Stanovnici vodenog okoliša dobili su uobičajeno ime u ekologiji hidrobiontima. Naseljavaju okeane, kontinentalne vode i podzemne vode. U bilo kom rezervoaru se mogu razlikovati zone prema uslovima.

U okeanu i njegovim sastavnim morima prvenstveno se razlikuju dva ekološka područja: vodeni stupac - pelagijalni i dno benthal. Stanovnici ponorskih i ultraabisalnih dubina postoje u mraku, na konstantnoj temperaturi i ogromnom pritisku. Imenovana je cijela 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, može biti i više, do 1,35 g/cm 3 . Pritisak raste sa dubinom u prosjeku za oko 1 x 10 5 Pa (1 atm) na svakih 10 m. Gustina vode omogućava da se na nju oslanja, što je posebno važno za neskeletne oblike. Gustoća medijuma je uslov za lebdenje u vodi, a mnogi hidrobionti su prilagođeni upravo ovom načinu života. Suspendirani organizmi koji lebde u vodi spojeni su u posebnu ekološku grupu hidrobionata - plankton("planktos" - uzdizanje). Planktonom dominiraju jednoćelijske i kolonijalne alge, protozoe, meduze, sifonofori, ctenofori, krilati i kobičasti mekušci, razni mali rakovi, larve pridnenih životinja, riblja jaja i mladice i mnogi drugi. Morske alge (fitoplankton) pasivno lebde u vodi, dok je većina planktonskih životinja sposobna za aktivno plivanje, ali u ograničenom obimu.. 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 objedinjene su u ekološku grupu. nekton("nektos" - plutajući).

Način rada kisika. U vodi zasićenoj kiseonikom, njen sadržaj ne prelazi 10 ml po 1 litru, što je 21 puta manje nego u atmosferi. Zbog toga su uslovi za disanje hidrobionta mnogo komplikovaniji. Kiseonik ulazi u vodu uglavnom zahvaljujući fotosintetskoj aktivnosti algi i difuziji iz zraka. Stoga su gornji slojevi vodenog stupca, u pravilu, bogatiji ovim plinom od donjih. S povećanjem temperature i saliniteta vode, koncentracija kisika u njoj se smanjuje. U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama, može se stvoriti oštar nedostatak O 2 zbog njegove povećane potrošnje. U blizini dna vodenih tijela uslovi 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, 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).

Salt mode. Održavanje ravnoteže vode hidrobionta ima svoje specifičnosti. Ako je za kopnene životinje i biljke najvažnije opskrbiti tijelo vodom u uvjetima njenog nedostatka, onda za hidrobionte nije manje važno održavati određenu količinu vode u tijelu kada je u okolini ima u višku. Prekomjerna količina vode u stanicama dovodi do promjene njihovog osmotskog tlaka i narušavanja najvažnijih vitalnih funkcija. Većina vodenih životinja poikilosmotski: 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, morski oblici ne podnose desalinizaciju. Pripadaju kralježnjaci, viši rak, 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. Dio zraka koji upadaju na površinu rezervoara odbija se u zrak. Odraz je jači što je Sunce niže, 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).

Načini orijentacije životinja u vodenoj sredini.Život u stalnom sumraku ili tami uvelike ograničava mogućnosti vizuelna orijentacija hidrobiontima. U vezi s brzim slabljenjem svjetlosnih zraka u vodi, čak i vlasnici dobro razvijenih organa vida orijentiraju se uz njihovu pomoć samo na blizinu.

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

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

Filtracija kao vrsta hrane. Mnogi vodeni organizmi imaju posebnu prirodu ishrane - to je prosijavanje ili taloženje čestica organskog porekla suspendovanih u vodi i brojnih malih organizama.

Oblik tijela. Većina hidrobionta ima aerodinamičan oblik tijela.

Vodena školjka naše planete(ukupnost okeana, mora, voda kontinenata, ledenih ploča) naziva se hidrosfera. U širem smislu, sastav hidrosfere 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 okeanima, 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 najčešći prirodni spoj na planeti. Bez vode ne mogu postojati ni životinje, ni biljke, ni čovjek. Za opstanak svakog organizma potrebna je određena količina vode dnevno, stoga 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 nepromijenjene klime, koja je omogućila reprodukciju života više od tri milijarde godina. Pošto je za život neophodno da preovlađujuće temperature budu u rasponu od 0 do 100°C, tj. U granicama koje dozvoljavaju hidrosferi da uglavnom ostane u tečnoj fazi, može se 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 druga vodna tela, a formiraju je i sama vodena tela. Voda je veliki distributer toplote na zemlji. Zagrijana od Sunca blizu ekvatora, prenosi toplotu ogromnim strujama morskih struja u Svjetskom okeanu.

Voda je dio minerala, sadržana je u biljnim i životinjskim stanicama, utiče na formiranje klime, učestvuje u kruženju tvari u prirodi, doprinosi taloženju sedimentnih stijena i formiranju tla, izvor je jeftine električne energije: 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, za proizvodnju hrane. Pa ipak, nešto drugo je mnogo ozbiljnije: 75% slatke vode na Zemlji je u obliku leda, značajan dio čine podzemne vode, a samo 1% je dostupno živim organizmima. A osoba nemilosrdno zagađuje ove dragocjene mrvice i nemarno troši, unatoč činjenici da se potrošnja vode stalno povećava. Zagađenje hidrosfere nastaje prvenstveno kao rezultat ispuštanja industrijskih, poljoprivrednih i kućnih otpadnih voda u rijeke, jezera i mora.

svježa voda nije samo nezamjenjiv resurs za piće. Zemljište koje navodnjavaju daje oko 40% globalnog useva; hidroelektrane proizvode oko 20% sve električne energije; Od ribe koju ljudi konzumiraju, 12% su riječne i jezerske vrste.

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 je dovelo do smanjenja potrošnje energije za plivanje. Tako se aerodinamičan oblik tijela nalazi kod predstavnika različitih grupa organizama koji žive u vodi - delfina (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, 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, mnogi njeni stanovnici lišeni su obavezne veze sa supstratom, što je karakteristično za kopnene oblike i uzrokovano silama gravitacije. Postoji čitava grupa vodenih organizama (i biljaka i životinja) koji cijeli život provode u plutajućem stanju.

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 oštrih temperaturnih fluktuacija u obalnim područjima Zemlje u različito doba godine i u različito doba dana: voda djeluje kao svojevrsni regulator temperature na planetu.

Vodeno okruženje 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 - na kopnu iu atmosferi, biljke i životinje su nastale i brzo se prilagodile novim uslovima. Postupno transformirajući 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 vodenom okruženju 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, izražena je vertikalna zonalnost. Pelagijalno - cijeli vodeni stupac - i bentalno - dno se posebno jako razlikuju u ekologiji. Vodeni stupac je pelagijalan, vertikalno podijeljen u nekoliko zona: epipeligijalni, batipeligijalni, abisopeligijalni i ultraabisopeligijalni(Sl. 2).

Ovisno o strmini spusta i dubini na dnu, razlikuje se i nekoliko zona, kojima odgovaraju naznačene zone pelagijala:

Litoral - rub obale, poplavljen za vrijeme plime.

Supralitoral - dio obale iznad gornje linije plime i oseke, gdje dopiru pljuskovi valova.

Sublitoral - postepeno smanjenje zemljišta na 200m.

Batial - strm pad u kopnu (kontinentalna padina),

Abyssal - glatko spuštanje dna okeanskog dna; dubina obje zone zajedno doseže 3-6 km.

Ultra-abisalne - dubokovodne depresije od 6 do 10 km.

Ekološke grupe hidrobionata. Najveća raznolikost života je topla mora i okeani (40.000 vrsta životinja) na ekvatoru i tropima, na sjeveru i jugu, flora i fauna mora iscrpljena je stotinama puta. Što se tiče distribucije organizama direktno u moru, njihov najveći dio koncentriran je u površinskim slojevima (epipelagijal) iu sublitoralnoj zoni. U zavisnosti od načina kretanja i boravka u određenim slojevima, život marinca podeljeno 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 također uključuje vodozemce i mnoge insekte.

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

Bentos (bentos - dubina) - hidrobiont dna. Zastupljeni uglavnom vezanim ili sporo krećućim životinjama (zoobentos: foraminefore, ribe, spužve, koelenterati, crvi, mekušci, ascidijani itd.), brojniji u plitkim vodama. Biljke (fitobentos: dijatomeje, zelene, smeđe, crvene alge, bakterije) takođe ulaze u bentos u plitku vodu. Na dubini gdje nema svjetla, fitobentos je odsutan. Kameniti delovi 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 plivajuće dijatomeje, zelene i modrozelene alge; smeđe i crvene alge su odsutne.

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

Termički režim. Vodeni okoliš karakterizira manji unos topline, jer značajan dio se odražava, a isto tako značajan dio se troši na isparavanje. U skladu sa dinamikom kopnenih temperatura, temperatura vode ima manje oscilacije u dnevnim i sezonskim temperaturama. Štaviše, vodna tijela značajno izjednačavaju tok temperatura u atmosferi priobalnih područja. U nedostatku ledene školjke, more u hladnoj sezoni djeluje zagrijavajuće na susjedne kopnene površine, ljeti ima učinak hlađenja i hidratacije.

Raspon temperatura vode u Svjetskom okeanu je 38° (od -2 do +36°C), u slatkoj vodi - 26° (od -0,9 do +25°C). Temperatura vode naglo opada sa dubinom. Do 50 m primjećuju se dnevne temperaturne fluktuacije, do 400 - sezonske, dublje postaje konstantno, pada na + 1-3 ° C. Budući da je temperaturni režim u rezervoarima relativno stabilan, njihove stanovnike karakteriziraju stenotermiju.

Zbog različitog stepena zagrevanja gornjih i donjih slojeva tokom godine, oseka i oseka, strujanja, oluja, dolazi do stalnog mešanja slojeva vode. Uloga miješanja vode za vodeni svijet je izuzetno velika, jer. istovremeno se distribucija kiseonika i nutrijenata unutar rezervoara izravnava, obezbeđujući metaboličke procese između organizama i okoline.

U stajaćim vodnim tijelima (jezerima) umjerenih geografskih širina, vertikalno miješanje se odvija u proljeće i jesen, a tokom ovih godišnjih doba temperatura u cijelom vodnom tijelu 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 - stagnacija(leto ili zima). Ljeti na površini ostaju lakši topli slojevi koji se nalaze iznad teških hladnih (sl. 3). Zimi, naprotiv, u donjem sloju 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 pri dnu ( hipolimnion), u kojima temperatura malo varira tokom godine. U periodima stagnacije u vodenom stupcu nastaje nedostatak kiseonika - ljeti u donjem, a zimi u gornjem dijelu, zbog čega zimi često dolazi do odumiranja ribe.

Lagani način rada. Intenzitet svjetlosti u vodi je znatno 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 opada i zimi, nakon uspostavljanja ledenog pokrivača i prekrivanja snijegom odozgo.

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. pacifik Secchi disk je vidljiv do 59 m, u indijskom - do 50, u plitkim morima - do 5-15 m. 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 spektri se različito apsorbuju u vodi, prvi se apsorbuju crveni zraci. Sa dubinom postaje tamnija, a boja vode postaje prvo zelena, zatim plava, plava i na kraju plavoljubičasta, prelazeći u potpuni mrak. U skladu s tim, hidrobiont također mijenja boju, prilagođavajući se ne samo sastavu svjetlosti, već i njegovom nedostatku - kromatskoj 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). Na velike dubine fitobentos je odsutan.

Biljke su se prilagodile nedostatku svjetlosti razvijanjem velikih hromatofora i povećanjem površine organa za asimilaciju (indeks površine lista). Za dubokomorske alge tipični su snažno raščlanjeni listovi, lisne ploče su tanke, prozirne. Za polupotopljene i plutajuće biljke karakteristična je heterofilija - listovi iznad vode su isti kao i kod kopnenih biljaka, imaju cijelu ploču, razvijen je stomatalni aparat, au vodi su listovi vrlo tanki, sastoje se od uski filiformni režnjevi.

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

velika gustoća(1 g/cm3, što je 800 puta više od gustine vazduha) i viskozitet vode ( 55 puta veća od one u zraku) dovela je do razvoja posebnih adaptacija hidrobionta :

1) Biljke imaju vrlo slabo razvijena ili potpuno odsutna mehanička tkiva - njih podržava sama voda. Većinu karakterizira uzgona, zbog međućelijskih šupljina koje nose zrak. Karakterizira ga aktivna vegetativna reprodukcija, razvoj hidrohorije - uklanjanje cvjetnih stabljika iznad vode i širenje 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. Razvijene su adaptacije za povećanje plovnosti: nakupine masti u tkivima, plivaći mjehuri kod riba, zračne šupljine u sifonoforima. Kod životinja koje pasivno plivaju, specifična površina tijela se povećava zbog izraslina, bodlji i dodataka; tijelo se spljošti, dolazi do smanjenja skeletnih organa. Različiti putevi lokomocija: savijanje tijela, uz pomoć flagela, cilija, mlazni način kretanja (glavonošci).

Kod bentoskih životinja skelet nestaje ili je slabo razvijen, povećava se veličina tijela, često je smanjenje vida i razvoj taktilnih organa.

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

1) U tekućim vodama biljke su čvrsto vezane za nepokretne podvodne objekte. Donja površina za njih je prvenstveno supstrat. To su zelene i dijatomejske alge, vodene mahovine. Mahovine čak formiraju gust pokrivač na rijekama koje brzo teku. U zoni plime i oseke u morima mnoge životinje imaju i uređaje za pričvršćivanje na dno (puževi, školjke), ili se skrivaju u pukotinama.

2) Kod riba tekućih voda tijelo je okruglog prečnika, a kod riba koje žive pri dnu, kao kod bentoskih beskičmenjaka, tijelo je ravno. Mnogi na ventralnoj strani imaju organe fiksacije za podvodne objekte.

Salinitet vode.

Prirodna vodna 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). Sa salinitetom većim od 40 ppm, rezervoar se naziva hiperhalin ili presoljen.

1) U slatkoj vodi (hipotonična sredina) procesi osmoregulacije su dobro izraženi. Hidrobionti su prisiljeni stalno uklanjati vodu koja prodire u njih, oni su homoiosmotični (cilijati "pumpaju" kroz sebe količinu vode jednaku njihovoj težini svake 2-3 minute). U slanoj vodi (izotonični medij) koncentracija soli u tijelima i tkivima hidrobionata je ista (izotonična) sa koncentracijom soli otopljenih u vodi - one su poikiloosmotske. Zbog toga osmoregulatorne funkcije nisu razvijene među stanovnicima slanih voda, te nisu mogli naseliti slatkovodna tijela.

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

Tipično morske i tipično slatkovodne vrste - stenohaline, ne podnose značajne promjene u slanosti vode. Postoji nekoliko eurihalinih vrsta. Uobičajeni su u bočatim vodama (slatkovodni losos, štuka, deverika, cipal, primorski losos).

Opće karakteristike. Hidrosfera kao vodena sredina života 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 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 obratiti pažnju na činjenicu 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 mora i okeana ekvatorijalnih i tropskih regija, prvenstveno Pacifika i Atlantic Oceans. Sjeverno i južno od ovih pojaseva kvalitativni sastav se postepeno iscrpljuje. 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 je 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 vodena sredina je njegova 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. Mnogi morske ribe može 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 čine posebnu grupu - 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 školjke, igao kože, 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.

U morskim zooplanktonom dominiraju mali rakovi (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae), protozoe (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Od velikih predstavnika to su pteropodi (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) i plutajuće ctenofore (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). IN 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 u 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.

IN 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 sezonske fluktuacije 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.

IN 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 termodinamičkih karakteristika 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. Najgušći i najmanji hladnom vodom sa temperaturom od 4°C, nalazi se u donjem sloju, gde se spuštaju zimuli pupoljci (turioni) rogoza, pemfigusa, vodene boje i dr. (slika 5.9), kao i cele lisnate biljke, kao što je leća , 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 vodenim organizmima 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 vazdušno okruženje. 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. Samo primorje naseljavaju prstenasti crv Arenicola, mekušci - morski plikovi (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 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 od 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 (Sl. 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 u tipično vodeni.

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 (najprozirnije vode), Secchi disk je vidljiv do dubine od 66,5 m, u Tihom okeanu - do 59, u Indijskom - 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 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

Osim morskog okeana, uključuje 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 postupnog 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 se redovno plavljuje za vrijeme plime i drenira osekom i sublitoral, 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

Main faktori životne sredine u vodenom staništu predstavljeni su strujama i valovima koji djeluju gotovo bez prestanka. 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

Treba napomenuti da ljudski embrion u prvim nedeljama svog razvoja u mnogome podseća na embrion ribe i tek u dobi od jednog i pol do dva meseca dobija osobine karakteristične za osobu. Sve ovo svjedoči o ključnoj važnosti vodene sredine u razvoju života.