Le milieu aquatique de la plante. Le concept de milieu de vie

De quoi a-t-on besoin pour survivre ? Nourriture, eau, abri ? Les animaux ont besoin des mêmes choses et vivent dans un environnement qui peut leur fournir tout ce dont ils ont besoin. Chaque organisme a un habitat unique qui satisfait tous les besoins. Les animaux et les plantes vivant dans une certaine zone et partageant des ressources forment diverses communautés au sein desquelles les organismes occupent leur niche. Il existe trois habitats principaux : l'eau, l'air-sol et le sol.

Écosystème

Un écosystème est une zone dans laquelle tous les éléments vivants et non vivants de la nature interagissent et dépendent les uns des autres. L'habitat des organismes est le lieu qui abrite un être vivant. Cet environnement comprend tout les conditions nécessaires pour la survie. Pour un animal, cela signifie qu'il peut y trouver de la nourriture et un partenaire pour la reproduction et la procréation.

Pour une plante, un bon habitat doit fournir le bon mélange de lumière, d'air, d'eau et de sol. Par exemple, le figuier de barbarie, adapté aux sols sablonneux, aux climats secs et à la lumière du soleil, pousse bien dans les zones désertiques. Il ne pourrait pas survivre dans des endroits humides et frais avec beaucoup de précipitations.

Les principales composantes de l'habitat

Les principales composantes de l'habitat sont le logement, l'eau, la nourriture et l'espace. L'habitat, en règle générale, comprend tous ces éléments, mais dans la nature, un ou deux composants peuvent également être trouvés manquants. Par exemple, l'habitat d'un animal comme un puma fournit la bonne quantité de nourriture (cerfs, porcs-épics, lapins, rongeurs), d'eau (lac, rivière) et d'abris (arbres ou terriers). Cependant, ce grand prédateur n'a parfois pas assez d'espace, un endroit pour établir son propre territoire.

Espace

La quantité d'espace dont un organisme a besoin varie considérablement d'une espèce à l'autre. Par exemple, une simple fourmi n'a besoin que de quelques centimètres carrés, tandis qu'un seul gros animal, la panthère, a besoin d'un grand espace, qui peut être d'environ 455 kilomètres carrés, pour chasser et trouver un compagnon. Les plantes ont aussi besoin d'espace. Certains arbres atteignent plus de 4,5 mètres de diamètre et 100 mètres de hauteur. Ces plantes massives nécessitent plus d'espace que les arbres et arbustes ordinaires dans un parc urbain.

Aliments

La disponibilité de la nourriture est une partie essentielle de l'habitat d'un organisme particulier. Trop petit ou vice versa un grand nombre de la nourriture peut perturber l'habitat. En un sens, il est plus facile pour les plantes de trouver de la nourriture pour elles-mêmes, puisqu'elles sont elles-mêmes capables de créer leur propre nourriture grâce à la photosynthèse. Milieu aquatique l'habitation implique, en règle générale, la présence d'algues. Un nutriment comme le phosphore les aide à se propager.

Lorsqu'il y a une forte augmentation du phosphore dans un habitat d'eau douce, cela signifie une croissance rapide des algues, ce qu'on appelle la prolifération, qui rend l'eau verte, rouge ou brune. Les proliférations d'eau peuvent également absorber l'oxygène de l'eau, détruisant l'habitat d'organismes tels que les poissons et les plantes. Ainsi, l'excès nutriments car les algues peuvent affecter négativement toute la chaîne alimentaire la vie aquatique.

Eau

L'eau est essentielle à toutes les formes de vie. Presque tous les habitats doivent avoir une certaine forme d'approvisionnement en eau. Certains organismes ont besoin de beaucoup d'eau, tandis que d'autres en ont besoin de très peu. Par exemple, chameau à bosse peut rester sans eau assez longtemps. Les dromadaires (Afrique du Nord et péninsule arabique), qui n'ont qu'une seule bosse, peuvent parcourir 161 kilomètres sans boire une gorgée d'eau. Malgré l'accès rare à l'eau et le climat chaud et sec, ces animaux sont adaptés à de telles conditions d'habitat. D'autre part, il y a des plantes qui poussent mieux dans endroits humides comme les marécages et les marécages. L'habitat aquatique abrite une variété d'organismes.

Abri

Le corps a besoin d'un abri qui le protégera des prédateurs et des intempéries. Ces refuges pour animaux peuvent accueillir le plus différentes formes. Un seul arbre, par exemple, peut fournir un habitat sûr à de nombreux organismes. La chenille peut se cacher sous la partie au fond feuilles. Pour le champignon chaga, un endroit frais peut servir d'abri. zone humide près des racines des arbres. Le pygargue à tête blanche trouve sa maison sur la couronne, où il construit un nid et cherche de futures proies.

habitat aquatique

Les animaux qui utilisent l'eau comme habitat sont appelés animaux aquatiques. En fonction des nutriments et des composés chimiques dissous dans l'eau, la concentration de certains types de vie aquatique est trouvée. Par exemple, le hareng vit en milieu salé les eaux de la mer, tandis que le tilapia et le saumon vivent en eau douce.

Les plantes ont besoin d'humidité et de lumière solaire pour réaliser la photosynthèse. Ils puisent l'eau du sol par leurs racines. L'eau transporte les nutriments vers d'autres parties de la plante. Certaines plantes, comme les nénuphars, ont besoin de beaucoup d'eau, tandis que les cactus du désert peuvent passer des mois sans humidité vitale.

Les animaux ont aussi besoin d'eau. La plupart d'entre eux ont besoin de boire régulièrement pour éviter la déshydratation. Pour de nombreux animaux, l'habitat aquatique est leur maison. Par exemple, les grenouilles et les tortues utilisent sources d'eau pour pondre et se reproduire. Certains serpents et autres reptiles vivent dans l'eau. L'eau douce contient souvent beaucoup de nutriments dissous, sans lesquels les organismes aquatiques ne pourraient pas continuer leur existence.

Selon la majorité des auteurs étudiant l'émergence de la vie sur Terre, c'est le milieu aquatique qui a été le milieu évolutif primaire de la vie. Nous trouvons de nombreuses confirmations indirectes de cette position. Tout d'abord, la plupart des organismes ne sont pas capables d'une vie active sans que de l'eau pénètre dans le corps, ou du moins sans maintenir une certaine quantité de liquide à l'intérieur du corps. L'environnement interne de l'organisme, dans lequel se déroulent les principaux processus physiologiques, conserve évidemment encore les caractéristiques de l'environnement dans lequel s'est déroulée l'évolution des premiers organismes. Ainsi, la teneur en sel du sang humain (maintenue à un niveau relativement constant) est proche de celle de l'eau de mer. Les propriétés du milieu océanique aquatique ont largement déterminé l'évolution chimique et physique de toutes les formes de vie. La principale caractéristique distinctive de l'environnement aquatique est peut-être son conservatisme relatif. Par exemple, l'amplitude des fluctuations de température saisonnières ou quotidiennes dans le milieu aquatique est bien moindre que dans le sol-air. Le relief du fond, la différence des conditions à différentes profondeurs, la présence de récifs coralliens, etc. créer une variété de conditions dans le milieu aquatique. Les caractéristiques du milieu aquatique découlent des propriétés physico-chimiques de l'eau. Ainsi, la densité et la viscosité élevées de l'eau sont d'une grande importance écologique. La gravité spécifique de l'eau est proportionnelle à celle du corps des organismes vivants. La densité de l'eau est d'environ 1000 fois celle de l'air. Par conséquent, les organismes aquatiques (en particulier ceux qui se déplacent activement) font face à une grande force de résistance hydrodynamique. Pour cette raison, l'évolution de nombreux groupes d'animaux aquatiques est allée dans le sens de la formation d'une forme corporelle et de types de mouvements qui réduisent la traînée, ce qui entraîne une diminution de la consommation d'énergie pour la nage. Ainsi, une forme de corps profilée se retrouve chez les représentants de divers groupes d'organismes qui vivent dans l'eau - dauphins (mammifères), poissons osseux et cartilagineux. La forte densité de l'eau est aussi la raison pour laquelle les vibrations mécaniques (vibrations) se propagent bien dans le milieu aquatique. Cela a eu une grande importance dans l'évolution des organes des sens, l'orientation dans l'espace et la communication entre les habitants aquatiques. Quatre fois plus grande que dans l'air, la vitesse du son dans le milieu aquatique détermine la fréquence plus élevée des signaux d'écholocation. En raison de la forte densité du milieu aquatique, ses habitants sont privés de la connexion obligatoire avec le substrat, caractéristique des formes terrestres et associée aux forces de gravité. Il y a donc tout un groupe les organismes aquatiques(plantes et animaux), existant sans connexion obligatoire avec le fond ou un autre substrat, "flottant" dans la colonne d'eau. La conductivité électrique a ouvert la possibilité de la formation évolutive d'organes sensoriels électriques, de défense et d'attaque.

Question 7. Milieu de vie sol-air. L'environnement sol-air se caractérise par une grande variété de conditions de vie, de niches écologiques et d'organismes qui les habitent. Il convient de noter que les organismes jouent un rôle primordial dans la formation des conditions de l'environnement sol-air de la vie et, surtout, de la composition gazeuse de l'atmosphère. Presque tout l'oxygène de l'atmosphère terrestre est d'origine biogénique. Les principales caractéristiques de l'environnement sol-air sont une grande amplitude de changement facteurs environnementaux, inhomogénéité du milieu, action des forces de gravité, faible densité de l'air. Le complexe de facteurs physiographiques et climatiques inhérent à une certaine zone naturelle conduit à la formation évolutive d'adaptations morphophysiologiques des organismes à la vie dans ces conditions, une variété de formes de vie. La teneur élevée en oxygène dans l'atmosphère (environ 21%) détermine la possibilité de formation d'un niveau (d'énergie) élevé métabolisme. L'air atmosphérique est caractérisé par une humidité faible et variable. Cette circonstance a largement limité (restreint) les possibilités de maîtrise de l'environnement sol-air, et a également dirigé l'évolution du métabolisme eau-sel et la structure des organes respiratoires.

Question 8. Le sol comme milieu de vie . Le sol est le résultat des activités des organismes vivants. Les organismes vivant dans l'environnement sol-air ont conduit à l'émergence du sol en tant qu'habitat unique. Le sol est un système complexe qui comprend une phase solide (particules minérales), une phase liquide (humidité du sol) et une phase gazeuse. Le rapport de ces trois phases détermine les caractéristiques du sol en tant que milieu de vie. Une caractéristique importante du sol est également la présence d'une certaine quantité de matière organique. Il se forme à la suite de la mort d'organismes et fait partie de leurs excrétions (excrétions). Conditions environnement du sol les habitats déterminent des propriétés du sol telles que son aération (c'est-à-dire la saturation de l'air), son humidité (présence d'humidité), sa capacité calorifique et son régime thermique (variations de température quotidiennes, saisonnières et d'une année à l'autre). Le régime thermique, par rapport à l'environnement sol-air, est plus conservateur, surtout à grande profondeur. En général, le sol se caractérise par des conditions de vie assez stables. Les différences verticales sont également caractéristiques d'autres propriétés du sol, par exemple, la pénétration de la lumière dépend naturellement de la profondeur. De nombreux auteurs notent la position intermédiaire du milieu de vie sol entre les milieux aquatique et terrestre-air. Dans le sol, des organismes avec une respiration à la fois aquatique et aérienne sont possibles. Le gradient vertical de pénétration de la lumière dans le sol est encore plus prononcé que dans l'eau. Les micro-organismes se trouvent dans toute l'épaisseur du sol et les plantes (principalement les systèmes racinaires) sont associées aux horizons extérieurs. Les organismes du sol sont caractérisés par des organes et des types de mouvement spécifiques (membres fouisseurs chez les mammifères, capacité de modifier l'épaisseur du corps, présence de capsules céphaliques spécialisées chez certaines espèces); formes corporelles (arrondies, en forme de loup, en forme de ver); couvertures durables et flexibles; réduction des yeux et disparition des pigments. Parmi les habitants du sol, la saprophagie est largement développée - manger les cadavres d'autres animaux, les restes en décomposition, etc.

Selon les hypothèses modernes sur l'origine de la vie, il est généralement admis que le milieu primaire évolutif sur notre planète était précisément le milieu aquatique. La confirmation des déclarations acceptées est que la concentration dans notre sang d'oxygène, de calcium, de potassium, de sodium et de chlore est proche de celle de l'eau de mer.

habitat aquatique

Dans sa composition, outre mer océan, comprend toutes les rivières, lacs et eaux souterraines. Ces derniers, à leur tour, sont une source de nourriture pour les rivières, les lacs et les mers. Ainsi, le cycle de l'eau dans la nature est la force motrice de l'hydrosphère et une source importante d'eau douce sur terre.

Sur la base de ce qui précède, l'hydrosphère doit être divisée en:

• surface (l'hydrosphère de surface comprend les mers et les océans, les lacs, les rivières, les marécages, les glaciers, etc.) ;
• clandestinement.

La principale caractéristique de l'hydrosphère de surface est qu'elle ne forme pas une couche continue, mais qu'elle occupe en même temps une surface importante - 70,8% de la surface de la Terre.

La composition de l'hydrosphère souterraine est représentée par les eaux souterraines. Le volume total des réserves d'eau sur Terre est d'environ 1370 millions de km3, dont environ 94% sont concentrés dans l'océan, 4,12% dans les eaux souterraines, 1,65% dans les glaciers et moins de 0,02% de l'eau est contenue dans les lacs et les rivières.

Dans l'hydrosphère, en fonction des conditions de vie des organismes vivants, on distingue les zones suivantes:

• pélagiale - colonne d'eau et benthal - fond ;
• dans le benthal, en fonction de la profondeur, on distingue le sublittoral - la zone d'augmentation progressive de la profondeur jusqu'à 200 m;
• bathyal - pente inférieure;
• abyssal - lit océanique, jusqu'à 6 km de profondeur;
• ultraabyssal, représenté par les dépressions du lit océanique ;
• littoral, représentant le bord de la côte régulièrement inondé à marée haute et drainé à marée basse et sublittoral, représentant la partie de la côte humidifiée par les ressacs.

Selon le type d'habitat et de mode de vie, les organismes vivants habitant l'hydrosphère sont répartis dans les groupes suivants:

1. Pelagos - sont une collection d'organismes qui vivent dans la colonne d'eau. Parmi les pélagos, on distingue le plancton - un groupe d'organismes comprenant des plantes (phytoplancton) et des animaux (zooplancton), qui ne sont pas capables de mouvement indépendant dans la colonne d'eau et sont déplacés par les courants, ainsi que le necton - un groupe d'organismes vivants organismes capables de se déplacer indépendamment dans la colonne d'eau (poissons, crustacés, etc.).
2. benthos - un groupe d'organismes vivant sur le fond et dans le sol. À son tour, le benthos est divisé en phytobenthos, représenté par les algues et les plantes supérieures, et zoobenthos ( étoiles de mer, crustacés, mollusques, etc.).

Facteurs environnementaux dans les habitats aquatiques

Les principaux facteurs écologiques de l'habitat aquatique sont représentés par les courants et les vagues, agissant presque sans interruption. Ils sont capables d'avoir un effet indirect sur les organismes en modifiant la composition ionique de l'eau, sa minéralisation, qui à son tour contribue à modifier les concentrations en nutriments. Quant à l'impact direct des facteurs ci-dessus, ils contribuent à l'adaptation des organismes vivants au flux. Ainsi, par exemple, les poissons qui vivent dans des eaux calmes ont un corps aplati sur les côtés (daurade), tandis que dans les rapides, il est rond en coupe transversale (truite).

Étant un milieu assez dense, l'eau offre une résistance tangible au mouvement des organismes vivants qui l'habitent. C'est pourquoi la plupart des habitants de l'hydrosphère ont une silhouette élancée (poissons, dauphins, calmars, etc.).

Remarque 1

Il convient de noter que l'embryon humain dans les premières semaines de son développement ressemble à bien des égards à l'embryon de poisson et qu'à l'âge d'un mois et demi à deux mois, il acquiert les caractéristiques d'une personne. Tout cela témoigne de l'importance cruciale du milieu aquatique dans le développement de la vie.

HABITAT ET LEURS CARACTERISTIQUES

conditions de vie diverses sortes les organismes sont très divers. Selon l'endroit où vivent les représentants de diverses espèces, ils sont affectés par divers ensembles de facteurs environnementaux. Sur notre planète, il existe plusieurs milieux de vie principaux qui diffèrent grandement en termes de conditions d'existence :

habitat aquatique

· Environnement sol-air un habitat

Le sol comme habitat

Au cours du processus de développement historique, les organismes vivants ont maîtrisé quatre habitats. Le premier est l'eau. La vie est née et s'est développée dans l'eau pendant plusieurs millions d'années. La seconde - terre-air - sur terre et dans l'atmosphère, les plantes et les animaux sont apparus et se sont rapidement adaptés aux nouvelles conditions. Transformant progressivement la couche supérieure de la terre - la lithosphère, ils ont créé un troisième habitat - le sol, et sont eux-mêmes devenus le quatrième habitat.

Habitat aquatique - hydrosphère

L'eau couvre 71% de la superficie le globe et est de 1/800 du volume du terrain ou 1370 m 3. La majeure partie de l'eau est concentrée dans les mers et les océans - 94-98%, en glace polaire contient environ 1,2% d'eau et une très faible proportion - moins de 0,5%, dans les eaux douces des rivières, des lacs et des marécages. Ces rapports sont constants, bien que dans la nature, le cycle de l'eau continue sans cesse.

Environ 150 000 espèces d'animaux et 10 000 plantes vivent dans le milieu aquatique, soit seulement 7 et 8 % du nombre total d'espèces sur Terre, respectivement. Sur cette base, il a été conclu que l'évolution était beaucoup plus intense sur terre que dans l'eau.

Tous les habitants aquatiques, malgré les différences de mode de vie, doivent être adaptés aux principales caractéristiques de leur environnement. Ces fonctionnalités sont principalement propriétés physiques l'eau:

Densité

conductivité thermique,

Capacité à dissoudre les sels et les gaz

mouvement vertical de l'eau

Mode lumière

Concentration en ions hydrogène (niveau de pH)

Densité l'eau détermine sa force de flottabilité significative. Cela signifie que le poids des organismes est allégé dans l'eau et qu'il devient possible de mener une vie permanente dans la colonne d'eau sans couler au fond. Un ensemble de petites espèces qui ne sont pas capables de nager rapidement et qui sont en suspension dans l'eau s'appelle plancton.

Plancton(planctos - errant, planant) - une collection de plantes (phytoplancton : diatomées, algues vertes et bleu-vert (eau douce uniquement), flagellés végétaux, péridine, etc.) et de petits organismes animaux (zooplancton : petits crustacés, des plus grands - mollusques ptéropodes, méduses, cténophores, certains vers), vivant à différentes profondeurs, mais incapables de mouvement actif et de résistance aux courants.

Du fait de la forte densité du milieu et de la présence de plancton dans le milieu aquatique, une alimentation de type filtration est possible. Il est développé à la fois chez les animaux aquatiques nageurs (baleines) et sessiles ( lys de mer, moules, huîtres). Le filtrage des matières en suspension dans l'eau fournit de la nourriture à ces animaux. Un mode de vie sédentaire serait impossible pour les habitants aquatiques s'il n'y avait pas la densité suffisante de l'environnement.

La masse volumique de l'eau distillée à une température de 4 0 C est 1 g/cm3. Densité eaux naturelles contenant des sels dissous, peut être plus, jusqu'à 1,35 g/cm 3 .

En raison de la densité élevée de l'eau, la pression augmente avec la profondeur. En moyenne, pour chaque 10 m de profondeur, la pression augmente de 1 atmosphère. Les animaux des grands fonds sont capables de supporter une pression des milliers de fois supérieure à celle des animaux terrestres (flet, raies pastenagues). Ils ont des adaptations particulières : une forme de corps aplatie des deux côtés, des nageoires massives. La densité de l'eau rend les déplacements difficiles, c'est pourquoi les animaux qui nagent rapidement doivent avoir des muscles puissants et une silhouette élancée (dauphins, requins, calamars, poissons).

Régime thermique. Le milieu aquatique se caractérise par un apport de chaleur plus faible, car une partie importante de celle-ci est réfléchie et une partie tout aussi importante est dépensée en évaporation. L'eau a une grande capacité calorifique. Conformément à la dynamique des températures terrestres, la température de l'eau a moins de fluctuations dans les températures quotidiennes et saisonnières. Par conséquent, les habitants aquatiques ne sont pas confrontés à la nécessité de s'adapter à fortes gelées ou 40 degrés de chaleur. Ce n'est que dans les sources chaudes que la température de l'eau peut approcher du point d'ébullition. De plus, les masses d'eau égalisent considérablement l'évolution des températures dans l'atmosphère des zones côtières. En l'absence de coquille de glace, la mer pendant la saison froide a un effet de réchauffement sur les terres adjacentes, en été, elle a un effet de refroidissement et d'hydratation.

caractéristique de l'environnement aquatique est sa mobilité, en particulier dans les cours d'eau et les rivières à débit rapide. Dans les mers et les océans, on observe des flux et reflux, des courants puissants et des tempêtes. Dans les lacs, la température de l'eau se déplace sous l'influence de la température et du vent. Le changement de température dans les eaux courantes suit ses changements dans l'air ambiant et se caractérise par une plus petite amplitude.

Dans les lacs et les étangs des latitudes tempérées, l'eau est clairement divisée en trois couches :

Pendant les périodes de stagnation, trois couches se distinguent clairement: la couche supérieure (épilimnion) avec les fluctuations saisonnières les plus fortes de la température de l'eau, la couche intermédiaire (métalimnion ou thermocline), dans laquelle il y a un saut brusque de température, et la couche proche du fond couche (hypolimnion), dans laquelle la température change peu au cours de l'année. En été, les couches les plus chaudes se situent en surface, et les plus froides en bas. Ce type la distribution couche par couche des températures dans un réservoir est appelée STRATIFICATION DIRECTE. En hiver, avec une baisse de température, une STRATIFICATION INVERSE se produit. La couche superficielle a une température proche de zéro. Au fond, la température est d'environ 4 0 C. Ainsi, la température augmente avec la profondeur. En conséquence, la circulation verticale est perturbée et une période de stagnation temporaire s'installe - la STAGNATION hivernale.

Avec une nouvelle augmentation de la température, les couches d'eau supérieures deviennent moins denses et ne tombent plus - la stagnation estivale s'installe. En automne, les eaux de surface se refroidissent à nouveau jusqu'à 4 0 C et coulent au fond, provoquant un mélange secondaire des masses d'eau avec égalisation de la température.

La plage de température de l'eau dans l'océan mondial est de 38° (de -2 à +36°C), en eau douce - 26° (de -0,9 à +25°C). La température de l'eau baisse fortement avec la profondeur. Jusqu'à 50 m, il y a des fluctuations quotidiennes de température, jusqu'à 400 m - saisonnières, plus profondes, elles deviennent constantes, tombant à + 1-3 ° С (dans l'Arctique, elles sont proches de 0 ° С).

Ainsi, dans l'eau en tant que milieu vivant, d'une part, il existe une variété assez importante de conditions de température, et d'autre part, les caractéristiques thermodynamiques du milieu aquatique (chaleur spécifique élevée, conductivité thermique élevée, dilatation lors de la congélation) créer des conditions favorables pour les organismes vivants..

Mode lumière. L'intensité de la lumière dans l'eau est fortement atténuée en raison de sa réflexion par la surface et de son absorption par l'eau elle-même. Cela affecte grandement le développement des plantes photosynthétiques. Moins l'eau est transparente, plus la lumière est absorbée. La transparence de l'eau est limitée par les suspensions minérales et le plancton. Il diminue avec le développement rapide de petits organismes en été, et sous les latitudes tempérées et septentrionales, il diminue également en hiver, après l'établissement d'une couverture de glace et sa couverture de neige d'en haut.

Dans les océans, où l'eau est très transparente, 1% du rayonnement lumineux pénètre jusqu'à une profondeur de 140 m, et dans les petits lacs à une profondeur de 2 m, seuls des dixièmes de pour cent pénètrent. Des rayons Différents composants les spectres sont absorbés différemment dans l'eau, les rayons rouges sont absorbés en premier. Elle s'assombrit avec la profondeur, et la couleur de l'eau devient d'abord verte, puis bleue, bleue et enfin bleu-violet, se transformant en obscurité totale. En conséquence, les hydrobiontes changent également de couleur, s'adaptant non seulement à la composition de la lumière, mais également à son manque d'adaptation chromatique. Dans les zones claires, dans les eaux peu profondes, prédominent les algues vertes (Chlorophyta), dont la chlorophylle absorbe les rayons rouges, avec la profondeur elles sont remplacées par des brunes (Phaephyta) puis rouges (Rhodophyta).

La lumière ne pénètre qu'à une profondeur relativement faible, de sorte que les organismes végétaux (phytobenthos) ne peuvent exister que dans les horizons supérieurs de la colonne d'eau. Sur le grandes profondeurs il n'y a pas de plantes et les animaux des grands fonds vivent dans l'obscurité totale, s'adaptant particulièrement à un tel mode de vie.

Les heures de clarté sont beaucoup plus courtes (en particulier dans les couches profondes) que sur terre. La quantité de lumière dans les couches supérieures des plans d'eau varie à la fois de la latitude de la région et de la période de l'année. Ainsi, les longues nuits polaires limitent considérablement le temps propice à la photosynthèse dans l'Arctique et l'Antarctique, et la couverture de glace empêche la lumière d'atteindre tous les plans d'eau gelés en hiver.

Mode gaz. Les principaux gaz présents dans l'eau sont l'oxygène et le dioxyde de carbone. Le reste est d'importance secondaire (sulfure d'hydrogène, méthane).

Une quantité limitée d'oxygène est l'une des principales difficultés de la vie des habitants aquatiques. La teneur totale en oxygène dans les couches supérieures de l'eau (comment s'appelle-t-elle ?) est 6-8 ml/litre ou dans 21 fois moins que dans l'atmosphère (rappelez-vous les chiffres!).

La teneur en oxygène est inversement proportionnelle à la température. Avec une augmentation de la température et de la salinité de l'eau, la concentration d'oxygène dans celle-ci diminue. Dans les couches fortement peuplées d'animaux et de bactéries, une carence en oxygène peut être créée en raison de sa consommation accrue. Ainsi, dans l'océan mondial, les profondeurs riches en vie de 50 à 1000 mètres se caractérisent par une forte dégradation de l'aération. Elle est 7 à 10 fois plus faible que dans les eaux de surface habitées par le phytoplancton. Près du fond des plans d'eau, les conditions peuvent être proches de l'anaérobie.

Dans les réservoirs, il peut parfois y avoir se fige- mort massive d'habitants par manque d'oxygène. Les raisons sont le régime stagnant dans les petits réservoirs. Glace recouvrant la surface d'un réservoir en hiver, pollution d'un réservoir, augmentation de la température de l'eau. À une concentration d'oxygène inférieure à 0,3-3,5 ml/l, la vie des aérobies dans l'eau est impossible.

Gaz carbonique. Comment le dioxyde de carbone pénètre dans l'eau :

Dissolution du carbone contenu dans l'air ;

Respiration des organismes aquatiques ;

Décomposition des résidus organiques ;

dégagement de carbonates.

Les habitants du milieu aquatique ont reçu un nom commun en écologie hydrobiontes. Ils habitent les océans, les eaux continentales et les eaux souterraines. Dans tout réservoir, les zones peuvent être distinguées en fonction des conditions.

Dans l'océan et ses mers constitutives, on distingue principalement deux zones écologiques : la colonne d'eau - pélagique et le bas benthal. Les habitants des profondeurs abyssales et ultra-abyssales vivent dans l'obscurité, à température constante et à une pression énorme. Toute la population du fond de l'océan a été nommée benthos.

Propriétés fondamentales du milieu aquatique.

Densité de l'eau est un facteur qui détermine les conditions de déplacement des organismes aquatiques et la pression à différentes profondeurs. Pour l'eau distillée, la masse volumique est de 1 g/cm3 à 4°C. La densité des eaux naturelles contenant des sels dissous peut être plus élevée, jusqu'à 1,35 g/cm 3 . La pression augmente avec la profondeur d'environ 1 x 10 5 Pa (1 atm) tous les 10 m en moyenne.La densité de l'eau permet de s'appuyer dessus, ce qui est particulièrement important pour les formes non squelettiques. La densité du milieu sert de condition pour planer dans l'eau, et de nombreux hydrobiontes sont précisément adaptés à ce mode de vie. Les organismes en suspension flottant dans l'eau sont combinés dans un groupe écologique spécial d'hydrobiontes - plancton("planktos" - planant). Le plancton est dominé par des algues unicellulaires et coloniales, des protozoaires, des méduses, des siphonophores, des cténophores, des mollusques ailés et carénés, divers petits crustacés, des larves d'animaux de fond, des œufs et des alevins de poissons, et bien d'autres. Algue (phytoplancton) planer passivement dans l'eau, alors que la plupart des animaux planctoniques sont capables de nager activement, mais dans une mesure limitée .. Un type particulier de plancton est le groupe écologique neuston("nein" - nager) - les habitants du film superficiel d'eau à la frontière avec environnement aérien. La densité et la viscosité de l'eau affectent grandement la possibilité de nager activement. Les animaux capables de nager rapidement et de surmonter la force des courants sont regroupés en un groupe écologique. necton("nektos" - flottant).

Mode oxygène. Dans une eau saturée en oxygène, sa teneur ne dépasse pas 10 ml pour 1 litre, soit 21 fois moins que dans l'atmosphère. Par conséquent, les conditions de respiration des hydrobiontes sont beaucoup plus compliquées. L'oxygène pénètre dans l'eau principalement en raison de l'activité photosynthétique des algues et de la diffusion à partir de l'air. Par conséquent, les couches supérieures de la colonne d'eau sont généralement plus riches en ce gaz que les couches inférieures. Avec une augmentation de la température et de la salinité de l'eau, la concentration d'oxygène dans celle-ci diminue. Dans les couches fortement peuplées d'animaux et de bactéries, une forte carence en O 2 peut être créée en raison de sa consommation accrue. Près du fond des plans d'eau, les conditions peuvent être proches de l'anaérobie.

Parmi les habitants aquatiques, de nombreuses espèces peuvent tolérer de grandes fluctuations de la teneur en oxygène de l'eau, jusqu'à son absence presque totale. (euryoxybiontes - "oxy" - oxygène, "biote" - habitant). Ceux-ci incluent, par exemple, les gastéropodes. Parmi les poissons, la carpe, la tanche, le carassin peut supporter une très faible saturation de l'eau en oxygène. Cependant, un certain nombre de types sténoxybionte- ils ne peuvent exister qu'avec une saturation en eau suffisamment élevée en oxygène (truite arc-en-ciel, truite, vairon).

Mode sel. Le maintien de l'équilibre hydrique des hydrobiontes a ses propres spécificités. Si pour les animaux et les plantes terrestres, il est plus important de fournir de l'eau au corps dans des conditions de carence, alors pour les hydrobiontes, il n'est pas moins important de maintenir une certaine quantité d'eau dans le corps lorsqu'elle est en excès dans l'environnement. Une quantité excessive d'eau dans les cellules entraîne une modification de leur pression osmotique et une violation des fonctions vitales les plus importantes. La plupart de la vie aquatique poïkilosmotique : la pression osmotique dans leur corps dépend de la salinité de l'eau environnante. Par conséquent, le principal moyen pour les organismes aquatiques de maintenir leur équilibre salin est d'éviter les habitats dont la salinité est inappropriée. Les formes d'eau douce ne peuvent pas exister dans les mers, les formes marines ne peuvent pas tolérer le dessalement. Les vertébrés, les écrevisses supérieures, les insectes et leurs larves vivant dans l'eau appartiennent à homoiosmotique espèces, en maintenant une pression osmotique constante dans le corps, quelle que soit la concentration de sels dans l'eau.

Mode lumière. Il y a beaucoup moins de lumière dans l'eau que dans l'air. Une partie des rayons incidents à la surface du réservoir est réfléchie dans l'air. La réflexion est d'autant plus forte que la position du Soleil est basse, donc la journée sous l'eau est plus courte que sur terre. Dans les profondeurs sombres de l'océan, les organismes utilisent la lumière émise par les êtres vivants comme source d'informations visuelles. La lueur d'un organisme vivant s'appelle bioluminescence. Les réactions utilisées pour générer de la lumière sont variées. Mais dans tous les cas, il s'agit de l'oxydation de composés organiques complexes (luciférines) à l'aide de catalyseurs protéiques (luciférase).

Moyens d'orientation des animaux dans le milieu aquatique. Vivre constamment dans le crépuscule ou l'obscurité limite considérablement les possibilités orientation visuelle hydrobiontes. En relation avec l'atténuation rapide des rayons lumineux dans l'eau, même les propriétaires d'organes de vision bien développés ne s'orientent avec leur aide qu'à courte distance.

Le son se propage plus rapidement dans l'eau que dans l'air. L'orientation sonore est généralement mieux développée chez les hydrobiontes que visuelle. Certaines espèces captent même des vibrations de très basse fréquence (infrasons) , surgissant lorsque le rythme des vagues change, et descend à l'avance avant la tempête des couches superficielles vers les plus profondes (par exemple, les méduses). De nombreux habitants des plans d'eau - mammifères, poissons, mollusques, crustacés - émettent eux-mêmes des sons. Un certain nombre d'hydrobiontes recherchent de la nourriture et naviguent en utilisant écholocation– perception des ondes sonores réfléchies (cétacés). Beaucoup perçoivent des impulsions électriques réfléchies , produisant des décharges de fréquences différentes lors de la nage. Un certain nombre de poissons utilisent également des champs électriques pour se défendre et attaquer (raie électrique, anguille électrique, etc.).

Pour l'orientation en profondeur perception de la pression hydrostatique. Elle est réalisée à l'aide de statocystes, de chambres à gaz et d'autres organes.

La filtration comme type d'aliment. De nombreux organismes aquatiques ont une nature particulière de nutrition - il s'agit du tamisage ou de la sédimentation de particules d'origine organique en suspension dans l'eau et de nombreux petits organismes.

Forme du corps. La plupart des hydrobiontes ont une forme de corps profilée.