Dom Država

Vodena sredina biljnog svijeta. Koncept životne sredine

Šta je potrebno za preživljavanje? Hrana, voda, sklonište? Životinje trebaju iste stvari i žive u staništima koja im mogu pružiti sve što im je potrebno. Svaki organizam ima jedinstveno stanište koje zadovoljava sve njegove potrebe. Životinje i biljke koje žive na određenom području i dijele resurse formiraju različite zajednice unutar kojih organizmi zauzimaju svoju nišu. Postoje tri glavna staništa: vodena, vazdušno-kopnena i zemljišna.

Ekosistem

Ekosistem je područje u kojem svi živi i neživi elementi prirode međusobno djeluju i zavise jedni od drugih. Stanište organizma je mjesto koje je dom živog bića. Ovo okruženje uključuje sve neophodne uslove za opstanak. Za životinju to znači da ovdje može pronaći hranu i partnera za razmnožavanje i razmnožavanje.

Za biljku, dobro stanište mora osigurati pravu kombinaciju svjetla, zraka, vode i tla. Na primjer, kaktus bodljikave kruške, prilagođen pjeskovitom tlu, suhoj klimi i jakoj sunčevoj svjetlosti, dobro raste u pustinjskim područjima. Ne bi mogao da preživi na vlažnim, hladnim mestima sa puno padavina.

Glavne komponente staništa

Glavne komponente staništa su sklonište, voda, hrana i prostor. Stanište, po pravilu, uključuje sve ove elemente, ali u prirodi možete pronaći i odsustvo jedne ili dvije komponente. Na primjer, stanište životinje kao što je puma pruža pravu količinu hrane (jeleni, dikobrazi, zečevi, glodari), vodu (jezero, rijeka) i sklonište (drveće ili jazbine). Međutim, ovom velikom grabežljivcu ponekad nedostaje prostor, prostor za uspostavljanje vlastite teritorije.

Prostor

Količina prostora koji organizam zahtijeva uvelike varira od vrste do vrste. Na primjer, jednostavnom mravu je potrebno samo nekoliko kvadratnih centimetara, ali jednoj velikoj životinji, panteru, potrebna je velika količina prostora, koja može biti oko 455 kvadratnih kilometara, u kojoj će loviti i pronaći partnera. I biljkama je potreban prostor. Neka stabla dostižu i više od 4,5 metara u prečniku i 100 m visine. Takve masivne biljke zahtijevaju više prostora od običnog drveća i grmlja u gradskom parku.

Hrana

Dostupnost hrane najvažniji je dio staništa određenog organizma. premali ili, obrnuto, veliki broj hrana može poremetiti stanište. U određenom smislu, biljkama je lakše pronaći hranu za sebe, budući da su one same u stanju da stvaraju vlastitu hranu fotosintezom. Vodeno okruženje stanište obično uključuje prisustvo algi. Hranjivi sastojak kao što je fosfor pomaže im da se šire.

Kada dođe do naglog povećanja fosfora u slatkovodnom staništu, to znači brzu proliferaciju algi, zvanu cvat, koja vodu pretvara u zelenu, crvenu ili smeđu. Cvjetanje algi također može usisati kisik iz vode, uništavajući stanište za organizme kao što su ribe i biljke. Dakle, višak hranljive materije jer alge mogu negativno utjecati na cijeli lanac ishrane vodeni život.

Voda

Voda je neophodna za sve oblike života. Gotovo svako stanište mora imati neki oblik vodosnabdijevanja. Nekim organizmima je potrebno mnogo vode, dok je drugima potrebno vrlo malo. Na primjer, dromedary kamila može biti bez vode dosta dugo. Dromedar kamile (Sjeverna Afrika i Arapsko poluostrvo), koje imaju jednu grbu, mogu prepješačiti 161 kilometar, a da ne popiju ni gutljaj vode. Unatoč rijetkom pristupu vodi i toploj i suhoj klimi, ove životinje su prilagođene takvim životnim uvjetima. S druge strane, postoje biljke koje najbolje rastu vlažna mjesta kao što su močvare i močvare. Vodena staništa su dom raznih organizama.

Sklonište

Tijelu je potrebno sklonište koje će ga zaštititi od predatora i lošeg vremena. Ova skloništa za životinje mogu primiti najviše različitih oblika. Jedno drvo, na primjer, može pružiti sigurno stanište za mnoge organizme. Gusjenica se može sakriti ispod donja strana listovi. Hladne temperature mogu poslužiti kao sklonište za čagu. vlažna zona blizu korena drveća. Orao ćelav nalazi svoj dom u krošnjama, gdje gradi gnijezdo i pazi na budući plijen.

Vodeno stanište

Životinje koje koriste vodu kao stanište nazivaju se vodenim. Ovisno o tome koji su hranjivi sastojci i kemijski spojevi otopljeni u vodi, određuje se koncentracija određenih vrsta vodenih stanovnika. Na primjer, haringa živi u slanom morske vode, dok tilapija i losos žive u slatkoj vodi.

Biljke trebaju vlagu i sunčevu svjetlost za obavljanje fotosinteze. Vodu dobijaju iz tla kroz svoje korijenje. Voda prenosi hranljive materije u druge delove biljke. Nekim biljkama, poput lokvanja, treba puno vode, dok pustinjski kaktusi mogu mjesecima bez vlage.

I životinjama je potrebna voda. Većina ih treba redovno piti kako bi se izbjegla dehidracija. Za mnoge životinje, vodena staništa su njihov dom. Na primjer, koriste žabe i kornjače izvori vode u cilju polaganja jaja i razmnožavanja. Neke zmije i drugi gmizavci žive u vodi. Slatka voda često nosi mnogo rastvorenih hranljivih materija bez kojih vodeni organizmi ne bi mogli da opstanu.

Prema većini autora koji proučavaju porijeklo života na Zemlji, evolucijski primarno okruženje za život bilo je vodeno okruženje. Nalazimo dosta indirektnih potvrda ovog stava. Prije svega, većina organizama nije sposobna za aktivan život bez ulaska vode u tijelo ili, barem, bez održavanja određenog sadržaja 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. Stoga je sadržaj soli u ljudskoj krvi (koja se održava na relativno konstantnom nivou) približan onom u okeanskoj vodi. Svojstva vodenog okeanskog okruženja uvelike su odredila hemijsku i fizičku evoluciju svih oblika života. Možda je glavna karakteristika vodenog okoliša njegova relativna konzervativnost. Na primjer, amplituda sezonskih ili dnevnih temperaturnih kolebanja u vodenoj sredini je mnogo manja nego u kopno-vazdušnoj sredini. Topografija dna, razlike u uslovima na različitim dubinama, prisustvo koraljnih grebena itd. stvaraju različite uslove u vodenoj sredini. Karakteristike vodene sredine proizlaze iz fizičkih i hemijskih svojstava vode. Dakle, velika gustina i viskoznost vode su od velikog značaja za životnu sredinu. Specifična težina vode je uporediva sa težinom u telu živih organizama. Gustoća vode je otprilike 1000 puta veća od gustine zraka. Stoga se vodeni organizmi (posebno oni koji se aktivno kreću) nailaze na veliku silu hidrodinamičkog otpora. Iz tog razloga, evolucija mnogih grupa vodenih životinja išla je u smjeru formiranja oblika tijela i tipova kretanja koji smanjuju otpor, što dovodi do smanjenja troškova energije za plivanje. Tako se aerodinamičan oblik tijela nalazi kod predstavnika različitih grupa organizama koji žive u vodi - dupina (sisara), koštanih i hrskavičnih riba. Velika gustina vode je takođe razlog da se mehaničke vibracije dobro šire u vodenom okruženju. To je bilo od velike važnosti u evoluciji osjetilnih organa, prostornoj orijentaciji i komunikaciji između vodenih stanovnika. Brzina zvuka u vodenoj sredini, četiri puta veća nego u vazduhu, određuje višu frekvenciju eholokacijskih signala. Zbog velike gustine vodene sredine, njeni stanovnici su lišeni obavezne veze sa supstratom, što je karakteristično za kopnene oblike i povezano je sa silama gravitacije. Zato postoji cela grupa vodenih organizama(i biljke i životinje), koje postoje bez obavezne veze sa dnom ili drugim supstratom, "plutaju" u vodenom stupcu. Električna provodljivost je otvorila mogućnost evolutivnog formiranja električnih čulnih organa, odbrane i napada.

Pitanje 7. Prizemno-vazdušno okruženje života. Prizemno-vazdušno okruženje karakteriše velika raznolikost životnih uslova, ekoloških niša i organizama koji ih naseljavaju. Treba napomenuti da organizmi imaju primarnu ulogu u oblikovanju uslova kopneno-vazdušne životne sredine, a pre svega, gasnog sastava atmosfere. Skoro sav kiseonik u zemljinoj atmosferi je biogenog porekla. Glavne karakteristike zemno-vazdušnog okruženja su velika amplituda promjena faktori životne sredine, heterogenost okoline, dejstvo gravitacionih sila, mala gustina vazduha. Kompleks fizičko-geografskih i klimatskih faktora karakterističnih za određenu prirodnu zonu dovodi do evolucijskog formiranja morfofizioloških adaptacija organizama na život u tim uvjetima, raznolikost životnih oblika. Visok sadržaj kiseonika u atmosferi (oko 21%) određuje mogućnost stvaranja visokog (energetskog) nivoa metabolizam. Atmosferski 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 disajnih organa.

Pitanje 8. Zemljište kao životna sredina . Tlo je rezultat aktivnosti živih organizama. Organizmi koji su naseljavali zemno-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 između ove tri faze određuje karakteristike tla kao životne sredine. Važna karakteristika tla je i prisustvo određene količine organske materije. Nastaje kao rezultat smrti organizama i dio je njihovih izlučevina (sekreta). Uslovi okruženje tla staništa su određena osobinama tla kao što su njegova aeracija (tj. zasićenost zrakom), vlažnost (prisustvo vlage), toplinski kapacitet i toplinski režim (dnevne, sezonske, godišnje varijacije temperature). Toplotni režim je, u poređenju sa prizemno-vazdušnim okruženjem, konzervativniji, posebno na velikim dubinama. Generalno, tlo ima prilično stabilne životne uslove. Vertikalne razlike su karakteristične i za druga svojstva tla, na primjer, prodiranje svjetlosti prirodno ovisi o dubini. Mnogi autori primjećuju srednji položaj životne sredine tla između vodene i kopneno-zračne sredine. U tlu se mogu nalaziti organizme koji dišu i vodenim i vazdušnim putem. 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 povezane s 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); oblik tijela (okrugla, vulkanska, crvolika); izdržljivi i fleksibilni poklopci; smanjenje očiju i nestanak pigmenata. Među stanovnicima tla široko je razvijena saprofagija - jedenje leševa drugih životinja, trulih ostataka itd.

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

Vodeno stanište

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

Na osnovu navedenog, hidrosferu treba podijeliti na:

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

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

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

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

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

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

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

Ekološki faktori u vodenim staništima

Glavni faktori životne sredine u vodenom staništu predstavljaju struje i talasi, koji rade gotovo bez prestanka. Oni su u stanju da posredno utiču na organizme, menjajući jonski sastav vode, njenu mineralizaciju, što zauzvrat doprinosi promeni koncentracije hranljivih materija. Što se tiče direktnog uticaja navedenih faktora, oni doprinose prilagođavanju živih organizama na protok. Tako, na primjer, ribe koje žive u mirnim vodama imaju tijelo koje je spljošteno sa strane (deverika), dok u brzim vodama imaju zaobljeno tijelo (pastrmka).

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

Napomena 1

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

STANIŠTE I NJIHOVE KARAKTERISTIKE

Uslove za život razne vrste organizmi su veoma raznoliki. Ovisno o tome gdje žive predstavnici različitih vrsta, na njih utječu različiti skupovi okolišnih faktora. Na našoj planeti možemo razlikovati nekoliko glavnih životnih sredina, koje se uvelike razlikuju u pogledu uslova života:

Vodeno stanište

· Prizemno-vazdušno okruženje stanište

· Zemljište kao stanište

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

Vodeno stanište - hidrosfera

Voda pokriva 71% površine globus i iznosi 1/800 zapremine zemljišta ili 1370 m3. 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. Ovi odnosi su konstantni, iako se u prirodi ciklus vode nastavlja bez prestanka.

Oko 150.000 vrsta životinja i 10.000 biljaka živi u vodenim sredinama, što predstavlja samo 7 odnosno 8% ukupnog broja vrsta na Zemlji. Na osnovu toga je zaključeno da je evolucija na kopnu bila mnogo intenzivnija nego u vodi.

Svi vodeni stanovnici, uprkos razlikama u načinu života, moraju biti prilagođeni glavnim karakteristikama svog okruženja. Ove karakteristike su određene, prije svega, fizička svojstva vode:

gustina,

· Toplotna provodljivost,

Sposobnost rastvaranja soli i gasova

· Vertikalna kretanja vode,

Lagani način rada

Koncentracija vodikovih jona (pH nivo)

Gustina voda određuje njenu značajnu silu uzgona. To znači da se težina organizama u vodi smanjuje i postaje moguće trajno živjeti u vodenom stupcu bez potonuća na dno. Zove se skup malih vrsta koje nisu sposobne za brzo aktivno plivanje i koje su suspendovane u vodi plankton.

Plankton(planktos - lutajući, lebdeći) - zbirka biljaka (fitoplankton: dijatomeje, zelene i plavo-zelene (samo slatkovodna tijela) alge, biljni flagelati, peridinejci, itd.) i malih životinjskih organizama (zooplankton: mali rakovi, veći - pteropodi mekušci, meduze, ctenofori, neki crvi) koji žive na različitim dubinama, ali nisu sposobni za aktivno kretanje i otpor strujama.

Zbog velike gustine životne sredine i prisustva planktona u vodenoj sredini, moguć je filterski tip ishrane. Razvijen je i kod plivajućih (kitova) i kod vodenih životinja s kitovima ( morski ljiljani, dagnje, ostrige). Procijeđenje suspendirane tvari iz vode osigurava takvim životinjama hranu. Sjedilački način života bio bi nemoguć za vodene stanovnike da nema dovoljne gustine okoliša.

Gustina destilovane vode na temperaturi od 4 0 C je jednaka 1 g/cm 3 . Gustina prirodne vode koji sadrže otopljene soli mogu biti i više, do 1,35 g/cm 3 .

Zbog velike gustine vode, pritisak uveliko raste sa dubinom. U prosjeku, na svakih 10 m dubine, pritisak se povećava za 1 atmosferu. Dubokomorske životinje su u stanju da izdrže pritisak koji je hiljadama puta veći od pritiska na kopnu (iverak, raža). Imaju posebne prilagodbe: oblik tijela spljošten s obje strane, masivne peraje. Gustoća vode otežava kretanje u njoj, pa životinje koje brzo plivaju moraju imati jake mišiće i aerodinamičan oblik tijela (delfini, morski psi, lignje, ribe).

Termalni način rada. Vodeni okoliš karakterizira manji toplinski dobitak, jer značajan dio se reflektuje, a isto tako značajan dio se troši na isparavanje. Voda ima veliki toplotni kapacitet. U skladu sa dinamikom kopnenih temperatura, temperature vode pokazuju manja kolebanja dnevnih i sezonskih temperatura. Stoga se vodeni stanovnici ne suočavaju s potrebom prilagođavanja jaki mrazevi ili 40 stepeni toplote. Samo u toplim izvorima temperatura vode može se približiti tački ključanja. Štaviše, rezervoari značajno izjednačavaju temperaturu u atmosferi priobalnih područja. U nedostatku ledene školjke, mora u hladnoj sezoni djeluju zagrijavajuće na susjedna kopna, a ljeti rashlađuju i vlažu.

Karakteristična karakteristika Vodeni okoliš je njegova pokretljivost, posebno u tekućim, brzim potocima i rijekama. Mora i okeani doživljavaju oseke i oseke, snažne struje i oluje. U jezerima se temperatura vode mijenja zbog temperature i vjetra. Promjene temperature u tekućim vodama prate njene promjene u okolnom zraku i imaju manju amplitudu.

U jezerima i ribnjacima umjerenih geografskih širina voda je jasno podijeljena u tri sloja:

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 donji (hipolimnion), u kojima se temperatura malo mijenja tokom cijele godine. Ljeti se najtopliji slojevi nalaze na površini, a najhladniji na dnu. Ovaj tip Raspodjela temperatura u rezervoaru sloj po sloj naziva se DIREKTNA STRATIFIKACIJA. Zimi, sa smanjenjem temperature, dolazi do OBRATNE STRATIFIKACIJE. Površinski sloj ima temperaturu blizu nule. Na dnu je temperatura oko 4 0 C. Dakle, temperatura raste sa dubinom. Kao rezultat toga dolazi do poremećaja vertikalne cirkulacije i počinje period privremene stagnacije – zimske STAGNACIJE.

Daljnjim povećanjem temperature gornji slojevi vode postaju manje gusti i više ne tonu - nastupa ljetna stagnacija. U jesen se površinske vode ponovo hlade na 4 0 C i potonu na dno, uzrokujući sekundarno miješanje vodenih masa uz izjednačavanje temperature.

Raspon temperatura vode u Svjetskom okeanu je 38° (od -2 do +36°C), u slatkovodnim tijelima - 26° (od -0,9 do +25°C). Sa dubinom, temperatura vode naglo opada. Do 50 m postoje dnevne temperaturne fluktuacije, do 400 m – sezonske, dublje postaje konstantno, pada na +1-3°C (na Arktiku je blizu 0°C).

Dakle, u vodi kao životnoj sredini, s jedne strane, postoji prilično značajna raznolikost temperaturnih uslova, as druge, termodinamičke karakteristike vodene sredine (visoka specifična toplota, visoka toplotna provodljivost, širenje pri smrzavanju) stvaraju povoljni uslovi za žive organizme.

Lagani način rada. Intenzitet svjetlosti u vodi znatno je oslabljen zbog njenog odbijanja od površine i apsorpcije od same vode. To uvelike utječe na razvoj fotosintetskih biljaka. Što je voda manje prozirna, to se više svjetlosti apsorbira. Prozirnost vode je ograničena mineralnim suspenzijama i planktonom. Smanjuje se brzim razvojem malih organizama ljeti, a u umjerenim i sjevernim geografskim širinama čak i zimi, nakon uspostavljanja ledenog pokrivača i prekrivanja snijegom na vrhu.

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 spektra se različito apsorbuju u vodi; crveni zraci se prvo apsorbuju. Sa dubinom postaje tamnija, a boja vode prvo postaje zelena, zatim plava, indigo i na kraju plavo-ljubičasta, pretvarajući se u potpuni mrak. Hidrobionti također mijenjaju boju u skladu s tim, prilagođavajući se ne samo sastavu svjetlosti, već i njegovom nedostatku - hromatskoj adaptaciji. U svijetlim zonama, u plitkim vodama, prevladavaju zelene alge (Chlorophyta) čiji hlorofil upija crvene zrake, s dubinom se zamjenjuju smeđim (Phaephyta), a zatim crvenim (Rhodophyta).

Svjetlost prodire samo do relativno male dubine, tako da biljni organizmi (fitobentos) mogu postojati samo u gornjim horizontima vodenog stupca. On velike dubine nema biljaka, a dubokomorske životinje žive u potpunom mraku, jedinstveno se prilagođavajući ovakvom načinu života.

Dnevno vrijeme je mnogo kraće (posebno u dubokim slojevima) nego na kopnu. Količina svjetlosti u gornjim slojevima rezervoara varira u zavisnosti od geografske širine područja i doba godine. Dakle, duge polarne noći uvelike ograničavaju vrijeme pogodno za fotosintezu na Arktiku i Antarktiku, a ledeni pokrivač otežava svjetlosti da dopre do svih zamrznutih vodenih tijela zimi.

Gas mod. Glavni plinovi u vodi su kisik i ugljični dioksid. Ostalo je od sekundarnog značaja (vodonik sulfid, metan).

Ograničena količina kisika jedna je od glavnih poteškoća u životu vodenih stanovnika. Ukupan sadržaj kiseonika u gornjim slojevima vode (kako se to zove?) je 6-8 ml/l ili u 21 puta niže nego u atmosferi (zapamtite brojke!).

Sadržaj kiseonika je obrnuto proporcionalan temperaturi. Kako temperatura i salinitet vode rastu, koncentracija kisika u njoj opada. U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama, može doći do nedostatka kisika zbog povećane potrošnje kisika. Dakle, u Svjetskom okeanu, dubine bogate životom od 50 do 1000 metara karakterizira naglo pogoršanje aeracije. Ona je 7-10 puta niža nego u površinskim vodama naseljenim fitoplanktonom. Uslovi u blizini dna rezervoara mogu biti bliski anaerobnim.

U vodenim tijelima ponekad može biti smrzava se– masovna smrt stanovnika zbog nedostatka kiseonika. Razlozi su stagnirajući uslovi u malim akumulacijama. Pokrivanje površine akumulacije ledom zimi, zagađivanje rezervoara, povećanje temperature vode. Kada je koncentracija kiseonika ispod 0,3-3,5 ml/l, život aeroba u vodi je nemoguć.

Ugljen-dioksid. Načini ulaska ugljičnog dioksida u vodu:

· Rastvaranje ugljenika sadržanog u vazduhu;

· disanje vodenih organizama;

· Razgradnja organskih ostataka;

· Oslobađanje od karbonata.

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

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

Osnovna svojstva vodene sredine.

Gustina vode je faktor koji određuje uslove za kretanje vodenih organizama i pritisak na različitim dubinama. Za destilovanu vodu, gustina je 1 g/cm 3 na 4 °C. Gustina prirodnih voda koje sadrže otopljene soli može biti veća, do 1,35 g/cm 3 . Pritisak raste sa dubinom u prosjeku za 1 × 10 5 Pa (1 atm) na svakih 10 m. Gustoća vode omogućava oslonac na nju, što je posebno važno za neskeletne oblike. Gustoća okoliša služi kao uvjet za plutanje u vodi, a mnogi vodeni organizmi su prilagođeni upravo ovom načinu života. Suspendirani organizmi koji plutaju u vodi spojeni su u posebnu ekološku grupu vodenih organizama - plankton(“planktos” – uzdizanje). Planktonom dominiraju jednoćelijske i kolonijalne alge, protozoe, meduze, sifonofori, ctenofori, pteropodi i mekušci kobilica, razni mali rakovi, ličinke pridnenih životinja, riblja jaja i mladice i mnogi drugi. Morske alge (fitoplankton) lebde u vodi pasivno, dok je većina planktonskih životinja sposobna za aktivno plivanje, ali u ograničenim granicama. Posebna vrsta planktona je ekološka grupa Neuston(“nein” - plivati) - stanovnici površinskog filma vode na granici sa vazdušno okruženje. Gustoća i viskoznost vode uvelike utiču na mogućnost aktivnog plivanja. Životinje sposobne za brzo plivanje i savladavanje jačine struja ujedinjene su u ekološku grupu nekton(“nektos” – plutajući).

Režim kiseonika. U vodi zasićenoj kiseonikom, njen sadržaj ne prelazi 10 ml po 1 litri, što je 21 puta manje nego u atmosferi. Zbog toga su uslovi disanja vodenih organizama značajno komplikovani. Kiseonik ulazi u vodu uglavnom fotosintetskom aktivnošću algi i difuzijom iz zraka. Stoga su gornji slojevi vodenog stupca po pravilu bogatiji ovim plinom od donjih. Kako temperatura i salinitet vode rastu, koncentracija kisika u njoj opada. U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama može se stvoriti oštar nedostatak O 2 zbog njegove povećane potrošnje. Uslovi u blizini dna rezervoara mogu biti bliski anaerobnim.

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

Režim soli. Održavanje ravnoteže vode u vodenim organizmima ima svoje specifičnosti. Ako je za kopnene životinje i biljke najvažnije osigurati tijelo vodom u uvjetima njenog manjka, onda za hidrobionte nije manje važno održavati određenu količinu vode u tijelu kada je u okolini ima viška. . Prekomjerne količine vode u stanicama dovode do promjena osmotskog tlaka i poremećaja najvažnijih vitalnih funkcija. Većina vodenih životinja poikilosmotički: osmotski pritisak u njihovom tijelu zavisi od saliniteta okolne vode. Stoga je glavni način da vodeni organizmi održavaju ravnotežu soli izbjegavanje staništa s neodgovarajućim salinitetom. Slatkovodni oblici ne mogu postojati u morima, a morski oblici ne mogu tolerisati desalinizaciju. Pripadaju kralježnjaci, viši rakovi, insekti i njihove ličinke koje žive u vodi homoiosmotički vrste, održavajući konstantan osmotski tlak u tijelu bez obzira na koncentraciju soli u vodi.

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

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

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

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

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

Oblik tijela. Većina hidrobionta ima aerodinamičan oblik tijela.