المكونات الرئيسية للموطن. الموائل المائية

داخل المحيط الحيوي، يمكن للمرء أن يميز أربعة موائل رئيسية. وهي البيئة المائية، والبيئة الأرضية الجوية، والتربة، والبيئة التي تشكلها الكائنات الحية نفسها.

البيئة المائية

الماء بمثابة موطن للعديد من الكائنات الحية. من الماء يحصلون على جميع المواد اللازمة للحياة: الغذاء والماء والغازات. ولذلك، بغض النظر عن مدى تنوع الكائنات المائية، يجب أن تتكيف جميعها مع السمات الرئيسية للحياة في البيئة المائية. يتم تحديد هذه الميزات من خلال المادية و الخواص الكيميائيةماء.

تعيش الكائنات المائية (سكان البيئة المائية) في المياه العذبة والمالحة وتنقسم إلى \(3\) مجموعات حسب موطنها:

• العوالق - كائنات حية تعيش على سطح المسطحات المائية وتتحرك بشكل سلبي بسبب حركة الماء؛
• نيكتون - يتحرك بنشاط في عمود الماء؛
• القاعيات - الكائنات الحية التي تعيش في قاع المسطحات المائية أو تحفر في الطمي.

في عمود الماء، تحوم باستمرار العديد من النباتات والحيوانات الصغيرة، مما يؤدي إلى استمرار الحياة في حالة تعليق. يتم توفير القدرة على الارتفاع ليس فقط الخصائص الفيزيائيةالماء، الذي لديه قوة طفو، ولكن أيضًا تكيفات خاصة للكائنات الحية نفسها، على سبيل المثال، العديد من النواتج والزوائد التي تزيد بشكل كبير من سطح جسمها، وبالتالي تزيد الاحتكاك مع السائل المحيط.

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

كما أن لها شكل جسم مميز يشبه المظلة، مما يساعدها على البقاء في عمود الماء.

السباحون النشطون (الأسماك والدلافين والفقمات وغيرها) لديهم جسم على شكل مغزل وأطراف على شكل زعانف.

بالإضافة إلى ذلك، يتم تسهيل حركتهم في البيئة المائية بفضل هيكل خاصالأغطية الخارجية التي تفرز مادة تشحيم خاصة - مخاط، مما يقلل من الاحتكاك بالماء.

الماء لديه قدرة حرارية عالية جدا، أي. القدرة على تخزين الحرارة والاحتفاظ بها. ولهذا السبب، لا توجد تقلبات حادة في درجات حرارة الماء، والتي تحدث غالبًا على الأرض. يمكن أن تكون المياه العميقة جدًا شديدة البرودة، ولكن نظرًا لثبات درجة الحرارة، تمكنت الحيوانات من تطوير عدد من التكيفات التي تضمن الحياة حتى في هذه الظروف.

يمكن للحيوانات أن تعيش على كميات ضخمة أعماق المحيط. ومن ناحية أخرى، لا تعيش النباتات إلا في الطبقة العليا من الماء، حيث تدخل الطاقة الإشعاعية اللازمة لعملية التمثيل الضوئي. تسمى هذه الطبقة المنطقة الضوئية .

وبما أن سطح الماء يعكس معظم الضوء، حتى في مياه المحيطات الأكثر شفافية، فإن سمك المنطقة الضوئية لا يتجاوز \(100\) م.وتتغذى الحيوانات ذات الأعماق الكبيرة إما على الكائنات الحية أو على بقايا الكائنات الحية الحيوانات والنباتات التي تغوص باستمرار من الطبقة العليا.

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

التركيب الملحي للماء مهم جداً للحياة. للأيونات \(Ca2+\) أهمية خاصة بالنسبة للكائنات الحية. تحتاج الرخويات والقشريات إلى الكالسيوم لبناء أصدافها أو أصدافها. يمكن أن يختلف تركيز الأملاح في الماء بشكل كبير. ويعتبر الماء طازجاً إذا كان لتر واحد يحتوي على أقل من \ (0.5 \) غرام من الأملاح الذائبة. تتميز مياه البحر بثبات ملوحتها وتحتوي في المتوسط ​​على \ (35\) جرام من الأملاح لكل لتر.

البيئة الجوية الأرضية

إن البيئة الجوية الأرضية، التي تم إتقانها في سياق التطور بعد البيئة المائية، أكثر تعقيدًا وتنوعًا، وتسكنها كائنات حية أكثر تنظيمًا.

معظم عامل مهمحياة الكائنات الحية التي تعيش هنا هي خصائص وتكوين البيئة المحيطة الكتل الهوائية. كثافة الهواء أقل بكثير من كثافة الماء، لذلك 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 في حركة مستمرة. يمكن أن تتغير درجة حرارة الهواء بسرعة كبيرة وعلى مساحات واسعة، لذا فإن الكائنات الحية التي تعيش على الأرض لديها العديد من وسائل التكيف التي يمكنها تحملها قطرات حادةدرجات الحرارة أو تجنبها.

وأبرزها هو تطور الدم الدافئ الذي نشأ على وجه التحديد في بيئة الهواء الأرضي.
مهم للحياة النباتية والحيوانية التركيب الكيميائيالهواء (\(78%\) نيتروجين، \(21%\) أكسجين و\(0.03%\) ثاني أكسيد الكربون). فثاني أكسيد الكربون، على سبيل المثال، هو المادة الخام الأكثر أهمية 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 انخفاض الرطوبة لديها العديد من التعديلات لمنع فقدان الماء الشديد. على سبيل المثال، تتمتع النباتات الصحراوية بنظام جذر قوي قادر على امتصاص الماء إلى داخل النبات من عمق كبير. يخزن الصبار الماء في أنسجته ويستخدمه باعتدال. في العديد من النباتات، لتقليل التبخر، يتم تحويل شفرات الأوراق إلى أشواك. تدخل العديد من الحيوانات الصحراوية في حالة سبات خلال الفترة الأكثر سخونة، والتي يمكن أن تستمر عدة أشهر.

التربة - هذه هي الطبقة العليا من الأرض التي تحولت نتيجة لنشاط الكائنات الحية. وهذا عنصر مهم ومعقد للغاية في المحيط الحيوي، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بأجزائه الأخرى. حياة التربة غنية بشكل غير عادي. تقضي بعض الكائنات الحية حياتها بأكملها في التربة، والبعض الآخر - جزءًا من حياتها. يوجد بين جزيئات التربة تجاويف عديدة يمكن ملؤها بالماء أو الهواء. ولذلك، فإن التربة مأهولة بالكائنات الحية المائية والكائنات التي تتنفس الهواء. تلعب التربة دورًا مهمًا في حياة النبات.

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

حتى على عمق ضحل في التربة، يسود الظلام الدامس. بالإضافة إلى ذلك، عندما يغوص في التربة، يقل محتوى الأكسجين ويزداد محتوى ثاني أكسيد الكربون. ولذلك، فإن البكتيريا اللاهوائية فقط هي التي يمكنها العيش 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 والزبابة وفئران الخلد موجودة بكثرة.

البيئة التي تتكون من 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 أو أعضاء حركية متطورة، ولكن هناك تكيفات (غالبًا ما تكون متطورة جدًا) للحفاظ على جسم المضيف والتكاثر الفعال.

مصادر:

كامينسكي أ.، كريكسونوف إ.، باسيشنيك ف.ف. مادة الاحياء. الصف 9 // دروفا
كامينسكي أ.، كريكسونوف إ.، باسيشنيك ف.ف. مادة الاحياء. علم الأحياء العام (المستوى الأساسي) الصفوف 10-11 // DROFA

منذ فترة طويلة لم يكن الماء فقط شرط ضروريالحياة، ولكنها أيضًا موطن للعديد من الكائنات الحية. لديها المقبل خصائص فريدة من نوعهاوالتي سنناقشها في مقالتنا.

الموائل المائية: مميزة

في كل موطن، يتجلى عمل عدد من العوامل البيئية - الظروف التي يعيش فيها السكان أنواع مختلفة. بالمقارنة مع البيئات الأرضية الجوية، تتميز الموائل المائية (يتعلم الصف الخامس هذا الموضوع في الجغرافيا) بكثافة عالية وانخفاض ملحوظ في الضغط. ها سمة مميزةهو محتوى منخفض من الأكسجين. لقد تكيفت الحيوانات المائية، والتي تسمى هيدروبونت، مع الحياة في مثل هذه الظروف بطرق مختلفة.

المجموعات البيئية من hydrobionts

وتتركز معظم الكائنات الحية في سمكها، وهي تندمج في مجموعتين: العوالق والنكتونية. الأول يشمل البكتيريا، والطحالب الخضراء المزرقة، وقناديل البحر، والقشريات الصغيرة، وما إلى ذلك. وعلى الرغم من أن الكثير منهم يستطيعون السباحة بمفردهم، إلا أنهم غير قادرين على تحمل التيارات القوية. ولذلك فإن الكائنات العوالق تتحرك مع تدفق الماء. تتجلى القدرة على التكيف مع البيئة المائية في صغر حجمها وثقلها النوعي الصغير ووجود نواتج مميزة.

تشمل الكائنات النكتونية الأسماك، الثدييات المائية. وهي 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 الهيدروبيونتس بواسطة بيريفيتون. ويشمل السكان المائيين الذين يلتصقون بالركيزة. هذه إسفنجات وبعض الطحالب على حدود الماء و البيئة الجوية الأرضيةيعيش نيوستون. هذه هي في الأساس الحشرات المرتبطة بفيلم الماء.

خصائص الموائل المائية

إضاءة الخزانات

مرة اخرى الميزة الأساسيةالموطن المائي هو أنه مع العمق تتناقص كمية الطاقة الشمسية. ولذلك فإن الكائنات الحية التي تعتمد حياتها على هذا المؤشر لا يمكنها أن تعيش على أعماق كبيرة. بادئ ذي بدء، يتعلق الأمر بالطحالب. على عمق أكثر من 1500 متر، لا ينفذ الضوء على الإطلاق. تتمتع بعض القشريات والتجويفات المعوية والأسماك والرخويات بخاصية التلألؤ البيولوجي. تنتج هذه الحيوانات التي تعيش في أعماق البحار ضوءها الخاص عن طريق أكسدة الدهون. يستخدمون هذه الإشارات للتواصل مع بعضهم البعض.

ضغط المياه

بشكل خاص مع الغمر، هناك زيادة في ضغط الماء. عند 10 م، يزيد هذا المؤشر مع الغلاف الجوي. ولذلك، فإن معظم الحيوانات تتكيف فقط مع عمق وضغط معينين. على سبيل المثال، الطحالبتعيش فقط في منطقة المد والجزر، وينخفض ​​سمك السيلكانث إلى ارتفاع 1000 متر.

حركة الكتل المائية

قد تكون حركة الماء شخصية مختلفةوالأسباب. وبالتالي فإن التغيير في موقع كوكبنا بالنسبة للشمس والقمر يحدد وجود المد والجزر في البحار والمحيطات. تتسبب قوة الجاذبية وتأثير الرياح في تدفق الأنهار. تلعب الحركة المستمرة للمياه دورًا مهمًا في الطبيعة. يسبب حركات الهجرة مجموعات مختلفةالهيدروبيونتس، مصادر الغذاء والأكسجين، وهو أمر مهم بشكل خاص. والحقيقة هي أن محتوى هذا الغاز الحيوي في الماء أقل 20 مرة منه في بيئة الهواء الأرضي.

من أين يأتي الأكسجين في الماء؟ ويرجع ذلك إلى انتشار ونشاط الطحالب التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. وبما أن عددها يتناقص مع العمق، فإن تركيز الأكسجين ينخفض ​​أيضًا. في الطبقات السفلية، يكون هذا المؤشر ضئيلًا ويخلق ظروفًا لاهوائية تقريبًا. السمة الرئيسية للموائل المائية هي حقيقة 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. ويبلغ متوسط ​​ملوحة المحيطات 35 جزء في المليون. البحار الواقعة عند قطبي كوكبنا لديها أدنى معدل. ويرجع ذلك إلى الذوبان الدوري للجبال الجليدية - كتل ضخمة متجمدة من المياه العذبة. الأكثر ملوحة على هذا الكوكب هو البحر الميت. ولا تحتوي على أي نوع من الكائنات الحية. تصل ملوحته إلى 350 جزء في المليون. من العناصر الكيميائيةويهيمن الكلور والصوديوم والمغنيسيوم على المياه.

لذلك، فإن السمة الرئيسية للموائل المائية هي كثافتها العالية، واللزوجة، والفرق المنخفض في درجات الحرارة. إن حياة الكائنات الحية ذات العمق المتزايد محدودة بكمية الطاقة الشمسية والأكسجين. يمكن لسكان الأحياء المائية، الذين يطلق عليهم اسم hydrobionts، أن يتحركوا مع تدفقات المياه أو يتحركوا بشكل مستقل. بالنسبة للحياة في هذه البيئة، لديهم عدد من التكيفات: وجود تنفس الخياشيم، والزعانف، وشكل الجسم الانسيابي، ووزن الجسم النسبي الصغير، ووجود نواتج مميزة.

الوكالة الفيدرالية لمصايد الأسماك

جامعة FSEI VPO كامتشاتكا التقنية الحكومية

قسم البيئة وإدارة الطبيعة

علم البيئة الانضباط

خلاصة حول الموضوع

"البيئة المائية للحياة وتكيف الكائنات الحية معها"

تم التنفيذ

المجموعة 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

وضع الملح ………………………….7-8

ظروف درجة الحرارة .......................... 8

وضع الضوء …………………………..8-9

التكيفات النوعية للكائنات المائية ..........10-11

مميزات 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

مقيم. وكانت البيئة المائية هي الأولى التي نشأت و

انتشرت الحياة. وعندها فقط تولت الكائنات الحية زمام الأمور

الهواء الأرضي، وخلقوا التربة وسكنوها وأصبحوا هم أنفسهم الرابع

بيئة محددةحياة.

الماء كموطن له عدد من الخصائص المحددة، مثل

كثافة عالية، قطرات ضغط قوية، محتوى منخفض

الأكسجين، وامتصاص قوي أشعة الشمس. بالإضافة إلى الخزانات و

تختلف أقسامها الفردية في نظام الملح، والسرعة الحالية،

وكذلك خصائص التربة، وطريقة تحلل المخلفات العضوية، وما إلى ذلك.

لذلك، جنبا إلى جنب مع التعديلات الخصائص العامةبيئتها المائية

يجب أيضًا أن يتكيف السكان مع مجموعة متنوعة من القطاع الخاص

شروط.

تم تلقي جميع سكان البيئة المائية في البيئة اسم شائع

هيدروبونتس.

تعيش الكائنات المائية في المحيط العالمي والمياه القارية و

المياه الجوفية.

الخصائص العامة

يحتل الغلاف المائي كبيئة حياة مائية حوالي 71% من المساحة و1/800 من الحجم العالم. وتتركز الكمية الرئيسية من المياه، أكثر من 94٪، في البحار والمحيطات. وفي المياه العذبة للأنهار والبحيرات لا تتجاوز كمية المياه 0.016% من إجمالي حجم المياه العذبة.

في المحيط مع البحار المكونة له، يتم تمييز منطقتين بيئيتين في المقام الأول: عمود الماء - السطحي والقاع - القاعي. اعتمادًا على العمق، تنقسم منطقة القاع إلى المنطقة تحت الساحلية - منطقة الانحدار السلس في الأرض إلى عمق 200 متر، ومنطقة العمق - منطقة المنحدر الحاد والمنطقة السحيقة - قاع المحيط بمتوسط ​​عمق 3-6 كم. تسمى المناطق القاعية الأعمق المقابلة لمنخفضات قاع المحيط (6-10 كم) بالمناطق السحيقة للغاية. تسمى حافة الساحل، التي غمرتها المياه أثناء المد العالي، بالساحل. يُطلق على جزء الساحل الواقع فوق مستوى المد والجزر، والمبلل برذاذ الأمواج، اسم الجزء الساحلي الفائق.

تنقسم المياه المفتوحة للمحيطات أيضًا إلى مناطق عمودية تتوافق مع المناطق القاعية: Epipeligial، Bathypeligial، abyssopegial.

ويعيش في البيئة المائية حوالي 150.000 نوع حيواني، أي حوالي 7% من إجمالي عددها، و10.000 نوع نباتي (8%).

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

ميزة مميزةمن مميزات البيئة المائية هو حركتها، خاصة في الجداول والأنهار المتدفقة والسريعة التدفق. في البحار والمحيطات هناك مد وجزر وتيارات قوية وعواصف. في البحيرات تتحرك المياه تحت تأثير درجة الحرارة والرياح.

المناطق البيئية في المحيط العالمي

في أي خزان، يمكن تمييز المناطق حسب الظروف. فى المحيط

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

المناطق البيئية: السطحية - العمود المائي والقاعية -

اعتمادًا على العمق، يتم تقسيم المنطقة القاعية إلى المنطقة تحت الساحلية - وهي منطقة الانخفاض التدريجي في الأرض إلى العمق

حوالي 200 متر، باثيال - منطقة ذات منحدر شديد الانحدار وسحيقة

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

المناطق العميقة من القاع، والتي تتوافق مع المنخفضات في قاع المحيط،

تسمى فوق البنثال. حافة الساحل، التي غمرتها المياه أثناء المد العالي،

يسمى الساحل. جزء من الساحل فوق مستوى المد والجزر مبلل

الرش يسمى فوق الساحلي.

ومن الطبيعي، على سبيل المثال، أن يعيش سكان المنطقة الفرعية في ظروف

ضغط منخفض نسبيًا، وأشعة الشمس أثناء النهار، غالبًا

كافٍ تغيرات مذهلةنظام درجة الحرارة. السكان

توجد الأعماق السحيقة والسحيقة للغاية في الظلام

درجة حرارة وضغط ثابتين يصلان إلى عدة مئات، وأحيانًا تقريبًا

الآلاف من الأجواء. ولذلك، إشارة واحدة فقط إلى أي منطقة

Bentali يسكنها نوع أو آخر من الكائنات الحية، يتحدث بالفعل عن كيفية ذلك

يجب أن يكون لها خصائص بيئية عامة.

يُطلق على جميع سكان قاع المحيط اسم القاع. الكائنات الحية,

أولئك الذين يعيشون في عمود الماء، أو أسماك السطح، ينتمون إلى أسماك البيلاجوس.

وتنقسم الطبقة السطحية أيضًا إلى مناطق عمودية تتوافق في العمق

المناطق البنتالية: فوق سطح البحر، تحت سطح البحر، تحت سطح البحر. أدنى

يتم تحديد حدود المنطقة الفوقية (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 المظلمة والمظلمة لا يسكنها إلا

الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات. تتميز المناطق البيئية المختلفة

جميع أنواع المسطحات المائية الأخرى: البحيرات والمستنقعات والبرك والأنهار وغيرها.

إن تنوع الكائنات المائية التي طورت كل هذه الموائل كبير جدًا

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 درجة مئوية. كثافة المياه الطبيعية المحتوية على مذابة

ملح، وربما أكثر، حتى 1.35 جم/سم3. يزداد الضغط مع

عمق جوي واحد تقريبًا لكل 10 أمتار.

بسبب تدرج الضغط الحاد في المسطحات المائية والهيدروبيونت بشكل عام

أكثر يوروباتية بكثير مقارنة بالكائنات البرية.

تتحمل بعض الأنواع الموزعة على أعماق مختلفة

الضغط من عدة إلى مئات من الأجواء.

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

يقتصر على أعماق معينة. عادة ما يكون Stenobatnost مميزًا

أنواع المياه الضحلة والعميقة.

كثافة الماء تجعل من الممكن الاعتماد عليه

مهم بشكل خاص للأشكال غير الهيكلية. دعم البيئة بمثابة شرط

تحوم في الماء، وتتكيف العديد من الكائنات المائية على وجه التحديد مع هذا

نمط الحياة. يتم دمج الكائنات المائية العائمة المعلقة في كائن خاص

مجموعة بيئية من العوالق المائية.

تتكون العوالق من الطحالب وحيدة الخلية، والأوالي، وقناديل البحر،

السيفونوفور، ctenophores، الرخويات المجنحة والمنخفضة، متنوعة

القشريات الصغيرة ويرقات الحيوانات القاعية والكافيار وزريعة الأسماك وغيرها الكثير

آخر. الكائنات العوالق لديها العديد من التكيفات المماثلة،

زيادة طفوها ومنع استقرارها في القاع. لمثل

وتشمل التكيفات ما يلي: 1) زيادة عامة في سطح الجسم

بسبب تصغير الحجم والتسطيح والاستطالة والتطور

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

انخفاض الكثافة بسبب تقلص الهيكل العظمي وتراكمه في الجسم

الدهون، فقاعات الغاز، الخ.

العوالق النباتية الطحالب وحيدة الخلية تحوم بشكل سلبي في الماء،

معظم الحيوانات العوالق قادرة على السباحة النشطة، ولكن

ضمن حدود محدودة. لا تستطيع الكائنات العوالق التغلب عليها

التيارات وتحملها لمسافات طويلة. أنواع كثيرة

ومع ذلك، فإن العوالق الحيوانية قادرة على القيام بهجرات عمودية في سمكها

الماء لعشرات ومئات الأمتار، سواء بسبب الحركة النشطة أو

ومن خلال تنظيم طفو جسده. مجموعة متنوعة خاصة

العوالق هي المجموعة البيئية لسكان نيوستون

طبقة سطحية من الماء على الحدود مع الهواء.

تؤثر كثافة ولزوجة الماء بشكل كبير على إمكانية نشاطه

سباحة. حيوانات قادرة على السباحة السريعة والتغلب على القوة

يتم دمج التيارات في المجموعة البيئية للنيكتون. مندوب

أسماك نيكتون والحبار والدلافين. الحركة السريعة في عمود الماء

ممكن فقط في ظل وجود شكل جسم انسيابي ومتطور للغاية

العضلات. تم تطوير شكل الطوربيد بكل خير

السباحين، بغض النظر عن انتمائهم المنهجي وطريقتهم

الحركة في الماء: رد فعل، بسبب انحناء الجسم، استعمال

أطرافه.

2. وضع الأكسجين

معامل انتشار الأكسجين في الماء أقل بنحو 320 ألف مرة،

منه في الهواء، ولا يتجاوز محتواه الإجمالي 10 مل في 1 لتر

الماء أقل بـ 21 مرة مما هو عليه في الغلاف الجوي. وبالتالي ظروف التنفس

تعتبر الهيدروبونات أكثر تعقيدًا. يدخل الأكسجين إلى الماء عند

ويرجع ذلك أساسًا إلى نشاط التمثيل الضوئي للطحالب وانتشارها

من الجو. ولذلك، فإن الأملاح العلوية لعمود الماء عادة ما تكون أكثر ثراء

الأكسجين من تلك السفلية. مع زيادة درجة حرارة الماء وملوحته

فيقل تركيز الأكسجين فيه. في طبقات مكتظة بالسكان

البكتيريا والحيوانات، يمكن أن يحدث نقص حاد في الأكسجين

بسبب زيادة الاستهلاك.

ضمن الحياة المائيةالعديد من الأنواع التي يمكن أن تتحمل نطاقًا واسعًا

الغياب (يوريوكسيبيونتس). ومع ذلك، هناك عدد من الأنواع stenoxybiont

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

الأكسجين. العديد من الأنواع قادرة على الوقوع فيها بسبب نقص الأكسجين

حالة غير نشطة من نقص الأكسجين وبالتالي الخبرة

فترة سيئة.

يتم التنفس للهيدروبيونت 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. لو

يحدث تبادل الغازات من خلال أغطية الجسم، فهي رقيقة جدًا. يتنفس

يتم تسهيله أيضًا من خلال زيادة مساحة السطح. ويتحقق ذلك خلال

تطور الأنواع من خلال تكوين نواتج مختلفة، والتسطيح،

استطالة، انخفاض عامأحجام الجسم. بعض أنواع

يؤدي نقص الأكسجين إلى تغيير حجم سطح الجهاز التنفسي بشكل فعال.

تقوم العديد من الحيوانات المستقرة وغير النشطة بتجديد الماء حولها،

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

يساعد على مزجها.

بعض الأنواع لديها مزيج من الماء والهواء

عمليه التنفس. عادة ما تحتفظ الحيوانات المائية الثانوية بالتنفس الجوي

كما هو أكثر ملاءمة بقوة، وبالتالي تحتاج إلى اتصالات مع

بيئة الهواء.

يؤدي نقص الأكسجين في الماء أحيانًا إلى كارثة

لظاهرة الموت التي يصاحبها موت العديد من الكائنات المائية.

غالبًا ما يكون سبب التجمد الشتوي هو تكوين المسطحات المائية على سطحها

الجليد ووقف الاتصال بالهواء. ارتفاع درجة الحرارة في الصيف

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

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

تجري في البحار. بالإضافة إلى نقص الأكسجين، يمكن أن يكون هناك وفيات

بسبب زيادة تركيز غازات الميثان السامة في الماء،

كبريتيد الهيدروجين وغيره الناتج عن التحلل

المواد العضوية في قاع المسطحات المائية.

3. وضع الملح

الحفاظ على توازن الماء في hydrobionts له خصائصه الخاصة. لو

بالنسبة للحيوانات والنباتات الأرضية، فإن الأمر الأكثر أهمية هو توفير الجسم

الماء في ظروف نقصه ، فهو لا يقل أهمية بالنسبة للهيدروبيونت

الحفاظ على كمية معينة من الماء في الجسم مع فائضه

بيئة. الكثير من الماء في الخلايا يؤدي إلى

تغيرات في الضغط الاسموزي فيها وتعطيل أهم العناصر الحيوية

معظم الحياة المائية هي Poikilosmotic: الضغط الاسموزي

في أجسامهم يعتمد على ملوحة المياه المحيطة. لذلك، ل

Hydrobionts هي الطريقة الرئيسية للحفاظ على توازن الملح

تجنب الموائل ذات الملوحة غير المناسبة. أشكال المياه العذبة

لا يمكن أن توجد في البحار، فالبحر لا يتحمل تحلية المياه. لو

الملوحة قابلة للتغيير، وتتحرك الحيوانات بحثاً عنها

بيئة مواتية. الفقاريات وجراد البحر الأعلى والحشرات وما عليها

اليرقات التي تعيش في الماء هي أنواع متجانسة،

الحفاظ على الضغط الاسموزي المستمر في الجسم، بغض النظر عن ذلك

تركيز الملح في الماء.

في أنواع المياه العذبة، تكون عصائر الجسم مفرطة التوتر بالنسبة إلى

بيئة. إنهم مهددون بالسقي المفرط، إن لم يكن

تعيق أو تفشل في إزالة الماء الزائد من الجسم. في

وفي أبسط الأحوال، يتم تحقيق ذلك من خلال عمل الفجوات الإخراجية، في

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

تفرز الشركات العملاقة كل 2-2.5 دقيقة كمية من الماء مساوية للحجم

جسم. تنفق الخلية الكثير على "ضخ" الماء الزائد.

طاقة. مع زيادة الملوحة، يتباطأ عمل الفجوات.

إذا كان الماء مفرط التوتر بالنسبة إلى عصائر الجسم المائية، فإنها

يهدد الجفاف نتيجة للخسائر الاسموزية. الدفاع من

ويتحقق الجفاف عن طريق زيادة تركيز الأملاح أيضًا في الجسم

هيدروبونتس. يتم منع الجفاف عن طريق منيع للماء

أغطية الكائنات المتجانسة من الثدييات والأسماك وجراد البحر الأعلى،

الحشرات المائية ويرقاتها. العديد من الأنواع poikilosmotic

الدخول في حالة غير نشطة من anabiosis نتيجة لنقص المياه

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

برك مياه البحر وعلى الساحل: الدوارات، والسوطيات، والأهداب،

وبعض القشريات وغيرها. ويعتبر السبات الملحي وسيلة للبقاء على قيد الحياة

فترات غير مواتية في ظروف ملوحة المياه المتغيرة.

الأنواع الحقيقية من اليوريهالين قادرة على العيش في حالة نشطة

سواء في المياه العذبة أو المالحة، بين سكان الأحياء المائية، ليس كذلك

الكثير من. هذه هي الأنواع التي تعيش بشكل رئيسي في مصبات الأنهار ومصبات الأنهار وغيرها

المسطحات المائية المالحة.

4. نظام درجة حرارة الخزانات

أكثر استقرارا من على الأرض. يتعلق الأمر بالخصائص الفيزيائية.

الماء، وخاصة السعة الحرارية العالية النوعية، بسبب ذلك

لا يسبب استلام أو إطلاق كمية كبيرة من الحرارة

التغيرات المفاجئة في درجة الحرارة. سعة التقلبات السنوية

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

المسطحات المائية القارية 30-35 درجة مئوية تختلف طبقات المياه العميقة

ثبات درجة الحرارة. وفي المياه الاستوائية المتوسط ​​السنوي

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

و تحت. وهكذا، في الخزانات هناك أهمية كبيرة إلى حد ما

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

وأعرب فيها عن التقلبات الموسمية في درجات الحرارة وانخفاضها، حيث

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

خط حراري. الخط الحراري أكثر وضوحا في بحر دافئحيث هو أقوى

الفرق في درجات الحرارة بين المياه الخارجية والعميقة.

بسبب نظام درجة حرارة الماء الأكثر استقرارًا بين

hydrobionts إلى حد أكبر بكثير مما هو عليه بين سكان الأرض ،

تضيق الحرارة أمر شائع. تم العثور على الأنواع الحرارية بشكل رئيسي

في المسطحات المائية القارية الضحلة وفي سواحل البحار العالية و

خطوط العرض المعتدلة، حيث تكون التقلبات اليومية والموسمية كبيرة

درجة حرارة.

5. النظام الخفيف للخزانات

يوجد ضوء في الماء أقل بكثير من الهواء. جزء من السقوط

ينعكس سطح خزان الأشعة بيئة الهواء. مواضيع الانعكاس

أقوى كلما انخفض موضع الشمس، وبالتالي يكون اليوم تحت الماء أقصر من

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

عن طريق امتصاصه مع الماء. الأشعة مع طول مختلفيتم امتصاص الموجات

بشكل غير متساو: يختفي اللون الأحمر بالفعل بالقرب من السطح، بينما

اللون الأزرق والأخضر يخترق أعمق بكثير. تعميق الغسق

أولاً الأخضر، ثم الأزرق، والأزرق، والأزرق البنفسجي،

أخيرًا أفسح المجال للظلام الدائم. ويستبدلون بعضهم البعض وفقًا لذلك.

مع عمق 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 كائنات الكهوف، لا تفعل ذلك

لديها أصباغ. اللون الأحمر منتشر على نطاق واسع في منطقة الشفق.

تلوين مكمل للضوء الأزرق البنفسجي

هذه الأعماق. يتم امتصاص أشعة الألوان التكميلية بشكل كامل

جسم. وهذا يسمح للحيوانات بالاختباء من الأعداء مثل لونها الأحمر

يُنظر إلى الضوء الأزرق البنفسجي بصريًا على أنه أسود.

كلما كان امتصاص الضوء أقوى، كلما انخفضت شفافية الماء

يعتمد على كمية الجزيئات العالقة فيه. الشفافية

تتميز بأقصى عمق يمكن رؤيته عن قصد

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

تعديلات محددة من hydrobionts

طرق توجيه الحيوانات في البيئة المائية

العيش في الشفق المستمر أو الظلام يحد بشدة

إمكانيات التوجه البصري للhydrobionts. بسبب الصيام

توهين أشعة الضوء في الماء حتى لأصحابها

يتم توجيه أجهزة الرؤية بمساعدتهم فقط على مسافة قريبة.

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

يتم تطوير الصوت بشكل أفضل بشكل عام في الهيدروبيونتس مقارنة بالبصر. عدد من الأنواع

تلتقط حتى الاهتزازات ذات التردد المنخفض جدًا (الموجات تحت الصوتية)،

ناشئة عن تغير في إيقاع الأمواج، ونزولها مقدماً

قبل العاصفة من الطبقات السطحية إلى الطبقات العميقة. كثير

سكان المسطحات المائية الثدييات والأسماك والرخويات والقشريات أنفسهم

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

اجزاء مختلفةجسم؛ الأسماك بمساعدة مثانة السباحة والبلعوم

الأسنان والفكين وأشعة الزعانف الصدرية وبطرق أخرى. صوت

غالبًا ما يتم استخدام الإشارات في العلاقات بين الأنواع

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

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

يقوم عدد من الكائنات المائية بالبحث عن الطعام والتنقل بمساعدة

تحديد الموقع بالصدى هو إدراك الموجات الصوتية المنعكسة. كثيرون يدركون

النبضات الكهربائية المنعكسة، مما ينتج عنه تفريغ عند السباحة

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

الكهرباء واستخدامها للتوجيه والإشارات. صف

تستخدم الأسماك المجالات الكهربائية أيضًا للدفاع والهجوم.

للتوجيه في العمق، يتم استخدام تصور الضغط الهيدروستاتيكي. يتم تنفيذها بمساعدة الأكياس الإحصائية وغرف الغاز و

الأجهزة الأخرى.

الطريقة القديمة المشتركة بين الجميع الحيوانات المائية,

إدراك كيمياء البيئة. هناك مستقبلات كيميائية للعديد من الهيدروبونات

حساسية شديدة. في هجرات الألف كيلومتر،

التي تتميز بها العديد من أنواع الأسماك، فهي موجهة بشكل أساسي

عن طريق الروائح، بدقة مذهلة في العثور على أماكن التفريخ أو

الترشيح كنوع من الأطعمة

تتمتع بعض الكائنات المائية بطبيعة تغذية خاصة.

إجهاد أو ترسيب جزيئات المادة العضوية العالقة في الماء

الأصل والعديد من الكائنات الصغيرة. من هنا

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

من خصائص الرخويات الخيشومية الصفائحية، وشوكيات الجلد اللاطئة،

متعددات الأشواك، الحزازيات، الأسكيديا، القشريات العوالق وغيرها. الحيوانات

تلعب مغذيات الترشيح دورًا مهمًا في المعالجة البيولوجية للمسطحات المائية.

المنطقة الساحلية للمحيط غنية بشكل خاص بتراكمات المرشح

الكائنات الحية، يعمل كنظام تطهير فعال.

تفاصيل التكيف مع الحياة في تجفيف الخزانات

هناك العديد من المسطحات المائية الضحلة والمؤقتة على الأرض،

تنشأ بعد فيضانات الأنهار والأمطار الغزيرة وذوبان الثلوج وما إلى ذلك. في

وتستقر هذه الخزانات رغم قصر وجودها

الهيدروبونات المختلفة. السمات المشتركةالسكان

تجفيف المسابح هي القدرة على العطاء في وقت قصير

ذرية عديدة وتتحمل فترات طويلة بدون ماء.

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

حالة انخفاض النشاط الحيوي لنقص الحيوية. العديد من الأنواع الصغيرة

تشكل الخراجات المقاومة للجفاف. والبعض الآخر يمر

فترة غير مواتية في مرحلة البيض عالي المقاومة. بعض الأنواع

تتمتع المسطحات المائية الجافة بقدرة فريدة على التجفيف

حالة الفيلم، وعند ترطيبه، يستأنف النمو والتطور.

اللدونة البيئيةهو منظم مهم لتوزيع الكائنات الحية. يتم توزيع Hydrobionts ذات اللدونة البيئية العالية على نطاق واسع، على سبيل المثال، Elodea. والمثال المعاكس، هو الجمبري الملحي الذي يعيش في خزانات صغيرة بمياه شديدة الملوحة، وهو ممثل نموذجي للاستينوهالين ذي اللدونة البيئية الضيقة. بالنسبة للعوامل الأخرى، فهي تتمتع بمرونة كبيرة وهي شائعة جدًا في المسطحات المائية المالحة.

تعتمد اللدونة البيئية على عمر ومرحلة تطور الكائن الحي. على سبيل المثال، تعيش الرخويات البحرية البالغة من بطني الأقدام Littorina بدون ماء لفترة طويلة عند انخفاض المد، لكن يرقاتها تعيش أسلوب حياة العوالق ولا يمكنها تحمل الجفاف.

ملامح تكيف النبات مع البيئة المائية

النباتات المائية لديها اختلافات كبيرة عن الكائنات النباتية الأرضية. نعم القدرة نباتات مائيةتمتص الرطوبة والأملاح المعدنية مباشرة منها بيئةينعكس في تنظيمهم المورفولوجي والفسيولوجي. من سمات النباتات المائية التطور الضعيف للأنسجة الموصلة ونظام الجذر. يعمل نظام الجذر بشكل أساسي على الالتصاق بالركيزة تحت الماء ولا يؤدي وظائف التغذية المعدنية وإمدادات المياه، كما هو الحال في النباتات الأرضية. تتم تغذية النباتات المائية من خلال كامل سطح جسمها. تتيح كثافة الماء الكبيرة للنباتات أن تعيش بسمكها بالكامل. النباتات السفلية التي تعيش في طبقات مختلفة وتعيش نمط حياة عائمًا لها ملحقات خاصة لذلك، مما يزيد من طفوها ويسمح لها بالبقاء في حالة تعليق. تحتوي النباتات المائية العليا على أنسجة ميكانيكية ضعيفة التطور. يوجد في أوراقها وسيقانها وجذورها تجاويف بين الخلايا حاملة للهواء تزيد من خفة وطفو الأعضاء المعلقة في الماء وتطفو على السطح، مما يساهم أيضاً في غسل الخلايا الداخلية بالماء مع الأملاح والغازات الذائبة فيه. . تتميز النباتات المائية بسطح كبير من الأوراق مع حجم إجمالي صغير للنبات، مما يوفر لها تبادل غازات مكثف مع نقص الأكسجين والغازات الأخرى المذابة في الماء.

لقد طور عدد من الكائنات المائية تنوعًا أو تغايرًا. لذلك، في سالفينيا، توفر الأوراق المغمورة التغذية المعدنية، وتوفر الأوراق العائمة التغذية العضوية.

من السمات المهمة لتكيف النباتات مع العيش في بيئة مائية أن الأوراق المغمورة في الماء عادة ما تكون رقيقة جدًا. في كثير من الأحيان، يقع الكلوروفيل فيها في خلايا البشرة، مما يساهم في زيادة شدة عملية التمثيل الضوئي في الإضاءة المنخفضة. يتم التعبير عن هذه السمات التشريحية والمورفولوجية بشكل واضح في الطحالب المائية، والفاليسنيريا، والأعشاب البركية.

الحماية ضد الترشيح أو الترشيح من خلايا الأملاح المعدنية في النباتات المائية هي إفراز المخاط بواسطة خلايا خاصة وتكوين الأديم الباطن من خلايا ذات جدران سميكة على شكل حلقة.

يتسبب انخفاض درجة حرارة البيئة المائية نسبيًا في موت الأجزاء الخضرية للنباتات المغمورة في الماء بعد تكوين براعم الشتاء واستبدال الأوراق السفلية الرقيقة الصيفية بأوراق شتوية أكثر صلابة وأقصر. درجة حرارة منخفضةيؤثر الماء سلباً على الأعضاء التوليدية للنباتات المائية، كما أن كثافته العالية تعيق انتقال حبوب اللقاح. وفي هذا الصدد، تتكاثر النباتات المائية بشكل مكثف بالوسائل الخضرية. تحمل معظم النباتات الطافية والمغمورة سيقانها المزهرة في الهواء وتتكاثر جنسيًا. يتم حمل حبوب اللقاح بواسطة الرياح والتيارات السطحية. وتنتشر أيضًا الثمار والبذور التي تتشكل عن طريق التيارات السطحية. وتسمى هذه الظاهرة هيدروخوري. لا يشمل Hydrochorus النباتات المائية فحسب، بل يشمل أيضًا العديد من النباتات الساحلية. تتميز ثمارها بقدرة عالية على الطفو، وتبقى في الماء لفترة طويلة ولا تفقد قدرتها على الإنبات. على سبيل المثال، يتم نقل الفواكه والبذور من رأس السهم، والسوساك، والتشستوخا عن طريق الماء. ثمار العديد من نباتات البردي محاطة بأكياس 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، وتشمل مثل التشريحية والمورفولوجية والسلوكية وما إلى ذلك.

الحيوانات التي تعيش في عمود الماء لديها في المقام الأول تكيفات تزيد من طفوها وتسمح لها بمقاومة حركة الماء والتيارات. تطور هذه الكائنات تكيفات تمنعها من الارتفاع 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 تكوينات الهيكل العظمي. لذلك، في الأوالي (Radiolaria)، تكون القذائف مسامية، وإبر الهيكل العظمي الصوان مجوفة من الداخل. تتناقص الكثافة النوعية للمشطيات وقناديل البحر بسبب وجود الماء في الأنسجة. يساهم تراكم قطرات الدهون في الجسم في زيادة الطفو. ولوحظت تراكمات كبيرة من الدهون في بعض القشريات والأسماك والحيتانيات. يتم تقليل الجاذبية النوعية للجسم وبالتالي زيادة الطفو بواسطة قربة السباحة المملوءة بالغاز التي تمتلكها العديد من الأسماك. تمتلك السيفونوفورات تجاويف هوائية قوية.

بالنسبة للحيوانات التي تطفو بشكل سلبي في عمود الماء، لا يقتصر الأمر على انخفاض الكتلة فحسب، بل أيضًا زيادة في السطح المحدد للجسم. ويرجع ذلك إلى حقيقة أنه كلما زادت لزوجة الوسط وكلما زادت المساحة السطحية المحددة لجسم الكائن الحي، كلما كان غرقه في الماء أبطأ. في الحيوانات، يتم تسطيح الجسم، وتتشكل عليه المسامير، والنمو، والزوائد، على سبيل المثال، في السوط، والأشعة.

تستخدم مجموعة كبيرة من الحيوانات التي تعيش في المياه العذبة التوتر السطحي للماء عند التحرك. تعمل حشرات متزلج الماء والخنافس الدوامية وما إلى ذلك بحرية على سطح الماء، كما أن المفصليات التي تلامس الماء مع نهاية أطرافها المغطاة بشعيرات طاردة للماء تسبب تشوه سطحها مع تكوين هلالة مقعرة. عندما تكون قوة الرفع الموجهة للأعلى 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 حجم المكعب، ويزداد التوتر السطحي كقيمة خطية.

تتم السباحة النشطة في الحيوانات بمساعدة الأهداب والسوط وثني الجسم بطريقة نفاثة بسبب طاقة التيار المائي المنبعث. لقد وصل الوضع النفاث للحركة إلى أقصى درجات الكمال في رأسيات الأرجل.

غالبًا ما تحتوي الحيوانات الكبيرة على أطراف متخصصة (زعانف وزعانف) وجسمها انسيابي ومغطى بالمخاط.

فقط في البيئة المائية تكون الحيوانات غير متحركة وتعيش أسلوب حياة مرتبطًا. هذه مثل الهيدرويدات والزوائد اللحمية المرجانية، زنابق البحر، ذوات الصدفتين، وما إلى ذلك. تتميز بشكل جسم غريب، وطفو طفيف (كثافة الجسم أكبر من كثافة الماء) وأجهزة خاصة للربط بالركيزة.

الحيوانات المائية هي في الغالب متفاعلة للحرارة. في الكائنات المتجانسة الحرارة (الحيتانيات، وزعنفيات الأقدام) يتم تشكيل طبقة كبيرة الدهون تحت الجلد، الذي يؤدي وظيفة العزل الحراري.

تتميز حيوانات أعماق البحار بسمات تنظيمية محددة: اختفاء أو ضعف نمو الهيكل العظمي الجيري، وزيادة حجم الجسم، وغالبًا ما يكون انخفاضًا في أعضاء الرؤية، وزيادة في تطور المستقبلات اللمسية، وما إلى ذلك.

يتم توفير الضغط الأسموزي والحالة الأيونية للمحاليل في جسم الحيوانات من خلال آليات معقدة لاستقلاب الماء والملح. الطريقة الأكثر شيوعًا للحفاظ على الضغط الأسموزي المستمر هي إزالة المياه الواردة بانتظام بمساعدة الفجوات النابضة وأعضاء الإخراج. لذا، أسماك المياه العذبةتتم إزالة الماء الزائد عن طريق زيادة عمل الجهاز الإخراجي، ويتم امتصاص الأملاح من خلال خيوط الخياشيم. أسماك البحراضطر إلى تجديد إمدادات المياه وبالتالي الشرب مياه البحر، ويتم إخراج الأملاح الزائدة القادمة مع الماء من الجسم عن طريق الخيوط الخيشومية.

يتمتع عدد من الكائنات المائية بتغذية ذات طبيعة خاصة - وهي غربلة أو ترسيب جزيئات من أصل عضوي معلقة في الماء والعديد من الكائنات الحية الصغيرة. لا تتطلب طريقة التغذية هذه الكثير من الطاقة للبحث عن الفريسة وهي نموذجية بالنسبة للرخويات الصفيحة وشوكيات الجلد اللاطئة والزهديات والقشريات العوالق وما إلى ذلك. تلعب حيوانات التغذية بالترشيح دورًا مهمًا في التنقية البيولوجية للمسطحات المائية.

بسبب التوهين السريع لأشعة الضوء في الماء، فإن الحياة في الشفق المستمر أو الظلام تحد بشكل كبير من إمكانيات التوجه البصري للكائنات المائية. ينتقل الصوت في الماء بشكل أسرع منه في الهواء، والهيدروبيونت لها اتجاه صوتي أفضل من الاتجاه البصري. أنواع منفصلةالتقاط الموجات فوق الصوتية. تخدم الإشارات الصوتية في المقام الأول العلاقات بين الأنواع: التوجه في قطيع، وجذب الأفراد من الجنس الآخر، وما إلى ذلك. على سبيل المثال، تبحث الحيتانيات عن الطعام وتتنقل باستخدام تحديد الموقع بالصدى - إدراك الموجات الصوتية المنعكسة. مبدأ تحديد موقع الدولفين هو إصدار موجات صوتية تنتشر أمام الحيوان السابح. عند مواجهة عائق ما، مثل السمكة، 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 السمك( اللادغة الكهربائية، ثعبان البحر الكهربائي) يستخدم المجالات الكهربائية للدفاع والهجوم.

تتميز الكائنات المائية بطريقة توجيه قديمة - تصور كيمياء البيئة. تعتبر المستقبلات الكيميائية للعديد من الكائنات المائية (سمك السلمون والثعابين) حساسة للغاية. في آلاف الكيلومترات من الهجرة، يجدون أماكن التفريخ والتغذية بدقة مذهلة.

فهرس

1. أكيموفا ت. علم البيئة / ت. أكيموفا، ف. هاسكين م.: يونيتي، 1998

2. أودوم يو علم البيئة العامة / يو أودوم م: مير. 1986

3. ستيبانوفسكيخ أ.س. علم البيئة / أ.س. ستيبانوفسكيخ م.: يونيتي - 2001

4. البيئية القاموس الموسوعي. م: "نووسفير"، 1999

وفقا للفرضيات الحديثة حول أصل الحياة، فمن المقبول عموما 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 تركيبته، بالإضافة إلى البحر المحيطوتشمل جميع الأنهار والبحيرات والمياه الجوفية. والأخيرة بدورها مصدر غذاء للأنهار والبحيرات والبحار. وبالتالي، فإن دورة المياه في الطبيعة هي القوة الدافعة للغلاف المائي ومصدر مهم للمياه العذبة على الأرض.

وبناءً على ما سبق، ينبغي تقسيم الغلاف المائي إلى:

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

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

يتم تمثيل تكوين الغلاف المائي تحت الأرض بالمياه الجوفية. يبلغ إجمالي حجم احتياطي المياه على الأرض حوالي 1370 مليون كيلومتر مكعب، يتركز حوالي 94% منها في المحيطات، و4.12% في المياه الجوفية، و1.65% 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:

• السطح - عمود الماء والقاع - القاع ؛
• في القاع، اعتمادا على العمق، يتم تمييز المنطقة الفرعية - مساحة الزيادة التدريجية في العمق حتى 200 م؛
• باثيال - المنحدر السفلي.
• السحيقة - قاع محيطي يصل عمقه إلى 6 كم ؛
• فائقة السحيقة، ممثلة بالمنخفضات في قاع المحيط؛
• ساحلية، تمثل حافة الساحل التي تغمرها المياه بانتظام أثناء المد العالي وتجفف بسبب انخفاض المد، وشبه ساحلية، تمثل الجزء من الساحل المبلل برذاذ الأمواج.

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

1. البيلاجوس - هي مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في عمود الماء. من بين أسماك البيلاجوس تتميز العوالق - وهي مجموعة من الكائنات الحية التي تشمل النباتات (العوالق النباتية) والحيوانات (العوالق الحيوانية) التي لا تستطيع الحركة المستقلة في عمود الماء وتتحرك بواسطة التيارات، وكذلك النكتون - مجموعة من الكائنات الحية كائنات حية قادرة على الحركة المستقلة في عمود الماء ( الأسماك والمحار وغيرها).
2. القاع - مجموعة من الكائنات الحية التي تعيش في القاع وفي الأرض. وتنقسم القاعات بدورها إلى فيتوبينثوس، ممثلة بالطحالب والنباتات العليا، وزوبنثوس ( نجوم البحروالقشريات والرخويات وغيرها).

العوامل البيئية في الموائل المائية

رئيسي العوامل البيئيةفي الموائل المائية يتم تمثيلهم بالتيارات والأمواج التي تعمل بدون توقف تقريبًا. فهي قادرة على أن يكون لها تأثير غير مباشر على الكائنات الحية عن طريق تغيير التركيب الأيوني للمياه، وتمعدنها، والذي بدوره يساهم في تغيير التركيزات العناصر الغذائية. أما التأثير المباشر للعوامل المذكورة أعلاه فهي تساهم في تكيف الكائنات الحية مع التدفق. لذلك، على سبيل المثال، الأسماك التي تعيش في المياه الهادئة يكون جسمها مفلطحًا من الجانبين (الدنيس)، بينما في الأسماك السريعة يكون جسمها مستديرًا في المقطع العرضي (سمك السلمون المرقط).

كونه وسيلة كثيفة إلى حد ما، يوفر الماء مقاومة ملموسة لحركة الكائنات الحية التي تسكنه. هذا هو السبب في أن معظم سكان الغلاف المائي لديهم شكل جسم انسيابي (الأسماك والدلافين والحبار وما إلى ذلك).

ملاحظة 1

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

أنت تعرف بالفعل مفاهيم مثل "الموئل" و"بيئة الحياة". عليك أن تتعلم التمييز بينهما. ما هي "البيئة المعيشية"؟

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

على الأرض، يمكن تمييز أربع بيئات رئيسية للحياة: الماء، الهواء الأرضي، التربة، الكائن الحي.

البيئة المائية

تتميز البيئة المائية للحياة بالكثافة العالية ودرجة الحرارة الخاصة والضوء والغاز والملح. تسمى الكائنات الحية التي تعيش في البيئة المائية هيدروبونتس(من اليونانية. هيدرو- ماء، السير- حياة).

نظام درجة حرارة البيئة المائية

تتغير درجة الحرارة في الماء بدرجة أقل منها على الأرض، وذلك بسبب السعة الحرارية النوعية العالية والتوصيل الحراري للمياه. تؤدي زيادة درجة حرارة الهواء بمقدار 10 درجات مئوية إلى زيادة درجة حرارة الماء بمقدار 1 درجة مئوية. تنخفض درجة الحرارة تدريجيا مع العمق. على أعماق كبيرة نظام درجة الحرارةثابت نسبيًا (لا يزيد عن +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 الكائنات المائية تتطلب درجة حرارة ثابتة. بالنسبة لهم، حتى التقلبات الصغيرة في درجات الحرارة، الناجمة، على سبيل المثال، عن طريق تصريف مياه الصرف الصحي الدافئة من الشركات، تكون ضارة. توجد الكائنات المائية التي يمكن أن توجد عند تقلبات كبيرة في درجات الحرارة فقط في المسطحات المائية الضحلة. ونظرا لصغر حجم المياه في هذه الخزانات، لوحظت تقلبات كبيرة في درجات الحرارة اليومية والموسمية.

النظام الخفيف للبيئة المائية

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

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

وتكون حدود منطقة التمثيل الضوئي في البحار على عمق حوالي 200م، وفي الأنهار تتراوح من 1.0 إلى 1.5م وتعتمد على شفافية الماء. تقل شفافية المياه في الأنهار والبحيرات بشكل كبير بسبب التلوث بالجزيئات العالقة. على عمق أكثر من 1500 متر، لا يوجد ضوء عمليا.

نظام الغاز للبيئة المائية

في البيئة المائية، يكون محتوى الأكسجين أقل بـ 20-30 مرة من الهواء، لذلك فهو عامل مقيد. يدخل الأكسجين إلى الماء بسبب عملية التمثيل الضوئي للنباتات المائية وقدرة الأكسجين الجوي على الذوبان في الماء. عند تحريك الماء، يزداد محتوى الأكسجين فيه. الطبقات العليا من الماء غنية بالأكسجين من الطبقات السفلية. مع نقص الأكسجين، لوحظ الوفيات (الموت الجماعي للكائنات المائية). يحدث التجمد الشتوي عندما تكون المسطحات المائية مغطاة بالجليد. الصيف - عند الاستحقاق درجة حرارة عاليةالماء يقلل من ذوبان الأكسجين. قد يكون السبب هو زيادة تركيز الغازات السامة (الميثان وكبريتيد الهيدروجين) التي تتشكل أثناء تحلل الكائنات الميتة دون الوصول إلى الأكسجين. بسبب التباين في تركيز الأكسجين، فإن معظم الكائنات المائية بالنسبة له هي يوربيونات. ولكن هناك أيضًا أسماك ستينوبيونت (سمك السلمون المرقط، المستورقات، يرقات ذبابة مايو وذباب القمص) التي لا تستطيع تحمل نقص الأكسجين. فهي مؤشرات على نقاء الماء. ويذوب ثاني أكسيد الكربون في الماء أفضل بـ 35 مرة من الأكسجين، وتركيزه فيه أعلى بـ 700 مرة من الهواء. يتراكم ثاني أكسيد الكربون في الماء بسبب تنفس الكائنات المائية وتحلل المخلفات العضوية. يوفر ثاني أكسيد الكربون عملية التمثيل الضوئي ويستخدم في تكوين الهياكل العظمية الجيرية لللافقاريات.

النظام الملحي للبيئة المائية

تلعب ملوحة الماء دورًا مهمًا في حياة الكائنات المائية. المياه الطبيعيةحسب محتوى الأملاح يتم تقسيمها إلى مجموعات مبينة في الجدول:

في المحيطات العالمية، يبلغ متوسط ​​الملوحة 35 جم/لتر. تحتوي البحيرات المالحة على أعلى محتوى من الملح (يصل إلى 370 جم/لتر). السكان النموذجيون للمياه العذبة والمالحة هم stenobionts. إنهم لا يتحملون التقلبات في ملوحة الماء. يوجد عدد قليل نسبيًا من كائنات eurybionts (الدنيس، سمك الكراكي، سمك الكراكي، ثعبان البحر، سمك أبو شوكة، سمك السلمون، وما إلى ذلك). يمكنهم العيش في المياه العذبة والمالحة.

تكيف النبات مع الحياة في الماء

تسمى جميع النباتات الموجودة في البيئة المائية النباتات المائية(من اليونانية. هيدرو- ماء، فيتون- نبات). تعيش الطحالب فقط في المياه المالحة. لا ينقسم جسمهم إلى أنسجة وأعضاء. تتكيف الطحالب مع التغير في تركيبة الطيف الشمسي حسب العمق عن طريق تغيير تركيبة أصباغها. عند الانتقال من طبقات الماء العليا إلى الطبقات العميقة يتغير لون الطحالب بالتسلسل: أخضر - بني - أحمر (أعمق الطحالب).

تحتوي الطحالب الخضراء على أصباغ خضراء وبرتقالية وصفراء. إنهم قادرون على عملية التمثيل الضوئي بكثافة عالية بما فيه الكفاية من ضوء الشمس. ولذلك تعيش الطحالب الخضراء في المسطحات المائية العذبة الصغيرة أو في مياه البحر الضحلة. وتشمل هذه: سبيروجيرا، أولوتريكس، أولفا، الخ. الطحالب البنيةبالإضافة إلى اللون الأخضر، يحتوي على أصباغ بنية وصفراء. إنهم قادرون على التقاط إشعاع شمسي أقل كثافة على عمق 40-100 متر، وممثلي الطحالب البنية هم الفوقس وعشب البحر الذين يعيشون فقط في البحار. يمكن أن تعيش الطحالب الحمراء (البورفيرا، الفيلوفورا) على عمق أكثر من 200 متر، بالإضافة إلى اللون الأخضر، تحتوي على أصباغ حمراء وزرقاء يمكنها التقاط حتى الضوء الطفيف على أعماق كبيرة.

في مسطحات المياه العذبة، تحتوي سيقان النباتات العليا على أنسجة ميكانيكية ضعيفة التطور. على سبيل المثال، إذا أخرجت زنبق الماء الأبيض أو زنبق الماء الأصفر من الماء، فإن سيقانهما تتدلى ولن تكون قادرة على دعم الزهور في وضع مستقيم. يعمل الماء كدعم لهم بسبب كثافته العالية. التكيف مع نقص الأكسجين في الماء هو وجود الهوائية (الأنسجة الحاملة للهواء) في أعضاء النبات. المعادن موجودة في الماء، وبالتالي فهي موصلة و نظام الجذر. قد تكون الجذور غائبة تمامًا (طحلب البط، إلوديا، عشب البرك) أو تعمل على التثبيت في الركيزة (الكاتيل، رأس السهم، الشستوخا). لا يوجد شعر جذري على الجذور. غالبًا ما تكون الأوراق رفيعة وطويلة أو مشرحة بقوة. لا يتم التمييز بين الميزوفيل. توجد ثغور الأوراق العائمة في الجانب العلوي، بينما لا توجد تلك المغمورة في الماء. بعض النباتات لها أوراق أشكال مختلفة(مغايرة) حسب مكان وجودهم. في زنبق الماء ورأس السهم، يختلف شكل الأوراق في الماء وفي الهواء.

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

تكيف الحيوانات مع الحياة في الماء

في البيئة المائية عالم الحيوانأغنى من الخضار. بفضل استقلالها عن أشعة الشمس، سكنت الحيوانات عمود الماء بأكمله. وتنقسم حسب نوع التكيفات المورفولوجية والسلوكية إلى ما يلي: مجموعات بيئية: العوالق، النكتون، القاعيات.

العوالق(من اليونانية. العوالق- الارتفاع والتجول) - الكائنات الحية التي تعيش في عمود الماء وتتحرك تحت تأثير تياره. هذه هي القشريات الصغيرة والتجويفات المعوية ويرقات بعض اللافقاريات. تهدف جميع تعديلاتها إلى زيادة طفو الجسم:

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

السوابح(من اليونانية. نكتوس- عائمة) - كائنات حية تعيش في عمود الماء وتعيش أسلوب حياة نشط. ممثلو النكتون هم الأسماك، والحيتانيات، وذوات الأقدام، رأسيات الأرجل. لمقاومة التيار، يتم مساعدتهم من خلال التكيف مع السباحة النشطة وتقليل احتكاك الجسم. يتم تحقيق السباحة النشطة بفضل العضلات المتطورة. في هذه الحالة، يمكن استخدام طاقة طائرة المياه المقذوفة، وثني الجسم، والزعانف، والزعانف، وما إلى ذلك.
قشور الجلد والمخاط.

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

تهدف تكيفات الكائنات القاعية إلى تقليل الطفو:

1. وزن الجسم بسبب الأصداف (الرخويات) والأغطية الكيتينية (جراد البحر وسرطان البحر والكركند والكركند الشوكي) ؛
2. التثبيت في الأسفل بمساعدة أعضاء التثبيت (المصاصون في العلق، والسنانير في يرقات العلبة) أو الجسم المسطح (الراي اللساع، السمك المفلطح). يحفر بعض الممثلين في الأرض (الديدان متعددة الأشواك).

تتميز البحيرات والبرك بمجموعة بيئية أخرى من الكائنات الحية - نيوستون. نيوستون- الكائنات الحية المرتبطة بالطبقة السطحية للماء وتعيش بشكل دائم أو مؤقت على هذه الطبقة أو على عمق يصل إلى 5 سم من سطحها. ولا يبتل جسمهم لأن كثافته أقل من كثافة الماء. تتيح لك الأطراف المصممة خصيصًا التحرك على سطح الماء دون أن تغرق (حشرات متزلج الماء، خنافس الزوابع). هناك أيضًا مجموعة غريبة من الكائنات المائية بيريفيتون- الكائنات الحية التي تشكل طبقة قاذورة على الأجسام الموجودة تحت الماء. ممثلو البيريفيتون هم: الطحالب، البكتيريا، الطلائعيات، القشريات، ذوات الصدفتين، قليلات الأشواك، البريوزوان، الإسفنج.

توجد على كوكب الأرض أربع بيئات رئيسية للحياة: الماء والهواء الأرضي والتربة والكائنات الحية. في البيئة المائية، الأكسجين هو العامل المحدد. وفقًا لطبيعة التكيفات، ينقسم سكان الأحياء المائية إلى مجموعات بيئية: العوالق، والنيكتون، والقاع.