نقص الأكسجين في عمود الماء - في الجزء السفلي في الصيف، وفي الجزء العلوي في الشتاء، ونتيجة لذلك يحدث نفوق الأسماك غالبًا في الشتاء.

وضع الضوء.تضعف شدة الضوء في الماء بشكل كبير بسبب انعكاسه على السطح وامتصاصه بواسطة الماء نفسه. وهذا يؤثر بشكل كبير على تطور نباتات التمثيل الضوئي.

امتصاص الضوء أقوى، كلما انخفضت شفافية الماء، والذي يعتمد على عدد الجزيئات المعلقة فيه (المعلقات المعدنية، العوالق). وتتناقص مع التطور السريع للكائنات الحية الصغيرة في الصيف، وفي خطوط العرض المعتدلة والشمالية حتى في الشتاء، بعد نشوء الغطاء الجليدي وتغطيته بالثلوج في الأعلى.

تتميز الشفافية بالعمق الأقصى الذي يظل فيه القرص الأبيض المنخفض خصيصًا والذي يبلغ قطره حوالي 20 سم (قرص Secchi) مرئيًا. أنقى المياه موجودة في بحر سارجاسو: يمكن رؤية القرص على عمق 66.5 مترًا، وفي المحيط الهادئ يمكن رؤية قرص سيتشي حتى 59 مترًا، وفي المحيط الهندي - حتى 50 مترًا. البحار الضحلة- ما يصل إلى 5-15 م. تبلغ شفافية الأنهار في المتوسط ​​\u200b\u200b1-1.5 متر، وفي الأنهار الموحلة بضعة سنتيمترات فقط.

في المحيطات، حيث المياه شفافة للغاية، يخترق 1٪ من الإشعاع الضوئي إلى عمق 140 مترًا، وفي البحيرات الصغيرة على عمق 2 متر يخترق فقط أعشار النسبة المئوية. أشعة اجزاء مختلفةيتم امتصاص الطيف في الماء بشكل مختلف، حيث يتم امتصاص الأشعة الحمراء أولاً. ومع العمق يصبح لونه أغمق، ويصبح لون الماء أولًا أخضر، ثم أزرق، ونيلي، وأخيرًا بنفسجي مزرق، ويتحول إلى ظلام دامس. يتغير لون Hydrobionts أيضًا وفقًا لذلك، ولا يتكيف فقط مع تكوين الضوء، ولكن أيضًا مع افتقاره إلى التكيف اللوني. في المناطق المضيئة، في المياه الضحلة، تسود الطحالب الخضراء (الكلوروفيتا)، التي يمتص الكلوروفيل الأشعة الحمراء، مع العمق يتم استبدالها باللون البني (فايتا) ثم الأحمر (رودوفيتا). على أعماق كبيرةفيتوبينثوس غائب.

تتكيف النباتات مع قلة الضوء من خلال تطوير كروماتوفورز كبيرة، وكذلك زيادة مساحة الأعضاء المستوعبة (مؤشر سطح الورقة). بالنسبة للطحالب في أعماق البحار، تعتبر الأوراق المشرحة بقوة نموذجية، وشفرات الأوراق رقيقة وشفافة. تتميز النباتات شبه المغمورة والعائمة بأنها متغايرة الأوراق – الأوراق فوق الماء هي نفس أوراق النباتات البرية، ولها نصل صلب، وجهاز الثغور متطور، وفي الماء تكون الأوراق رفيعة جداً، وتتكون من صفائح ضيقة فصوص تشبه الخيط.

الحيوانات، مثل النباتات، تغير لونها بشكل طبيعي مع العمق. في الطبقات العليا تكون ذات ألوان زاهية ألوان مختلفة، في منطقة الشفق (قاروص البحر والشعاب المرجانية والقشريات) مطلية بألوان ذات لون أحمر - وهي أكثر ملاءمة للاختباء من الأعداء. الأنواع التي تعيش في أعماق البحار تفتقر إلى الأصباغ. في أعماق المحيط المظلمة، تستخدم الكائنات الحية الضوء المنبعث من الكائنات الحية كمصدر للمعلومات البصرية. تلألؤ بيولوجي.

كثافة عالية(1 جرام/سم3 أي 800 ضعف كثافة الهواء) ولزوجة الماء ( 55 مرة أعلى من الهواء) أدى إلى تطوير تكيفات خاصة للكائنات المائية :

1) تحتوي النباتات على أنسجة ميكانيكية ضعيفة التطور أو غائبة تمامًا - فهي مدعومة بالمياه نفسها. تتميز معظمها بالطفو بسبب تجاويف الهواء بين الخلايا. تتميز بالتكاثر الخضري النشط وتطور الهيدروكوريا - إزالة سيقان الزهور فوق الماء وتوزيع حبوب اللقاح والبذور والجراثيم عن طريق التيارات السطحية.

2) في الحيوانات التي تعيش في عمود الماء وتسبح بنشاط، يكون للجسم شكل انسيابي ومشحم بالمخاط مما يقلل الاحتكاك عند الحركة. تم تطوير أجهزة لزيادة القدرة على الطفو: تراكم الدهون في الأنسجة، ومثانة السباحة في الأسماك، وتجويف الهواء في السيفونوفورات. في الحيوانات التي تسبح بشكل سلبي، تزداد المساحة السطحية المحددة للجسم بسبب النتوءات والأشواك والزوائد؛ يتم تسطيح الجسم، ويتم تقليل أعضاء الهيكل العظمي. طرق مختلفة للحركة: ثني الجسم بمساعدة السوط والأهداب والوضع النفاث للحركة (رأسيات الأرجل).

في الحيوانات القاعية، يختفي الهيكل العظمي أو يكون نموه ضعيفًا، ويزداد حجم الجسم، ويكون انخفاض الرؤية أمرًا شائعًا، وتتطور الأعضاء اللمسية.

التيارات.السمة المميزة للبيئة المائية هي التنقل. وينجم عن المد والجزر والتيارات البحرية والعواصف ومستويات مختلفة من ارتفاعات قيعان الأنهار. التكيفات من الهيدروبيونتس:

1) في الخزانات المتدفقة، ترتبط النباتات بقوة بأشياء ثابتة تحت الماء. السطح السفلي هو في المقام الأول الركيزة بالنسبة لهم. هذه هي الطحالب الخضراء والدياتوم والطحالب المائية. حتى أن الطحالب تشكل غطاءً كثيفًا على بنادق الأنهار السريعة. في منطقة المد والجزر في البحار، تمتلك العديد من الحيوانات أجهزة للالتصاق بالقاع (بطنيات الأقدام، والبرنقيل)، أو للاختباء في الشقوق.

2) في أسماك المياه الجارية يكون الجسم مستدير القطر، وفي الأسماك التي تعيش بالقرب من القاع كما في الحيوانات اللافقارية القاعية يكون الجسم مسطحاً. لدى العديد منها أعضاء مرتبطة بالأشياء الموجودة تحت الماء على الجانب البطني.

ملوحة الماء.

تتميز الخزانات الطبيعية ببعضها التركيب الكيميائي. تسود الكربونات والكبريتات والكلوريدات. في المسطحات المائية العذبة، لا يزيد تركيز الملح عن 0.5 ‰ (وحوالي 80٪ كربونات)، في البحار - من 12 إلى 35 ‰ (الكلوريدات والكبريتات بشكل رئيسي). عندما تكون الملوحة أكثر من 40 جزء في المليون، يسمى الجسم المائي شديد الملوحة أو مفرط الملوحة.

1) في المياه العذبة (بيئة منخفضة التوتر)، يتم التعبير عن عمليات التنظيم التناضحي بشكل جيد. تضطر Hydrobionts إلى إزالة المياه التي تخترقها باستمرار، فهي متجانسة (الأهداب "تضخ" من خلال نفسها كمية من الماء تساوي وزنها كل 2-3 دقائق). في المياه المالحة (بيئة متساوية التوتر)، يكون تركيز الأملاح في أجسام وأنسجة الهيدروبيونتس هو نفسه (متساوي التوتر) مع تركيز الأملاح الذائبة في الماء - فهي متفاعلة الحركة. ولذلك، فإن سكان المسطحات المائية المالحة ليس لديهم وظائف تنظيمية تناضحية، ولم يتمكنوا من ملء المسطحات المائية العذبة.

2) النباتات المائية قادرة على امتصاص الماء والمواد المغذية من الماء - "المرق" بسطحها بالكامل، لذلك يتم تشريح أوراقها بقوة وتكون الأنسجة والجذور الموصلة ضعيفة التطور. تعمل الجذور بشكل أساسي على الالتصاق بالركيزة تحت الماء. معظم نباتات المياه العذبة لها جذور.

عادة ما تكون الأنواع البحرية وأنواع المياه العذبة عادة ستينوهالين، ولا تتحملها تغيرات مذهلةفي ملوحة الماء . هناك عدد قليل من الأنواع يوريهالين. وهي شائعة في المياه قليلة الملوحة (سمك الكراكي في المياه العذبة، سمك الكراكي، الدنيس، البوري، سمك السلمون الساحلي).

100 روبيةمكافأة للطلب الأول

اختر نوع أطروحة العمل عمل الدورةملخص تقرير رسالة الماجستير عن الممارسة المادة تقرير المراجعة امتحاندراسة حل المشكلات خطة العمل إجابات على الأسئلة العمل الإبداعي مقال الرسم المقالات الترجمة العروض التقديمية الكتابة أخرى زيادة تفرد النص أطروحة الماجستير العمل المختبري المساعدة عبر الإنترنت

تعرف على السعر

جميع مياه الأرض واحدة. يتحدون في المحيط المائيوالتي تعمل كبيئة حياة مستقلة وفي نفس الوقت تتخلل مجالات أخرى من بيئة الحياة.

خصائص فريدة للمياه:

1) عدم استنفاد المادة والموارد الطبيعية؛

2) القدرة على أن تكون في الحالات السائلة والصلبة والغازية؛

3) التوسع عند التجميد وتقليل الحجم عند التحول إلى الحالة السائلة؛

4) القدرة الحرارية العالية والتوصيل الحراري.

5) قدرة التربة على التحول إلى حالة مقيدة ومشتتة؛

6) هو مذيب عالمي، لذلك لا يوجد ماء نقي تماما في الطبيعة.

معنى الماء في الطبيعة:

1) أثناء عملية التمثيل الضوئي، يتحلل الماء ويمتلئ الغلاف الجوي بالأكسجين.

2) بفضل الماء تحدث هجرة العناصر الكيميائية.

3) نشأت الحياة على الكوكب في الماء. في المراحل الأولى، تم فصل الكائنات الحية عن الماء بشكل ضعيف جدًا وبدا أنها في حالة شبه مذابة. في الوقت الحالي، بغض النظر عن المجموعة التي تنتمي إليها الكائنات الحية، يتكون جسمها من أكثر من 50٪ من الماء. تقترب نسبة الماء في جسم الإنسان من 60%، أما في الأعضاء والأنسجة الفردية فتتراوح من 1 إلى 96%.

4) يبلغ احتياطي العالم من المياه على الأرض 1,353,985 ألف كيلومتر مربع. منها 2.5٪ فقط مياه عذبة، لكن هذه كمية هائلة - 35 مليون كيلومتر.

5) ينسحب الإنسان حالياً من مصادر مختلفة ويستهلك فقط 0.12 – 0.15% من احتياطي المياه العذبة. ولكن هذا ليس سوى مظهر من مظاهر الرخاء، لأن 70٪ من المياه العذبة تتركز في الأنهار الجليدية والثلوج الأبدية، أي. يمثل (المخزون الميت). ولذلك لا بد من مراعاة سرعة التجديد موارد المياه. وتتجدد مياه البحيرة بعد 17 عاماً، والمياه الجوفية بعد 1400 عام، والمياه الجوفية العميقة لا تتجدد على الإطلاق.

6) المياه الجوفية هي أنقى المياه، مما يعني أنها قابلة للاستنزاف بسرعة، على الرغم من احتياطياتها الكبيرة (حوالي 10 مليون كيلومتر مربع). وتستخدم الكميات الرئيسية من المياه في الصناعة والزراعة وغيرها من القطاعات، وبالتالي فهي عرضة للتلوث.

7) جميع المياه تحتوي على مواد مذابة. العناصر الأكثر شيوعا في الماء هي Ca، Na، C1، K.

8) العوامل اللاأحيائية للبيئة المائية هي الخواص الفيزيائية والكيميائية للمياه كموئل للكائنات الحية.

الخصائص الفيزيائية:

1. كثافة.

تحدد الكثافة كعامل بيئي ظروف حركة الكائنات الحية، وبعضها (رأسيات الأرجل، والقشريات، وما إلى ذلك)، التي تعيش في أعماق كبيرة، يمكنها تحمل ضغوط تصل إلى 400 - 500 أجواء. توفر كثافة الماء أيضًا القدرة على الاعتماد عليه، وهو أمر مهم بشكل خاص للأشكال غير الهيكلية (العوالق).

2. درجة حرارة.

التغير في درجة الحرارة حسب العمق والتقلبات (يومية وموسمية).

نظام درجة حرارة المسطحات المائية أكثر استقرارًا منه على الأرض، وذلك بسبب القدرة الحرارية العالية للمياه. على سبيل المثال، تقلبات درجات الحرارة في الطبقات العليا من المحيط هي -10-15 درجة مئوية، والطبقة الأعمق هي 3-4 درجات مئوية.

3. وضع الضوء.

يلعب دورا هاما في توزيع الكائنات المائية. تعيش الطحالب في المحيط في المنطقة المضيئة، غالبًا على عمق يصل إلى 40 مترًا، وإذا كانت شفافية الماء عالية، فتصل إلى 200 متر، وبالقرب من جزر البهاما تم العثور على الطحالب على عمق 265 مترًا، وفقط يصل إلى هناك 5*10-6 إشعاع شمسي.

يتغير لون الحيوانات أيضًا مع العمق. سكان الجزء الضحل من المحيط هم الأكثر سطوعًا وتنوعًا في الألوان. في منطقة أعماق البحار، يكون اللون الأحمر شائعًا، ويُنظر إليه هنا على أنه أسود، مما يسمح للحيوانات بالاختباء من الأعداء. في أعمق مناطق المحيط العالمي، تستخدم الكائنات الحية الضوء المنبعث من الكائنات الحية (التلألؤ البيولوجي) كمصدر للضوء.

4. إمكانية التنقل

الحركة المستمرة للكتل المائية في الفضاء.

5. الشفافية.

يعتمد على محتوى الجزيئات العالقة. أنظفها هو بحر ويديل في القارة القطبية الجنوبية، حيث تصل الرؤية إلى 80 مترًا (شفافية الماء المقطر).

الخواص الكيميائية:

1. ملوحة الماء - محتوى الكبريتات الذائبة والكلوريدات والكربونات.

حسب ملوحة الماء هناك:

1) طازجة - ما يصل إلى 1 جم/لتر من الأملاح؛

2) مالح - 1-3 جم/لتر؛

3) مملح قليلاً - 3-10 جم/لتر؛

4) مملح - 10-50 جم/لتر؛

5) محلول ملحي (محلول ملحي) - أكثر من 50 جم/لتر.

يوجد 35 جم/لتر من الأملاح في المحيط. البحر الأسود - 19 جم/لتر. لا يمكن لأنواع المياه العذبة أن تعيش في البحار، ولا يمكن للأنواع البحرية أن تعيش في الأنهار. ومع ذلك، فإن الأسماك مثل السلمون والرنجة تقضي حياتها بأكملها في البحر، وترتفع إلى الأنهار لتضع بيضها.

2. كمية O و CO المذابة . س - للتنفس .

3. البيئة الحمضية والمحايدة والقلوية .

لقد تكيف جميع السكان مع ظروف حمضية وقاعدية معينة. تغييرها نتيجة للتلوث يمكن أن يؤدي إلى موت الكائنات الحية.

الموائل المائية.

	صفة مميزة	تكيف الجسم مع البيئة
	الأقدم. تنخفض الإضاءة مع عمق. عند الغوص لكل 10 م ضغط يزيد بمقدار 1 جو. نقص الأكسجين. متجانسة نسبيا في الفضاء ومستقرة في الوقت المناسب.	شكل الجسم انسيابي الطفو، المخاطية يغطي، التنمية تجاويف الهواء، والتناضح.

طرق حل مشكلة نقص المياه.

1) اختبار تقنيات توفير المياه؛

2) الانتقال إلى دورات الإنتاج المغلقة؛

3) استبعاد مياه الشرب من عمليات الإنتاج؛

4) تقليل فاقد المياه أثناء نقلها إلى المستهلكين؛

5) إنشاء الخزانات، والحد من التبخر من سطحها؛

6) تحسين طرق تنقية المياه.

7) معالجة المياه بالأوزون بالأشعة فوق البنفسجية ووضعها في الخزانات الجوفية.

توزيع الكائنات الحية حسب البيئة المعيشية

في عملية التطور التاريخي الطويل للمادة الحية وتكوين المزيد والمزيد أشكال مثاليةتم توزيع الكائنات الحية والكائنات الحية التي تستكشف موائل جديدة على الأرض وفقًا لأصدافها المعدنية (الغلاف المائي والغلاف الصخري والغلاف الجوي) وتكيفت مع الوجود في ظروف محددة بدقة.

وكان الماء هو الوسيلة الأولى للحياة. وفيها نشأت الحياة. مع تقدم التطور التاريخي، بدأت العديد من الكائنات الحية في الاستعمار البيئة الجوية الأرضية. ونتيجة لذلك ظهرت النباتات والحيوانات البرية التي تطورت بسرعة وتتكيف مع الظروف المعيشية الجديدة.

في عملية عمل المادة الحية على الأرض، تحولت الطبقات السطحية للغلاف الصخري تدريجيًا إلى تربة، إلى نوع من الجسم الحيوي للكوكب، كما قال في. آي. فيرنادسكي. بدأت التربة تسكنها كل من المياه و الكائنات الأرضيةمما يخلق مجمعًا محددًا لسكانه.

وهكذا، على الأرض الحديثة، يتم تمييز أربع بيئات حياة بوضوح - المائية والأرضية والهواء والتربة والكائنات الحية - والتي تختلف بشكل كبير في ظروفها. دعونا ننظر إلى كل واحد منهم.

الخصائص العامة. تشغل البيئة المائية للحياة، الغلاف المائي، ما يصل إلى 71% من مساحة الكرة الأرضية. ومن حيث الحجم، يقدر احتياطي المياه على الأرض بنحو 1370 مليون متر مكعب. كم، وهو ما يعادل 1/800 من حجم الكرة الأرضية. وتتركز الكمية الرئيسية من المياه، أكثر من 98%، في البحار والمحيطات، ويمثل جليد المناطق القطبية 1.24% منها؛ وفي المياه العذبة للأنهار والبحيرات والمستنقعات لا تزيد كمية المياه عن 0.45%.

يعيش حوالي 150.000 نوع من الحيوانات في البيئة المائية (حوالي 7% من إجمالي عددها في الكرة الأرضية) و10.000 نوع نباتي (8%). على الرغم من حقيقة أن ممثلي الغالبية العظمى من مجموعات النباتات والحيوانات ظلوا في البيئة المائية (في "مهدهم")، فإن عدد أنواعهم أقل بكثير من الأنواع الأرضية. وهذا يعني أن التطور على الأرض حدث بشكل أسرع بكثير.

النبات الأكثر تنوعا وغنى و عالم الحيوانالبحار والمحيطات في المناطق الاستوائية والاستوائية (خاصة المحيط الهادئ و المحيطات الأطلسية). إلى الجنوب والشمال من هذه الأحزمة تركيبة عالية الجودةيتم استنفاد الكائنات الحية تدريجيا. يوجد في منطقة أرخبيل شرق الهند حوالي 40 ألف نوع من الحيوانات، وفي بحر لابتيف يوجد 400 نوع فقط. وفي الوقت نفسه، يتركز الجزء الأكبر من الكائنات الحية في المحيط العالمي في منطقة صغيرة نسبيًا سواحل البحر المنطقة المعتدلةوبين أشجار المانغروف في البلدان الاستوائية. وفي مساحات شاسعة من المياه بعيداً عن الساحل توجد مناطق صحراوية، خالية عملياً من الحياة.

إن حصة الأنهار والبحيرات والمستنقعات في المحيط الحيوي ضئيلة مقارنة بحصة البحار والمحيطات. ومع ذلك، فإنها تخلق إمدادات المياه العذبة اللازمة لعدد كبير من النباتات والحيوانات، وكذلك للبشر.

البيئة المائية لديها تأثير قويعلى سكانها. بدورها، تؤثر المادة الحية للغلاف المائي على الموائل، وتعالجها، وتشركها في دورة المواد. وتشير التقديرات إلى أن مياه البحار والمحيطات والأنهار والبحيرات تتحلل وتعود إلى الدورة الحيوية خلال 2 مليون سنة، أي أنها كلها مرت عبر المادة الحية لكوكب الأرض أكثر من ألف مرة*. وبالتالي، فإن الغلاف المائي الحديث هو نتاج النشاط الحيوي للمادة الحية ليس فقط في العصور الجيولوجية الحديثة، ولكن أيضًا في العصور الجيولوجية الماضية.

من السمات المميزة للبيئة المائية حركتها حتى في المسطحات المائية الراكدة، ناهيك عن الأنهار والجداول المتدفقة والسريعة التدفق. تشهد البحار والمحيطات مدًا وجزرًا وتيارات قوية وعواصف. في البحيرات تتحرك المياه تحت تأثير الرياح ودرجة الحرارة. تضمن حركة المياه إمداد الكائنات المائية بالأكسجين والمواد المغذية وتؤدي إلى معادلة (انخفاض) درجة الحرارة في جميع أنحاء الخزان بأكمله.

لقد طور سكان الخزانات تكيفات مناسبة لحركة البيئة. على سبيل المثال، يوجد في الخزانات المتدفقة ما يسمى بنباتات "القاذورات" المرتبطة بقوة بالأجسام الموجودة تحت الماء - الطحالب الخضراء (Cladophora) مع سلسلة من البراعم، والدياتومات (Diatomeae)، والطحالب المائية (Fontinalis)، التي تشكل غطاءً كثيفًا حتى على الحجارة في بنادق النهر السريع .

تتكيف الحيوانات أيضًا مع حركة البيئة المائية. في الأسماك التي تعيش في الأنهار سريعة التدفق، يكون الجسم مستديرًا تقريبًا في المقطع العرضي (سمك السلمون المرقط، البلمة). عادة ما يتحركون ضد التيار. عادة ما تبقى اللافقاريات في المسطحات المائية المتدفقة في القاع، ويتم تسطيح جسمها في الاتجاه الظهري البطني، والعديد منها لديها أجهزة تثبيت مختلفة على الجانب البطني، مما يسمح لها بالتعلق بالأشياء تحت الماء. في البحار، يكون التأثير الأقوى للكتل المائية المتحركة هو الذي تتعرض له الكائنات الحية في مناطق المد والجزر والأمواج. على الشواطئ الصخرية في الأمواج، تنتشر البرنقيل (Balanus، Chthamalus)، بطنيات الأقدام (Patella Haliotis)، وبعض أنواع القشريات المختبئة في شقوق الشاطئ.

في حياة الكائنات المائية في خطوط العرض المعتدلة، تلعب الحركة العمودية للمياه في الخزانات الدائمة دورًا مهمًا. من الواضح أن المياه فيها مقسمة إلى ثلاث طبقات: الطبقة العليا، التي تعاني درجة حرارتها من تقلبات موسمية حادة؛ طبقة القفز في درجة الحرارة - المعدن (الخط الحراري)، حيث لوحظ اختلاف حاد في درجة الحرارة؛ الطبقة السفلية العميقة، Hypolimnion، حيث تتغير درجة الحرارة قليلاً على مدار العام.

في الصيف، توجد طبقات المياه الأكثر دفئًا على السطح، بينما تقع أبردها في الأسفل. يسمى توزيع درجات الحرارة طبقة تلو الأخرى في الخزان بالتقسيم الطبقي المباشر. في فصل الشتاء، مع انخفاض في درجة الحرارة، لوحظ التقسيم الطبقي العكسي: المياه السطحية الباردة مع درجات حرارة أقل من 4 درجات مئوية تقع فوق الدافئة نسبيا. وتسمى هذه الظاهرة انقسام درجة الحرارة. وهو واضح بشكل خاص في معظم بحيراتنا في الصيف والشتاء. نتيجة للانقسام في درجة الحرارة، يتم تشكيل طبقات كثافة المياه في الخزان، وتعطل دورانها الرأسي وتبدأ فترة من الركود المؤقت.

في الربيع، تصبح المياه السطحية، بسبب التسخين إلى 4 درجات مئوية، أكثر كثافة وتغوص بشكل أعمق، وترتفع المياه الدافئة من الأعماق لتحل محلها. نتيجة لهذا الدوران الرأسي، يحدث التجانس في الخزان، أي لبعض الوقت يتم تعادل درجة حرارة كتلة الماء بأكملها. مع زيادة أخرى في درجة الحرارة، تصبح الطبقات العليا من الماء أقل كثافة ولم تعد تغرق - يبدأ الركود الصيفي.

في الخريف، تبرد الطبقة السطحية، وتصبح أكثر كثافة وتغوص بشكل أعمق، مما يؤدي إلى إزاحة المزيد ماء دافئ. يحدث هذا قبل بداية الحرارة المتجانسة في الخريف. عندما تبرد المياه السطحية إلى أقل من 4 درجات مئوية، تصبح مرة أخرى أقل كثافة وتبقى مرة أخرى على السطح. ونتيجة لذلك، يتوقف دوران المياه ويحدث ركود الشتاء.

تتكيف الكائنات الحية الموجودة في المسطحات المائية ذات خطوط العرض المعتدلة جيدًا مع الحركات الرأسية الموسمية لطبقات المياه، ومع تجانس الحرارة في الربيع والخريف، ومع الركود في الصيف والشتاء (الشكل 13).

في البحيرات الواقعة عند خطوط العرض الاستوائية، لا تنخفض درجة حرارة المياه السطحية أبدًا عن 4 درجات مئوية، ويتم التعبير بوضوح عن تدرج درجة الحرارة فيها وصولاً إلى أعمق الطبقات. عادة ما يحدث اختلاط الماء هنا بشكل غير منتظم خلال أبرد أوقات السنة.

تتطور ظروف الحياة الغريبة ليس فقط في عمود الماء، ولكن أيضًا في قاع الخزان، حيث لا توجد تهوية في التربة ويتم غسل المركبات المعدنية منها. ولذلك، فهي لا تتمتع بالخصوبة وتعمل فقط كركيزة أكثر أو أقل صلابة للكائنات المائية، وتؤدي بشكل أساسي وظيفة ميكانيكية ديناميكية. وفي هذا الصدد، فإن حجم جزيئات التربة وكثافة تلامسها مع بعضها البعض ومقاومتها للغسل بواسطة التيارات تكتسب أهمية بيئية أكبر.

العوامل اللاحيوية للبيئة المائية.الماء كبيئة معيشية له خصائص فيزيائية وكيميائية خاصة.

يختلف نظام درجة حرارة الغلاف المائي اختلافًا جوهريًا عن ذلك الموجود في البيئات الأخرى. تعتبر تقلبات درجات الحرارة في المحيطات العالمية صغيرة نسبيًا: أقلها حوالي -2 درجة مئوية، وأعلىها حوالي 36 درجة مئوية. وبالتالي فإن سعة التذبذبات هنا تقع ضمن 38 درجة مئوية. مع العمق، تنخفض درجة حرارة الماء في المحيطات. وحتى في المناطق الاستوائية على عمق 1000 متر لا تتجاوز درجة الحرارة 4-5 درجات مئوية. توجد في أعماق جميع المحيطات طبقة من الماء البارد (من -1.87 إلى +2 درجة مئوية).

في المسطحات المائية الداخلية العذبة ذات خطوط العرض المعتدلة، تتراوح درجة حرارة الطبقات السطحية للمياه من -0.9 إلى +25 درجة مئوية، وفي المياه العميقة تتراوح من 4 إلى 5 درجات مئوية. الاستثناء هو الينابيع الحرارية، حيث تصل درجة حرارة الطبقة السطحية أحيانًا إلى 85-93 درجة مئوية.

إن الخصائص الديناميكية الحرارية للبيئة المائية، مثل السعة الحرارية العالية النوعية، والتوصيل الحراري العالي والتمدد عند التجمد، تخلق ظروفًا مواتية بشكل خاص للحياة. يتم ضمان هذه الظروف أيضًا من خلال الحرارة الكامنة العالية لانصهار الماء، ونتيجة لذلك في فصل الشتاء لا تقل درجة الحرارة تحت الجليد أبدًا عن نقطة التجمد (بالنسبة للمياه العذبة حوالي 0 درجة مئوية). نظرًا لأن الماء له أكبر كثافة عند 4 درجات مئوية، وعندما يتجمد فإنه يتمدد، وفي الشتاء يتشكل الجليد في الأعلى فقط، لكن السمك الرئيسي لا يتجمد.

نظرًا لأن نظام درجة حرارة المسطحات المائية يتميز باستقرار كبير، فإن الكائنات الحية التي تعيش فيه تتميز بالثبات النسبي لدرجة حرارة الجسم ولها نطاق ضيق من القدرة على التكيف مع التقلبات في درجة حرارة البيئة. حتى الانحرافات الطفيفة في النظام الحراري يمكن أن تؤدي إلى تغييرات كبيرة في حياة الحيوانات والنباتات. ومن الأمثلة على ذلك "الانفجار البيولوجي" لزهرة اللوتس (نيلومبيوم كاسبيوم) في الجزء الشمالي من موطنها - في دلتا الفولغا. لفترة طويلة، يسكن هذا النبات الغريب خليج صغير فقط. على مدى العقد الماضي، زادت مساحة غابة اللوتس ما يقرب من 20 مرة وتحتل الآن أكثر من 1500 هكتار من مساحة المياه. ويفسر هذا الانتشار السريع لزهرة اللوتس بالانخفاض العام في مستوى بحر قزوين، والذي صاحبه تكوين العديد من البحيرات الصغيرة ومصبات الأنهار عند مصب نهر الفولغا. خلال أشهر الصيف الحارة، ارتفعت درجة حرارة المياه هنا أكثر من ذي قبل، مما ساهم في نمو غابة اللوتس.

يتميز الماء أيضًا بكثافة كبيرة (في هذا الصدد أكبر بـ 800 مرة من وسط الهواء) واللزوجة. تؤثر هذه الميزات على النباتات من حيث أن أنسجتها الميكانيكية تتطور بشكل ضعيف جدًا أو لا تتطور على الإطلاق، لذا فإن سيقانها مرنة للغاية وتنحني بسهولة. تتميز معظم النباتات المائية بالطفو والقدرة على التعلق في عمود الماء. يرتفعون إلى السطح ثم يسقطون مرة أخرى. في العديد من الحيوانات المائية، يتم تشحيم الغطاء بكثرة بالمخاط، مما يقلل من الاحتكاك أثناء الحركة، ويكتسب الجسم شكلاً انسيابيًا.

تتوزع الكائنات الحية في البيئة المائية على كامل سمكها (في المنخفضات المحيطية، تم العثور على الحيوانات على أعماق تزيد عن 10000 متر). وبطبيعة الحال، في أعماق مختلفة يتعرضون لضغوط مختلفة. تتكيف كائنات أعماق البحار مع الضغط العالي (حتى 1000 ضغط جوي)، في حين أن سكان الطبقات السطحية لا يتعرضون له. في المتوسط، في عمود الماء، لكل 10 أمتار من العمق، يزيد الضغط بمقدار 1 ATM. تتكيف جميع الكائنات المائية مع هذا العامل وبالتالي تنقسم إلى أعماق البحار وتلك التي تعيش في أعماق ضحلة.

لشفافية المياه ونظامها الخفيف تأثير كبير على الكائنات المائية. يؤثر هذا بشكل خاص على توزيع نباتات التمثيل الضوئي. في الخزانات الموحلة، يعيشون فقط في الطبقة السطحية، وحيثما توجد شفافية أكبر، فإنهم يخترقون أعماقًا كبيرة. يتم إنشاء تعكر معين للمياه من خلال عدد كبير من الجزيئات المعلقة فيه، مما يحد من الاختراق أشعة الشمس. يمكن أن يكون سبب التعكر في الماء جزيئات المواد المعدنية (الطين والطمي) والكائنات الحية الصغيرة. تتناقص شفافية المياه أيضًا في الصيف مع النمو السريع للنباتات المائية والتكاثر الجماعي للكائنات الحية الصغيرة المعلقة في الطبقات السطحية. يعتمد نظام الإضاءة في الخزانات أيضًا على الموسم. في الشمال، في خطوط العرض المعتدلة، عندما تتجمد الخزانات ولا يزال الجليد في الأعلى مغطى بالثلوج، يكون اختراق الضوء في عمود الماء محدودًا إلى حد كبير.

يتم تحديد نظام الضوء أيضًا من خلال الانخفاض الطبيعي للضوء مع العمق نظرًا لامتصاص الماء لأشعة الشمس. في هذه الحالة، يتم امتصاص الأشعة ذات الأطوال الموجية المختلفة بشكل مختلف: يتم امتصاص الأشعة الحمراء بسرعة أكبر، بينما تخترق الأشعة الزرقاء والخضراء أعماق كبيرة. يصبح المحيط أكثر قتامة مع العمق. يتغير لون البيئة، وينتقل تدريجياً من اللون الأخضر إلى اللون الأخضر، ثم إلى الأزرق فالأزرق فالأزرق البنفسجي، مما يفسح المجال للظلام المستمر. وفقًا لذلك، مع العمق، يتم استبدال الطحالب الخضراء (Chlorophyta) بالطحالب البنية (Phaeophyta) والحمراء (Rhodophyta)، والتي تتكيف أصباغها لالتقاط ضوء الشمس بأطوال موجية مختلفة. يتغير لون الحيوانات أيضًا بشكل طبيعي مع العمق. في السطح، تعيش عادة طبقات خفيفة من الماء، وحيوانات زاهية الألوان ومتنوعة، في حين تخلو الأنواع التي تعيش في أعماق البحار من الأصباغ. في منطقة الشفق بالمحيط، تعيش الحيوانات الملونة بظل محمر، مما يساعدها على الاختباء من الأعداء، حيث ينظر إلى اللون الأحمر في الأشعة الزرقاء البنفسجية على أنه أسود.

تلعب ملوحة الماء دورًا مهمًا في حياة الكائنات المائية. كما تعلم، الماء مذيب ممتاز للعديد من المركبات المعدنية. ونتيجة لذلك، فإن الخزانات الطبيعية لها تركيب كيميائي معين. تعتبر الكربونات والكبريتات والكلوريدات ذات أهمية كبيرة. لا تتجاوز كمية الأملاح الذائبة لكل 1 لتر من الماء في المسطحات المائية العذبة 0.5 جم (عادة أقل)، وفي البحار والمحيطات تصل إلى 35 جم (الجدول 6).

الجدول 6.توزيع الأملاح الأساسية في الخزانات المختلفة (حسب ر. دازو، 1975)

يلعب الكالسيوم دورًا أساسيًا في حياة حيوانات المياه العذبة. وتستخدمه الرخويات والقشريات واللافقاريات الأخرى لبناء الأصداف والهيكل الخارجي. لكن المسطحات المائية العذبة، اعتمادًا على عدد من الظروف (وجود أملاح معينة قابلة للذوبان في تربة الخزان، في تربة وتربة الضفاف، في مياه الأنهار والجداول المتدفقة) تختلف اختلافًا كبيرًا سواء في التركيب أو في التركيب. تركيز الأملاح الذائبة فيها. مياه البحر أكثر استقرارا في هذا الصدد. تم العثور على جميع العناصر المعروفة تقريبًا فيها. ومع ذلك، من حيث الأهمية، يحتل ملح الطعام المرتبة الأولى، يليه كلوريد المغنيسيوم والكبريتات وكلوريد البوتاسيوم.

طازج نباتات مائيةوتعيش الحيوانات في بيئة منخفضة التوتر، أي بيئة يكون فيها تركيز المواد المذابة أقل منه في سوائل وأنسجة الجسم. نظرا للاختلاف في الضغط الأسموزي خارج وداخل الجسم، يخترق الماء باستمرار في الجسم، وتضطر Hydrobionts المياه العذبة إلى إزالته بشكل مكثف. في هذا الصدد، يتم التعبير عن عمليات التنظيم التناضحي بشكل جيد. تركيز الأملاح في سوائل وأنسجة الجسم الكثيرة الكائنات البحريةمتساوي التوتر لتركيز الأملاح الذائبة في المياه المحيطة. ولذلك، فإن وظائفها التنظيمية التناضحية لا تتطور بنفس القدر كما هو الحال في حيوانات المياه العذبة. تعد الصعوبات في التنظيم التناضحي أحد الأسباب التي تجعل العديد من النباتات البحرية وخاصة الحيوانات غير قادرة على ملء المسطحات المائية العذبة وتبين أنها، باستثناء بعض الممثلين، من السكان البحريين النموذجيين (coelenterata - Coelenterata، شوكيات الجلد - Echinodermata، pogonophora - Pogonophora ، الإسفنج - Spongia، tunicates - Tunicata). إلى ذلك أولا تعيش الحشرات عمليا في البحار والمحيطات، في حين أن أحواض المياه العذبة مأهولة بكثرة. عادة لا تتحمل الأنواع البحرية وأنواع المياه العذبة عادة التغيرات الكبيرة في ملوحة المياه. كلهم كائنات ستينوهالين. يوجد عدد قليل نسبيًا من الحيوانات ذات الأصل المائي والعذب ذات الأصل البحري. وعادة ما توجد بكميات كبيرة في المياه قليلة الملوحة. هذه هي سمك الكراكي في المياه العذبة (Stizostedion lucioperca)، والدنيس (Abramis brama)، والبايك (Esox lucius)، وعائلة البوري البحري (Mugilidae).

في المياه العذبة، تكون النباتات المثبتة في قاع الخزان شائعة. غالبًا ما يقع سطح التمثيل الضوئي فوق الماء. هذه هي cattails (Typha)، القصب (Scirpus)، رؤوس الأسهم (Sagittaria)، زنابق الماء (Nymphaea)، كبسولات البيض (Nuphar). وفي حالات أخرى، تكون أعضاء التمثيل الضوئي مغمورة في الماء. وتشمل هذه الأعشاب البركية (Potamogeton)، والأوروت (Myriophyllum)، وelodea (Elodea). بعض نباتات المياه العذبة الأعلى ليس لها جذور. فهي إما تطفو بحرية أو تنمو فوق الأجسام الموجودة تحت الماء أو الطحالب الملتصقة بالأرض.

وفي حين أن الأكسجين لا يلعب دورا كبيرا في البيئة الهوائية، إلا أنه العامل البيئي الأكثر أهمية في البيئة المائية. محتواه في الماء يتناسب عكسيا مع درجة الحرارة. مع انخفاض درجة الحرارة، تزداد قابلية ذوبان الأكسجين، مثل الغازات الأخرى. يحدث تراكم الأكسجين المذاب في الماء نتيجة دخوله من الجو، وكذلك بسبب نشاط التمثيل الضوئي للنباتات الخضراء. عندما يتم خلط الماء، وهو أمر نموذجي بالنسبة للخزانات المتدفقة وخاصة بالنسبة للأنهار والجداول سريعة التدفق، فإن محتوى الأكسجين يزداد أيضًا.

الحيوانات المختلفة لها احتياجات مختلفة للأكسجين. على سبيل المثال، يعتبر سمك السلمون المرقط (Salmo trutta) والمنوة (Phoxinus phoxinus) حساسين جدًا لنقصه، وبالتالي يعيشان فقط في المياه سريعة التدفق والباردة والمختلطة جيدًا. الصرصور (Rutilus rutilus)، روف (Acerina cernua)، الكارب (Cyprinus carpio)، الكارب الصخري (Carassius carassius) متواضع في هذا الصدد، وتعيش يرقات البعوض تشيرونوميد (Chironomidae) وديدان توبيفكس (Tubifex) في أعماق كبيرة، حيث لا يوجد الأكسجين على الإطلاق أو قليل جدًا. يمكن للحشرات المائية والرخويات (Pulmonata) أيضًا أن تعيش في المسطحات المائية ذات مستويات الأكسجين المنخفضة. ومع ذلك، فإنها ترتفع بشكل منهجي إلى السطح، وتخزن الهواء النقي لبعض الوقت.

ثاني أكسيد الكربون قابل للذوبان في الماء بحوالي 35 مرة أكثر من الأكسجين. ويوجد منه في الماء ما يقرب من 700 مرة أكثر مما يوجد في الغلاف الجوي الذي يأتي منه. وبالإضافة إلى ذلك فإن كربونات وبيكربونات الفلزات القلوية والقلوية الأرضية تعتبر مصدراً لثاني أكسيد الكربون في الماء. يضمن ثاني أكسيد الكربون الموجود في الماء عملية التمثيل الضوئي للنباتات المائية ويشارك في تكوين الهياكل العظمية الجيرية للحيوانات اللافقارية.

إن تركيز أيونات الهيدروجين (pH) له أهمية كبيرة في حياة الكائنات المائية. تعتبر حمامات المياه العذبة ذات الرقم الهيدروجيني 3.7-4.7 حمضية، و6.95-7.3 تعتبر محايدة، وتلك التي يزيد الرقم الهيدروجيني فيها عن 7.8 تعتبر قلوية. وفي المسطحات المائية العذبة، يتعرض الرقم الهيدروجيني للتقلبات اليومية. مياه البحر أكثر قلوية ويتغير الرقم الهيدروجيني لها بشكل أقل بكثير من المياه العذبة. يتناقص الرقم الهيدروجيني مع العمق.

يلعب تركيز أيونات الهيدروجين دورًا كبيرًا في توزيع الكائنات المائية. عند درجة حموضة أقل من 7.5، ينمو الجندب (Isoetes) والبربري (Sparganium)، عند 7.7-8.8، أي في بيئة قلوية، تتطور أنواع كثيرة من الأعشاب البحرية وelodea. في المياه الحمضية للمستنقعات، تسود طحالب الطحالب (Sphagnum)، ولكن الرخويات elasmobranch من جنس Unio غائبة، والرخويات الأخرى نادرة، ولكن جذور الصدفة (Testacea) وفيرة. يمكن لمعظم أسماك المياه العذبة أن تتحمل درجة حموضة تتراوح بين 5 و9. إذا كانت درجة الحموضة أقل من 5، يحدث موت جماعي للأسماك، وإذا تجاوزت 10، تموت جميع الأسماك والحيوانات الأخرى.

المجموعات البيئية من hydrobionts.عمود الماء - السطح (البلاجوس - البحر) يسكنه كائنات سطحية يمكنها السباحة أو البقاء (الطفو) بنشاط في طبقات معينة. وفقا لهذا، تنقسم الكائنات السطحية إلى مجموعتين - نيكتون والعوالق. يشكل سكان القاع المجموعة البيئية الثالثة من الكائنات الحية - القاع.

نيكتون (nekios–· عائم)– هذه مجموعة من الحيوانات البحرية التي تتحرك بنشاط والتي ليس لها اتصال مباشر بالقاع.هذه حيوانات كبيرة بشكل أساسي يمكنها التغلب على المسافات الطويلة والتيارات المائية القوية. تتميز بشكل انسيابي للجسم وأعضاء حركية متطورة. الكائنات الحية النموذجية هي الأسماك والحبار وذوات الأقدام والحيتان. في المياه العذبة، بالإضافة إلى الأسماك، يشمل Nekton البرمائيات والحشرات المتحركة بنشاط. يمكن للعديد من الأسماك البحرية التحرك عبر الماء بسرعة كبيرة. تسبح بعض الحبار (Oegopsida) بسرعة كبيرة تصل إلى 45-50 كم/ساعة، وتصل سرعة سمك أبو شراع (Istiopharidae) إلى 100-10 كم/ساعة، وتصل سرعة سمك أبو سيف (Xiphias glabius) إلى 130 كم/ساعة.

العوالق– يرتفع، يتجول)– هذه مجموعة من الكائنات السطحية التي ليس لديها القدرة على الحركات النشطة السريعة.لا تستطيع الكائنات العوالق أن تقاوم التيارات. هذه حيوانات صغيرة بشكل أساسي - العوالق الحيوانية والنباتات - العوالق النباتية. تشتمل العوالق بشكل دوري على يرقات العديد من الحيوانات العائمة في عمود الماء.

توجد الكائنات العوالق إما على سطح الماء، أو في العمق، أو حتى في الطبقة السفلية. الأول يشكل مجموعة خاصة – نيوستون. الكائنات الحية التي يقع جزء من جسمها في الماء، وجزء منها فوق سطحه، تسمى بلوستون. هذه هي السيفونوفور (Siphonophora)، الطحلب البطي (Lemna)، إلخ.

للعوالق النباتية أهمية كبيرة في حياة المسطحات المائية، حيث أنها المنتج الرئيسي لها المواد العضوية. وهي تشمل في المقام الأول الدياتومات (Diatomeae) والطحالب الخضراء (Chlorophyta)، وسوطات النباتات (Phytomastigina)، وperidineae (Peridineae)، وcoccolithophorids (Coccolitophoridae). في المياه الشمالية للمحيط العالمي، تسود الدياتومات، وفي المياه الاستوائية وشبه الاستوائية، تسود السوطيات المدرعة. في المياه العذبة، بالإضافة إلى الدياتومات، الطحالب الخضراء والزرقاء الخضراء (Suanophyta) شائعة.

توجد العوالق الحيوانية والبكتيريا في جميع الأعماق. تهيمن القشريات الصغيرة على العوالق الحيوانية البحرية (مجدافيات الأرجل، ومزدوجات الأرجل، وإيوبوسياسيا) والطفيليات (المنخربات، والراديولاريا، والتينتينويديا). ممثلوها الأكبر هم جناحيات الأرجل (Pteropoda)، قنديل البحر (Scyphozoa) والمشطيات العائمة (Ctenophora)، الأملاح (Salpae)، وبعض الديدان (Alciopidae، Tomopteridae). في المياه العذبة، تسبح بشكل سيء، والقشريات الكبيرة نسبيا (Daphnia، Cyclopoidea، Ostracoda، Simocephalus؛ الشكل 14)، العديد من الدوارات (Rotatoria) والبروتوزوا شائعة.

يتم تحقيق أكبر تنوع للأنواع عن طريق العوالق في المياه الاستوائية.

تختلف مجموعات الكائنات العوالق حسب الحجم. العوالق النانوية (النانوس - القزمة) هي أصغر الطحالب والبكتيريا؛ العوالق الدقيقة (الصغيرة – الصغيرة) – معظم الطحالب، والأوالي، والدورات؛ العوالق المتوسطة (المتوسطة - المتوسطة) - مجدافيات الأرجل والكلادوسيران والروبيان وعدد من الحيوانات والنباتات التي لا يزيد طولها عن 1 سم ؛ العوالق الكبيرة (وحدات الماكرو - كبيرة) - قنديل البحر والميسيدات والروبيان والكائنات الحية الأخرى التي يزيد حجمها عن 1 سم؛ العوالق الضخمة (megalos – ضخمة) - حيوانات كبيرة جدًا يزيد طولها عن متر واحد. على سبيل المثال، يصل طول ctenophore السباحة (Cestus veneris) إلى 1.5 متر، وقناديل البحر السماوية (Suapea) لها جرس يصل قطره إلى 2 متر ومخالب بطول 30 مترًا.

تعد الكائنات العوالق مكونًا غذائيًا مهمًا للعديد من الحيوانات المائية (بما في ذلك الحيتان البالينية العملاقة - Mystacoceti)، خاصة بالنظر إلى أنها، وخاصة العوالق النباتية، تتميز بتفشي موسمي للتكاثر الجماعي (أزهار الماء).

بينثوس– عمق)– مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في قاع (على الأرض وفي باطن الأرض) المسطحات المائية.وهي مقسمة إلى phytobenthos وzoobenthos. يتم تمثيلها بشكل رئيسي بالحيوانات الملتصقة أو التي تتحرك ببطء، وكذلك الحيوانات التي تختبئ. فقط في المياه الضحلة تتكون من كائنات حية تقوم بتركيب المادة العضوية (المنتجة)، وتستهلكها (المستهلكة)، وتدمرها (تحللها). في أعماق كبيرة، حيث لا يخترق الضوء، لا يوجد phytobenthos (المنتجون).

تختلف الكائنات القاعية في أسلوب حياتها - فهي متنقلة ومستقرة وغير متحركة. عن طريق طريقة التغذية - التمثيل الضوئي، آكلة اللحوم، العاشبة، آكلة المخلفات؛ حسب الحجم - الكلي، المتوسط، الميكروبينثوس.

تشتمل النباتات القاعية البحرية بشكل رئيسي على البكتيريا والطحالب (الدياتومات والأخضر والبني والأحمر). توجد أيضًا على طول السواحل نباتات مزهرة: Zostera، Phyllospadix، Rup-pia. أغنى نباتات نباتية موجودة في المناطق الصخرية والصخرية في القاع. على طول السواحل، يشكل عشب البحر (Laminaria) وfucus (Fucus) في بعض الأحيان كتلة حيوية تصل إلى 30 كجم لكل متر مربع. م في التربة الناعمة، حيث لا يمكن للنباتات أن تلتصق بقوة، يتطور النبات النباتي بشكل رئيسي في الأماكن المحمية من الأمواج.

يتم تمثيل فيتوبنزوس المياه العذبة بالبكتيريا والدياتومات والطحالب الخضراء. تكثر النباتات الساحلية، وتقع في الداخل من الشاطئ في أحزمة محددة بوضوح. في المنطقة الأولى تنمو النباتات شبه المغمورة (القصب والقصب والكاتيل والبردي). المنطقة الثانية تشغلها نباتات مغمورة ذات أوراق عائمة (زنابق الماء، طحلب البط، زنابق الماء). المنطقة الثالثة تهيمن عليها النباتات المغمورة - الأعشاب البركية، والإلوديا، وما إلى ذلك.

وفقًا لأسلوب حياتها، يمكن تقسيم جميع النباتات المائية إلى مجموعتين بيئيتين رئيسيتين: النباتات المائية - نباتات مغمورة في الماء بجزءها السفلي فقط وعادة ما تكون جذورها في الأرض، والنباتات المائية - نباتات مغمورة بالكامل في الماء، ولكن في بعض الأحيان تطفو على السطح أو لها أوراق عائمة.

تهيمن المنخربات، والإسفنج، والتجويفات المعوية، والديدان متعددة الأشواك، والسيفونكوليدات، والبريوزوان، وذراعيات الأرجل، والرخويات، والأسكيديان، والأسماك على حيوانات القاعيات البحرية. تتواجد الأشكال القاعية بشكل أكبر في المياه الضحلة، حيث يصل إجمالي كتلتها الحيوية غالبًا إلى عشرات الكيلوجرامات لكل متر مربع. م.مع العمق، ينخفض ​​عدد القاعات بشكل حاد وفي أعماق كبيرة تصل إلى ملليغرام لكل 1 قدم مربع. م.

يوجد في المسطحات المائية العذبة عدد أقل من حيوانات القاع مقارنة بالبحار والمحيطات، ويكون تكوين الأنواع أكثر تجانسًا. هذه هي بشكل رئيسي الحيوانات الأولية، وبعض الإسفنج، والديدان الهدبية والديدان قليلة الأشواك، والعلق، والبريوزوان، والرخويات ويرقات الحشرات.

اللدونة البيئية للكائنات المائية. تتمتع الكائنات المائية بمرونة بيئية أقل من الكائنات الأرضية، لأن الماء بيئة أكثر استقرارًا العوامل غير الحيويةأنها تخضع لتقلبات طفيفة نسبيا. النباتات والحيوانات البحرية هي الأقل بلاستيكًا. إنهم حساسون للغاية للتغيرات في ملوحة الماء ودرجة الحرارة. وبالتالي، فإن الشعاب المرجانية المجنونة لا يمكنها تحمل حتى تحلية المياه الضعيفة وتعيش فقط في البحار، علاوة على ذلك، على أرض صلبة عند درجة حرارة لا تقل عن 20 درجة مئوية. هذه هي stenobionts نموذجية. ومع ذلك، هناك أنواع ذات مرونة بيئية متزايدة. على سبيل المثال، جذمور Cyphoderia ampulla هو يوريبيونت نموذجي. يعيش في البحار والمياه العذبة، في البرك الدافئة والبحيرات الباردة.

كقاعدة عامة، تكون حيوانات ونباتات المياه العذبة أكثر بلاستيكًا من الحيوانات والنباتات البحرية، نظرًا لأن المياه العذبة كبيئة معيشية أكثر تنوعًا. الأكثر مرونة هم سكان المياه قليلة الملوحة. وهي تتكيف مع التركيزات العالية من الأملاح الذائبة وتحلية المياه بشكل كبير. ومع ذلك، هناك عدد صغير نسبيا من الأنواع، كما هو الحال في المياه قليلة الملوحة العوامل البيئيةالخضوع لتغييرات كبيرة.

يتم تقييم اتساع اللدونة البيئية للكائنات المائية فيما يتعلق ليس فقط بمجموعة العوامل الكاملة (eury- وstanobionticity)، ولكن أيضًا بأي واحد منهم. النباتات والحيوانات الساحلية، على النقيض من سكان المناطق المفتوحة، هي في الأساس كائنات مغذية للحرارة ومشبعة بالحيوية، حيث أن ظروف درجة الحرارة ونظام الملح متغيرة تمامًا بالقرب من الشاطئ (الاحترار الناتج عن الشمس والتبريد الشديد نسبيًا، وتحلية المياه عن طريق تدفق المياه من الجداول والأنهار، وخاصة في موسم الأمطار، وغيرها). أحد الأنواع النموذجية التي تعاني من ضيق الحرارة هو اللوتس. ينمو فقط في الخزانات الضحلة الدافئة جيدًا. ولنفس الأسباب، يتبين أن سكان الطبقات السطحية أكثر تساويًا في درجة الحرارة والتوازن مقارنة بأشكال أعماق البحار.

تعمل اللدونة البيئية كمنظم مهم لتشتت الكائنات الحية. وكقاعدة عامة، فإن الكائنات المائية ذات اللدونة البيئية العالية منتشرة على نطاق واسع. وهذا ينطبق، على سبيل المثال، على إلوديا. ومع ذلك، فإن القشريات الأرتيميا (أرتيميا سالينا) تعارضها تمامًا بهذا المعنى. يعيش في المسطحات المائية الصغيرة ذات المياه شديدة الملوحة. هذا ممثل ستينوهالين نموذجي ذو مرونة بيئية ضيقة. ولكن فيما يتعلق بالعوامل الأخرى، فهو بلاستيكي للغاية وبالتالي فهو موجود في كل مكان في المسطحات المائية المالحة.

تعتمد اللدونة البيئية على عمر الكائن الحي ومرحلة نموه. وهكذا، فإن بطنيات الأقدام البحرية Littorina، كشخص بالغ، تبقى بدون ماء لفترة طويلة كل يوم أثناء انخفاض المد، وتعيش يرقاتها أسلوب حياة عوالق بحتة ولا يمكنها تحمل الجفاف.

الميزات التكيفية للنباتات المائية.إن بيئة النباتات المائية، كما لوحظ، محددة للغاية وتختلف بشكل حاد عن بيئة معظم الكائنات النباتية الأرضية. تنعكس قدرة النباتات المائية على امتصاص الرطوبة والأملاح المعدنية مباشرة من البيئة على تنظيمها المورفولوجي والفسيولوجي. تتميز النباتات المائية في المقام الأول بضعف تطور الأنسجة الموصلة وأنظمة الجذر. يعمل هذا الأخير بشكل أساسي على التعلق بالركيزة تحت الماء، وعلى عكس النباتات الأرضية، لا يؤدي وظيفة التغذية المعدنية وإمدادات المياه. وفي هذا الصدد، تكون جذور النباتات المائية ذات الجذور خالية من الشعيرات الجذرية. تتغذى على كامل سطح الجسم. تعمل جذور بعضها القوية على التكاثر الخضري وتخزين العناصر الغذائية. هذه العديد من الأعشاب البحرية وزنابق الماء وكبسولات البيض.

تتيح الكثافة العالية للمياه للنباتات أن تسكن سمكها بالكامل. ولهذا الغرض، فإن النباتات السفلية التي تعيش في طبقات مختلفة وتعيش نمط حياة عائمًا، لها زوائد خاصة تزيد من قدرتها على الطفو وتسمح لها بالبقاء معلقة. الأنسجة الميكانيكية ضعيفة التطور في النباتات المائية الأعلى. كما لوحظ، يوجد في أوراقها وسيقانها وجذورها تجاويف بين الخلايا تحمل الهواء. وهذا يزيد من خفة وطفو الأعضاء العالقة في الماء وتطفو على السطح، كما يساعد على غسل الخلايا الداخلية بالماء المذاب فيه من غازات وأملاح. تتميز النباتات المائية بشكل عام بسطح أوراق كبير مع حجم نباتي إجمالي صغير. وهذا يوفر لهم تبادلًا مكثفًا للغازات عندما يكون هناك نقص في الأكسجين والغازات الأخرى الذائبة في الماء. العديد من الأعشاب البحرية (Potamogeton lusens، P. perfoliatus) لها سيقان وأوراق رفيعة وطويلة جدًا، وأغطيتها قابلة للنفاذ بسهولة للأكسجين. تحتوي النباتات الأخرى على أوراق مشرحة بقوة (حوذان الماء – حوذان الماء، أوروت – ميروفيلوم سبيكاتوم، نبتة قرنية – سيراتوفيلوم ديرنرسوم).

لقد تطور عدد من النباتات المائية بشكل متغاير (أوراق مختلفة). على سبيل المثال، في سالفينيا، تعمل الأوراق المغمورة كتغذية معدنية، بينما تعمل الأوراق العائمة كتغذية عضوية. في زنابق الماء وكبسولات البيض، تختلف الأوراق العائمة والمغمورة بشكل كبير عن بعضها البعض. السطح العلوي للأوراق العائمة كثيف ومصنوع من الجلد وبه عدد كبير من الثغور. وهذا يعزز تبادل الغازات بشكل أفضل مع الهواء. على الجانب السفليلا توجد ثغور على الإطلاق طافية أو على الأوراق تحت الماء.

من السمات التكيفية التي لا تقل أهمية للنباتات للعيش في بيئة مائية أن الأوراق المغمورة في الماء عادة ما تكون رقيقة جدًا. غالبًا ما يوجد الكلوروفيل فيها في خلايا البشرة. وهذا يؤدي إلى زيادة معدل عملية التمثيل الضوئي في ظل ظروف الإضاءة المنخفضة. يتم التعبير عن هذه السمات التشريحية والمورفولوجية بشكل أكثر وضوحًا في العديد من الأعشاب البحرية (Potamogeton)، وelodea (Helodea canadensis)، والطحالب المائية (Riccia، Fontinalis)، وVallisneria Spiralis.

حماية النباتات المائية من رشح الأملاح المعدنية من الخلايا هي إفراز المخاط بواسطة خلايا خاصة وتكوين الأديم الباطن على شكل حلقة من الخلايا ذات الجدران السميكة.

نسبياً درجة حرارة منخفضةفي البيئة المائية يسبب موت الأجزاء الخضرية للنباتات المغمورة في الماء بعد تكوين البراعم الشتوية، وكذلك استبدال الأوراق الصيفية الرقيقة الرقيقة بأوراق شتوية أكثر صلابة وأقصر. وفي الوقت نفسه، يؤثر انخفاض درجة حرارة الماء سلبًا على الأعضاء التوليدية للنباتات المائية، كما أن كثافته العالية تجعل من الصعب نقل حبوب اللقاح. ولذلك تتكاثر النباتات المائية بشكل مكثف بالوسائل الخضرية. يتم قمع العملية الجنسية في كثير منهم. وللتكيف مع خصائص البيئة المائية، تحمل معظم النباتات المغمورة والعائمة سيقانًا مزهرة في الهواء وتتكاثر جنسيًا (تحمل حبوب اللقاح بواسطة الرياح والتيارات السطحية). يتم أيضًا توزيع الثمار والبذور وغيرها من الأساسيات الناتجة عن طريق التيارات السطحية (الهيدروكورية).

لا تشمل النباتات المائية النباتات المائية فحسب، بل تشمل أيضًا العديد من النباتات الساحلية. ثمارها قابلة للطفو للغاية ويمكن أن تبقى في الماء لفترة طويلة دون أن تفقد إنباتها. ينقل الماء ثمار وبذور الشستوخا (Alisma plantago-aquatica)، ورأس السهم (Sagittaria sagittifolia)، والأعشاب الميرمية (Butomusumbellatus)، والأعشاب البركية وغيرها من النباتات. ثمار العديد من نباتات البردي (الحكيم) محاطة بأكياس هوائية خاصة وتحملها أيضًا التيارات المائية. ويعتقد أنه حتى أشجار جوز الهند انتشرت في جميع أنحاء أرخبيل الجزر الاستوائية المحيط الهاديوذلك بفضل طفو ثمارها - جوز الهند. على طول نهر فاخش، على طول القنوات، تنتشر بنفس الطريقة عشبة الصمغ (Sorgnum halepense).

السمات التكيفية للحيوانات المائية.إن تكيفات الحيوانات مع البيئة المائية أكثر تنوعًا من تكيفات النباتات. لديهم خصائص تشريحية ومورفولوجية وفسيولوجية وسلوكية وغيرها من الخصائص التكيفية. حتى مجرد إدراجها أمر صعب. لذلك، سنذكر بشكل عام فقط أكثر ما يميزها.

تمتلك الحيوانات التي تعيش في عمود الماء، أولاً وقبل كل شيء، تكيفات تزيد من قدرتها على الطفو وتسمح لها بمقاومة حركة الماء والتيارات. على العكس من ذلك، تطور الكائنات الحية في القاع تكيفات تمنعها من الارتفاع إلى عمود الماء، أي أنها تقلل من الطفو وتسمح لها بالبقاء في القاع حتى في المياه سريعة التدفق.

في الأشكال الصغيرة التي تعيش في عمود الماء، لوحظ انخفاض في تكوينات الهيكل العظمي. في الأوليات (Rhizopoda، Radiolaria)، تكون الأصداف مسامية، والأشواك الصوانية للهيكل العظمي مجوفة من الداخل. تتناقص الكثافة النوعية لقنديل البحر (Scyphozoa) وctenophora (Ctenophora) بسبب وجود الماء في الأنسجة. يتم أيضًا تحقيق زيادة في الطفو من خلال تراكم قطرات الدهون في الجسم (أضواء الليل - Noctiluca، Radiolarians - Radiolaria). كما لوحظت تراكمات أكبر من الدهون في بعض القشريات (Cladocera، Copepoda)، والأسماك، والحيتانيات. يتم أيضًا تقليل الكثافة النوعية للجسم عن طريق فقاعات الغاز في بروتوبلازم الأميبات الخصية وغرف الهواء في أصداف الرخويات. تحتوي العديد من الأسماك على مثانة سباحة مملوءة بالغاز. تقوم السيفونوفورات Physalia وVelella بتطوير تجاويف هوائية قوية.

تتميز الحيوانات التي تسبح بشكل سلبي في عمود الماء ليس فقط بانخفاض الوزن، ولكن أيضًا بزيادة المساحة السطحية المحددة للجسم. والحقيقة هي أنه كلما زادت لزوجة الوسط وارتفعت مساحة السطح المحددة للجسم، كلما كان غرقه في الماء أبطأ. ونتيجة لذلك يصبح جسم الحيوان مسطحًا وتتشكل عليه جميع أنواع الأشواك والنتوءات والزوائد. هذه هي سمة العديد من الكائنات الإشعاعية (Chalengeridae، Aulacantha)، والسوطيات (Leptodiscus، Craspedotella)، والمنخربات (Globigerina، Orbulina). وبما أن لزوجة الماء تتناقص مع زيادة درجة الحرارة، وتزداد مع زيادة الملوحة، فإن التكيف مع زيادة الاحتكاك يكون أكثر وضوحًا عندما درجات حرارة عاليةوانخفاض الملوحة. على سبيل المثال، فإن أسماك السيراتيوم ذات السوط التي تعيش في المحيط الهندي مسلحة بزوائد أطول تشبه القرن من تلك الموجودة في المياه الباردة في شرق المحيط الأطلسي.

تتم السباحة النشطة في الحيوانات بمساعدة الأهداب والسوط وثني الجسم. هذه هي الطريقة التي تتحرك بها الأوليات والديدان الهدبية والدوارات.

تعتبر السباحة التفاعلية شائعة بين الحيوانات المائية بسبب طاقة تيار الماء المنبعث. وهذا أمر نموذجي بالنسبة للأوالي وقنديل البحر ويرقات اليعسوب وبعض ذوات الصدفتين. يصل الوضع التفاعلي للحركة إلى أعلى مستوياته من الكمال في رأسيات الأرجل. تصل سرعة بعض الحبار، عند التخلص من الماء، إلى 40-50 كم/ساعة. تطور الحيوانات الأكبر حجمًا أطرافًا متخصصة (أرجل السباحة في الحشرات والقشريات والزعانف والزعانف). جسم هذه الحيوانات مغطى بالمخاط وله شكل انسيابي.

تستخدم مجموعة كبيرة من الحيوانات، معظمها من المياه العذبة، طبقة سطحية من الماء (التوتر السطحي) للتنقل. على سبيل المثال، تعمل بحرية الخنافس الغزل (Gyrinidae) والبق المائي (Gerridae، Veliidae). تتحرك خنافس Hydrophilidae الصغيرة على طول السطح السفلي للفيلم، وتتدلى منه حلزونات البركة (Limnaea) ويرقات البعوض. جميعهم لديهم عدد من الميزات في بنية أطرافهم، ولا تبلل أغطيةهم بالماء.

فقط في البيئة المائية توجد حيوانات ثابتة تعيش نمط حياة مرتبطًا. وهي تتميز بشكل جسم غريب، وطفو طفيف (كثافة الجسم أكبر من كثافة الماء) وأجهزة خاصة للربط بالركيزة. يلتصق البعض بالأرض، والبعض الآخر يزحف عليها أو يقود أسلوب حياة مختبئًا، ويستقر البعض على الأجسام تحت الماء، ولا سيما قيعان السفن.

من بين الحيوانات الملتصقة بالأرض، أكثر ما يميزها هو الإسفنج، والعديد من التجاويف المعوية، وخاصة الهيدرويدات (Hydroidea) والأورام الحميدة المرجانية (Anthozoa)، زنابق البحر(كرينويديا)، ذوات الصدفتين(ثنائية المنشأ)، البرنقيل (هدابات الأرجل)، إلخ.

من بين الحيوانات المختبئة يوجد بشكل خاص العديد من الديدان ويرقات الحشرات والرخويات. تقضي بعض الأسماك (سمك السنبلة - Cobitis taenia، السمك المفلطح - Pleuronectidae، الراي اللساع - Rajidae)، ويرقات الجلكى (Petromyzones) وقتًا كبيرًا في الأرض. تعتمد وفرة هذه الحيوانات وتنوع أنواعها على نوع التربة (الحجارة والرمل والطين والطمي). عادة ما يكون عددهم في التربة الصخرية أقل من التربة الموحلة. تخلق اللافقاريات، التي تستعمر التربة الموحلة بأعداد كبيرة، الظروف المثالية لحياة عدد من الحيوانات المفترسة القاعية الأكبر حجمًا.

معظم الحيوانات المائية هي حيوانات متفاعلة الحرارة، وتعتمد درجة حرارة أجسامها على درجة حرارة البيئة. في الثدييات ذات الحرارة المنزلية (زعنفيات الأقدام والحيتانيات) تتشكل طبقة سميكة الدهون تحت الجلد، أداء وظيفة العزل الحراري.

بالنسبة للحيوانات المائية، فإن الضغط البيئي مهم. في هذا الصدد، هناك حيوانات stenobathic، التي لا تستطيع تحمل تقلبات كبيرة في الضغط، وحيوانات eurybathic، التي تعيش في كل من الضغط العالي والمنخفض. يعيش Holothurians (Elpidia، Myriotrochus) على أعماق تتراوح من 100 إلى 9000 متر، والعديد من أنواع جراد البحر Storthyngura، pogonophora، crinoids موجودة على أعماق تتراوح من 3000 إلى 10000 متر، مثل هذه الحيوانات في أعماق البحار لها سمات تنظيمية محددة: زيادة في حجم الجسم ; اختفاء أو ضعف نمو الهيكل العظمي الجيري. في كثير من الأحيان – الحد من الأجهزة البصرية. تعزيز تطوير مستقبلات اللمس. نقص تصبغ الجسم أو على العكس من ذلك التلوين الداكن.

يتم الحفاظ على ضغط اسموزي معين وحالة المحاليل الأيونية في جسم الحيوانات من خلال آليات معقدة لاستقلاب الماء والملح. ومع ذلك، فإن معظم الكائنات المائية هي Poikilosmotic، أي أن الضغط الاسموزي في جسمها يعتمد على تركيز الأملاح الذائبة في المياه المحيطة بها. فقط الفقاريات والقشريات العليا والحشرات ويرقاتها هي متجانسة - فهي تحافظ على الضغط الأسموزي المستمر في الجسم، بغض النظر عن ملوحة الماء.

لا تمتلك اللافقاريات البحرية عمومًا آليات لاستقلاب الماء والملح: فهي من الناحية التشريحية مغلقة أمام الماء، ولكنها مفتوحة من الناحية الاسموزية. ومع ذلك، سيكون من غير الصحيح القول بأنه ليس لديهم على الإطلاق أي آليات تتحكم في استقلاب الماء والملح.

إنها ببساطة غير كاملة، وهذا ما يفسره حقيقة أن ملوحة مياه البحر قريبة من ملوحة عصائر الجسم. بعد كل شيء، في Hydrobionts المياه العذبة، تكون الملوحة والحالة الأيونية للمواد المعدنية في عصائر الجسم، كقاعدة عامة، أعلى مما كانت عليه في المياه المحيطة. ولذلك، يتم التعبير عن آليات التنظيم التناضحي الخاصة بهم بشكل جيد. الطريقة الأكثر شيوعًا للحفاظ على الضغط الأسموزي المستمر هي إزالة الماء الذي يدخل الجسم بانتظام باستخدام الفجوات النابضة وأعضاء الإخراج. في الحيوانات الأخرى، يتم تطوير أغطية لا يمكن اختراقها من الكيتين أو التكوينات القرنية لهذه الأغراض. بعض الناس ينتجون المخاط على سطح الجسم.

إن صعوبة تنظيم الضغط الأسموزي في كائنات المياه العذبة تفسر فقر أنواعها مقارنة بسكان البحر.

دعونا نستخدم مثال الأسماك لنرى كيف يحدث التنظيم التناضحي للحيوانات في البحر والمياه العذبة. أسماك المياه العذبةتتم إزالة الماء الزائد عن طريق زيادة عمل الجهاز الإخراجي، ويتم امتصاص الأملاح من خلال خيوط الخياشيم. سمك البحربل على العكس من ذلك، يضطرون إلى تجديد إمدادات المياه وبالتالي الشرب مياه البحرويتم إزالة الأملاح الزائدة المزودة به من الجسم عن طريق خيوط الخياشيم (الشكل 15).

الظروف المتغيرة في البيئة المائية تسبب ردود فعل سلوكية معينة للكائنات الحية. ترتبط الهجرات العمودية للحيوانات بالتغيرات في الإضاءة ودرجة الحرارة والملوحة ونظام الغاز وعوامل أخرى. في البحار والمحيطات، تشارك ملايين الأطنان من الكائنات المائية في مثل هذه الهجرات (تنزل إلى الأعماق وترتفع إلى السطح). أثناء الهجرات الأفقية، يمكن للحيوانات المائية السفر مئات وآلاف الكيلومترات. هذه هي هجرات التفريخ والشتاء والتغذية للعديد من الأسماك والثدييات المائية.

المرشحات الحيوية ودورها البيئي.من السمات المحددة للبيئة المائية وجودها فيها كمية كبيرةجزيئات صغيرة من المواد العضوية - المخلفات التي تتشكل عن طريق موت النباتات والحيوانات. تستقر كتل ضخمة من هذه الجزيئات على البكتيريا، وبفضل الغاز المنبعث نتيجة للعملية البكتيرية، يتم تعليقها باستمرار في عمود الماء.

يعتبر المخلفات غذاء عالي الجودة للعديد من الكائنات المائية، لذلك تكيف بعضها، أو ما يسمى بالمرشحات الحيوية، للحصول عليه باستخدام هياكل مسامية محددة. هذه الهياكل، كما كانت، تقوم بتصفية الماء، مع الاحتفاظ بالجزيئات العالقة فيه. طريقة التغذية هذه تسمى الترشيح. تقوم مجموعة أخرى من الحيوانات بترسيب المخلفات على سطح أجسامها أو على أجهزة اصطياد خاصة. هذه الطريقة تسمى الترسيب. في كثير من الأحيان نفس الكائن يتغذى عن طريق الترشيح والترسيب.

تلعب حيوانات الترشيح الحيوي (الرخويات الخيشومية، وشوكيات الجلد اللاطئة، والحلقيات متعددة الأشواك، والحزازيات، والأسيديات، والقشريات العوالق وغيرها الكثير) دورًا كبيرًا في التنقية البيولوجية للمسطحات المائية. على سبيل المثال، مستعمرة بلح البحر (Mytilus) لكل 1 متر مربع. م يمر عبر تجويف الوشاح حتى 250 متر مكعب. م من الماء يوميا، وتصفيته وترسيب الجزيئات العالقة. تقوم القشريات المجهرية تقريبًا (Calanoida) بتنقية ما يصل إلى 1.5 لترًا من الماء يوميًا. إذا أخذنا في الاعتبار العدد الهائل من هذه القشريات، فإن العمل الذي تقوم به في التنقية البيولوجية للمسطحات المائية يبدو هائلاً حقًا.

في المياه العذبة، المرشحات الحيوية النشطة هي الشعير اللؤلؤي (Unioninae)، وبلح البحر عديم الأسنان (Anodontinae)، وبلح البحر الحمار الوحشي (Dreissena)، وبرغوث الماء (Daphnia) وغيرها من اللافقاريات. إن أهميتها كنوع من "نظام التنظيف" البيولوجي للمسطحات المائية كبيرة جدًا لدرجة أنه يكاد يكون من المستحيل المبالغة في تقديرها.

تقسيم البيئة المائية.تتميز البيئة المعيشية المائية بتقسيم المناطق الأفقية والرأسية بشكل خاص. تقتصر جميع الكائنات المائية بشكل صارم على العيش في مناطق معينة تختلف باختلاف الظروف المعيشية.

في المحيط العالمي، يسمى عمود الماء السطحي، والقاع قاعي. وبناء على ذلك، يتم تمييز المجموعات البيئية للكائنات الحية التي تعيش في عمود الماء (السطحي) وفي القاع (القاعية).

وينقسم القاع، اعتمادا على عمق حدوثه من سطح الماء، إلى شبه ساحلي (مساحة تنحدر تدريجيا إلى عمق 200 متر)، وباثيال (منحدر حاد)، وقاع سحيق (قاع محيط يبلغ متوسط ​​عمقه 200 متر). 3-6 كم)، سحيق للغاية (قاع المنخفضات المحيطية الواقعة على عمق 6 إلى 10 كم). تتميز أيضًا المنطقة الساحلية - حافة الساحل التي تغمرها المياه بشكل دوري أثناء المد العالي (الشكل 16).

تنقسم المياه المفتوحة للمحيط العالمي (السطحي) أيضًا إلى مناطق رأسية تتوافق مع المناطق القاعية: فوق سطح البحر، وبحر الأعماق، وعمق البحر.

المناطق الساحلية وشبه الساحلية هي الأكثر كثافة سكانية بالنباتات والحيوانات. هناك الكثير من ضوء الشمس، والضغط المنخفض، وتقلبات كبيرة في درجات الحرارة. يعيش سكان الأعماق السحيقة والسحيقة للغاية في درجة حرارة ثابتة، في الظلام، ويتعرضون لضغط هائل يصل إلى عدة مئات من الأجواء في المنخفضات المحيطية.

إن التقسيم المماثل ولكن الأقل وضوحًا هو أيضًا سمة من سمات المسطحات المائية العذبة الداخلية.

الموائل المائية. التكيف محددة من hydrobionts. الخصائص الأساسية للبيئة المائية. بعض المعدات الخاصة.

يتمتع الماء كموئل بعدد من الخصائص المحددة، مثل الكثافة العالية، وانخفاض الضغط القوي، ومحتوى الأكسجين المنخفض نسبيًا، والامتصاص القوي لأشعة الشمس، وما إلى ذلك. كما تختلف الخزانات ومناطقها الفردية أيضًا في نظام الملح، وسرعة الحركات الأفقية (التيارات) محتوى الجزيئات العالقة. بالنسبة لحياة الكائنات القاعية، فإن خصائص التربة، وطريقة تحلل المخلفات العضوية، وما إلى ذلك مهمة، وفي المحيطات والبحار المتضمنة فيها، يتم تمييز اثنين في المقام الأول: المجالات البيئية: عمود الماء - سطحية والقاع - benthal . اعتمادا على العمق، تنقسم القاعية إلى المنطقة تحت الساحلية - وهي منطقة انحدار سلس للأرض إلى عمق حوالي 200 متر، ومنطقة الأعماق - منطقة منحدر حاد ومنطقة السحيقة - مساحة قاع المحيط بمتوسط ​​عمق 3-6 كم.

المجموعات البيئية من hydrobionts.يسكن عمود الماء كائنات حية لديها القدرة على السباحة أو البقاء في طبقات معينة. وفي هذا الصدد، يتم تقسيم الكائنات المائية إلى مجموعات.

السوابح - هذه مجموعة من الكائنات الحية السطحية التي تتحرك بنشاط وليس لها أي اتصال بالقاع. هذه في الأساس كائنات حية كبيرة قادرة على التغلب على المسافات الطويلة والتيارات المائية القوية. لديهم شكل جسم انسيابي وأعضاء حركة متطورة. وتشمل هذه الأسماك والحبار والحيتان وpinnipeds.

العوالق - هذه مجموعة من الكائنات السطحية التي ليس لديها القدرة على الحركات النشطة السريعة. كقاعدة عامة، هذه حيوانات صغيرة - العوالق الحيوانيةوالنباتات - العوالق النباتية,الذي لا يستطيع مقاومة التيارات.

بلايستون - تسمى الكائنات الحية التي تطفو بشكل سلبي على سطح الماء أو تعيش نمط حياة شبه مغمور. الحيوانات الطافية النموذجية هي السيفونوفور، وبعض الرخويات، وما إلى ذلك.

بينثوس - هذه مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في قاع الخزانات (على الأرض وفي الأرض). -في الغالب يتم تمثيلها بكائنات حية ملتصقة أو تتحرك ببطء أو تحفر في الأرض-

نيوستون - مجتمع من الكائنات الحية يعيش بالقرب من الطبقة السطحية للماء. الكائنات الحية التي تعيش فوق الطبقة السطحية - إبينوستون، أقل - com.hyponeuston. يتكون نيوستون من بعض الأوليات، والرخويات الرئوية الصغيرة، وطائرات الماء، والدوامات، ويرقات البعوض.

بيريفيتون - مغرفة من الكائنات الحية التي تستقر على الأشياء أو النباتات تحت الماء وبالتالي تشكل قاذورات على الأسطح الصلبة الطبيعية أو الاصطناعية - الحجارة والصخور وأجزاء السفن تحت الماء والأكوام (الطحالب والبرنقيل والرخويات والبريوزوان والإسفنج وما إلى ذلك).

الخصائص الأساسية للبيئة المائية.

كثافة الماء - وهذا هو العامل الذي يحدد شروط حركة الكائنات المائية والضغط على أعماق مختلفة. بالنسبة للماء المقطر، تبلغ الكثافة 1 جم / سم 3 عند 4 درجات مئوية. ويمكن أن تكون كثافة المياه الطبيعية التي تحتوي على أملاح مذابة أكبر، حيث تصل إلى 1.35 جم/سم3. يزداد الضغط مع العمق بمعدل 1 × 105 باسكال (1 ضغط جوي) لكل 10 أمتار.

بسبب التدرج الحاد في الضغط في المسطحات المائية، تكون الكائنات المائية بشكل عام أكثر يورباثيكًا مقارنة بالكائنات البرية. وتتحمل بعض الأنواع، الموزعة على أعماق مختلفة، الضغط من عدة إلى مئات من الأجواء. على سبيل المثال، يعيش الهولوثوريون من جنس Elpidia والديدان Priapulus caudatus من المنطقة الساحلية إلى المنطقة السحيقة للغاية. حتى سكان المياه العذبة، على سبيل المثال، الهدبيات، والخنافس النعال، والخنافس السباحة، وما إلى ذلك، يمكنهم تحمل ما يصل إلى 6 × 10 7 باسكال (600 ضغط جوي) في التجارب.

نظام الأكسجين. يدخل الأكسجين إلى الماء بشكل رئيسي بسبب نشاط التمثيل الضوئي للطحالب وانتشاره من الهواء. ولذلك، فإن الطبقات العليا من عمود الماء، كقاعدة عامة، أكثر ثراء في هذا الغاز من الطبقات السفلية. مع زيادة درجة حرارة الماء وملوحته، ينخفض ​​تركيز الأكسجين فيه. يوجد بين الكائنات المائية العديد من الأنواع التي يمكنها تحمل التقلبات الكبيرة في محتوى الأكسجين في الماء، حتى غيابه شبه الكامل (يوروكسيبيونتس - "أوكسي" - أكسجين، "بيونت" - ساكن). ومع ذلك، هناك عدد من الأنواع stenoxybiont - يمكن أن توجد فقط مع تشبع الأكسجين العالي بدرجة كافية في الماء (تراوت قوس قزح، سمك السلمون المرقط البني، البلمة، دودة الرموش بلاناريا ألبينا، يرقات ذباب مايو، الذباب الحجري، إلخ). يحدث تنفس الكائنات المائية إما من خلال سطح الجسم أو من خلال الأعضاء المتخصصة - الخياشيم والرئتين والقصبة الهوائية.

نظام الملح. إذا كان من المهم بالنسبة للحيوانات والنباتات الأرضية تزويد الجسم بالمياه في حالات نقصها، فبالنسبة للهيدروبيونات، لا يقل أهمية الحفاظ على كمية معينة من الماء في الجسم عندما يكون هناك فائض منه. بيئة. تؤدي الكميات الزائدة من الماء في الخلايا إلى تغيرات في الضغط الأسموزي وتعطيل أهم الوظائف الحيوية. معظم الحياة المائية متفاعل: يعتمد الضغط الأسموزي في أجسامهم على ملوحة المياه المحيطة. ولذلك، فإن الطريقة الرئيسية للكائنات المائية للحفاظ على توازن الملح لديها هي تجنب الموائل ذات الملوحة غير المناسبة. تنتمي إلى الفقاريات والقشريات العليا والحشرات ويرقاتها التي تعيش في الماء متجانس الأنواع، والحفاظ على الضغط الاسموزي المستمر في الجسم بغض النظر عن تركيز الأملاح في الماء.

درجة حرارة الخزانات أكثر استقرارًا من الموجودة على الأرض. لا يزيد حجم التقلبات السنوية في درجات الحرارة في الطبقات العليا للمحيط عن 10-15 درجة مئوية، وفي المياه القارية - 30-35 درجة مئوية. تتميز الطبقات العميقة من الماء بثبات درجة الحرارة. في المياه الاستوائية، يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة السنوية للطبقات السطحية +(26-27) درجة مئوية، وفي المياه القطبية حوالي 0 درجة مئوية وأقل. في الينابيع الأرضية الساخنة، يمكن أن تقترب درجة حرارة الماء من +100 درجة مئوية، وفي الينابيع الساخنة تحت الماء عند ضغط دم مرتفعتم تسجيل درجة حرارة +380 درجة مئوية في قاع المحيط. بسبب أكثر استدامة ظروف درجة الحرارةفي الماء، يكون التضيق الحراري شائعًا بين الكائنات المائية إلى حد أكبر بكثير منه بين سكان الأرض. توجد الأنواع الحرارية بشكل رئيسي في الخزانات القارية الضحلة وفي المنطقة الساحلية للبحار ذات خطوط العرض العالية والمعتدلة، حيث تكون تقلبات درجات الحرارة اليومية والموسمية كبيرة.

وضع الضوء. يوجد ضوء في الماء أقل بكثير من الهواء. كلما كان موضع الشمس منخفضًا، كان الانعكاس أقوى، وبالتالي يكون اليوم تحت الماء أقصر منه على الأرض. على سبيل المثال، يوم صيفي بالقرب من جزيرة ماديرا على عمق 30 م - 5 ساعات، وعلى عمق 40 م 15 دقيقة فقط. ويرتبط الانخفاض السريع في كمية الضوء مع العمق بامتصاصه بواسطة الماء. يتم امتصاص الأشعة ذات الأطوال الموجية المختلفة بشكل مختلف: تختفي الأشعة الحمراء بالقرب من السطح، بينما تخترق الأشعة الزرقاء والخضراء أعمق بكثير. يكون الشفق في المحيط، الذي يتعمق بعمق، أولًا باللون الأخضر، ثم الأزرق، والنيلي، والأزرق البنفسجي، وأخيرًا يفسح المجال للظلام المستمر. وعليه فإن الطحالب الخضراء والبنية والحمراء، المتخصصة في التقاط الضوء بأطوال موجية مختلفة، تحل محل بعضها البعض بعمق. يتغير لون الحيوانات مع العمق تمامًا بشكل طبيعي. سكان المناطق الساحلية وشبه الساحلية هم الأكثر سطوعًا وتنوعًا في الألوان. العديد من الكائنات الحية العميقة، مثل كائنات الكهف، لا تحتوي على أصباغ. وفي منطقة الشفق ينتشر اللون الأحمر، وهو مكمل للضوء الأزرق البنفسجي في هذه الأعماق.

في أعماق المحيط المظلمة، تستخدم الكائنات الحية الضوء المنبعث من الكائنات الحية كمصدر للمعلومات البصرية. مع