Stanovnici vodenog okoliša dobili su uobičajeno ime u ekologiji hidrobiontima. Nastanjuju Svjetski ocean, kontinentalne rezervoare i podzemne vode. U bilo kojem vodnom tijelu mogu se razlikovati zone s različitim uvjetima.

U okeanu i njegovim morima postoje prvenstveno dva ekološka područja: vodeni stub - pelagic a dno - benthal. Stanovnici ponorskih i ultraabisalnih dubina postoje u mraku, na konstantnoj temperaturi i ogromnom pritisku. Imenovana je cjelokupna populacija okeanskog dna bentos.

Osnovna svojstva vodene sredine.

Gustina vode je faktor koji određuje uslove za kretanje vodenih organizama i pritisak na različitim dubinama. Za destilovanu vodu, gustina je 1 g/cm3 na 4 °C. Gustina prirodne vode koji sadrže otopljene soli mogu biti i više, do 1,35 g/cm 3 . Pritisak raste sa dubinom u prosjeku za 1 × 10 5 Pa (1 atm) na svakih 10 m. Gustoća vode omogućava oslonac 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). Planktonom dominiraju jednoćelijske i kolonijalne alge, protozoe, meduze, sifonofori, ctenofori, pteropodi i mekušci kobilica, razni mali rakovi, ličinke pridnenih životinja, riblja jaja i mladice i mnogi drugi. Morske alge (fitoplankton) lebde u vodi pasivno, dok je većina planktonskih životinja sposobna za aktivno plivanje, ali u ograničenim granicama. Posebna vrsta planktona je ekološka grupa Neuston(“nein” - plivati) - stanovnici površinskog filma vode na granici sa zrakom. 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).

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. U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama može se stvoriti oštar nedostatak O 2 zbog njegove povećane potrošnje. Uslovi u blizini dna rezervoara mogu biti bliski anaerobnim.

Među vodenim stanovnicima postoje mnoge vrste koje mogu tolerirati velike fluktuacije u sadržaju kisika u vodi, sve do njegovog gotovo potpunog odsustva (eurioksibionts – “oksi” – kiseonik, “biont” – stanovnik). To uključuje, na primjer, gastropode. Među ribama, šaran, linjak i karas mogu izdržati vrlo nisku zasićenost vode kisikom. Međutim, nekoliko vrsta stenoxybiont– mogu postojati samo uz dovoljno visoku zasićenost vode kiseonikom (dužičasta pastrmka, potočna pastrmka, gavčica).

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 manjka, onda za hidrobionte nije manje važno održavati određenu količinu vode u tijelu kada je u okolini ima viška. . Prekomjerna količina vode u stanicama dovodi do promjene osmotskog tlaka u njima i poremećaja najvažnijih vitalnih funkcija. Većina vodeni život poikilosmotički: osmotski pritisak u njihovom tijelu zavisi od saliniteta okolne vode. Stoga je glavni način da vodeni organizmi održavaju ravnotežu soli izbjegavanje staništa s neodgovarajućim salinitetom. Slatkovodni oblici ne mogu postojati u morima, a morski oblici ne mogu tolerisati desalinizaciju. Pripadaju kralježnjaci, viši rakovi, insekti i njihove ličinke koje žive u vodi homoiosmotički vrste, održavajući konstantan osmotski pritisak u tijelu bez obzira na koncentraciju soli u vodi.

Lagani način rada. U vodi ima mnogo manje svjetlosti nego u zraku. Neki zraci koji upadaju na površinu rezervoara reflektuju se u vazduh. Što je niži položaj Sunca, to je jača refleksija, pa je dan pod vodom kraći nego na kopnu. U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. Zove se sjaj živog organizma bioluminiscencija. Reakcije koje se koriste za stvaranje svjetlosti su različite. Ali u svim slučajevima to je oksidacija složenih organskih spojeva (luciferini) korištenjem proteinskih katalizatora (luciferaza).

Metode orijentacije životinja u vodenoj sredini.Život u stalnom sumraku ili tami uvelike ograničava vaše mogućnosti vizuelna orijentacija hidrobiontima. Zbog brzog slabljenja svjetlosnih zraka u vodi, čak i oni s dobro razvijenim vidnim organima mogu ih koristiti samo za navigaciju na blizinu.

Zvuk putuje brže u vodi nego u vazduhu. Zvučna orijentacija je općenito bolje razvijena kod vodenih organizama od vizualne orijentacije. Brojne vrste otkrivaju čak i vrlo niske frekvencije vibracija (infrazvuk) , nastaje kada se ritam valova promijeni, i spušta se iz površinskih slojeva u dublje prije oluje (na primjer, meduze). Mnogi stanovnici vodenih tijela - sisari, ribe, mekušci, rakovi - sami proizvode zvukove. Određeni broj hidrobionta pronalazi hranu i koristi se za navigaciju eholokacija– percepcija reflektovanih zvučnih talasa (kitovi). Mnogi percipiraju reflektirane električne impulse , proizvode pražnjenja različite frekvencije tokom plivanja. Određeni broj riba također koristi električna polja za odbranu i napad (električna raža, električna jegulja, itd.).

Za dubinu orijentacije se koristi percepcija hidrostatskog pritiska. Izvodi se pomoću statocista, plinskih komora i drugih organa.

Filtracija kao vrsta ishrane. Mnogi hidrobionti imaju poseban obrazac hranjenja - to je filtriranje ili taloženje čestica organskog porijekla suspendiranih u vodi i brojnih malih organizama.

Oblik tijela. Većina hidrobionta ima aerodinamičan oblik tijela.

Vodena školjka naše planete(ukupnost okeana, mora, kontinentalnih voda, ledenih ploča) naziva se hidrosfera. U širem smislu, hidrosfera uključuje i podzemne vode, led i snijeg na Arktiku i Antarktiku, kao i atmosfersku vodu i vodu sadržanu u živim organizmima.

Najveći dio vode u hidrosferi koncentriran je u morima i oceanima, drugo mjesto zauzimaju podzemne vode, treće su led i snijeg arktičkih i antarktičkih regija. Ukupna zapremina prirodnih voda je približno 1,39 milijardi km 3 (1/780 zapremine planete). Voda pokriva 71% površine globus(361 milion km 2).

Rezerve vode na planeti (% ukupnih) su raspoređene na sljedeći način:

Voda- sastavni dio svih elemenata biosfere, ne samo vodenih tijela, već i zraka, živih bića. Ovo je najzastupljeniji prirodni spoj na planeti. Bez vode ne mogu postojati ni životinje, ni biljke, ni ljudi. Za opstanak svakog organizma potrebna je određena količina vode dnevno, pa je slobodan pristup vodi vitalna potreba.

Tečna ljuska koja prekriva Zemlju razlikuje je od susjednih planeta. Hidrosfera je važna za razvoj života ne samo u hemijskom smislu. Njegova uloga je također velika u održavanju relativno stalne klime, koja je omogućila reprodukciju života više od tri milijarde godina. Pošto život zahteva da preovlađujuće temperature budu u rasponu od 0 do 100 °C, tj. u granicama koje dozvoljavaju hidrosferi da uglavnom ostane u tečnoj fazi, možemo zaključiti da je temperatura na Zemlji tokom većeg dela njene istorije bila relativno konstantna.

Hidrosfera služi kao planetarni akumulator neorganske i organske materije, koju reke, atmosferski tokovi donose u okean i druge vodene površine, a formiraju je i sami rezervoari. Voda je veliki distributer toplote na Zemlji. Zagrijan od Sunca na ekvatoru, prenosi toplinu kroz gigantske tokove morskih struja u Svjetskom okeanu.

Voda je dio minerala, nalazi se u stanicama biljaka i životinja, utiče na formiranje klime, učestvuje u kruženju tvari u prirodi, doprinosi taloženju sedimentnih stijena i stvaranju tla, izvor je jeftinih električna energija: koristi se u industriji, poljoprivredi i za domaće potrebe.

Uprkos naizgled dovoljnoj količini vode na planeti, slatke vode neophodne za život ljudi i mnogih drugih organizama itekako nedostaje. Od ukupne količine vode u svijetu, 97-98% je slana voda mora i okeana. Naravno, ovu vodu je nemoguće koristiti u svakodnevnom životu, poljoprivredi, industriji ili za proizvodnju hrane. Pa ipak, nešto drugo je mnogo ozbiljnije: 75% slatke vode na Zemlji je u obliku leda, značajan dio su podzemne vode, a samo 1% je dostupno živim organizmima. A ljudi nemilosrdno zagađuju te dragocjene mrvice i neoprezno ih troše, a potrošnja vode stalno raste. Zagađenje hidrosfere nastaje prvenstveno kao rezultat ispuštanja industrijskih, poljoprivrednih i kućnih otpadnih voda u rijeke, jezera i mora.

Slatke vode- ne samo nezamjenjivi izvor za piće. Zemlje koje navodnjavaju daju oko 40% svjetske žetve; Hidroelektrane proizvode oko 20% sve električne energije; Od ribe koju ljudi konzumiraju, 12% su riječne i jezerske vrste.

Karakteristike vodene sredine proizlaze iz fizičkih i hemijskih svojstava vode. Dakle, velika gustina i viskoznost vode su od velikog značaja za životnu sredinu. Specifična težina vode je uporediva sa težinom u telu živih organizama. Gustoća vode je otprilike 1000 puta veća od gustine zraka. Stoga se vodeni organizmi (posebno oni koji se aktivno kreću) nailaze na veliku silu hidrodinamičkog otpora. Iz tog razloga, evolucija mnogih grupa vodenih životinja išla je u smjeru razvoja oblika tijela i tipova kretanja koji su smanjivali otpor, što je dovelo do smanjenja troškova energije za plivanje. Tako se aerodinamičan oblik tijela nalazi kod predstavnika različitih grupa organizama koji žive u vodi - dupina (sisara), koštanih i hrskavičnih riba.

Velika gustina vode doprinosi i tome da se u njoj dobro šire mehaničke vibracije (vibracije). To je bilo važno u evoluciji osjetilnih organa, prostornoj orijentaciji i komunikaciji između vodenih stanovnika. Brzina zvuka u vodenoj sredini, četiri puta veća nego u vazduhu, određuje višu frekvenciju eholokacijskih signala.

Zbog velike gustine vodene sredine, mnogi njeni stanovnici su lišeni obavezne veze sa supstratom, što je karakteristično za kopnene oblike i uzrokovano gravitacionim silama. Postoji čitava grupa vodenih organizama (i biljaka i životinja) koji cijeli život provode plutajući.

Voda ima izuzetno visok toplotni kapacitet. Toplotni kapacitet vode uzima se kao jedinica. Toplotni kapacitet peska je, na primer, 0,2, a gvožđa samo 0,107 toplotnog kapaciteta vode. Sposobnost vode da akumulira velike rezerve toplotne energije omogućava izglađivanje oštrih temperaturnih fluktuacija u obalnim područjima Zemlje u različito doba godine i u različito doba dana: voda djeluje kao neka vrsta regulatora temperature na planetu.

Vodena sredina stanište

STANIŠTE I NJIHOVE KARAKTERISTIKE

U procesu istorijskog razvoja, živi organizmi su ovladali četiri staništa. Prvi je voda. Život je nastao i razvijao se u vodi mnogo miliona godina. Drugi - zemlja-vazduh - biljke i životinje nastale su na kopnu iu atmosferi i brzo se prilagodile novim uslovima. Postepeno transformišući gornji sloj zemlje - litosferu, stvorili su treće stanište - tlo, a sami su postali četvrto stanište.

Vodeno stanište

Voda pokriva 71% Zemljine površine. Najveći dio vode koncentriran je u morima i okeanima - 94-98%, u polarni led sadrži oko 1,2% vode i vrlo mali udio - manje od 0,5%, u slatkim vodama rijeka, jezera i močvara.

U vodenoj sredini živi oko 150.000 vrsta životinja i 10.000 biljaka, što je samo 7 odnosno 8% od ukupnog broja vrsta na Zemlji.

U morima-okeanima, kao iu planinama, izraženo je vertikalno zoniranje. Pelagični - cijeli vodeni stupac - i bentos - dno - se posebno razlikuju u ekologiji. Vodeni stupac, pelagična zona, vertikalno je podijeljen u nekoliko zona: epipeligalna, batipeligalna, abisopeligalna i ultraabisopeligalna(Sl. 2).

Ovisno o strmini spuštanja i dubini na dnu, razlikuje se i nekoliko zona koje odgovaraju naznačenim pelagijskim zonama:

Litoral - rub obale koji je poplavljen za vrijeme plime.

Supralitoral - dio obale iznad gornje linije plime i oseke do kojeg dopiru pljuskovi surfa.

Sublitoral - postepeno smanjenje zemljišta do 200m.

Bathial - strma depresija kopna (kontinentalna padina),

Abyssal - postepeno smanjenje dna oceana; dubina obje zone zajedno doseže 3-6 km.

Ultra-abysal - dubokomorske depresije od 6 do 10 km.

Ekološke grupe hidrobionta. Najveća raznolikost života nalazi se u topla mora i okeani (40.000 vrsta životinja) na ekvatoru i tropima, na sjeveru i jugu flora i fauna mora je stotine puta iscrpljena. Što se tiče distribucije organizama direktno u moru, najveći dio njih je koncentriran u površinskim slojevima (epipelagici) iu sublitoralnoj zoni. U zavisnosti od načina kretanja i boravka u određenim slojevima, morska stvorenja podijeljeni su na tri ekološke grupe: nekton, plankton i bentos.

Nekton (nektos - plutajući) - aktivno se kreću velike životinje koje mogu savladati velike udaljenosti i jake struje: ribe, lignje, peronošci, kitovi. U slatkovodnim tijelima nekton uključuje vodozemce i mnoge insekte.

Plankton (planktos - lutajući, lebdeći) - zbirka biljaka (fitoplankton: dijatomeje, zelene i plavo-zelene (samo slatkovodna tijela) alge, biljni flagelati, peridinejci, itd.) i malih životinjskih organizama (zooplankton: mali rakovi, veći - pteropodi mekušci, meduze, ctenofori, neki crvi) koji žive na različitim dubinama, ali nisu sposobni za aktivno kretanje i otpor strujama. Plankton također uključuje životinjske larve koje se formiraju posebna grupa – Neuston . Ovo je pasivno plutajuća „privremena“ populacija najgornjeg sloja vode, koju predstavljaju razne životinje (dekapodi, školjkaši i kopepodi, bodljikaši, poliheti, ribe, mekušci, itd.) u fazi larve. Larve, rastući, prelaze u donje slojeve pelagela. Iznad neustona se nalazi plaiston - to su organizmi kod kojih gornji dio tijela raste iznad vode, a donji dio u vodi (patka - lema, sifonofori itd.). Plankton igra važnu ulogu u trofičkim odnosima biosfere, jer je hrana za mnoge vodene stanovnike, uključujući i glavnu hranu za kitove usate (Myatcoceti).

Bentos (bentos – dubina) – hidrobiont dna. Predstavljena je uglavnom vezanim ili sporo pokretnim životinjama (zoobentos: foraminefore, ribe, spužve, koelenterati, crvi, mekušci, ascidijani itd.), brojniji u plitkim vodama. U plitkoj vodi bentos uključuje i biljke (fitobentos: dijatomeje, zelene, smeđe, crvene alge, bakterije). Na dubinama gdje nema svjetla, fitobentos je odsutan. Stjenoviti dijelovi dna su najbogatiji fitobentosom.

U jezerima je zoobentos manje bogat i raznolik nego u moru. Formiraju ga protozoe (cilijate, dafnije), pijavice, mekušci, larve insekata, itd. Fitobentos jezera formiraju slobodno plutajuće dijatomeje, zelene i modrozelene alge; smeđe i crvene alge su odsutne.

Velika gustina vodenog okoliša određuje poseban sastav i prirodu promjena faktora koji podržavaju život. Neki od njih su isti kao na kopnu - toplina, svjetlost, drugi su specifični: pritisak vode (povećava se sa dubinom za 1 atm na svakih 10 m), sadržaj kisika, sastav soli, kiselost. Zbog velike gustine okoline, vrijednosti topline i svjetlosti se mijenjaju mnogo brže s visinskim gradijentom nego na kopnu.

Termalni način rada. Vodeni okoliš karakterizira manji toplinski dobitak, jer značajan dio se reflektuje, a isto tako značajan dio se troši na isparavanje. U skladu sa dinamikom kopnenih temperatura, temperature vode pokazuju manja kolebanja dnevnih i sezonskih temperatura. Štaviše, rezervoari značajno izjednačavaju temperaturu u atmosferi priobalnih područja. U nedostatku ledene školjke, mora u hladnoj sezoni djeluju zagrijavajuće na susjedna kopna, a ljeti rashlađuju i vlažu.

Raspon temperatura vode u Svjetskom okeanu je 38° (od -2 do +36°C), u slatkovodnim tijelima - 26° (od -0,9 do +25°C). Sa dubinom, temperatura vode naglo opada. Do 50 m postoje dnevne temperaturne fluktuacije, do 400 – sezonske, dublje postaje konstantno, pada na +1-3°C. Pošto temperaturni režim u akumulacijama je relativno stabilan, njihove stanovnike karakteriziraju stenotermnost.

Zbog različitog stepena zagrijavanja gornjih i donjih slojeva tijekom cijele godine, oseka i oseka, strujanja i oluja, dolazi do stalnog miješanja slojeva vode. Uloga miješanja vode za vodene stanovnike je izuzetno važna, jer ovo ujednačava distribuciju kiseonika i hranljive materije unutar rezervoara, osiguravajući metaboličke procese između organizama i okoline.

U stajaćim akumulacijama (jezerima) umjerenih geografskih širina, vertikalno miješanje se odvija u proljeće i jesen, a tokom ovih godišnjih doba temperatura u cijelom rezervoaru postaje ujednačena, tj. dolazi homotermija. Ljeti i zimi, kao rezultat naglog povećanja zagrijavanja ili hlađenja gornjih slojeva, miješanje vode prestaje. Ovaj fenomen se zove temperaturna dihotomija, a period privremene stagnacije je stagnacija(leto ili zima). Ljeti na površini ostaju lakši topli slojevi koji se nalaze iznad teških hladnih (slika 3). Zimi, naprotiv, u donjem sloju ima više toplu vodu, budući da je neposredno ispod leda temperatura površinskih voda manja od +4°C i zbog fizičko-hemijskih svojstava vode postaju lakše od vode sa temperaturom iznad +4°C.

U periodima stagnacije jasno se razlikuju tri sloja: gornji (epilimnion) sa najoštrijim sezonskim kolebanjima temperature vode, srednji (metalimnion ili termoklina), u kojem dolazi do oštrog skoka temperature, i dna ( hipolimnion), u kojem temperatura malo varira tokom cijele godine. U periodima stagnacije dolazi do manjka kisika u vodenom stupcu - ljeti u donjem dijelu, a zimi u gornjem dijelu, zbog čega zimi često dolazi do uginuća ribe.

Lagani način rada. Intenzitet svjetlosti u vodi znatno je oslabljen zbog njenog odbijanja od površine i apsorpcije od same vode. To uvelike utječe na razvoj fotosintetskih biljaka.

Apsorpcija svjetlosti je jača što je prozirnost vode manja, što ovisi o broju čestica suspendiranih u njoj (mineralne suspenzije, plankton). Smanjuje se brzim razvojem malih organizama ljeti, a u umjerenim i sjevernim geografskim širinama čak i zimi, nakon uspostavljanja ledenog pokrivača i prekrivanja snijegom na vrhu.

Transparentnost karakterizira najveća dubina na kojoj je još uvijek vidljiv posebno spušten bijeli disk promjera oko 20 cm (Secchi disk). Najbistrije vode su u Sargaškom moru: disk je vidljiv na dubini od 66,5 m. Pacific Ocean Secchi disk je vidljiv do 59 m, na indijskom - do 50, in plitka mora- do 5-15m. Providnost rijeka je u prosjeku 1-1,5 m, au najmuljevitijim rijekama svega nekoliko centimetara.

U okeanima, gdje je voda vrlo prozirna, 1% svjetlosnog zračenja prodire do dubine od 140 m, au malim jezerima na dubini od 2 m prodire samo desetine procenta. Rays različitim dijelovima spektar se u vodi različito apsorbuje; Sa dubinom postaje tamnija, a boja vode prvo postaje zelena, zatim plava, indigo i na kraju plavo-ljubičasta, pretvarajući se u potpuni mrak. Hidrobionti također mijenjaju boju u skladu s tim, prilagođavajući se ne samo sastavu svjetlosti, već i njegovom nedostatku - hromatskoj adaptaciji. U svijetlim zonama, u plitkim vodama, preovlađuju zelene alge (Chlorophyta), čiji hlorofil upija crvene zrake, s dubinom se zamjenjuju smeđim (Phaephyta), a zatim crvenim (Rhodophyta). On velike dubine fitobentos je odsutan.

Biljke su se prilagodile nedostatku svjetlosti razvijanjem velikih hromatofora, kao i povećanjem površine organa za asimilaciju (indeks površine lista). Dubokomorske alge karakteriziraju snažno raščlanjeni listovi i tanke, prozirne lisne ploče. Polupotopljene i plutajuće biljke karakterizira heterofilnost - listovi iznad vode su isti kao i kod kopnenih biljaka, imaju čvrstu oštricu, razvijen je stomatalni aparat, au vodi su listovi vrlo tanki, sastoje se od uskih režnjevi nalik na niti.

Životinje, kao i biljke, prirodno mijenjaju svoju boju s dubinom. U gornjim slojevima su jarke boje različite boje, u zoni sumraka (brancin, koralji, rakovi) obojeni su bojama s crvenom nijansom - prikladnije je sakriti se od neprijatelja. Dubokomorskim vrstama nedostaju pigmenti. U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. bioluminiscencija.

Visoka gustina(1 g/cm3, što je 800 puta više od gustine vazduha) i viskoznost vode ( 55 puta veća od zraka) dovela je do razvoja posebnih adaptacija vodenih organizama :

1) Biljke imaju vrlo slabo razvijena ili potpuno odsutna mehanička tkiva - njih podržava sama voda. Većina njih karakterizira uzgona zbog međućelijskih šupljina koje nose zrak. Karakterizira ga aktivna vegetativna reprodukcija, razvoj hidrohorije - uklanjanje cvjetnih stabljika iznad vode i distribucija polena, sjemena i spora površinskim strujama.

2) Kod životinja koje žive u vodenom stupcu i aktivno plivaju, tijelo ima aerodinamičan oblik i podmazano je sluzi, što smanjuje trenje tijekom kretanja. Razvijeni uređaji za povećanje plovnosti: nakupine masti u tkivima, plivaći mjehuri u ribama, zračne šupljine u sifonoforima. Kod životinja koje pasivno plivaju, specifična površina tijela povećava se zbog izraslina, kralježnica i dodataka; tijelo je spljošteno, a skeletni organi smanjeni. Različiti načini lokomocija: savijanje tijela, uz pomoć flagela, cilija, reaktivni način kretanja ( glavonošci).

Kod bentoskih životinja skelet nestaje ili je slabo razvijen, povećava se veličina tijela, često je smanjenje vida i razvijaju se taktilni organi.

Currents. Karakteristična karakteristika vodenog okoliša je mobilnost. Uzrokuju ga oseke i oseke, morske struje, oluje i različiti nivoi nadmorske visine riječnih korita. Adaptacije hidrobionta:

1) U protočnim rezervoarima biljke su čvrsto pričvršćene za stacionarne podvodne objekte. Donja površina im je prvenstveno podloga. To su zelene i dijatomejske alge, vodene mahovine. Mahovine čak formiraju gust pokrivač na brzim rekama. U zoni plime i oseke u morima mnoge životinje imaju uređaje za pričvršćivanje na dno (puževi, školjke) ili se skrivaju u pukotinama.

2) Ribe u tekućim vodama imaju okruglo tijelo u prečniku, dok ribe koje žive pri dnu, poput beskičmenjaka koji žive na dnu, imaju ravno tijelo. Mnogi imaju organe vezivanja za podvodne objekte na trbušnoj strani.

Salinitet vode.

Prirodna vodena tijela imaju određeni hemijski sastav. Prevladavaju karbonati, sulfati i hloridi. U slatkovodnim tijelima koncentracija soli nije veća od 0,5 ‰ (a oko 80% su karbonati), u morima - od 12 do 35 ‰ (uglavnom hloridi i sulfati). Kada je salinitet veći od 40 ppm, vodno tijelo se naziva hiperslanom ili preslanom.

1) U slatkoj vodi (hipotonična sredina) procesi osmoregulacije su dobro izraženi. Hidrobionti su prisiljeni stalno uklanjati vodu koja prodire u njih, oni su homojosmotični (cilijati "pumpaju" kroz sebe količinu vode jednaku svojoj težini svake 2-3 minute). U slanoj vodi (izotonična sredina) koncentracija soli u tijelima i tkivima hidrobionta je ista (izotonična) sa koncentracijom soli otopljenih u vodi - one su poikiloosmotske. Zbog toga stanovnici slanih voda nemaju razvijene osmoregulatorne funkcije i nisu bili u mogućnosti da nasele slatkovodna tijela.

2) Vodene biljke su sposobne da apsorbuju vodu i hranljive materije iz vode – „čorbe“, celom svojom površinom, pa su im listovi jako raščlanjeni, a provodno tkivo i koren su slabo razvijeni. Korijenje služi uglavnom za pričvršćivanje na podvodnu podlogu. Većina slatkovodnih biljaka ima korijenje.

Tipično morske i tipično slatkovodne vrste su stenohaline, ne tolerišu značajne promjene u salinitetu vode. Postoji nekoliko eurihalinih vrsta. Česte su u bočatim vodama (slatkovodni smuđ, štuka, deverika, cipal, primorski losos).

Opće karakteristike. 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 (slika 5.2).

Rice. 5.2. Svjetski okeani u poređenju sa kopnom (prema N. F. Reimers, 1990.)

U slatkim vodama rijeka i jezera količina vode ne prelazi 0,016% ukupne zapremine slatke vode.

U okeanu sa svojim konstitutivnim morima prvenstveno se razlikuju dva ekološka područja: vodeni stub - pelagijalni a dno - benthal. Ovisno o dubini, bental se dijeli na sublitoralna zona - područje postepenog opadanja zemljišta do dubine od 200 m, batijal - područje strmih padina i ponorska zona - okeansko dno sa prosječnom dubinom od 3-6 km. Dublje bentoske regije, koje odgovaraju depresijama okeanskog dna (6-10 km), nazivaju se ultraabyssal. Ivica obale koja je poplavljena za vrijeme plime naziva se primorje Dio obale iznad nivoa plime, navlažen prskanjem valova, naziva se supralitoral.

Otvorene vode Svjetskog okeana također su podijeljene u vertikalne zone koje odgovaraju bentoskim zonama: tipeligijal, bati-peligijal, abisopeligal(Sl. 5.3).

Rice. 5.3. Vertikalna ekološka zonalnost okeana

(prema N.F. Reimersu, 1990.)

Vodena sredina je dom za približno 150.000 životinjskih vrsta, ili oko 7% od ukupnog broja (slika 5.4) i 10.000 biljnih vrsta (8%).

Također treba napomenuti da su predstavnici većine grupa biljaka i životinja ostali u vodenom okolišu (njihova "kolijevka"), ali je broj njihovih vrsta mnogo manji od kopnenih. Otuda zaključak - evolucija na kopnu odvijala se mnogo brže.

Mora i okeani ekvatorijalnih i tropskih regija, prvenstveno Pacifika i Atlantic Oceans. Sjeverno i južno od ovih pojaseva visokokvalitetna kompozicija postepeno iscrpljuje. Na primjer, na području istočnoindijskog arhipelaga postoji najmanje 40.000 vrsta životinja, dok ih u Laptevskom moru ima samo 400. Većina organizama Svjetskog okeana koncentrirana je na relativno malom području. morske obale umjerena zona i među mangrovima tropskih zemalja.

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.

Rice. 5.4. Distribucija glavnih klasa životinja prema okolini

stanište (prema G.V. Voitkevichu i V.A. Vronskom, 1989.)

Napomenaživotinje smještene ispod valovite linije žive u moru, iznad nje - u kopno-vazdušnom okruženju

Poznato je da nije samo vodena sredina jak uticaj na njene stanovnike, ali i živu materiju hidrosfere, utičući na stanište, prerađuje ga i uključuje u kruženje supstanci. Utvrđeno je da se voda okeana, mora, rijeka i jezera razlaže i obnavlja u biotičkom ciklusu tokom 2 miliona godina, odnosno sva je prošla kroz živu materiju na Zemlji više od hiljadu puta.

Posljedično, moderna hidrosfera je proizvod vitalne aktivnosti žive tvari ne samo modernih, već i prošlih geoloških era.

Karakteristična karakteristika vodena sredina je njegova mobilnost, 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.

Ekološke grupe hidrobionta. Debljina vode, ili pelagic(pelage - more), naseljeno pelagijskim organizmima koji imaju sposobnost plivanja ili zadržavanja u određenim slojevima (sl. 5.5).

Rice. 5.5. Profil okeana i njegovih stanovnika (prema N. N. Moiseevu, 1983.)

U tom smislu, ovi organizmi se dijele u dvije grupe: nekton I plankton. Treća ekološka grupa - bentos - formiraju stanovnike dna.

Nekton(nektos - plutajući) je skup pelagičnih aktivno pokretnih životinja koje nemaju direktnu vezu s dnom. To su uglavnom velike životinje koje su u stanju savladati velike udaljenosti i jake vodene struje. Imaju aerodinamičan oblik tijela i dobro razvijene organe kretanja. Tipični nektonski organizmi uključuju ribe, lignje, kitove i peronošce. Osim ribe, nekton u slatkim vodama uključuje vodozemce i insekte koji se aktivno kreću. Mnogi morske ribe može se kretati u vodenom stupcu ogromnom brzinom: do 45-50 km/h - lignje (Oegophside), 100-150 km/h - jedrenjak (Jstiopharidae) i 130 km/h - sabljarka (Xiphias glabius).

Plankton(planktos - luta, lebdi) je skup pelagičnih organizama koji nemaju sposobnost brzih aktivnih kretanja. U pravilu su to male životinje - zooplankton i biljke - fitoplankton, koji ne mogu da odole strujama. Plankton također uključuje larve mnogih životinja koje „plutaju“ u vodenom stupcu. Planktonski organizmi se nalaze i na površini vode, na dubini i u donjem sloju.

Organizmi koji se nalaze na površini vode čine posebnu grupu - Neuston. Sastav neustona također ovisi o razvojnoj fazi određenog broja organizama. Prolazeći kroz stadij larve i odrastajući, napuštaju površinski sloj koji im je služio kao utočište i sele se da žive na dnu ili u donjim i dubljim slojevima. Tu spadaju ličinke desetonožaca, školjkaša, kopepoda, puževa i školjkaša, bodljokožaca, poliheta, riba itd.

Isti organizmi, čiji je dio tijela iznad površine vode, a drugi u vodi, nazivaju se plaiston. Tu spadaju patkica (Lemma), sifonofora (Siphonophora) itd.

Fitoplankton igra važnu ulogu u životu vodnih tijela, jer je glavni proizvođač organske tvari. Fitoplankton prvenstveno uključuje dijatomeje (Diatomeae) i zelene alge (Chlorophyta), biljne flagellate (Phytomastigina), peridinee (Peridineae) i kokolitofore (Coccolitophoridae). U slatkim vodama rasprostranjene su ne samo zelene alge, već i modrozelene alge (Cyanophyta).

Zooplankton i bakterije mogu se naći na različitim dubinama. U slatkim vodama, uglavnom slabo plivaju, česti su relativno veliki rakovi (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), mnogi rotiferi (Rotatoria) i protozoe.

U morskim zooplanktonom dominiraju mali rakovi (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae) i protozoe (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Veliki predstavnici su krilati mekušci (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) i plivajuća ctenophora (Ctenophora), salpe (Salpae) i neki crvi (Aleiopidae, Tomopteridae).

Planktonski organizmi su važni prehrambena komponenta za mnoge vodene životinje, uključujući divove kao što su kitovi usati (Mystacoceti), sl. 5.6.

Slika 5.6. Šema glavnih pravaca razmene energije i materije u okeanu

Bentos(bentos - dubina) je skup organizama koji žive na dnu (na tlu i u tlu) rezervoara. Podijeljen je na zoobenthos I fitobentos. Uglavnom su predstavljene zakačenim životinjama ili životinjama koje se polako kreću ili koplje. U plitkoj vodi se sastoji od organizama koji sintetiziraju organske materije(proizvođači), oni koji ga konzumiraju (potrošači) i oni koji ga uništavaju (reduktori). Na dubinama gdje nema svjetla, fitobentos (proizvođači) je odsutan. U morskom zoobentosu dominiraju foraminifori, spužve, koelenterati, crvi, brahiopodi, mekušci, ascidije, ribe itd. Bentoski oblici su brojniji u plitkim vodama. Njihova ukupna biomasa ovdje može doseći desetine kilograma po 1 m2.

Fitobentos mora uglavnom uključuje alge (dijatomeje, zelene, smeđe, crvene) i bakterije. Duž obala su cvjetnice - Zostera, Ruppia, Phyllospadix. Stjenoviti i kameniti dijelovi dna su najbogatiji fitobentosom.

U jezerima, kao iu morima, ima ih plankton, nekton I bentos.

Međutim, u jezerima i drugim slatkovodnim tijelima ima manje zoobentosa nego u morima i okeanima, a sastav vrsta mu je ujednačen. To su uglavnom protozoe, spužve, trepavice i polihete, pijavice, mekušci, larve insekata itd.

Slatkovodni fitobentos predstavljaju bakterije, dijatomeje i zelene alge. Obalne biljke se nalaze od obale u unutrašnjosti u jasno definisanim pojasevima. Prvi pojas - polupotopljene biljke (trska, rogoza, šaš i trska); drugi pojas - potopljene biljke sa plutajućim listovima (lokvanja, jajne kapsule, lokvanja, patke). IN treći pojas dominiraju biljke - ribnjak, elodea itd. (Slika 5.7).

Rice. 5.7. Biljke s donjim korijenom (A):

1 - cattail; 2- rogoz; 3 - vrh strelice; 4 - lokvanj; 5, 6 - ribnjak; 7 - hara. Slobodno plutajuće alge (B): 8, 9 - nitasto zeleno; 10-13 - zelena; 14-17 - dijatomeje; 18-20 - plavo-zelena

Na osnovu načina života, vodene biljke se dijele u dvije glavne ekološke grupe: hidrofiti - biljke koje su samo donjim dijelom uronjene u vodu i obično ukorijenjene u zemlju, i hidatofiti - biljke koje su potpuno uronjene u vodu i ponekad plutaju na površini ili imaju plutajuće listove.

U životu vodenih organizama važnu ulogu imaju vertikalno kretanje vode, gustina, temperaturni, svjetlosni, solni, plinoviti (sadržaj kisika i ugljičnog dioksida) režimi i koncentracija vodikovih iona (pH).

Temperaturni uslovi. U vodi se odlikuje, prvo, manjim prilivom topline, a drugo, većom stabilnošću nego na kopnu. Dio toplinske energije koja stiže na površinu vode se reflektira, dok se dio troši na isparavanje. Isparavanje vode sa površine rezervoara, koje troši oko 2263x8 J/g, sprečava pregrijavanje donjih slojeva, a stvaranje leda koji oslobađa toplotu fuzije (333,48 J/g) usporava njihovo hlađenje.

Promjene temperature u tekućim vodama prate njene promjene u okolnom zraku, koje se razlikuju u manjoj amplitudi.

U jezerima i ribnjacima umjerenih geografskih širina termički režim je određen dobro poznatim fizičkim fenomenom - voda ima najveću gustinu na 4°C. Voda u njima je jasno podijeljena u tri sloja: gornji - epilimnion,čija temperatura doživljava oštre sezonske fluktuacije; prelazni sloj sa temperaturnim skokom, -metalimnion, gde se slavi oštar pad temperature; duboko more (dno) - hipolimnion sežu do samog dna, gdje je temperatura tokom cijele godine promjene beznačajan.

Ljeti se najtopliji slojevi vode nalaze na površini, a najhladniji na dnu. Ovaj tip Raspodjela temperatura u rezervoaru sloj po sloj naziva se direktna stratifikacija Zimi, kako temperatura pada, reverzna stratifikacija. Površinski sloj vode ima temperaturu blizu 0°C. Na dnu je temperatura oko 4°C, što odgovara njegovoj maksimalnoj gustini. Dakle, temperatura raste sa dubinom. Ovaj fenomen se zove temperaturna dihotomija. Zapaža se u većini naših jezera ljeti i zimi. Kao rezultat toga, vertikalna cirkulacija je poremećena, formira se slojevitost vode i počinje period privremene stagnacije - stagnacija(Sl. 5.8).

Daljnjim povećanjem temperature gornji slojevi vode postaju sve manje gusti i više ne tonu - nastupa ljetna stagnacija. "

U jesen se površinske vode ponovo ohlade na 4°C i potonu na dno, uzrokujući drugo miješanje masa u godini uz izjednačavanje temperature, odnosno početak jesenje homotermije.

IN morsko okruženje Postoji i termička stratifikacija određena dubinom. Okeani imaju sljedeće slojeve Površina- vode su izložene dejstvu vetra, a po analogiji sa atmosferom ovaj sloj se naziva troposfera ili more termo-sfere. Ovdje se uočavaju dnevne fluktuacije temperature vode do otprilike 50 metara dubine, a sezonske fluktuacije još dublje. Debljina termosfere dostiže 400 m. srednji - predstavlja stalna termoklina. Temperatura u njemu je različita mora a okeani padnu na 1-3°C. Prostire se do dubine od oko 1500 m. duboko more - karakterizira ujednačena temperatura od oko 1-3°C, sa izuzetkom polarnih područja, gdje je temperatura blizu 0°C.

IN Općenito, treba napomenuti da amplituda godišnjih temperaturnih kolebanja u gornjim slojevima okeana nije veća od 10-15 °C u kontinentalnim vodama je 30-35 °C.

Rice. 5.8. Stratifikacija i miješanje vode u jezeru

(nakon E. Gunter et al., 1982)

Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama prosječne godišnje temperature U površinskim slojevima je 26-27°C, u polarnim slojevima oko 0°C i niže. Izuzetak su termalni izvori, gdje temperatura površinskog sloja dostiže 85-93°C.

U vodi kao životnoj sredini, s jedne strane, postoji prilično značajna raznolikost temperaturnih uslova, as druge strane, termodinamičke karakteristike vodene sredine, kao što su visok specifični toplotni kapacitet, visoka toplotna provodljivost i ekspanzija tokom smrzavanje (u ovom slučaju led se formira samo na vrhu, a glavni stupac vode se ne smrzava), stvaraju povoljne uvjete za žive organizme.

Stoga je za zimovanje višegodišnjih hidrofita u rijekama i jezerima od velike važnosti vertikalna raspodjela temperatura ispod leda. Najgušći i najmanji hladnom vodom sa temperaturom od 4°C nalazi se u donjem sloju, gdje se spuštaju zimujuće pupoljke (turioni) rogoza, bešike, akvarela itd. (Sl. 5.9), kao i cijele lisnate biljke, kao što su leća i elodea.

Rice. 5.9. Akvarel (Hydrocharias morsus ranae) u jesen.

Vidljivi su pupoljci koji prezimljuju, koji tonu na dno

(od T.K. Goryshinoya, 1979)

Utvrđeno je mišljenje da je uranjanje povezano sa nakupljanjem škroba i težinom biljaka. Do proljeća škrob se pretvara u rastvorljive šećere i masti, što pupoljke čini lakšim i omogućava im da plutaju.

Organizmi u vodnim tijelima umjerenih geografskih širina dobro su prilagođeni sezonskim vertikalnim kretanjima vodenih slojeva, proljetnoj i jesenskoj homotermiji, ljetnoj i zimskoj stagnaciji. Budući da se temperaturni režim vodnih tijela odlikuje velikom stabilnošću, stenotermija je uobičajena među vodenim organizmima u većoj mjeri nego među kopnenim organizmima.

Euritermalne vrste nalaze se uglavnom u plitkim kontinentalnim rezervoarima iu priobalju mora visokih i umjerenih geografskih širina, gdje su dnevne i sezonske fluktuacije značajne.

Gustina vode. Voda se od vazduha razlikuje po tome što je gušća. U tom pogledu je 800 puta bolji vazdušno okruženje. Gustina destilovane vode na temperaturi od 4 °C je 1 g/cm3. Gustina prirodnih voda koje sadrže otopljene soli može biti veća: do 1,35 g/cm 3 . U prosjeku, u vodenom stupcu, na svakih 10 m dubine, pritisak se povećava za 1 atmosferu. Velika gustina vode odražava se na strukturu tijela hidrofita. Dakle, ako su u kopnenim biljkama dobro razvijena mehanička tkiva koja obezbeđuju čvrstoću debla i stabljike, raspored mehaničkih i provodnih tkiva duž periferije stabljike stvara strukturu „cevi” koja je dobro otporna na savijanje i savijanje, onda u hidrofita mehanička tkiva su u velikoj meri smanjena, jer se biljke same izdržavaju. Mehanički elementi i provodni snopovi su često koncentrirani u središtu stabljike ili lisne peteljke, što mu daje mogućnost savijanja pri pokretima vode.

Potopljeni hidrofiti imaju dobru plovnost koju stvaraju posebni uređaji (zračne vrećice, otekline). Tako listovi žaba leže na površini vode i ispod svakog lista imaju plutajući mjehur ispunjen zrakom. Poput malog prsluka za spašavanje, mjehurić omogućava listu da pluta na površini vode. Vazdušne komore u stabljici drže biljku uspravnom i opskrbljuju korijenje kisikom.

Uzgona se takođe povećava sa povećanjem površine tela. Ovo je jasno vidljivo u mikroskopskim planktonskim algama. Različiti izrasline na tijelu pomažu im da slobodno "plutaju" u vodenom stupcu.

Organizmi u vodenom okruženju raspoređeni su po cijeloj njegovoj debljini. Na primjer, u okeanskim depresijama, životinje se nalaze na dubinama od preko 10.000 m i podnose pritisak od nekoliko do stotina atmosfera. Tako slatkovodni stanovnici (ronioci, papuče, suvojke itd.) mogu u eksperimentima izdržati do 600 atmosfera. Holoturijci iz roda Elpidia i crvi Priapulus caudatus žive od obalnog pojasa do ultra-abisalne zone. Istovremeno, treba napomenuti da su mnogi stanovnici mora i okeana relativno stenobatski i ograničeni na određene dubine. Ovo se prvenstveno odnosi na plitke i dubokomorske vrste. Samo litoralnu zonu naseljavaju prstenasti crv Arenicola i mekušci - limpets (Patella). Na velikim dubinama pod pritiskom od najmanje 400-500 atmosfera nalaze se ribe iz grupe pecaroša, glavonožaca, rakova, morskih zvijezda, pogonofora i drugih.

Gustoća vode omogućava životinjskim organizmima da se oslone na nju, što je posebno važno za neskeletne oblike. Podloga medijuma služi kao uslov za plutanje u vodi. Mnogi vodeni organizmi su prilagođeni ovakvom načinu života.

Lagani način rada. Na vodene organizme u velikoj mjeri utiču svjetlosni uvjeti i prozirnost vode. Intenzitet svjetlosti u vodi je znatno oslabljen (slika 5.10), jer se dio upadnog zračenja odbija od površine vode, dok se drugi apsorbira svojom debljinom. Slabljenje svjetlosti je povezano sa prozirnošću vode. U okeanima, na primjer, sa velikom prozirnošću, oko 1% zračenja i dalje pada na dubinu od 140 m, a u malim jezerima s donekle zatvorenom vodom, već na dubini od 2 m, samo desetinke procenta.

Rice. 5.10. Osvetljenje u vodi tokom dana.

Cimljansko jezero (prema A. A. Potapovu,

Dubina: 1 - na površini; 2-0,5m; 3- 1,5 m; 4-2m

Zbog činjenice da voda različito apsorbuje zrake različitih delova sunčevog spektra, spektralni sastav svetlosti se takođe menja sa dubinom, a crveni zraci su oslabljeni. Plavo-zeleni zraci prodiru na znatne dubine. Sumrak u okeanu, koji se s dubinom zgušnjava, prvo je zelen, zatim plavi, indigo, plavo-ljubičasti, a kasnije ustupa mjesto stalnoj tami. U skladu s tim, živi organizmi zamjenjuju jedni druge dubinom.

Tako biljke koje žive na površini vode ne osjećaju nedostatak svjetlosti, dok se potopljene, a posebno dubokomorske biljke svrstavaju u „sjenčanu floru“. Moraju se prilagoditi ne samo nedostatku svjetla, već i promjenama u njegovom sastavu stvaranjem dodatnih pigmenata. To se može vidjeti u poznatom uzorku obojenosti algi koje žive na različitim dubinama. U zonama plitkih voda, gdje biljke još uvijek imaju pristup crvenim zracima, koji se u najvećoj mjeri apsorbiraju hlorofilom, prevladavaju zelene alge. U dubljim zonama ima smeđe alge, koji osim hlorofila imaju smeđe pigmente fikafein, fukoksantin itd. Crvene alge koje sadrže pigment fiko-eritrin žive još dublje. Ovdje je jasno vidljiva sposobnost snimanja. sunčeve zrake With različite dužine talasi. Ovaj fenomen se zove hromatska adaptacija.

Dubokomorske vrste imaju niz fizičkih osobina karakterističnih za biljke u sjeni. Među njima je vrijedno napomenuti nisku tačku kompenzacije za fotosintezu (30-100 luksa), "prirodu sjene" krivulje svjetla fotosinteze s niskim platoom zasićenja, na primjer, alge imaju velike hromatofore. Dok su za površinske i plutajuće forme ove krive „lakšeg” tipa.

Za korištenje slabog svjetla u procesu fotosinteze potrebna je povećana površina organa za asimilaciju. Dakle, vrh strelice (Sagittaria sagittifolia) formira listove različitih oblika kada se razvija na kopnu i u vodi.

Nasljedni program kodira mogućnost razvoja u oba smjera. “Okidač” za razvoj “vodenih” oblika lišća je sjenčanje, a ne direktno djelovanje vode.

Često ostavlja vodenih biljaka, uronjeni u vodu, snažno su raščlanjeni na uske niti nalik na režnjeve, kao što je, na primjer, kod rogača, urutija, bešike, ili imaju tanku prozirnu ploču - podvodni listovi jajnih kapsula, lokvanja, listovi potopljenih jezerca.

Ove karakteristike su također karakteristične za alge, kao što su nitaste alge, raščlanjeni tali Characeae i tanki prozirni tali mnogih dubokomorskih vrsta. Ovo omogućava hidrofitima da povećaju omjer površine tijela i zapremine, i stoga da razviju veću površinu uz relativno nisku cijenu organske mase.

U biljkama koje su djelomično potopljene u vodu, heterofilija, tj. razlika u strukturi nadvodnih i podvodnih listova iste biljke: To je jasno vidljivo na vodenom ljutiku (slika 5.11) Nadvodni imaju karakteristike zajedničke listovima nadzemnih biljaka (dorsoventralni struktura, dobro razvijena integumentarna tkiva i stomatalni aparat), podvodni - vrlo tanke ili secirane lisne ploče. Heterofilija je također zabilježena kod lokvanja i kapsula za jaja, vrhova strela i drugih vrsta.

Rice. 5.11. Heterofilija u vodenom ljutiku

Ranunculus diversifolius (iz T, G. Goryshina, 1979)

Listovi: 1 - nadvodni; 2 - pod vodom

Ilustrativan primjer je lišan (Simn latifolium), na čijoj stabljici se može vidjeti nekoliko oblika listova, koji odražavaju sve prijelaze od tipično kopnenog u tipično vodeni.

Dubina vodenog okoliša također utiče na životinje, njihovu boju, sastav vrsta itd. Na primjer, u jezerskom ekosistemu glavni život je koncentrisan u sloju vode u koji prodire količina svjetlosti dovoljna za fotosintezu. Donja granica ovog sloja naziva se nivo kompenzacije. Iznad ove dubine, biljke oslobađaju više kisika nego što troše, a višak kisika mogu iskoristiti drugi organizmi. Ispod ove dubine, fotosinteza ne može da obezbedi disanje, dakle, organizmima je dostupan samo kiseonik, koji dolazi sa vodom iz više površinskih slojeva jezera.

Životinje jarkih i raznolikih boja žive u svijetlim, površinskim slojevima vode, dok su dubokomorske vrste obično lišene pigmenata. U zoni sumraka oceana žive životinje koje su obojene crvenkastom nijansom, što im pomaže da se sakriju od neprijatelja, jer se crvena boja u plavo-ljubičastim zrakama percipira kao crna. Crvena boja je karakteristična za životinje iz zone sumraka kao što su brancin, crveni koralji, razni rakovi itd.

Apsorpcija svjetlosti u vodi je jača što je njena prozirnost manja, što je posljedica prisustva mineralnih čestica (glina, mulj) u njoj. Prozirnost vode također se smanjuje s brzim rastom vodene vegetacije ljetni period ili tokom masovne reprodukcije malih organizama suspendovanih u površinskim slojevima. Transparentnost se odlikuje izuzetnom dubinom, gdje je još uvijek vidljiv posebno spušten Secchi disk (bijeli disk prečnika 20 cm). U Sargaskom moru (najbistrije vode), Secchi disk je vidljiv do dubine od 66,5 m, u Tihom okeanu - do 59, u Indijskom okeanu - do 50, u plitkim morima - do 5-15 m Prozirnost rijeka ne prelazi 1 -1,5 m, au srednjoazijskim rijekama Amu Darya i Syr Darya - nekoliko centimetara. Stoga se granice zona fotosinteze uvelike razlikuju u različitim vodenim tijelima. U najčistijim vodama fotosintetička zona, ili eufotička zona, doseže dubinu ne veću od 200 m, sumračna (disfotična) zona se proteže do 1000-1500 m, a dublje, u afotičnu zonu, sunčeva svjetlost uopće ne prodire .

Dnevno vrijeme u vodi je mnogo kraće (posebno u dubokim slojevima) nego na kopnu. Količina svjetlosti u gornjim slojevima rezervoara varira u zavisnosti od geografske širine područja i doba godine. Dakle, duge polarne noći uvelike ograničavaju vrijeme pogodno za fotosintezu u arktičkom i antarktičkom bazenu, a ledeni pokrivač otežava svjetlosti pristup svim zaleđenim vodenim tijelima zimi.

Režim soli. Salinitet vode ili režim soli igra važnu ulogu u životu vodenih organizama. Hemijski sastav voda nastaje pod uticajem prirodnih istorijskih i geoloških uslova, kao i antropogenim uticajem. Sadržaj hemijskih jedinjenja (soli) u vodi određuje njen salinitet i izražava se u gramima po litru ili u po milji(°/od). Prema opštoj mineralizaciji vode se mogu podijeliti na slatke sa udjelom soli do 1 g/l, bočate (1-25 g/l), morske slanosti (26-50 g/l) i slane vode (više od 50). g/l). Najvažnije otopljene tvari u vodi su karbonati, sulfati i hloridi (tabela 5.1).

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

Osim morskog okeana, uključuje sve rijeke, jezera i podzemne vode. Potonji su, zauzvrat, 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 pljuskom;

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 u vodenim staništima predstavljeni su strujama i valovima koji djeluju gotovo bez prestanka. Oni su u stanju da posredno utiču na organizme, menjajući jonski sastav vode, njenu mineralizaciju, što zauzvrat doprinosi promeni koncentracije hranljivih materija. Što se tiče direktnog uticaja navedenih faktora, oni doprinose prilagođavanju živih organizama na protok. 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.