Prema modernim hipotezama o nastanku života, općenito je prihvaćeno da je evolucijski primarni okoliš na našoj planeti bio vodeni okoliš. Potvrda prihvaćenih tvrdnji je da je koncentracija kiseonika, kalcijuma, kalijuma, natrijuma i hlora u našoj krvi približna onoj u okeanskoj vodi.

Vodeno stanište

U svom sastavu, osim morski okean, obuhvata sve rijeke, jezera i podzemne vode. Potonji su, pak, izvor hrane za rijeke, jezera i mora. Dakle, kruženje vode u prirodi je pokretačka snaga hidrosfere i važan izvor slatke vode na kopnu.

Na osnovu navedenog, hidrosferu treba podijeliti na:

• površina (površinska hidrosfera uključuje mora i okeane, jezera, rijeke, močvare, glečere, itd.);
• underground.

Glavna karakteristika površinske hidrosfere je da ne čini neprekidan sloj, ali istovremeno zauzima značajno područje - 70,8% Zemljine površine.

Sastav podzemne hidrosfere predstavljaju podzemne vode. Ukupna zapremina vodenih rezervi na Zemlji je oko 1370 miliona km3, od čega je oko 94% koncentrisano u okeanima, 4,12% u podzemnim vodama, 1,65% u glečerima i manje od 0,02% vode sadržano je u jezerima i rijekama.

U hidrosferi, na osnovu uslova života živih organizama, razlikuju se sljedeće zone:

• pelagični - vodeni stupac i bentoski - dno;
• u bentalu, ovisno o dubini, razlikuje se sublitoral - područje glatkog povećanja dubine do 200 m;
• batial - donji nagib;
• ponor - oceansko korito, do 6 km dubine;
• ultraabisalno, predstavljeno depresijama okeanskog dna;
• litoral, koji predstavlja rub obale, redovno plavljen za vrijeme plime i dreniran osekom i sublitoral, koji predstavlja dio obale navlažen pljuskovima valova.

Na osnovu vrste staništa i načina života, živi organizmi koji nastanjuju hidrosferu dijele se u sljedeće grupe:

1. pelagos - su skup organizama koji žive u vodenom stupcu. Među pelagoma se izdvaja plankton - grupa organizama koja uključuje biljke (fitoplankton) i životinje (zooplankton), koji nisu sposobni za samostalno kretanje u vodenom stupcu i pokreću se strujama, kao i nekton - grupa živih organizmi sposobni za samostalno kretanje u vodenom stupcu (ribe, školjke, itd.).
2. bentos je grupa organizama koji žive na dnu i u tlu. Zauzvrat, bentos je podijeljen na fitobentos, predstavljen algama i višim biljkama, i zoobentos (morske zvijezde, rakovi, mekušci itd.).

Ekološki faktori u vodenim staništima

Basic faktori životne sredine V vodena sredina staništa su predstavljena strujama i valovima koji djeluju gotovo bez prestanka. Oni su u stanju da indirektno utiču na organizme, menjajući jonski sastav vode, njenu mineralizaciju, što zauzvrat doprinosi promeni koncentracija hranljive materije. Što se tiče direktnog uticaja navedenih faktora, oni doprinose prilagođavanju živih organizama na protok. Tako, na primjer, ribe koje žive u mirnim vodama imaju tijelo koje je spljošteno sa strane (deverika), dok u brzim vodama imaju zaobljeno tijelo (pastrmka).

Budući da je prilično gust medij, voda pruža značajan otpor kretanju živih organizama koji je nastanjuju. Zbog toga većina stanovnika hidrosfere ima aerodinamičan oblik tijela (ribe, delfini, lignje itd.).

Napomena 1

Vrijedi napomenuti da ljudski embrij u prvim tjednima svog razvoja po mnogo čemu podsjeća na riblji embrion i tek u dobi od jednog i pol do dva mjeseca poprima osobine karakteristične za ljude. Sve ovo ukazuje na kritičnu važnost vodene sredine u razvoju života.

Vodena životna sredina

Sa ekološkog stanovišta, životna sredina su prirodna tijela i pojave s kojima je organizam u direktnoj ili indirektnoj vezi. Stanište je dio prirode koji okružuje žive organizme (pojedinca, populaciju, zajednicu) i ima određeni utjecaj na njih.

Na našoj planeti, živi organizmi su ovladali četiri glavna staništa: vodenim, zemno-vazdušnim, zemljišnim i organizmskim (tj. formiranim od samih živih organizama).

Vodena životna sredina

Vodena životna sredina je najstarija. Voda osigurava protok metabolizma u tijelu i normalno funkcioniranje tijela u cjelini. Neki organizmi žive u vodi, drugi su se prilagodili stalnom nedostatku vlage. Prosječan sadržaj vode u ćelijama većine živih organizama je oko 70%.

Specifične osobine vode kao staništa

Karakteristična karakteristika vodene sredine je njena velika gustina, 800 puta veća od gustine vazdušne sredine. U destilovanoj vodi, na primjer, ona je jednaka 1 g/cm3. Sa povećanjem saliniteta, gustina se povećava i može dostići 1,35 g/cm3. Svi vodeni organizmi doživljavaju visok pritisak, koji se povećava za 1 atmosferu na svakih 10 m dubine. Neki od njih, na primjer, ribe pecaroši, glavonošci, rakovi, morske zvijezde a drugi žive dalje velike dubine pri pritisku od 400...500 atm.

Gustoća vode pruža mogućnost oslanjanja na nju, što je važno za neskeletne oblike vodenih organizama.

Sljedeći faktori također utiču na biontu vodenih ekosistema:

1. koncentracija rastvorenog kiseonika;

2. temperatura vode;

3. transparentnost, koju karakteriše relativna promena intenziteta svetlosnog toka sa dubinom;

4. salinitet, odnosno procenat (težinski) soli rastvorenih u vodi, uglavnom NaCl, KC1 i MgS0 4;

5. dostupnost hranljivih materija, prvenstveno jedinjenja hemijski vezanog azota i fosfora.

Režim kiseonika vodene sredine je specifičan. U vodi ima 21 puta manje kiseonika nego u atmosferi. Sadržaj kiseonika u vodi opada sa povećanjem temperature, saliniteta i dubine, ali raste sa povećanjem brzine protoka. Među hidrobiontima postoje mnoge vrste koje pripadaju eurioksibiontima, odnosno organizmima koji podnose nizak sadržaj kisika u vodi (npr. neke vrste mekušaca, šaran, karas, linjak i drugi).

Stenoksibionti, na primjer pastrmka, ličinke majušice i drugi, mogu postojati samo pri dovoljno visokoj zasićenosti vode kisikom (7...11 cm 3 /l), te su stoga bioindikatori ovog faktora.

Nedostatak kiseonika u vodi dovodi do katastrofalnih pojava uginuća (zime i ljeta), praćenih smrću vodenih organizama.

Temperaturni režim vodene sredine karakteriše relativna stabilnost u odnosu na druge sredine. U slatkovodnim tijelima umjerenih geografskih širina temperatura površinskih slojeva kreće se od 0,9 °C do 25 °C, tj. amplituda temperaturnih promjena je unutar 26 °C (osim kod termalnih izvora, gdje temperatura može doseći 140 °C). Na dubini u slatkovodnim tijelima temperatura je konstantno 4...5 °C.

Svjetlosni režim vodene sredine značajno se razlikuje od vazdušno-kopnenog okruženja. U vodi ima malo svjetlosti, jer se ona djelimično odbija od površine, a djelomično apsorbira pri prolasku kroz vodeni stup. Čestice suspendovane u vodi takođe ometaju prolaz svetlosti. S tim u vezi, u dubokim rezervoarima razlikuju se tri zone: svjetlost, sumrak i zona vječne tame.

Prema stepenu osvetljenja razlikuju se sledeće zone:

litoralna zona (vodeni stupac gdje sunčeva svjetlost dopire do dna);

limnička zona (debljina vode do dubine u koju prodire samo 1% sunčeve svjetlosti i gdje fotosinteza blijedi);

eufotička zona (cijeli osvijetljeni vodeni stup, uključujući litoralnu i limničku zonu);

duboka zona (dno i vodeni stupac gdje sunčeva svjetlost ne prodire).

U odnosu na vodu, među živim organizmima razlikuju se sljedeće ekološke grupe: higrofili (vlagoljubivi), kserofili (suholjubivi) i mezofili (srednja grupa). Konkretno, među biljkama postoje higrofiti, mezofiti i kserofiti.

Higrofiti su biljke vlažnih staništa koje ne podnose nedostatak vode. To uključuje, na primjer: ribnjak, lokvanj, trsku.

Kserofiti su biljke u suhim staništima koje mogu tolerirati pregrijavanje i dehidraciju. Postoje sukulenti i sklerofiti. Sukulenti su kserofitne biljke sa sočnim, mesnatim listovima (na primjer, aloe) ili stabljikama (na primjer, kaktusi), u kojima je razvijeno tkivo za skladištenje vode. Sklerofiti su kserofitne biljke krutih izbojaka, zbog kojih, u slučaju nedostatka vode, ne pokazuju vanjski uzorak venuća (na primjer, perjanica, saksaul).

Mezofiti biljaka u umjereno vlažnim staništima; srednja grupa između hidrofita i kserofita.

Vodeni okoliš je dom za oko 150.000 vrsta životinja (što je otprilike 7% od ukupnog broja) i 10.000 vrsta biljaka (što je oko 8% od ukupnog broja). Organizmi koji žive u vodi nazivaju se hidrobiontima.

Vodeni organizmi, prema tipu staništa i načinu života, grupisani su u sljedeće ekološke grupe.

Plankton su viseći, plutajući organizmi koji se kreću pasivno zbog struja. Postoje fitoplankton (jednoćelijske alge) i zooplankton (jednoćelijske životinje, rakovi, meduze, itd.). Posebna vrsta planktona je ekološka grupa neuston, stanovnici površinskog filma vode na granici sa zrakom (na primjer, vodoskoci, bube i drugi).

Nekton su životinje koje se aktivno kreću u vodi (ribe, vodozemci, glavonošci, kornjače, kitovi itd.). U to je spojeno aktivno plivanje hidrobionata ekološka grupa, direktno zavisi od gustine vode. Brzo kretanje u vodenom stupcu moguće je samo ako imate aerodinamičan oblik tijela i visoko razvijene mišiće.

Bentos su organizmi koji žive na dnu i u tlu; dijele se na fitobentos (prikačene alge i više biljke) i zoobentos (rakovi, mekušci, morske zvijezde itd.).

Vodena sredina odnosi se na okruženje u kojem voda igra važnu ulogu kao vanjsko okruženje. Voda zauzima oko 71% površine globus:

• 98% - slana voda,
• 2% - led polarnih područja.
• ~0,45% rijeka, jezera, močvara, izvora, podzemnih slatkih voda, itd.

U vodi živi oko 150.000 vrsta životinja - oko 7% trenutno poznatih i 10.000 vrsta biljaka - 8%. Najveća raznolikost vrsta je u tropskim i suptropskim morima na dubini koja ne prelazi 200 - 500 m.

Karakteristične karakteristike vodenog staništa su sljedeće.

1. Mobilnost vode: oseke i oseke, morske struje, kretanje valova itd.;
2. Gustina medija i njegov viskozitet. Gustina vode je 800 puta veća od gustine vazduha. Slatka voda ima svoju maksimalnu gustinu na 4°C. U prosjeku, u vodenom stupcu, na svakih 10 m dubine, pritisak se povećava za 1 atmosferu. Gustoća vode omogućava živim organizmima da se oslanjaju na nju, što je posebno važno za neskeletne oblike. Nosač vode služi kao uslov za plutanje u vodi;
3. Prisustvo površinske napetosti, koja rezultira stvaranjem tankog filma, rezultat je privlačenja molekula tekućine. Ovo se koristi za kretanje vodenih beskičmenjaka (vodohoda, vrtloga), klizeći po površini vode samo savijanjem vode, formirajući konkavni meniskus;
4. Temperaturni faktor - karakteriše ga manji priliv toplote, relativno konstantan, stanovnici vode su stenotermni, toplotno zagađenje je veoma opasno. Dio toplinske energije koja stiže na površinu vode se reflektira, a dio ide na isparavanje.

U jezerima i ribnjacima, ovisno o temperaturi, razlikuju se tri sloja vode:

• gornji je epilimnion, čija temperatura doživljava oštre sezonske i dnevne fluktuacije;
• sredina, metalimnion, sloj temperaturnog skoka, gdje je zabilježen oštar pad temperature;
• dubokomorski (dno) - hipolimnion, gdje temperatura lagano varira tijekom godine.

Termodinamičke karakteristike medija, kao što su visoki specifični toplotni kapacitet, visoka toplotna provodljivost i ekspanzija tokom smrzavanja (u ovom slučaju led se formira samo na vrhu, a najveći deo vode se ne smrzava) stvaraju povoljni uslovi za žive organizme.

Kiselost okoline važan faktor, često utičući na distribuciju organizama. U slatkovodnim tijelima kiselost često doživljava značajne fluktuacije tokom dana. Morska voda je alkalnija i njene fluktuacije su manje značajne. pH se smanjuje sa dubinom. Rezervoari sa pH od 3,7 - 4, 7 - kiseli, 6,95 - 7,3 - neutralni, više od 7,8 - alkalni.

Većina slatkovodne ribe izdržava pH od 5 do 9.

Lagani način rada i prozirnost vode zavisi od ukupne količine sunčeve svetlosti koja pada na površinu vode. Nešto se reflektira, nešto apsorbira vodeni stupac. Spektralni sastav vode mijenja se s dubinom, budući da se valovi različitih dužina različito apsorbiraju u vodu.

Uglavnom mineralizacija vode se dijele na:

• svježi – do 1 g/l;
• bočata – 1 – 25 g/l;
• salinitet mora – 26 – 50 g/l;
• slane vode – više od 50 g/l.

Slanost je ograničavajući faktor.

Gas mod određuju prvenstveno koncentracije kisika i ugljičnog dioksida. Osim njih, voda sadrži sumporovodik, metan itd.

Sadržaj kiseonika u vodi je ograničavajući faktor. Ugljični dioksid ulazi u vodu kao rezultat rastvaranja iz zraka, kao rezultat disanja vodenih organizama, razgradnje organskih ostataka i oslobađanja iz karbonata. Bolje se rastvara u vodi nego kiseonik. Sadržaj ugljičnog dioksida u vodi je 700 puta veći nego u zraku. Morska voda je glavni rezervoar ugljičnog dioksida na planeti.

Ugljični dioksid sudjeluje u formiranju vapnenačkih skeletnih formacija beskičmenjaka i osigurava fotosintezu vodenih biljaka.

U vodenom staništu postoje 3 ekološke grupe organizama:

• Nekton je kolekcija slobodno plivajućih životinja koje nemaju veze s dnom rezervoara - ribe, lignje, kitovi. Predstavljaju ga velike životinje koje su sposobne prijeći velike udaljenosti i savladati otpor vode. Imaju aerodinamičan oblik tijela i dobro razvijene organe kretanja. Brzina kretanja lignje je 50 km/h, jedrilica 100-150 km/h, a sabljarke 130 km/h.
• Plankton je skup pelagičnih organizama koji nemaju sposobnost aktivnog kretanja. U pravilu su to male životinje koje nose struje. Plankton se dijeli na zooplankton, fitoplankton i vodene bakterije.
• Neustoni su organizmi koji naseljavaju površinski film vode na granici sa zrakom. U pravilu se radi o organizmima u fazi razvoja larve. Kako odrastaju, napuštaju površinski sloj, koji služi kao utočište, i prelaze da žive u drugim slojevima. Hiponeuston uključuje velike beskičmenjake, ličinke i mlade ribe.

Posebnu grupu vodenih organizama čine dubokomorske životinje. Obično su slijepi ili imaju teleskopske oči, jako razvijene taktilne receptore, obojeni su crvenom ili bezbojnom bojom, nemaju plivajuću bešiku, obično imaju bizaran oblik, velika usta, svijetleće organe, rastegljive trbuhe, sve što doprinosi apsorpciji hrane po mraku. Njihova raznolikost povezana je sa stabilnošću ekosistema tokom dugog istorijskog vremena, što je omogućilo drevnim vrstama da prežive.

Po mobilnosti svi hidrobionti se dijele na:

• sjedilački;
• nepomičan;
• pokretna.

By način ishrane dijele se na:

• autotrofi;
• heterotrofi.

By veličine na: mikro; makro;mezo.

Osobine adaptacije životinja na vodenu sredinu .

Nekton i plankton imaju prilagodbe koje povećavaju plovnost, dok se bentos prilagođava načinu života na dnu.

Anatomski i morfološki:

1. Kod malih oblika koji žive u vodenom stupcu dolazi do smanjenja skeleta, stvaranja šupljina u skeletnim strukturama i školjkama (radiolarije, rizopodi).
2. Prisutnost velike količine vode u tkivima - meduze.
3. Nakupljanje kapljica masti u tijelu (moljci, radiolarije), velike nakupine masti - rakovi, ribe, kitovi.
4. Prisustvo plivaćih mjehura ispunjenih plinom u ribama.
5. Razvoj vazdušnih šupljina.
6. Povećanje tjelesne površine planktona.
7. Lokacija otvora za disanje. Na primjer, kod delfina u parijetalnom dijelu glave, što vam omogućava da udahnete bez usporavanja pokreta.
8. Korištenje površinskog napona vode za kretanje - vodoskoci, vrtložne bube.
9. Aktivno plivanje uz pomoć cilija (trepavica papuča, trepavica trubača), flagela (zelena euglena), savijanja tijela (minoguzi, osjezi, jegulje), na reaktivan način zbog energije izbačenog mlaza (glavonošci, nautilus) , kretanje uz pomoć pseudopoda (sarcoda), specijalizovanih plivačkih udova (peraje riba, peraja sisara).
10. Pojednostavljen oblik tijela za aktivne plivače.
11. Prekrivanje tijela sluzi, što smanjuje trenje.
12. Neke ribe su sposobne za let (leteća riba, klinasti trbuh) na udaljenosti do 400 m.
13. Nalazi se samo u vodenim sredinama stacionarni, vodeći pričvršćenživotinjski način života: hidroidi, koralni polipi, morski ljiljani, školjkaši itd. Imaju razgranat oblik tijela, dobro razvijene škrge i blagu plovnost.
14. Dubokomorska stvorenja imaju specifične karakteristike koje smo ranije spomenuli.
15. Prilagodbe oblika tijela koje se prerušavaju u objekte iz okoline (riba lula, morski konjic, riba lista, riba škorpion).
16. Prisustvo srednje linije u ribama je organ specijaliziran za vodenu sredinu.

fiziološki.

1. Složeni mehanizam metabolizma vode i soli. Prisutnost posebnih organa za uklanjanje viška vode: pulsirajuće vakuole, organi za izlučivanje.
2. Uklanjanje soli iz morski organizmi kroz škržne filamente.
3. Usni organi filterskog tipa (koelenterati, mekušci, lancete, bodljikaši, rakovi). Oni igraju važnu ulogu u čišćenju vodenih tijela.
4. Sposobnost hvatanja zvukova (prije ultrazvuka). Sposobnost eholokacije.
5. Sposobnost proizvodnje električne energije ( električni Stingray, električna jegulja).
6. Prisustvo razvijenih hemoreceptora.

Behavioral.

1. Vertikalni pokreti (dnevno, za mrijest, lov).
2. Horizontalni pokreti (mrijest, zimovanje, hranjenje).
3. Sposobnost građenja (srebrni pauk, hobotnica, larva kadisa).
4. Specifično ponašanje stanovnika presušivih akumulacija, sposobnih da izdrže duge periode bez vode u stanju hipobioze (smanjene vitalne aktivnosti).

Uvjeti okoliša u slatkim vodama oštro se razlikuju od morskih voda i karakteriziraju ih prvenstveno raznolikost i veliki raspon fluktuacija. Za razliku od Svjetskog okeana, čiji svi dijelovi komuniciraju jedni s drugima i općenito predstavljaju jedan bazen, slatkovodna tijela su odvojena. Možda ne postoje direktne veze između životinja koje ih nastanjuju, kao što se vidi, na primjer, između riječnih slivova i izoliranih slivova. Povezano samo sa slatkim vodama vodozemci e. Ipak, slatkovodna fauna dolazi iz mora, a unošenje životinja iz mora u rijeke i jezera traje do danas.

Unatoč svim razlikama između slatkovodnih bazena, oni se odlikuju zajedničkim okolišnim faktorima koji utiču na distribuciju živih organizama u njima. To su prvenstveno hemija, temperatura, prisustvo ili odsustvo kretanja vode. Za razliku od mora, u slatkovodnim tijelima pritisak praktički ne igra veliku ulogu.

Značajan faktor za slatkovodna tijela je tvrdoća vode (sadržaj vapna). Dakle, spužve, mahunarke i određeni rakovi žive samo u mekoj vodi.

Sadržaj humusa, kao i količina kiseonika rastvorenog u vodi, takođe je važan za slatkovodne životinje. Humusne akumulacije (šumske rijeke, močvare) su obično siromašne, ne sadrže samo malo riba i školjki, već i larve komaraca.

Temperatura kontinentalna vodna tijela određena su geografskom širinom područja i njegovom klimom. Osim toga, u istom vodenom tijelu mogu se primijetiti oštre promjene temperature. Dakle, većina stanovnika unutrašnje vode odnosi se na euritermalne organizme.

Svjetlo u slatkim vodama zbog pretežno plitkih voda ne igra posebnu ulogu. Obično prodire do dna i izaziva razvoj bogate vodene vegetacije. Ovo poslednje snabdeva veliki broj kiseonika i služi kao izvor hrane za životinje biljojede. Samo u dubokim jezerima poput Bajkala postoji prava afotična zona.

Od mehaničkih faktora u slatkovodnim bazenima u odsustvu oseka i oseka i slabljenja talasa, veoma su značajni struje. Slatkovodne životinje su vrlo osjetljive na brzinu kretanja vode i s tim u vezi dijele se na stanovnike tekućih voda - reofile i ljubitelje stajaće vode - limnofile.

Voda kao stanište ima niz specifična svojstva, kao što su visoka gustina, jake razlike u pritisku, relativno nizak sadržaj kiseonika, jaka apsorpcija sunčeve zrake itd. Rezervoari i njihovi pojedinačni dijelovi razlikuju se i po režimu soli, brzini horizontalnih kretanja (struja) i sadržaju suspendiranih čestica. Za život bentoskih organizama bitna su svojstva tla, način razgradnje organskih ostataka itd. Stoga, uz adaptacije na opšta svojstva U vodenom okruženju, njegovi stanovnici također moraju biti prilagođeni raznim posebnim uvjetima. Stanovnici vodene sredine dobili su u ekologiji uobičajeno ime hidrobiontima. Nastanjuju Svjetski ocean, kontinentalne rezervoare i podzemne vode. U bilo kojem vodnom tijelu mogu se razlikovati zone s različitim uvjetima.

Razmotrimo osnovna svojstva vode kao staništa.

Gustina vode - Ovo je faktor koji određuje uslove kretanja vodenih organizama i pritisak na različitim dubinama. Gustina prirodnih voda koje sadrže otopljene soli može biti veća, do 1,35 g/cm 3 . Pritisak raste sa dubinom u prosjeku za 101,3 kPa (1 atm) na svakih 10 m.

Zbog nagle promjene tlaka u vodenim tijelima, vodeni organizmi općenito lakše podnose promjene tlaka nego kopneni organizmi. Neke vrste, raspoređene na različitim dubinama, tolerišu pritisak od nekoliko do stotina atmosfera. Na primjer, holoturije iz roda Elpidia žive na području od obalnog pojasa do zone najvećih okeanskih dubina, 6-11 km. Međutim, većina stanovnika mora i okeana živi na određenoj dubini.

Gustoća vode pruža mogućnost oslanjanja na nju, što je posebno važno za neskeletne oblike. Gustoća okoliša služi kao uvjet za plutanje u vodi, a mnogi vodeni organizmi su prilagođeni upravo ovom načinu života. Suspendirani organizmi koji plutaju u vodi spojeni su u posebnu ekološku grupu vodenih organizama - plankton(“planktos” - uzdizanje). Plankton uključuje jednoćelijske i kolonijalne alge, protozoe, meduze, razne male ljuskare, ličinke pridnenih životinja, riblja jaja i mladice i mnoge druge.

Gustoća i viskoznost vode uvelike utiču na mogućnost aktivnog plivanja. Životinje sposobne za brzo plivanje i savladavanje jačine struja ujedinjene su u ekološku grupu nekton(“nektos” - plutajući). Predstavnici nektona su ribe, lignje i delfini. Brzo kretanje u vodenom stupcu moguće je samo ako imate aerodinamičan oblik tijela i visoko razvijene mišiće.

1. Režim kiseonika. U vodi zasićenoj kiseonikom, njen sadržaj ne prelazi 10 ml po 1 litri, što je 21 puta manje nego u atmosferi. Zbog toga su uslovi disanja vodenih organizama značajno komplikovani. Kiseonik ulazi u vodu uglavnom fotosintetskom aktivnošću algi i difuzijom iz zraka. Stoga su gornji slojevi vodenog stupca po pravilu bogatiji ovim plinom od donjih. Kako temperatura i salinitet vode rastu, koncentracija kisika u njoj opada.

Disanje vodenih organizama odvija se ili preko površine tijela ili kroz specijalizirane organe - škrge, pluća, dušnik. U ovom slučaju, integument može poslužiti kao dodatni respiratorni organ. Na primjer, riba vijuna troši u prosjeku 63% kisika kroz kožu. Mnoge sjedeće i sjedilačke životinje obnavljaju vodu oko sebe, bilo stvaranjem usmjerene struje ili oscilirajućim pokretima, pospješujući njeno miješanje. Školjke U tu svrhu služe cilije koje oblažu zidove šupljine plašta; rakovi - rad trbušnih ili torakalnih nogu. Pijavice i larve komaraca zvona (krvavice) njišu svojim tijelima, vire iz zemlje.

Sisavci koji su u procesu evolucijskog razvoja prešli iz kopnenog u vodeni način života, na primjer, peronošci, kitovi, vodene bube, larve komaraca, obično zadržavaju atmosferski tip disanje i stoga im je potreban kontakt sa vazduhom.

Nedostatak kisika u vodi ponekad dovodi do katastrofalnih pojava - smrti, praćene smrću mnogih hidrobionta. Zimska smrt je često uzrokovana stvaranjem leda na površini rezervoara i prestankom kontakta sa zrakom; ljeto - povećanje temperature vode i rezultirajuće smanjenje rastvorljivosti kiseonika.

• 2. Režim soli. Održavanje ravnoteže vode u vodenim organizmima ima svoje specifičnosti. Ako je za kopnene životinje i biljke najvažnije osigurati tijelo vodom u uvjetima njenog nedostatka, onda za hidrobionte nije ništa manje važno održavati određenu količinu vode u tijelu kada je ima viška u okruženje. Prekomjerne količine vode u stanicama dovode do promjena osmotskog tlaka i poremećaja najvažnijih vitalnih funkcija. Stoga slatkovodni oblici ne mogu postojati u morima, a morski oblici ne mogu tolerirati desalinizaciju. Ako je salinitet vode podložan promjenama, životinje se kreću u potrazi za povoljnim okruženjem.
• 3. Temperatura rezervoari su, kao što je već navedeno, stabilniji nego na kopnu. Amplituda godišnjih temperaturnih fluktuacija u gornjim slojevima okeana nije veća od 10-15 °C, u kontinentalnim vodama - 30-35 °C. Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama prosječne godišnje temperature površinski slojevi +26-27 °C, u polarnim slojevima - oko 0 °C i niže. U toplim podzemnim izvorima temperatura vode može se približiti +100 ° C, a u podvodnim gejzirima na visok krvni pritisak na dnu okeana zabilježena je temperatura od +380 °C. Ali vertikalno temperaturni režim variraju, na primjer, sezonske temperaturne fluktuacije se javljaju u gornjim slojevima, dok je u donjim slojevima toplinski režim konstantan.
• 4. Lagani način rada. U vodi ima mnogo manje svjetlosti nego u zraku. Neki od zraka koji upadaju na površinu rezervoara se reflektuju u vazdušno okruženje. Što je Sunce niže, to je jača refleksija, pa je dan pod vodom kraći nego na kopnu. Brzo smanjenje količine svjetlosti s dubinom povezano je s njenom apsorpcijom vodom. Rays with različite dužine talasi se različito apsorbuju: crveni nestaju blizu površine, dok plavo-zeleni prodiru mnogo dublje. To utječe na boju vodenih organizama, na primjer, s dubinom se mijenja boja algi: zelene, smeđe i crvene alge, specijalizirane za hvatanje svjetlosti različitih valnih dužina. Boja životinja se mijenja sa dubinom jednako prirodno. Mnogi duboki organizmi nemaju pigmente.

U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. Zove se sjaj živog organizma bioluminiscencija.

Dakle, svojstva životne sredine u velikoj meri određuju načine adaptacije njenih stanovnika, njihov stil života i načine korišćenja resursa, stvarajući lance uzročno-posledičnih zavisnosti. Dakle, velika gustina vode omogućava postojanje planktona, a prisustvo organizama koji plutaju u vodi preduvjet je za razvoj filtracionog tipa ishrane, u kojem je moguć i sjedilački način života životinja. Kao rezultat toga, formira se snažan mehanizam za samopročišćavanje vodnih tijela od značaja za biosferu. Uključuje ogroman broj hidrobionata, kako bentoskih (koji žive na tlu i u tlu dna akumulacija) tako i pelagičkih (biljke ili životinje koje žive u debljini ili na površini vode), od jednoćelijskih protozoa do kralježnjaci. Na primjer, samo planktonski morski kopepodi (Calanus) u stanju su filtrirati vode cijelog Svjetskog okeana za nekoliko godina, tj. otprilike 1,37 milijardi km 3. Poremećaj rada filter hranilica raznim antropogenim utjecajima predstavlja ozbiljnu prijetnju održavanju čistoće vode.

Pitanja i zadaci za samokontrolu

• 1. Navedite glavna svojstva vodenog staništa.
• 2. Objasnite kako gustina vode određuje oblik životinja sposobnih za brzo plivanje.
• 3. Navedite razlog zamrzavanja.
• 4. Koja se pojava naziva “bioluminiscencija”? Poznajete li žive organizme koji imaju slična svojstva?
• 5. Koju ekološku ulogu igraju filter hranilice?

Uvod

Na našoj planeti živi organizmi su ovladali četiri staništa. Vodena sredina bila je prva u kojoj je nastao i širio se život. Tek tada su organizmi ovladali sistemom zemlja-vazduh, stvorili i naselili tlo i sami postali četvrti specifično okruženježivot. Voda kao stanište ima niz specifičnih svojstava, kao što su velika gustina, jaki padovi pritiska, nizak sadržaj kiseonika i jaka apsorpcija sunčeve svetlosti. Osim toga, rezervoari i njihovi pojedinačni dijelovi razlikuju se po režimu soli, brzini struje i sadržaju suspendiranih čestica. Za neke organizme važna su i svojstva tla, način razgradnje organskih ostataka i tako dalje. Stoga, uz prilagođavanje općim svojstvima vodene sredine, njeni stanovnici moraju biti prilagođeni i raznim posebnim uvjetima.

Voda je medij koji je mnogo puta gušći od zraka. Zbog toga vrši određeni pritisak na organizme koji žive u njemu, a istovremeno ima sposobnost da podupire tijela, prema Arhimedovom zakonu, prema kojem svako tijelo koje se nalazi u vodi gubi na težini onoliko koliko je težina tijela. vodu koju istiskuje.

Svi stanovnici vodenog okoliša u ekologiji su dobili opći naziv hidrobionta.

Hidrobionti naseljavaju Svjetski ocean, kontinentalne rezervoare i podzemne vode.

opšte karakteristike vodena sredina

Hidrosfera kao vodena životna sredina zauzima oko 71% površine i 1/800 zapremine zemaljske kugle. Glavna količina vode, više od 94%, koncentrirana je u morima i okeanima. U slatkim vodama rijeka i jezera količina vode ne prelazi 0,016% ukupne zapremine slatke vode. Ovi odnosi su konstantni, iako se u prirodi ciklus vode nastavlja bez prestanka (slika 1).

Slika 1 – Kruženje vode u prirodi

organizam adaptacije vodene sredine

U okeanu sa svojim sastavnim morima prvenstveno se razlikuju dvije ekološke regije: vodeni stupac - pelagijski i dno - bentoški. Ovisno o dubini, bental se dijeli na sublitoralnu zonu - područje glatkog pada kopna do dubine od 200 m, batijalnu zonu - područje strme padine i zonu bezdana - okeansko dno. sa prosječnom dubinom od 3-6 km. Dublje bentoske regije koje odgovaraju depresijama okeanskog dna (6-10 km) nazivaju se ultra-abisalnim. Rub obale koji je poplavljen za vrijeme plime naziva se litoralna zona. Dio obale iznad razine plime, navlažen surf sprejom, naziva se superlitoral (slika 2).

Otvorene vode Svjetskog okeana također su podijeljene na zone koje vertikalno odgovaraju bentoskim zonama: epipeligalne, batipeligalne, abesopeligalne.

Vodeni okoliš je dom za oko 150.000 životinjskih vrsta, ili oko 7% od ukupnog broja, i 10.000 biljnih vrsta (8%).

Udio rijeka, jezera i močvara, kao što je ranije navedeno, je beznačajan u odnosu na mora i okeane. Međutim, oni stvaraju zalihe svježe vode neophodne za biljke, životinje i ljude.

Karakteristična karakteristika vodenog okoliša je njegova pokretljivost, posebno u tekućim, brzim potocima i rijekama. Mora i okeani doživljavaju oseke i oseke, snažne struje i oluje. U jezerima se voda kreće pod uticajem temperature i vjetra.

Voda je po mnogo čemu potpuno jedinstven medij.Molekul vode, koji se sastoji od dva atoma vodika i jednog atoma kisika, iznenađujuće je stabilan. Voda je jedinstveno jedinjenje koje postoji istovremeno u gasovitom, tečnom i čvrstom stanju.

Voda nije samo izvor života za sve životinje i biljke na Zemlji, već je i stanište za mnoge od njih. To uključuje, na primjer, brojne vrste riba, uključujući i karasa, koje obitavaju u rijekama i jezerima regije, kao i akvarijske ribe u našim domovima. Kao što vidite, odlično se osjećaju među vodenim biljkama. Ribe dišu kroz škrge, izvlačeći kiseonik iz vode. Neke vrste riba, kao što su makropodi, dišu atmosferski vazduh, pa povremeno izbijaju na površinu.

Voda je stanište mnogih vodenih biljaka i životinja. Neki od njih cijeli život provode u vodi, dok su drugi u vodenoj sredini tek na početku života. To možete provjeriti posjetom malom ribnjaku ili močvari. U elementu vode možete pronaći najmanje predstavnike - jednoćelijske organizme, koji zahtijevaju mikroskop za ispitivanje. To uključuje brojne alge i bakterije. Njihov broj se mjeri u milionima po kubnom milimetru vode.

Slika 1 - Vertikalna zonalnost mora (prema A.S. Konstantinovu, 1967.)

Potpuno pročišćena voda postoji samo u laboratorijskim uslovima. Bilo koji prirodna voda sadrži mnogo različitih supstanci. U "sirovoj vodi" to je uglavnom takozvani zaštitni sistem ili ugljični kompleks koji se sastoji od soli ugljične kiseline, karbonata i bikarbonata. Ovaj faktor vam omogućava da odredite vrstu vode - kiselu, neutralnu ili bazičnu - na osnovu njene pH vrijednosti, što s hemijske tačke gledišta znači udio vodonikovih jona sadržanih u vodi. Neutralna voda ima pH=7, niže vrijednosti ukazuju povećana kiselost vode, i više, jer je alkalna. U krečnjačkim područjima voda jezera i rijeka obično ima više pH vrijednosti u odnosu na rezervoare na mjestima gdje je sadržaj krečnjaka u tlu neznatan.

Ako se voda jezera i rijeka smatra svježom, onda morska voda naziva se slanim ili bočatim. Postoji mnogo međutipova između slatke i slane vode.