Vodeni okoliš uključuje površinske i podzemne vode. Površinske vode su uglavnom koncentrisane u okeanu, sa sadržajem od 1 milijarde 375 miliona km 3 - oko 98% sve vode na Zemlji. Površina okeana (vodno područje) iznosi 361 milion km 2. To je otprilike 2,4 puta veće od kopnene površine teritorije, koja zauzima 149 miliona km 2. Voda u okeanu je slana, a većina (više od 1 milijarde km 3) zadržava konstantan salinitet od oko 3,5% i temperaturu približno jednaku 3,7°C. Primjetne razlike u salinitetu i temperaturi uočavaju se gotovo isključivo u površinskom sloju vode, kao iu rubnim i posebno u Sredozemnom moru. Sadržaj otopljenog kisika u vodi značajno opada na dubini od 50-60 metara.

Podzemne vode mogu biti slane, bočate (nižeg saliniteta) i svježe; postojeće geotermalne vode imaju povišenu temperaturu (preko 30°C.). Za proizvodne aktivnosti čovječanstva i potrebe njegovih domaćinstava potrebna je slatka voda, čija količina iznosi samo 2,7% ukupne količine vode na Zemlji, a njen vrlo mali udio (samo 0,36%) je dostupan na mjestima koja su lako dostupni za vađenje. Većina slatke vode sadržana je u snijegu i slatkovodnim santima leda koji se nalaze u područjima uglavnom na jugu polarnom krugu. Godišnji svjetski otjecanje slatkovodnih rijeka iznosi 37,3 hiljade km3. Osim toga, može se koristiti i dio podzemne vode od 13 hiljada km 3. Nažalost, najveći dio riječnog toka u Rusiji, koji iznosi oko 5000 km 3, pada na rubne i rijetko naseljene sjeverne teritorije. U nedostatku slatke vode, koristi se slana površinska ili podzemna voda, koja proizvodi desalinizaciju ili hiperfiltraciju: prolazi pod velikim padom tlaka kroz polimerne membrane s mikroskopskim rupama koje hvataju molekule soli. Oba ova procesa su energetski vrlo intenzivna, stoga je interesantan prijedlog koji se sastoji u korištenju slatkovodnih santi leda (ili njihovih dijelova) kao izvora slatke vode, koji se u tu svrhu vuku uz vodu do obala koje nisu imaju svježu vodu, gdje organizuju njihovo topljenje. Prema preliminarnim proračunima kreatora ovog prijedloga, proizvodnja slatke vode bit će otprilike upola energetski intenzivna u odnosu na desalinizaciju i hiperfiltraciju. Važna okolnost svojstvena vodenoj sredini je da se zarazne bolesti uglavnom prenose preko nje (otprilike 80% svih bolesti). Međutim, neki od njih, kao što su veliki kašalj, vodene kozice, tuberkuloza, prenose se putem vazdušno okruženje. U cilju suzbijanja širenja bolesti kroz vodenu sredinu, Svjetska zdravstvena organizacija (WHO) proglasila je tekuću deceniju dekadom vode za piće.

Zemljin vodeni bilans

Da bismo zamislili koliko vode je uključeno u ciklus, karakteriziramo različite dijelove hidrosfere. Više od 94% su okeani. Drugi dio (4%) su podzemne vode. Pri tome treba imati u vidu da većina njih pripada dubokim slanama, a slatke vode čine 1/15 udjela. Zapremina leda polarnih glečera je takođe značajna: u pogledu vode, dostiže 24 miliona km, ili 1,6% zapremine hidrosfere. Vode u jezeru je 100 puta manje - 230 hiljada km., a korita rijeka sadrže samo 1200 m vode, ili 0,0001% ukupne hidrosfere. Međutim, i pored malog volumena vode, rijeke imaju vrlo važnu ulogu: one, kao i podzemne vode, zadovoljavaju značajan dio potreba stanovništva, industrije i poljoprivrede za navodnjavanje. Na Zemlji ima dosta vode. Hidrosfera čini oko 1/4180 mase naše planete. Međutim, udio slatke vode, isključujući vodu vezane u polarnim glečerima, čini nešto više od 2 miliona km, ili samo 0,15% ukupne zapremine hidrosfere.

Hidrosfera kao prirodni sistem

Hidrosfera je diskontinuirana vodena školjka Kopno, ukupnost mora, okeana, kontinentalnih voda (uključujući podzemne) i ledenih ploča. Mora i okeani zauzimaju oko 71% zemljine površine, sadrže oko 96,5% ukupne zapremine hidrosfere. Ukupna površina svih unutrašnjih vodnih tijela kopna je manja od 3% njegove površine. Glečeri čine 1,6% rezervi vode u hidrosferi, a njihova površina je oko 10% površine kontinenata.

Najvažnije svojstvo hidrosfere je jedinstvo svih tipova prirodne vode(Svjetski okean, kopnene vode, vodena para u atmosferi, podzemne vode), koji se odvija u procesu kruženja vode u prirodi. Pokretačke snage ovog globalnog procesa su toplotna energija Sunca koja dolazi na površinu Zemlje i sila gravitacije koja osigurava kretanje i obnavljanje prirodnih voda svih vrsta.

Isparavanje s površine Svjetskog okeana i sa površine kopna početna je karika u kruženju vode u prirodi, osiguravajući ne samo obnavljanje njegove najvrednije komponente - slatke vode na kopnu, već i njihov visok kvalitet. Pokazatelj aktivnosti prirodne razmjene voda je visoka stopa njihove obnove, iako se različite prirodne vode obnavljaju (zamjenjuju) različitim brzinama. Najmobilniji agens hidrosfere su riječne vode, čiji je period obnove 10-14 dana.

Najveći dio hidrosfernih voda koncentrisan je u Svjetskom okeanu. Svjetski okean je glavna završna karika kruženja vode u prirodi. Otpušta većinu vlage koja isparava u atmosferu. Vodeni organizmi koji naseljavaju površinski sloj Svjetskog okeana osiguravaju povratak značajnog dijela slobodnog kisika planete u atmosferu.

Ogroman volumen Svjetskog okeana svjedoči o neiscrpnosti prirodnih resursa planete. Osim toga, okeani su sakupljači riječne vode zemljišta, godišnje uzima oko 39 hiljada m 3 vode. Zagađenje Svjetskog okeana, koje je naglašeno u nekim područjima, prijeti da poremeti prirodni proces cirkulacije vlage u njegovoj najkritičnijoj karici – isparavanju s površine okeana.

Voda u hemijskom smislu

Ogromna uloga vode u ljudskom životu i prirodi bila je razlog da je to jedno od prvih jedinjenja koje je privuklo pažnju naučnika. Međutim, proučavanje vode je daleko od kraja.

Opća svojstva vode

Voda, zbog popularnosti svojih molekula, doprinosi razgradnji molekula soli u kontaktu s njom na ione, ali sama voda je stabilnija i hemijski čista voda sadrži vrlo malo H+ i OH - jona.

Voda je inertan rastvarač; hemijski se ne menja pod uticajem većine tehničkih jedinjenja koja se ne rastvaraju. Ovo je veoma važno za sve žive organizme na našoj planeti, jer hranljive materije neophodne za tkiva dolaze u vodenim rastvorima u relativno malo izmenjenom obliku. U prirodnim uvjetima, voda uvijek sadrži jednu ili drugu količinu nečistoća, u interakciji ne samo s čvrstim i tekućim tvarima, već i otapajućim plinovima.

Čak i iz svježe pale kišnice može se izdvojiti nekoliko desetina miligrama raznih tvari otopljenih u njoj po litri zapremine. Apsolutno čistu vodu niko nikada nije dobio ni u jednom agregatnom stanju; hemijski čista voda, uglavnom lišena rastvorenih supstanci, proizvodi se dugim i mukotrpnim prečišćavanjem u laboratorijama ili specijalnim industrijskim postrojenjima.

U prirodnim uslovima, voda ne može održati "hemijsku čistoću". Stalno u kontaktu sa svim vrstama supstanci, on je zapravo uvijek rješenje raznih, često vrlo složenih svojstava. U slatkoj vodi sadržaj rastvorenih materija obično prelazi 1 g/l. Od nekoliko do desetina grama po litri, sadržaj soli u morskoj vodi varira: na primjer, u Baltičkom moru ima samo 5 g / l, u Crnom moru - 18, au Crvenom moru - čak 41 g / l.

Sastav soli morske vode je uglavnom 89% hlorida (uglavnom natrijum, kalijum, kalcijum hlorid), 10% su sulfati (natrijum, kalijum, magnezijum) i 1% su karbonati (natrijum, kalcijum) i druge soli. Slatke vode obično sadrže najviše do 80% karbonata (natrijum, kalcijum), oko 13% sulfata (natrijum, kalijum, magnezijum) i 7% hlorida (natrijum i kalcijum).

Voda dobro otapa gasove (naročito kada niske temperature), uglavnom kisik, dušik, ugljični dioksid, vodonik sulfid. Količina kiseonika ponekad dostiže 6 mg/l. AT mineralne vode tipa narzan, ukupan sadržaj gasova može biti do 0,1%. Prirodna voda sadrži humusne supstance - složena organska jedinjenja nastala kao rezultat nepotpunog raspadanja ostataka biljnih i životinjskih tkiva, kao i jedinjenja kao što su proteini, šećeri, alkoholi.

Voda ima izuzetno visok toplotni kapacitet. Toplotni kapacitet vode uzima se kao jedinica. Toplotni kapacitet peska je, na primer, 0,2, dok je gvožđe samo 0,107 toplotnog kapaciteta vode. Sposobnost vode da akumulira velike rezerve toplotne energije omogućava izglađivanje naglih temperaturnih fluktuacija u obalnim područjima Zemlje u različito doba godine i u različito doba dana: voda djeluje kao regulator temperature na cijelom našem planeta.

Treba napomenuti posebno svojstvo vode - njenu visoku površinsku napetost - 72,7 erg / cm 2 (na 20 ° C). U tom pogledu, od svih vrsta tekućina, voda je na drugom mjestu nakon žive. Slično svojstvo vode je u velikoj mjeri posljedica vodikovih veza između pojedinih molekula H 2 O. Površinski stres je posebno izražen u prianjanju vode na mnoge površine – vlaženju. Utvrđeno je da tvari - glina, pijesak, staklo, tkanine, papir i mnoge druge, koje se lako navlaže vodom, sigurno imaju atome kisika u svom sastavu. Ova činjenica se pokazala ključnom u objašnjavanju prirode vlaženja: energetski neuravnoteženi molekuli površinskog sloja vode dobijaju priliku da formiraju dodatne veze sa "stranim" atomima kiseonika.

Vlaženje i površinski napon dio su fenomena koji se naziva kapilarnost: u uskim kanalima, voda se može podići na visinu mnogo veću od one koju gravitacija "dopušta" za stup datog presjeka.

U kapilarama voda ima neverovatna svojstva. B. V. Deryagin je ustanovio da se u kapilarama voda kondenzovana iz vodene pare ne smrzava na 0°C, pa čak ni kada temperatura padne za desetine stepeni.



Ključni pojmovi: životna sredina - životna sredina - vodena sredina - tlo-vazdušna sredina - okoliš tla - organizam kao životna sredina

U prethodnim lekcijama često smo govorili o „okruženju“, „okruženju života“ i ovom pojmu nismo davali preciznu definiciju. Intuitivno smo pod "okolinom" shvatili sve što okružuje organizam i na ovaj ili onaj način utiče na njega. Utjecaj okoline na tijelo - a postoje i faktori okoline koje smo proučavali u prethodnim lekcijama. Drugim riječima, životnu sredinu karakteriše određeni skup okolišnih faktora.

Općeprihvaćena definicija životne sredine je definicija Nikolaja Pavloviča Naumova:

ŽIVOTNA SREDINA – sve što okružuje organizme direktno ili indirektno utiče na njihovo stanje, razvoj, opstanak i razmnožavanje.

Na Zemlji postoji ogromna raznolikost životnih uvjeta životne sredine, koji pružaju raznovrsnost ekološke niše i njihovo "naseljavanje". Međutim, uprkos ovoj raznolikosti, postoje četiri kvalitativno različita životna okruženja koja imaju specifičan skup okolišnih faktora, te stoga zahtijevaju specifičan skup adaptacija. Ovo su životne sredine:

zemlja-voda (zemljište);

drugih organizama.

Hajde da se upoznamo sa karakteristikama svakog od ovih okruženja.

Vodeno okruženježivot

Prema većini autora koji proučavaju nastanak života na Zemlji, vodena sredina je bila evoluciona primarna sredina za život. Nalazimo dosta indirektnih potvrda ovog stava. Prije svega, većina organizama nije sposobna za aktivan život bez ulaska vode u tijelo, ili barem bez održavanja određene količine tekućine u tijelu. Unutrašnja sredina organizma, u kojoj se odvijaju glavni fiziološki procesi, očito još uvijek zadržava karakteristike sredine u kojoj se odvijala evolucija prvih organizama. Dakle, sadržaj soli u ljudskoj krvi (koja se održava na relativno konstantnom nivou) približan je onom u okeanskoj vodi. Svojstva vodenog okeanskog okruženja uvelike su odredila hemijsku i fizičku evoluciju svih oblika života.

Možda glavni karakteristična karakteristika vodena sredina je njegov relativni konzervativizam. Na primjer, amplituda sezonskih ili dnevnih temperaturnih fluktuacija u vodenoj sredini je mnogo manja nego u prizemno-zračnoj. Reljef dna, razlika u uslovima na različitim dubinama, prisustvo koraljnih grebena i tako dalje. stvaraju različite uslove u vodenoj sredini.

Karakteristike vodenog okoliša proizlaze iz fizičko-hemijskih svojstava vode. Dakle, velika gustina i viskoznost vode su od velike ekološke važnosti. Specifična težina vode je srazmerna težini tela živih organizama. Gustina vode je oko 1000 puta veća od gustine vazduha. Stoga se vodeni organizmi (posebno oni koji se aktivno kreću) suočavaju s velikom silom hidrodinamičkog otpora. Iz tog razloga, evolucija mnogih grupa vodenih životinja išla je u smjeru formiranja oblika tijela i tipova kretanja koji smanjuju otpor, što dovodi do smanjenja potrošnje energije za plivanje. Dakle, aerodinamičan oblik tijela nalazi se kod predstavnika različitih grupa organizama koji žive u vodi - delfina (sisara), koštanih i hrskavičnih riba.

Velika gustina vode je i razlog da se mehaničke vibracije (vibracije) dobro šire u vodenom okruženju. To je bilo važno u evoluciji osjetilnih organa, orijentaciji u prostoru i komunikaciji između vodenih stanovnika. Četiri puta veća nego u zraku, brzina zvuka u vodenoj sredini određuje višu frekvenciju eholokacijskih signala.

Zbog velike gustine vodene sredine, njeni stanovnici su lišeni obavezne veze sa podlogom, što je karakteristično za prizemne forme i povezan je sa silama gravitacije. Dakle, postoji čitava grupa vodenih organizama (i biljaka i životinja) koji postoje bez obavezne veze sa dnom ili drugim supstratom, "plutajući" u vodenom stupcu.

Električna provodljivost je otvorila mogućnost evolutivnog formiranja električnih čulnih organa, odbrane i napada.

Prizemno-vazdušno okruženje života

Prizemno-vazdušno okruženje karakteriše veliki izbor životnih uslova, ekoloških niša i organizama koji ih naseljavaju. Treba napomenuti da organizmi imaju primarnu ulogu u oblikovanju uslova prizemno-vazdušne sredine života, a pre svega, gasnog sastava atmosfere. Gotovo sav kiseonik u Zemljinoj atmosferi je biogenog porijekla.

Glavne karakteristike zemno-vazdušne sredine su velika amplituda promena faktora sredine, heterogenost sredine, dejstvo sila gravitacije i niska gustina vazduha. Kompleks fizičkih, geografskih i klimatskih faktora svojstvenih određenom prirodno područje, dovodi do evolucijskog formiranja morfofizioloških adaptacija organizama na život u ovim uvjetima, raznolikost životnih oblika.

Atmosferski vazduh Vazduh karakteriše niska i promenljiva vlažnost. Ova okolnost je u velikoj mjeri ograničavala (ograničavala) mogućnosti savladavanja zemno-vazdušne sredine, a usmjeravala je i evoluciju metabolizma vode i soli i strukture organa za disanje.

Zemljište kao životna sredina

Tlo je rezultat aktivnosti živih organizama. Organizmi koji naseljavaju prizemno-vazdušno okruženje doveli su do pojave tla kao jedinstvenog staništa. Tlo je složen sistem koji uključuje čvrstu fazu (mineralne čestice), tečnu fazu (vlaga tla) i gasovitu fazu. Odnos ove tri faze određuje karakteristike tla kao životne sredine.

Važna karakteristika tla je i prisustvo određene količine organske materije. Nastaje kao rezultat odumiranja organizama i dio je njihovih izlučevina (izlučivanja).

Uslovi staništa tla određuju svojstva tla kao što su njegova aeracija (tj. zasićenost zrakom), vlažnost (prisustvo vlage), toplinski kapacitet i toplinski režim (dnevna, sezonska, cjelogodišnja varijacija temperature). Toplotni režim je, u poređenju sa prizemno-vazdušnim okruženjem, konzervativniji, posebno na velikim dubinama. Generalno, tlo karakterišu prilično stabilni životni uslovi.

Vertikalne razlike su karakteristične i za druga svojstva tla, na primjer, prodiranje svjetlosti, naravno, ovisi o dubini.

Mnogi autori primjećuju srednji položaj životne sredine tla između vode i zemlja-vazduh okruženja. Zemljište može biti naseljeno organizmima koji imaju i vodu i vazdušni tip disanje. Vertikalni gradijent prodiranja svjetlosti u tlo je još izraženiji nego u vodi. Mikroorganizmi se nalaze u cijeloj debljini tla, a biljke (prvenstveno, korijenski sistemi) su povezani sa vanjskim horizontima.

Organizme u tlu odlikuju se specifičnim organima i tipovima kretanja (kopanje udova kod sisara; sposobnost promene debljine tela; prisustvo specijalizovanih kapsula za glavu kod nekih vrsta); oblici tijela (zaobljeni, u obliku vuka, u obliku crva); izdržljivi i fleksibilni poklopci; smanjenje očiju i nestanak pigmenata. Među stanovnicima tla široko je razvijena saprofagija - jedenje leševa drugih životinja, trulih ostataka itd.

Tijelo kao stanište

Glossary

NICHE ECOLOGICAL

položaj vrste u prirodi, uključujući ne samo mesto vrste u prostoru, već i njenu funkcionalnu ulogu u prirodnoj zajednici, položaj u odnosu na abiotske uslove postojanja, mesto pojedinačnih faza životni ciklus predstavnici vrste u vremenu (na primjer, ranoproljetne biljne vrste zauzimaju potpuno nezavisnu ekološku nišu).

EVOLUCIJA

nepovratan istorijski razvoj divljih životinja, praćen promjenom genetskog sastava populacija, formiranjem i izumiranjem vrsta, transformacijom ekosistema i biosfere u cjelini.

UNUTRAŠNJE OKRUŽENJE ORGANIZMA

okruženje koje karakteriše relativna postojanost sastava i svojstava, koja osigurava tok vitalnih procesa u tijelu. Za osobu, unutrašnje okruženje tela je sistem krvi, limfe i tkivne tečnosti.

EHOLOKACIJA, LOKACIJA

određivanje položaja u prostoru objekta putem emitovanih ili reflektovanih signala (u slučaju eholokacije, percepcija zvučnih signala). Sposobnost eholokacije posjeduju zamorci, delfini, slepi miševi. Radar i elektrolokacija - percepcija reflektovanih radio signala i signala električnog polja. Sposobnost za ovu vrstu lokacije posjeduju neke ribe - nilski dugonos, gimarchus.

Opće karakteristike. Hidrosfera kao vodena životna sredina zauzima oko 71% površine i 1/800 zapremine globus. Glavna količina vode, više od 94%, koncentrirana je u morima i okeanima (slika 5.2).

Rice. 5.2. Svjetski okean 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 izdvajaju dva ekološka područja: vodeni stub - pelagijalni i dno benthal. Ovisno o dubini, bental se dijeli na sublitoralna zona - područje glatkog spuštanja zemljišta do dubine od 200 m, batijal - područje strme padine i ponorska zona - okeansko korito sa prosječnom dubinom od 3-6 km. Dublja područja bentala, koja odgovaraju depresijama okeanskog dna (6-10 km), nazivaju se ultraabyssal. Rub obale koji je poplavljen u vrijeme plime naziva se primorje. Dio obale iznad nivoa plime i oseke, navlažen prskanjem daska, naziva se supralitoral.

Otvorene vode okeana se također dijele na vertikalne zone prema bentalnim zonama: tippeligijal, bati-peligijal, abesopegijski(Sl. 5.3).

Rice. 5.3. Vertikalna ekološka zonalnost okeana

(prema N. F. Reimersu, 1990.)

U vodenoj sredini živi oko 150.000 vrsta životinja ili oko 7% njihovog ukupnog broja (slika 5.4) i 10.000 vrsta biljaka (8%).

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

Raznolikost i bogatstvo flore i faune odlikuju se morima i okeanima ekvatorijalnih i tropskih regija, prvenstveno Tihog i Atlantskog okeana. Sjeverno i južno od ovih pojaseva kvalitativni sastav postepeno iscrpljivan. Na primjer, na području arhipelaga Istočne Indije rasprostranjeno je najmanje 40.000 vrsta životinja, dok ih u Laptevskom moru ima samo 400. Najveći dio organizama Svjetskog okeana koncentrisan 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

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

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

Poznato je da nije samo vodena sredina jak uticaj na njegove stanovnike, ali i živu tvar hidrosfere, utječući na stanište, reciklira ga i uključuje u kruženje tvari. Utvrđeno je da se voda okeana, mora, rijeka i jezera razgrađuje i obnavlja u biotičkom ciklusu za 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 epoha.

Karakteristična karakteristika vodene sredine je njena mobilnost, posebno u tekućim, brzim potocima i rijekama. U morima i okeanima uočavaju se oseke i oseke, snažne struje i oluje. U jezerima se voda kreće pod uticajem temperature i vjetra.

Ekološke grupe hidrobionata. vodeni stupac, ili pelagijalni(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 mogu putovati na velike udaljenosti i jake vodene struje. Imaju aerodinamičan oblik tijela i dobro razvijene organe kretanja. Tipični nektonski organizmi uključuju ribe, lignje, kitove i peronošce. Nekton u slatkim vodama, osim ribe, uključuje vodozemce i insekte koji se aktivno kreću. Mnoge morske ribe mogu se kretati u vodenom stupcu velikom brzinom: do 45-50 km / h - lignje (Oegophside), 100-150 km / h - jedrilice (Jstiopharidae) i 130 km / h - sabljarke (Xiphias glabius).

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

Organizmi koji žive na površini vode su posebna grupa - neuston. Sastav neustona također ovisi o stupnju razvoja određenog broja organizama. Prolazeći kroz stadij larve, odrastajući, napuštaju površinski sloj koji im je služio kao utočište, sele se da žive na dnu ili u donjim i dubokim slojevima. To uključuje ličinke desetonožaca, školjkaša, kopepoda, puževa i školjkaša, idoboderme, polihete, ribe itd.

Zovu se isti organizmi čiji je dio tijela iznad površine vode, a drugi u vodi playstone. 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, već i plavo-zelene (Cyanophyta) alge.

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

Morskim zooplanktonom dominiraju mali rakovi (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae), protozoe (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Od velikih predstavnika to su pteropodi (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) i plutajući ctenofori (Ctenophora), salpe (Salpae), 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 razmjene energije i tvari 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 je predstavljena životinjama koje su pričvršćene, ili se polako kreću, ili zakopane u zemlju. U plitkoj vodi se sastoji od organizama koji sintetiziraju organska materija(proizvođači), konzumirajući ga (potrošači) i uništavajući (reduktori). Na dubinama gdje nema svjetlosti nema fitobentosa (proizvođača). U morskom zoobentosu dominiraju foraminifore, 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 se nalaze cvjetnice - Zostera (Zostera), rupija (Ruppia), filospodix (Phyllospadix). Stjenoviti i kameniti dijelovi dna su najbogatiji fitobentosom.

U jezerima, kao iu morima, razlikuju se 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, cilijarni i oligoheti crvi, pijavice, mekušci, larve insekata itd.

Fitobentos slatkih voda predstavljaju bakterije, dijatomeje i zelene alge. Obalni pogoni su smješteni od obale duboko u jasno definirane pojaseve. Prvi pojas - polupotopljene biljke (trska, rogoza, šaš i trska); drugi pojas - potopljene biljke sa plutajućim listovima (vodokras, čahura, lokvanj, leća). AT treći pojas preovlađuju biljke - ribnjak, elodea itd. (Sl. 5.7).

Rice. 5.7. Biljke koje se ukorjenjuju na dnu (A):

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

Prema načinu života, vodene biljke se dijele na dvije glavne ekološke grupe: hidrofiti - biljke potopljene samo na dno vode i obično ukorijenjene u tlu, i hidatofiti - biljke koje su potpuno uronjene u vodu, a ponekad plutaju na površini ili imaju plutajuće lišće.

U životu vodenih organizama važnu ulogu imaju vertikalno kretanje vode, gustina, temperatura, svjetlo, sol, plin (sadržaj kisika i ugljičnog dioksida) i koncentracija vodikovih jona (pH).

Temperaturni režim. U vodi se razlikuje, prvo, manjim prilivom topline, a drugo, većom stabilnošću nego na kopnu. Dio toplinske energije koja ulazi u površinu vode se reflektira, dio se troši na isparavanje. Isparavanje vode sa površine rezervoara, koje troši oko 2263x8J/g, sprečava pregrijavanje donjih slojeva, a stvaranje leda koji oslobađa toplotu fuzije (333,48 J/g) usporava njihovo hlađenje.

Promjena temperature u tekućim vodama prati njene promjene u okolnom zraku, razlikuju se 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 blago.

Ljeti se najtopliji slojevi vode nalaze na površini, a najhladniji - na dnu. Ovaj tip slojevita distribucija temperatura u rezervoaru 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, nastupa period privremene stagnacije - stagnacija(Sl. 5.8).

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

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

AT morsko okruženje postoji i termička stratifikacija određena dubinom. U okeanima se razlikuju sljedeći slojevi Površina- vode su izložene dejstvu vetra, a po analogiji sa atmosferom ovaj sloj se naziva troposfera ili marinac termosferski. Ovdje se uočavaju dnevne fluktuacije temperature vode do oko 50 metara dubine, a sezonska kolebanja još dublje. Debljina termosfere dostiže 400 m. srednji - predstavlja stalna termoklina. Temperatura u njemu u različitim morima i okeanima pada na 1-3°C. Prostire se do dubine od oko 1500 m. duboko more - karakteriše ista temperatura od oko 1-3°C, sa izuzetkom polarnih područja, gde je temperatura blizu 0°C.

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

Rice. 5.8. Stratifikacija i miješanje vode u jezeru

(prema E. Günther et al., 1982.)

Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama srednja godišnja temperatura površinskih slojeva je 26-27°C, u polarnim - oko 0°C i niže. Izuzetak su termalni izvori, gdje temperatura površinskog sloja dostiže 85-93°C.

U vodi kao živom mediju, s jedne strane, postoji prilično značajna raznolikost temperaturnih uslova, as druge strane, termodinamičke karakteristike vodene sredine, kao što su visoka specifična toplota, visoka toplotna provodljivost i ekspanzija pri smrzavanju ( u ovom slučaju led se formira samo odozgo, a glavni vodeni stupac se ne smrzava), stvaraju povoljne uvjete za žive organizme.

Stoga je za zimovanje višegodišnjih hidrofita u rijekama i jezerima od velike važnosti vertikalna distribucija temperatura ispod leda. Najgušća i najmanje hladna voda sa temperaturom od 4°C nalazi se u donjem sloju, gde se spuštaju zimuli pupoljci (turioni) rogoza, pemfigusa, vodene boje itd. (Sl. 5.9), kao i cele lisnate biljke. , kao što je patka, Elodea.

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

Vidljivi su pupoljci koji prezimljuju, koji tonu na dno

(od T.K. Goryshinoya, 1979)

Vjerovalo se da je uranjanje povezano s 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 rezervoarima 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 češća među hidrobiontima nego među kopnenim organizmima.

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

Gustina vode. Voda je gušća od vazduha. U tom pogledu je 800 puta bolji od vazdušnog okruženja. Gustina destilovane vode na 4 °C je 1 g/cm3. Gustina prirodnih voda koje sadrže rastvorene 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 kod kopnenih biljaka dobro razvijena mehanička tkiva, koja osiguravaju čvrstoću debla i stabljike, položaj mehaničkih i provodnih tkiva duž periferije stabljike stvara strukturu „cijevi“ koja dobro odolijeva savijanju i savijanju, onda kod hidrofita , mehanička tkiva su jako reducirana, jer se biljke same izdržavaju vodom. Mehanički elementi i provodni snopovi često su koncentrirani u središtu stabljike ili peteljke lista, što daje mogućnost savijanja kada se voda kreće.

Potopljeni hidrofiti imaju dobru plovnost koju stvaraju posebni uređaji (zračne vrećice, otekline). Dakle, listovi bazena 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 isporučuju kiseonik do korena.

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

Organizmi u vodenoj sredini raspoređeni su po njenoj debljini. Na primjer, u okeanskim rovovima, životinje su pronađene na dubinama od preko 10.000 m i mogu izdržati pritisak od nekoliko do stotina atmosfera. Tako slatkovodni stanovnici (plutajuće bube, papuče, suvoyi, itd.) u eksperimentima izdrže do 600 atmosfera. Holoturijci iz roda Elpidia i crvi Priapulus caudatus nastanjuju od obalnog pojasa do ultraabissala. Istovremeno, treba napomenuti da su mnogi stanovnici mora i okeana relativno na zidu i ograničeni na određene dubine. Ovo se prvenstveno odnosi na plitke i dubokovodne vrste. Živite samo u primorju prstenasti crv Pješčana glista Arenicola, mekušci - morski plikovi (Patella). Na velike dubine pri pritisku od najmanje 400-500 atmosfera nalaze se ribe iz grupe pecaroša, glavonošci, rakovi, morske zvijezde, pogonofori i drugi.

Gustoća vode daje mogućnost da se životinjski organizmi oslone na nju, što je posebno važno za neskeletne oblike. Podloga medijuma služi kao uslov za lebdenje u vodi. Mnogi hidrobionti su prilagođeni ovom načinu života.

Lagani način rada. Na vodene organizme veliki utjecaj ima svjetlosni režim 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 dio apsorbira svojom debljinom. Slabljenje svjetlosti povezano je sa prozirnošću vode. U okeanima, na primjer, s visokom transparentnošću, oko 1% zračenja još uvijek pada na dubinu od 140 m, a u malim jezerima s donekle zatvorenom vodom već do dubine od 2 m - samo desetine procenta.

Rice. 5.10. Osvetljenje u vodi tokom dana.

Cimlyansk rezervoar (prema A. A. Potapovu,

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

Zbog činjenice da zraci različitih dijelova Sunčevog spektra nisu podjednako apsorbirani od vode, spektralni sastav svjetlosti se također mijenja sa dubinom, crveni zraci su prigušeni. Plavo-zeleni zraci prodiru na znatne dubine. Sumrak koji se produbljuje sa dubinom u okeanu u početku je zelen, zatim plavi, plavi, plavo-ljubičasti, a kasnije se mijenja u stalni mrak. U skladu s tim, živi organizmi zamjenjuju jedni druge dubinom.

Dakle, biljke koje žive na površini vode ne osjećaju nedostatak svjetla, a potopljene, a posebno dubokomorske biljke nazivaju se "sjenovitom florom". Moraju se prilagoditi ne samo nedostatku svjetla, već i promjeni njegovog sastava stvaranjem dodatnih pigmenata. To se može vidjeti u dobro poznatom uzorku boje u algama koje žive na različitim dubinama. U plitkim vodama, gdje biljke još uvijek imaju pristup crvenim zracima, koje u najvećoj mjeri apsorbira hlorofil, obično prevladavaju zelene alge. U dubljim zonama ima smeđe alge, koji pored hlorofila imaju smeđe pigmente fikofein, fukoksantin itd. Crvene alge koje sadrže pigment fiko-eritrin žive još dublje. Ovdje, sposobnost hvatanja sunčeve zrake sa različite dužine talasi. Ovaj fenomen je imenovan hromatska adaptacija.

Dubokomorske vrste imaju niz fizičkih osobina koje se nalaze u biljkama u sjeni. Među njima je vrijedno napomenuti nisku tačku kompenzacije fotosinteze (30-100 luksa), „karakter sjene“ krivulje svjetlosti fotosinteze s niskim platoom zasićenja, u algama, na primjer, velika veličina hromatofora. 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 strijele (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 filamentne režnjeve, kao što je, na primjer, kod rogoza, urutija, pemfigusa, ili imaju tanku prozirnu ploču - podvodne listove jajnih kapsula, lokvanja, listove potopljenih jezerca.

Ove osobine su karakteristične i za alge, kao što su nitaste alge, raščlanjeni steni characeae, tanki prozirni tali mnogih dubokomorskih vrsta. Ovo omogućava hidrofitima da povećaju omjer površine tijela i zapremine i, posljedično, da razviju veliku površinu uz relativno nisku cijenu organske mase.

Biljke koje su djelomično potopljene u vodu imaju dobro izraženu heterofilija, tj. razlika u strukturi površinskog i podvodnog lišća u istoj biljci: To je jasno vidljivo u vodenom ranunculusu različitih listova (slika 5.11) Površinski imaju karakteristike zajedničke listovima nadzemnih biljaka (dorzoventralna struktura, dobro razvijena pokrovno tkivo i stomatalni aparat), podvodno - vrlo tanke ili secirane lisne ploče. Heterofilija je također zabilježena kod lokvanja i kapsula jaja, vrhova strela i drugih vrsta.

Rice. 5.11. Heterofilija u vodenom ljutiku

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

Listovi: 1 - površina; 2 - pod vodom

Ilustrativan primjer je bijeli sljez (Simn latifolium), na čijoj se stabljici može vidjeti nekoliko oblika listova, koji odražavaju sve prijelaze od tipično kopnenog do tipično vodenog.

Dubina vodenog okoliša također utiče na životinje, njihovu obojenost, sastav vrsta itd. Na primjer, u jezerskom ekosistemu glavni život je koncentrisan u sloju vode, gdje prodire količina svjetlosti koja je dovoljna za fotosintezu. Donja granica ovog sloja naziva se nivo kompenzacije. Iznad ove dubine, biljke oslobađaju više kisika nego što troše, a drugi organizmi mogu koristiti višak kisika. Ispod ove dubine fotosinteza ne može osigurati disanje, s tim u vezi, organizmima je dostupan samo kisik koji dolazi s 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, životinje su obojene u boje s crvenkastom nijansom, što im pomaže da se sakriju od neprijatelja, jer se crvena boja u plavo-ljubičastim zrakama percipira kao crna. Crvena boja je tipična za životinje 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 čestica mineralnih tvari (glina, mulj) u njoj. Prozirnost vode također se smanjuje brzim rastom vodene vegetacije u ljetni period ili tokom masovne reprodukcije malih organizama koji se nalaze u površinskim slojevima u suspenziji. Transparentnost se odlikuje izuzetnom dubinom, gdje je još uvijek vidljiv posebno spušten Secchi disk (bijeli disk prečnika 20 cm). U Sargaškom moru (najbistrije vode), Sekijev disk je vidljiv do dubine od 66,5 m, u pacifik- do 59, na indijskom - do 50, in plitka mora- 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 vodnim tijelima. U najčistijim vodama zona fotosinteze, ili eufotička zona, doseže dubinu od najviše 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 vodenih tijela varira i od geografske širine područja i od doba godine. Dakle, duge polarne noći ozbiljno ograničavaju vrijeme pogodno za fotosintezu u arktičkom i antarktičkom bazenu, a ledeni pokrivač otežava svjetlosti da dopre do svih ledenih vodenih tijela zimi.

Salt mode. Salinitet ili režim soli igra važnu ulogu u životu vodenih organizama. Hemijski sastav voda nastaje pod uticajem prirodno-istorijskih i geoloških uslova, kao i pod antropogenim uticajem. Sadržaj hemijskih jedinjenja (soli) u vodi određuje njen salinitet i izražava se u gramima po litru ili u ppm(°/od). Prema opštoj mineralizaciji vode može se podijeliti na slatku sa sadržajem soli do 1 g/l, bočatu (1-25 g/l), morsku slanost (26-50 g/l) i slanu (više od 50 g/l). Najvažnije od otopljenih supstanci u vodi su karbonati, sulfati i hloridi (tabela 5.1).

Prema modernim hipotezama o nastanku života, opšte je prihvaćeno da je evoluciona primarna sredina na našoj planeti bila upravo vodena sredina. 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, pored 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 u isto vrijeme zauzima značajno područje - 70,8% Zemljine površine.

Sastav podzemne hidrosfere predstavljaju podzemne vode. Ukupna zapremina vodenih rezervi na Zemlji iznosi 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:

• pelagijalni - vodeni stupac i bental - dno;
• u bentalu, ovisno o dubini, razlikuje se sublitoral - područje postepenog povećanja dubine do 200 m;
• batijal - donji nagib;
• ponor - oceansko korito, do 6 km dubine;
• ultraabisalno, predstavljeno depresijama okeanskog dna;
• litoral, koji predstavlja ivicu obale koja je redovno poplavljena za vrijeme plime i isušena osekom i sublitoral, koja predstavlja dio obale navlažen pljuskovima valova.

Prema tipu staništa i načinu života, živi organizmi koji nastanjuju hidrosferu dijele se u sljedeće grupe:

1. Pelagos - su skup organizama koji žive u vodenom stupcu. Među pelagoima izdvaja se 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 - 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.).

Faktori životne sredine u vodenim staništima

Glavne ekološke faktore u vodenom staništu predstavljaju struje i valovi koji djeluju gotovo neprekidno. Oni su u stanju da indirektno utiču na organizme promjenom jonskog sastava vode, njene mineralizacije, što zauzvrat doprinosi promjeni koncentracije nutrijenata. 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 spljošteno sa strane (deverika), dok je u brzim okruglo u presjeku (pastrmka).

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

Napomena 1

Vrijedi napomenuti da ljudski embrion u prvim tjednima svog razvoja u mnogome podsjeća na embrion ribe i tek u dobi od jednog i pol do dva mjeseca poprima osobine karakteristične za osobu. Sve ovo svjedoči o ključnoj važnosti vodene sredine u razvoju života.

Vodena životna sredina.

Hidrosfera zauzima oko 71% površine planete. Njegova glavna količina koncentrirana je u morima i okeanima (94%). U slatkovodnim rezervoarima količina vode je znatno manja (0,016%).

U vodenoj sredini živi oko 150 hiljada životinjskih vrsta (7% od ukupnog broja njih na Zemlji) i 10 hiljada biljnih vrsta (8%).

Karakteristike vodene sredine: pokretljivost, gustina, specijalna sol, svjetlost i temperaturni uslovi, kiselost (koncentracija vodikovih jona), sadržaj kisika, ugljičnog dioksida i nutrijenata.

Važna karakteristika vodene sredine je njena mobilnost. U potocima i rijekama prosječna brzina protok se obično povećava kako se krećete nizvodno. Zapravo brza struja rastu biljke koje rastu na supstratu sa korom, ili nitaste alge, mahovine i jetrenjak. Na slaboj struji - biljke koje su obložene potokom, a ne pružaju mu veliki otpor, a pouzdano su pričvršćene za nepokretni objekt s obilnim rastom napojnih korijena. Labave, slobodno plutajuće biljke nalaze se na mjestima gdje je struja spora ili se uopće ne osjeća.

Beskičmenjaci burnih rijeka imaju izuzetno spljošteno tijelo.

Voda je 800 puta veća od vazduha po gustini. Gustoća prirodnih voda je 1,35 g/cm 3 zbog sadržaja soli. Na svakih 10 m dubine, pritisak se povećava za 1 atmosferu. U hidrobiontima su mehanička tkiva u velikoj mjeri reducirana. Podloga medijuma služi kao uslov za lebdenje i održavanje neskeletnih oblika u vodi. Mnogi hidrobionti su prilagođeni ovom načinu života.

Režim soli važan za vodene organizme.Prema opštoj mineralizaciji vode deli se na slatku sa sadržajem soli do 1g/l, bočatu (1-25g/l), morsku slanost (26-50g/l). ) i salamuri (više od 50 g/l). Najvažnije tvari otopljene u vodi su karbonati, sulfati i hloridi.

Kalcijum može delovati kao ograničavajući faktor. Postoje "meke" vode - sa sadržajem kalcijuma manje od 9 mg po 1 litru i "tvrde" vode koje sadrže više od 25 mg kalcijuma po 1 litru.

U morskoj vodi pronađeno je 13 metaloida i najmanje 40 metala.

Salinitet vode može imati značajan uticaj na distribuciju i brojnost organizama.

Zrake različitih delova sunčevog spektra voda ne apsorbuje podjednako, spektralni sastav svetlosti se menja sa dubinom, a crveni zraci su prigušeni. Plavo-zeleni zraci prodiru na znatne dubine. Sumrak koji se produbljuje u dubinama u okeanu u početku je zelen, zatim plavi, plavi, plavo-ljubičasti, koji se dalje miješa sa stalnim mrakom.

U plitkim područjima biljke koriste crvene zrake, koje najviše apsorbira hlorofil, u pravilu prevladavaju zelene alge. U dubljim zonama nalaze se smeđe alge koje pored hlorofila imaju smeđe pigmente fikofein, fukoksantin itd. Crvene alge koje sadrže pigment fikoeritrin žive još dublje. Ovaj fenomen se naziva kromatografska adaptacija.

Životinje jarkih i raznolikih boja žive u svijetlim, površinskim slojevima vode, dok su dubokomorske vrste obično lišene pigmenata. Organizmi s crvenkastom nijansom žive u zoni sumraka, što im pomaže da se sakriju od neprijatelja.

Amplituda godišnjih temperaturnih fluktuacija u gornjim slojevima okeana nije veća od 10-15 0 C , u kontinentalnim vodama 30-35 0 C. Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama prosječna godišnja temperatura površinskih slojeva je 26 - 27 0 C, u polarnim vodama - oko 0 0 C i niže. Izuzetak su termalni izvori, gdje temperatura površinskog sloja dostiže 85 - 93 0 S.

Termodinamičke karakteristike vodene sredine - visok specifični toplotni kapacitet, visoka toplotna provodljivost i ekspanzija pri smrzavanju, stvaraju povoljne uslove za žive organizme.

Sa povećanjem kiselost voda, raznovrsnost vrsta životinja koje nastanjuju rijeke, bare i jezera obično je smanjena.

Slatkovodni rezervoari sa pH od 3,7 - 4,7 smatraju se kiselim, 6,95 - 7,3 - alkalnim, sa pH većim od 7,8 - alkalnim. U slatkovodnim tijelima pH ima značajne fluktuacije, često tokom dana. Morska voda je alkalnija i njen pH se manje menja od slatke vode. pH se smanjuje sa dubinom.

Većina slatkovodne ribe podnosi pH od 5 do 9. Ako je pH manji od 5, onda se opaža masovna smrt riba, a iznad 10 sve ribe i druge životinje uginu.

Glavni plinovi vodene sredine su kisik i ugljični dioksid, a sumporovodik ili metan su od sekundarnog značaja.

Kiseonik za vodenu sredinu je najvažniji faktor životne sredine. U vodu ulazi iz zraka, a biljke ga oslobađaju tokom procesa fotosinteze. S povećanjem temperature i saliniteta vode, koncentracija kisika u njoj se smanjuje. U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama, može se stvoriti nedostatak kisika zbog njegove povećane potrošnje. U blizini dna vodenih tijela uslovi mogu biti bliski anaerobnim.

Ugljičnog dioksida je 700 puta više nego u atmosferi, jer je 35 puta rastvorljivije u vodi.

U vodenom okruženju mogu se razlikovati tri ekološke grupe hidrobionata:

1)nekton (plutajući) - ovo je skup životinja koje se aktivno kreću koje nemaju direktnu vezu s dnom. To su uglavnom velike životinje sposobne putovati na velike udaljenosti i jake struje.

2)plankton (luta, uzdiže se)- je skup organizama koji nemaju sposobnost brzog aktivnog kretanja. Dijeli se na fitoplankton (biljke) i zooplankton (životinje). Planktonski organizmi se nalaze i na površini vode, na dubini i u donjem sloju.

3) bentos (dubina)- skup organizama koji žive na dnu (na tlu i u tlu) vodenih tijela. Dijeli se na zoobentos i fitobentos.