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.) ;
• sous la terre.

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 se divise en phytobenthos, représenté par les algues et les plantes supérieures, et en zoobenthos (étoiles de mer, crustacés, mollusques, etc.).

Facteurs environnementaux dans les habitats aquatiques

Principal facteurs environnementaux dans Environnement aquatique les habitats sont représentés par les courants et les vagues, agissant presque sans arrêt. 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 une modification des concentrations 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.

Milieu de la vie aquatique

D'un point de vue écologique, le milieu est constitué d'organismes et de phénomènes naturels avec lesquels l'organisme est en relations directes ou indirectes. L'habitat est une partie de la nature qui entoure les organismes vivants (individu, population, communauté) et a un certain impact sur eux.

Sur notre planète, les organismes vivants ont maîtrisé quatre habitats principaux : aquatique, terrestre-air, sol et organisme (c'est-à-dire formé par les organismes vivants eux-mêmes).

Milieu de la vie aquatique

Le milieu aquatique de la vie est le plus ancien. L'eau assure la circulation du métabolisme dans le corps et le fonctionnement normal du corps dans son ensemble. Certains organismes vivent dans l'eau, d'autres se sont adaptés à un manque constant d'humidité. La teneur moyenne en eau des cellules de la plupart des organismes vivants est d'environ 70 %.

Propriétés spécifiques de l'eau en tant qu'habitat

Une caractéristique du milieu aquatique est sa densité élevée, qui est 800 fois supérieure à la densité du milieu aérien. Dans l'eau distillée, par exemple, elle est de 1 g/cm3. Avec une augmentation de la salinité, la densité augmente et peut atteindre 1,35 g/cm 3 . Tous les organismes aquatiques subissent une haute pression, augmentant de 1 atmosphère pour chaque 10 m de profondeur. Certains d'entre eux, comme la baudroie, les céphalopodes, les crustacés, étoiles de mer et d'autres, vivent sur grandes profondeursà une pression de 400...500 atm.

La densité de l'eau permet de s'appuyer dessus, ce qui est important pour les formes non squelettiques. les organismes aquatiques.

Le biote des écosystèmes aquatiques est également affecté par les facteurs suivants :

1. concentration d'oxygène dissous ;

2. température de l'eau ;

3. transparence, caractérisée par une variation relative de l'intensité du flux lumineux avec la profondeur ;

4. la salinité, c'est-à-dire le pourcentage (en poids) de sels dissous dans l'eau, principalement NaCl, KC1 et MgS0 4 ;

5. la disponibilité des nutriments, principalement des composés d'azote et de phosphore chimiquement liés.

Le régime d'oxygène du milieu aquatique est spécifique. Il y a 21 fois moins d'oxygène dans l'eau que dans l'atmosphère. La teneur en oxygène de l'eau diminue avec l'augmentation de la température, de la salinité et de la profondeur, mais augmente avec l'augmentation de la vitesse d'écoulement. Parmi les hydrobiontes, il existe de nombreuses espèces appartenant aux euryoxybiontes, c'est-à-dire des organismes qui peuvent tolérer une faible teneur en oxygène dans l'eau (par exemple, certains types de mollusques, carpes, carassins, tanches et autres).

Les sténoxybiontes, comme la truite, les larves d'éphémères et autres, ne peuvent exister qu'à une saturation suffisamment élevée de l'eau en oxygène (7...11 cm 3 /l), et sont donc des bioindicateurs de ce facteur.

Le manque d'oxygène dans l'eau entraîne des morts catastrophiques (hiver et été), accompagnées de la mort d'organismes aquatiques.

Le régime de température du milieu aquatique se caractérise par une relative stabilité par rapport aux autres milieux. Dans les masses d'eau douce des latitudes tempérées, la température des couches superficielles varie de 0,9 °C à 25 °C, c'est-à-dire l'amplitude des changements de température est inférieure à 26 °C (sauf pour les sources thermiques, où la température peut atteindre 140 °C). À une profondeur dans les masses d'eau douce, la température est constamment égale à 4 ... 5 ° C.

Le régime lumineux du milieu aquatique diffère sensiblement de celui du milieu sol-air. Il y a peu de lumière dans l'eau, car elle est partiellement réfléchie par la surface et partiellement absorbée lors du passage dans la colonne d'eau. Le passage de la lumière est également entravé par des particules en suspension dans l'eau. Dans les réservoirs profonds, à cet égard, trois zones sont distinguées: la lumière, le crépuscule et la zone des ténèbres éternelles.

Selon le degré d'éclairement, on distingue les zones suivantes :

zone littorale (colonne d'eau où la lumière du soleil atteint le fond) ;

zone limnique (colonne d'eau à une profondeur où seulement 1% de la lumière du soleil pénètre et où la photosynthèse s'estompe);

zone euphotique (toute la colonne d'eau éclairée, y compris les zones littorale et limnique) ;

zone profonde (fond et colonne d'eau où la lumière du soleil ne pénètre pas).

En ce qui concerne l'eau, les groupes écologiques suivants sont distingués parmi les organismes vivants : les hygrophiles (qui aiment l'humidité), les xérophiles (qui aiment la sécheresse) et les mésophiles (groupe intermédiaire). En particulier, parmi les plantes, on distingue les hygrophytes, les mésophytes et les xérophytes.

Les hygrophytes sont des plantes des habitats humides qui ne tolèrent pas le manque d'eau. Ceux-ci incluent, par exemple: potamot, nénuphar, roseau.

Plantes xérophytes des habitats secs, capables de tolérer la surchauffe et la déshydratation. Il y a des succulentes et des sclérophytes. Les succulentes sont des plantes xérophytes avec des feuilles succulentes et charnues (par exemple, l'aloès) ou des tiges (par exemple, des cactus) dans lesquelles se développent des tissus de stockage d'eau. Les sclérophytes sont des plantes xérophytes à pousses dures, grâce auxquelles, avec un déficit hydrique, elles ne présentent pas de schéma de flétrissement externe (par exemple, herbe à plumes, saxaul).

Mésophytes de plantes d'habitats modérément humides; groupe intermédiaire entre les hydrophytes et les xérophytes.

Environ 150 000 espèces d'animaux vivent dans le milieu aquatique (ce qui représente environ 7 % de leur nombre total) et 10 000 espèces végétales (ce qui représente environ 8 % de leur nombre total). Les organismes qui vivent dans l'eau sont appelés hydrobiontes.

Les organismes aquatiques selon le type d'habitat et le mode de vie sont combinés dans les groupes écologiques suivants.

Le plancton est un organisme en suspension flottant dans l'eau, se déplaçant passivement en raison du courant. On distingue le phytoplancton (algues unicellulaires) et le zooplancton (animaux unicellulaires, crustacés, méduses, etc.). Un type particulier de plancton est le groupe écologique neuston - les habitants du film superficiel d'eau à la frontière avec l'air (par exemple, les marcheurs d'eau, les punaises de lit et autres).

Nekton Animaux se déplaçant activement dans l'eau (poissons, amphibiens, céphalopodes, tortues, cétacés, etc.). La nage active des hydrobiontes unis dans ce groupe environnemental dépend directement de la densité de l'eau. Un mouvement rapide dans la colonne d'eau n'est possible qu'en présence d'une silhouette profilée et de muscles très développés.

Le benthos est un organisme vivant sur le fond et dans le sol, il se divise en phytobenthos (algues attachées et plantes supérieures) et zoobenthos (crustacés, mollusques, étoiles de mer, etc.).

Environnement aquatique appelons un tel environnement dans lequel l'eau joue un rôle important en tant qu'environnement externe. L'eau recouvre environ 71% de la surface le globe:

• 98% - eau salée,
• 2% - glace des régions polaires.
• ~0,45% rivières, lacs, marécages, sources, eau douce souterraine, etc.

Environ 150 000 espèces animales vivent dans l'eau - environ 7% des espèces actuellement connues et 10 000 végétales - 8%. La plus grande diversité d'espèces dans les mers tropicales et subtropicales à une profondeur ne dépassant pas 200 à 500 m.

Les caractéristiques de l'habitat aquatique sont les suivantes.

1. Mobilité de l'eau : flux et reflux, courants marins, mouvement des vagues, etc. ;
2. La densité du milieu et sa viscosité. La densité de l'eau est 800 fois la densité de l'air. L'eau douce a sa densité maximale à 4°C. En moyenne, dans la colonne d'eau, pour chaque 10 m de profondeur, la pression augmente de 1 atmosphère. La densité de l'eau permet aux organismes vivants d'en dépendre, ce qui est particulièrement important pour les formes non squelettiques. Le support de l'eau sert de condition pour planer dans l'eau;
3. La présence de tension superficielle, à la suite de laquelle un film mince se forme, est le résultat de l'attraction de molécules liquides. Ceci est utilisé pour le mouvement des invertébrés aquatiques (marcheurs d'eau, fileuses), glissant le long de la surface de l'eau uniquement en pliant l'eau, formant un ménisque concave ;
4. Le facteur température se caractérise par un apport de chaleur plus faible, relativement constant, les habitants de l'eau sont des sténothermes, la pollution thermique est très dangereuse. Une partie de l'énergie thermique entrant à la surface de l'eau est réfléchie, une partie va à l'évaporation.

Dans les lacs et les étangs, selon la température, on distingue trois couches d'eau :

• le supérieur est l'épilimnion, dont la température subit de fortes fluctuations saisonnières et quotidiennes;
• milieu, métalimnion, couche de saut de température, où forte baisse températures;
• haute mer (près du fond) - hypolimnion, où la température varie légèrement tout au long de l'année.

Les caractéristiques thermodynamiques du milieu, telles que la chaleur spécifique élevée, la conductivité thermique élevée et la dilatation pendant la congélation (dans ce cas, la glace ne se forme que par le haut et la majeure partie de l'eau ne gèle pas) créent conditions favorables pour les organismes vivants.

Acidité du milieu facteur important affectant souvent la distribution des organismes. Dans les plans d'eau douce, l'acidité connaît souvent des fluctuations importantes au cours de la journée. L'eau de mer est plus alcaline et ses fluctuations sont moins importantes. Le pH diminue avec la profondeur. Les masses d'eau avec un pH de 3,7 à 4, 7 sont acides, 6,95 à 7,3 sont neutres, plus de 7,8 sont alcalines.

Majorité poisson d'eau douce supporte un pH de 5 à 9.

Régime lumineux et transparence de l'eau dépend de la quantité totale de lumière solaire tombant sur la surface de l'eau. Une partie est réfléchie, une partie est absorbée par la colonne d'eau. Avec la profondeur, la composition spectrale de l'eau change, puisque des vagues de longueurs différentes sont absorbées différemment par l'eau.

Selon le général minéralisation les eaux sont divisées en :

• frais - jusqu'à 1 g / l;
• saumâtre - 1 - 25 g / l;
• salinité de la mer - 26 - 50 g / l;
• saumures – plus de 50 g/l.

La salinité est le facteur limitant.

Mode gaz déterminé principalement par les concentrations d'oxygène et de dioxyde de carbone. En plus d'eux, du sulfure d'hydrogène, du méthane, etc. sont présents dans l'eau.

La teneur en oxygène de l'eau est le facteur limitant. Le dioxyde de carbone pénètre dans l'eau à la suite de la dissolution de l'air, à la suite de la respiration des organismes aquatiques, de la décomposition des résidus organiques et de la libération des carbonates. Il est plus soluble dans l'eau que l'oxygène. La teneur en dioxyde de carbone dans l'eau est 700 fois supérieure à celle de l'air. L'eau de mer est le principal réservoir de dioxyde de carbone de la planète.

Le dioxyde de carbone participe à la formation des formations squelettiques calcaires des invertébrés, assure la photosynthèse plantes aquatiques.

Dans l'habitat aquatique, on distingue 3 groupes écologiques d'organismes :

• Nekton - un ensemble d'animaux nageant librement qui n'ont aucun lien avec le fond du réservoir - poissons, calmars, cétacés. Représenté par de grands animaux capables de parcourir de longues distances et de vaincre la résistance de l'eau. Ils ont une silhouette profilée et des organes de mouvement bien développés. La vitesse de déplacement des calmars est de 50 km / h, les voiliers - 100-150 km / h, l'espadon - 130 km / h.
• Le plancton est un ensemble d'organismes pélagiques qui n'ont pas la capacité de se déplacer activement. En règle générale, ce sont de petits animaux qui sont portés par les courants. Le plancton est subdivisé en zooplancton, phytoplancton et bactéries aquatiques.
• Neuston - organismes qui habitent le film superficiel de l'eau à la frontière avec l'air. En règle générale, ce sont des organismes au stade de développement larvaire. En vieillissant, ils quittent la couche superficielle qui leur sert de refuge et se déplacent pour vivre dans d'autres couches. L'hyponeuston comprend de grands invertébrés, des larves et des alevins de poissons.

Un groupe spécial d'organismes aquatiques sont animaux des grands fonds. Ils sont généralement aveugles ou ont des yeux télescopiques, des récepteurs tactiles très développés, sont colorés en rouge ou incolores, n'ont pas de vessie natatoire, ont généralement une forme bizarre, de grandes bouches, des organes lumineux, des ventres qui s'étirent, tout ce qui contribue à l'absorption des aliments dans le foncé. Leur diversité est associée à la stabilité des écosystèmes sur une longue durée historique, ce qui a permis la préservation d'espèces anciennes.

Par mobilité Tous les hydrobiontes sont divisés en:

• sédentaire;
• immobile;
• mobile.

Par façon de manger subdivisé en :

• autotrophes;
• hétérotrophes.

Par tailles allumé : micro ; macro ; méso.

Caractéristiques de l'adaptation des animaux au milieu aquatique .

Le necton et le plancton ont des adaptations qui augmentent la flottabilité, tandis que le benthos a des adaptations à un mode de vie au fond.

Anatomique et morphologique:

1. Dans de petites formes vivant dans la colonne d'eau - réduction du squelette, formation de cavités dans les formations squelettiques, coquillages (radiolaires, rhizopodes).
2. La présence d'une grande quantité d'eau dans les tissus - méduse.
3. Accumulation de gouttelettes de graisse dans le corps (nocturnes, radiolaires), grandes accumulations de graisse - crustacés, poissons, cétacés.
4. La présence de vessies natatoires remplies de gaz chez les poissons.
5. Le développement des cavités d'air.
6. Augmentation de la surface corporelle dans le plancton.
7. L'emplacement du trou de respiration. Par exemple, chez les dauphins dans la partie pariétale de la tête, qui permet de respirer sans ralentir son mouvement.
8. Utilisation de la tension superficielle de l'eau pour le mouvement - marcheurs d'eau, coléoptères tourbillonnants.
9. Nage active à l'aide de cils (chaussure d'infusoire, infusoire-trompette), de flagelles (vert d'euglène), de flexion du corps (lamproies, myxines, anguilles), en jet grâce à l'énergie du jet éjecté (céphalopodes, nautile), mouvement à l'aide de pseudopodes (sarcode), membres nageurs spécialisés (ailerons de poissons, nageoires de mammifères).
10. Forme corporelle profilée chez les nageurs actifs.
11. Couvrir le corps de mucus pour réduire la friction.
12. Certains poissons sont capables de voler (poisson volant, cale-ventre) à une distance allant jusqu'à 400 m.
13. Trouvé uniquement dans le milieu aquatique immobile, menant attaché animaux de vie : hydroïdes, polypes coralliens, lys de mer, bivalves, etc. Ils ont une forme de corps ramifié, des branchies bien développées, une légère flottabilité.
14. Les grands fonds ont des caractéristiques spécifiques qui ont été mentionnées précédemment.
15. Dispositifs en forme de corps qui se déguisent en objets environnementaux (poisson syngnathe, hippocampe, poisson feuille, poisson scorpion).
16. La présence de la ligne médiane chez les poissons est un organe spécialisé pour le milieu aquatique.

Physiologique.

1. Mécanisme complexe du métabolisme eau-sel. La présence d'organes spéciaux pour éliminer l'excès d'eau: vacuoles pulsantes, organes excréteurs.
2. Élimination des sels de les organismes marinsà travers les filaments branchiaux.
3. L'appareil buccal de type filtrant (coelentérés, mollusques, lancette, échinodermes, crustacés). Ils jouent un rôle important dans l'épuration des plans d'eau.
4. La capacité de capter les sons (avant l'échographie). Capacité d'écholocalisation.
5. La capacité de produire de l'électricité ( raie électrique, anguille électrique).
6. La présence de chimiorécepteurs développés.

Comportemental.

1. Mouvements verticaux (quotidiens, pour le frai, la chasse).
2. Mouvements horizontaux (frai, hivernage, alimentation).
3. Capacité à construire (araignée argentée, pieuvres, larve de caddis).
4. Le comportement spécifique des habitants des plans d'eau en voie d'assèchement, capables de supporter de longues périodes sans eau en état d'hypobiose (baisse de vitalité).

Les conditions environnementales des eaux douces diffèrent fortement de celles des eaux marines et se caractérisent principalement par la diversité et une large gamme de fluctuations. Contrairement à l'océan mondial, dont toutes les parties communiquent entre elles et représentent dans leur ensemble un seul bassin, les plans d'eau douce sont isolés. Il peut n'y avoir aucun lien direct entre les animaux qui les habitent, comme on l'observe par exemple entre bassins fluviaux et bassins versants isolés. Uniquement associé à l'eau douce amphibiens e) Néanmoins, la faune d'eau douce vient de la mer et l'introduction d'animaux de la mer dans les rivières et les lacs se poursuit à ce jour.

Pour toutes les différences dans les bassins d'eau douce, ils sont caractérisés par des facteurs environnementaux communs qui affectent la distribution des organismes vivants en eux. Ce sont principalement la chimie, la température, la présence ou l'absence de mouvement de l'eau. Contrairement à la mer, dans les masses d'eau douce, la pression ne joue pratiquement pas un grand rôle.

Un facteur essentiel pour l'eau douce est la dureté de l'eau (teneur en calcaire). Ainsi, les éponges, les bryozoaires et certaines écrevisses ne vivent qu'en eau douce.

La teneur en humus, ainsi que la quantité d'oxygène dissous dans l'eau, sont également importantes pour les animaux d'eau douce. Les réservoirs d'humus (rivières forestières, marécages) sont généralement pauvres en vie, ils contiennent non seulement des poissons et des mollusques, mais aussi des larves de moustiques.

Régime de température réservoirs continentaux est déterminé par la latitude de la région et son climat. De plus, des sauts de température brusques peuvent être observés dans le même réservoir. Ainsi, la plupart des habitants eaux intérieures fait référence aux organismes eurythermes.

Lumière en eau douce en raison de leur eau principalement peu profonde, il ne joue pas un rôle particulier. Il pénètre généralement jusqu'au fond et provoque le développement d'une riche végétation aquatique. Le dernier livre un grand nombre de l'oxygène et sert de base alimentaire aux animaux herbivores. Ce n'est que dans les lacs profonds comme le Baïkal qu'il existe une véritable zone aphotique.

Des facteurs mécaniques dans les bassins d'eau douce, en l'absence de flux et reflux et d'affaiblissement des vagues, sont très importants courants. Les animaux d'eau douce sont très sensibles à la vitesse de déplacement de l'eau et, à cet égard, sont divisés en habitants des eaux courantes - rhéophiles et amoureux des eaux stagnantes - limnophiles.

L'eau en tant qu'habitat a un certain nombre propriétés spécifiques tels que haute densité, fortes chutes de pression, teneur en oxygène relativement faible, forte absorption rayons de soleil Les réservoirs et leurs sections individuelles diffèrent en outre par le régime salin, la vitesse des mouvements horizontaux (courants) et la teneur en particules en suspension. Pour la vie des organismes benthiques, les propriétés du sol, le mode de décomposition des résidus organiques, etc. sont importants. Par conséquent, parallèlement aux adaptations les propriétés générales du milieu aquatique, ses habitants doivent également être adaptés à une variété de conditions particulières. Les habitants du milieu aquatique reçus en écologie Nom commun hydrobiontes. Ils habitent les océans, les eaux continentales et les eaux souterraines. Dans tout réservoir, les zones peuvent être distinguées en fonction des conditions.

Considérez les propriétés de base de l'eau en tant qu'habitat.

Densité de l'eau - c'est un facteur qui détermine les conditions de déplacement des organismes aquatiques et la pression à différentes profondeurs. 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 101,3 kPa (1 atm) en moyenne tous les 10 m.

Dans le cadre d'un changement brusque de pression dans les masses d'eau, les hydrobiontes sont généralement plus facilement tolérés que les organismes terrestres par les changements de pression. Certaines espèces, réparties à différentes profondeurs, supportent des pressions de plusieurs à plusieurs centaines d'atmosphères. Par exemple, les holothuries du genre Elpidia habitent la zone allant de la zone côtière à la zone des plus grandes profondeurs océaniques, 6-11 km. Cependant, la plupart des habitants des mers et des océans vivent à une certaine profondeur.

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 comprend des algues unicellulaires et coloniales, des protozoaires, des méduses, divers petits crustacés, des larves d'animaux de fond, des œufs et des alevins de poissons, et bien d'autres.

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). Les représentants du nekton sont les poissons, les calmars, les dauphins. Un mouvement rapide dans la colonne d'eau n'est possible qu'en présence d'une silhouette profilée et de muscles très développés.

1. 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.

La respiration des hydrobiontes s'effectue soit à travers la surface du corps, soit à travers des organes spécialisés - branchies, poumons, trachée. Dans ce cas, les couvertures peuvent servir d'organe respiratoire supplémentaire. Par exemple, les loches consomment en moyenne jusqu'à 63 % d'oxygène par la peau. De nombreux animaux sédentaires et inactifs renouvellent l'eau qui les entoure, soit en créant son courant dirigé, soit par des mouvements oscillatoires contribuant à son brassage. bivalvesà cette fin, les cils tapissant les parois de la cavité du manteau servent; crustacés - le travail des jambes abdominales ou thoraciques. Les sangsues, les larves de moustiques qui sonnent (vers de sang) balancent le corps en se penchant hors du sol.

Les mammifères qui sont passés au cours du processus de développement évolutif d'un mode de vie terrestre à un mode de vie aquatique, par exemple les pinnipèdes, les cétacés, les coléoptères aquatiques, les larves de moustiques, conservent généralement type atmosphérique respiration et donc besoin de contact avec l'air.

Le manque d'oxygène dans l'eau conduit parfois à des phénomènes catastrophiques - la mort, accompagnée de la mort de nombreux organismes aquatiques. Les gelées hivernales sont souvent causées par la formation de glace à la surface des plans d'eau et la fin du contact avec l'air; été - par une augmentation de la température de l'eau et une diminution de la solubilité de l'oxygène en conséquence.

• 2. Mode sel. Le maintien de l'équilibre hydrique des hydrobiontes a ses propres spécificités. Si pour les animaux et les plantes terrestres, il est très important de fournir de l'eau au corps dans des conditions de carence, alors pour les organismes aquatiques, il n'est pas moins important de maintenir une certaine quantité d'eau dans le corps lorsqu'elle est en excès. 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. Par conséquent, les formes d'eau douce ne peuvent pas exister dans les mers, les marines ne peuvent pas tolérer le dessalement. Si la salinité de l'eau est sujette à changement, les animaux se déplacent à la recherche d'un environnement favorable.
• 3. Régime de température les masses d'eau, comme on l'a déjà noté, est plus stable que sur terre. L'amplitude des fluctuations annuelles de température dans les couches supérieures de l'océan ne dépasse pas 10-15 °С, dans les masses d'eau continentales - 30-35 °С. Les couches d'eau profondes sont caractérisées par une température constante. Dans les eaux équatoriales température annuelle moyenne couches de surface + 26-27 ° С, en polaire - environ 0 ° С et moins. Dans les sources terrestres chaudes, la température de l'eau peut approcher +100 ° C, et dans les geysers sous-marins à haute pression Au fond de l'océan, une température de +380 °C a été enregistrée. Mais verticalement régime de température Il est diversifié, par exemple, des fluctuations de température saisonnières apparaissent dans les couches supérieures et le régime thermique est constant dans les couches inférieures.
• 4. 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 se réfléchit dans environnement aérien. 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. La diminution rapide de la quantité de lumière avec la profondeur est due à son absorption par l'eau. Rayons avec longueur différente les ondes sont absorbées différemment : les rouges disparaissent près de la surface, tandis que les bleu-vert pénètrent beaucoup plus profondément. Cela affecte la couleur des hydrobiontes, par exemple, avec la profondeur, la couleur des algues change : algues vertes, brunes et rouges, spécialisées dans la capture de la lumière avec différentes longueurs d'onde. La couleur des animaux change avec la profondeur de la même manière. De nombreux organismes profonds n'ont pas de pigments.

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.

Ainsi, les propriétés de l'environnement déterminent en grande partie les modes d'adaptation de ses habitants, leur mode de vie et leurs modes d'utilisation des ressources, créant des chaînes de dépendances de cause à effet. Ainsi, la densité élevée de l'eau rend possible l'existence du plancton, et la présence d'organismes flottant dans l'eau est une condition préalable au développement d'un type de nutrition par filtration, dans lequel un mode de vie sédentaire des animaux est également possible. En conséquence, un puissant mécanisme d'auto-épuration des masses d'eau d'importance biosphérique se forme. Elle implique un grand nombre d'hydrobiontes, tant benthiques (vivant au sol et dans le sol du fond des plans d'eau) que pélagiques (plantes ou animaux vivant dans la colonne d'eau ou en surface), des protozoaires unicellulaires aux vertébrés. Par exemple, seuls les copépodes marins planctoniques (Calanus) sont capables de filtrer les eaux de tout l'océan mondial en quelques années ; environ 1,37 milliard de km3. La perturbation de l'activité des filtreurs par diverses influences anthropiques constitue une menace sérieuse pour le maintien de la pureté des eaux.

Questions et tâches pour la maîtrise de soi

• 1. Énumérez les principales propriétés de l'habitat aquatique.
• 2. Expliquez comment la densité de l'eau détermine la forme des animaux capables de nager rapidement.
• 3. Nommez la raison des blocages.
• 4. Quel phénomène est appelé "bioluminescence" ? Connaissez-vous des organismes vivants qui ont cette propriété ?
• 5. Quel rôle écologique jouent les filtreurs ?

introduction

Sur notre planète, les organismes vivants ont maîtrisé quatre habitats. Le milieu aquatique a été le premier dans lequel la vie est apparue et s'est propagée. Ce n'est qu'alors que les organismes maîtrisèrent le système sol-air, créèrent et peuplèrent le sol, et devinrent eux-mêmes le quatrième environnement spécifique la vie. L'eau en tant qu'habitat a un certain nombre de propriétés spécifiques, telles qu'une densité élevée, de fortes chutes de pression, une faible teneur en oxygène et une forte absorption de la lumière solaire. De plus, les masses d'eau et leurs sections individuelles diffèrent par le régime salin, la vitesse du courant et la teneur en particules en suspension. Pour certains organismes, les propriétés du sol, le mode de décomposition des résidus organiques, etc. sont également importants. Par conséquent, en plus des adaptations aux propriétés générales du milieu aquatique, ses habitants doivent également être adaptés à une variété de conditions particulières.

L'eau est un milieu beaucoup plus dense que l'air. De ce fait, il exerce une certaine pression sur les organismes qui y vivent et a en même temps la capacité de supporter des corps, selon la loi d'Archimède, selon laquelle tout corps dans l'eau perd autant de poids que l'eau déplacée par cela pèse - il pèse.

Tous les habitants du milieu aquatique ont reçu en écologie le nom général d'hydrobiontes.

Les hydrobiontes habitent l'océan mondial, les masses d'eau continentales et les eaux souterraines.

caractéristiques générales Environnement aquatique

L'hydrosphère en tant que milieu de vie aquatique occupe environ 71% de la superficie et 1/800 du volume du globe. La majeure partie de l'eau, plus de 94 %, est concentrée dans les mers et les océans. Dans les eaux douces des rivières et des lacs, la quantité d'eau ne dépasse pas 0,016% du volume total d'eau douce. Ces rapports sont constants, bien que dans la nature, le cycle de l'eau continue sans cesse (Figure 1).

Figure 1 - Le cycle de l'eau dans la nature

organisme d'adaptation au milieu aquatique

Dans l'océan avec ses mers constitutives, deux régions écologiques se distinguent principalement: la colonne d'eau - le pélagique et le fond - le benthal. Selon la profondeur, le benthal est divisé en zone sublittorale - la zone de diminution douce des terres jusqu'à une profondeur de 200 m, le bathyal - la région d'une pente raide et la zone abyssale - le fond océanique avec une profondeur moyenne de 3 à 6 km. Les régions benthiques plus profondes correspondant aux dépressions du lit océanique (6-10 km) sont appelées ultra-abyssales. Le bord de la côte, inondé lors des marées hautes, s'appelle le littoral. La partie de la côte au-dessus du niveau des marées, humidifiée par les embruns, est appelée le superlittoral (Figure 2).

Les eaux libres des océans sont également divisées en zones verticales correspondant aux zones benthiques : épipéligiale, bathypéligiale, abyssopégiale.

Environ 150 000 espèces animales, soit environ 7 % de leur nombre total, et 10 000 espèces végétales (8 %) vivent dans le milieu aquatique.

La part des rivières, des lacs et des marécages, comme indiqué précédemment, est insignifiante par rapport aux mers et aux océans. Cependant, ils créent un approvisionnement en eau douce nécessaire aux plantes, aux animaux et aux humains.

Une 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, l'eau se déplace sous l'influence de la température et du vent.

L'eau est un milieu tout à fait unique à bien des égards.La molécule d'eau, qui se compose de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, est remarquablement stable. L'eau est le seul composé de ce type qui existe simultanément à l'état gazeux, liquide et solide.

L'eau n'est pas seulement une source de vie pour tous les animaux et plantes sur Terre, mais c'est aussi un habitat pour beaucoup d'entre eux. Ceux-ci comprennent, par exemple, de nombreuses espèces de poissons, dont les carassins qui peuplent les rivières et les lacs de la région, ainsi que poissons d'aquarium dans nos maisons. Comme vous pouvez le voir, ils se sentent bien parmi les plantes aquatiques. Les poissons respirent avec des branchies, extrayant l'oxygène de l'eau. Certaines espèces de poissons, comme les macropodes, respirent air atmosphérique, de sorte qu'ils remontent périodiquement à la surface.

L'eau est l'habitat de nombreuses plantes et animaux aquatiques. Certains d'entre eux passent toute leur vie dans l'eau, tandis que d'autres ne sont dans le milieu aquatique qu'au début de leur vie. Cela peut être vu en visitant un petit étang ou un marécage. Dans l'élément eau, vous pouvez trouver les plus petits représentants - des organismes unicellulaires, qui nécessitent un microscope pour être pris en compte. Ceux-ci comprennent de nombreuses algues et bactéries. Leur nombre se mesure en millions par millimètre cube d'eau.

Figure 1 - Zonalité verticale de la mer (d'après A.S. Konstantinov, 1967)

L'eau complètement purifiée n'existe que dans des conditions de laboratoire. Quelconque eau naturel contient de nombreuses substances différentes. Dans "l'eau brute", il s'agit principalement du système dit protecteur ou complexe d'acide carbonique, composé de sel d'acide carbonique, de carbonate et de bicarbonate. Ce facteur vous permet de déterminer le type d'eau acide, neutre ou basique - en fonction de sa valeur de pH, ce qui, d'un point de vue chimique, signifie la proportion d'ions hydrogène contenus dans l'eau. L'eau neutre a un pH = 7, les valeurs inférieures indiquent hyperacidité l'eau, et plus, qu'il est alcalin. Dans les zones calcaires, l'eau des lacs et des rivières a généralement des valeurs de pH élevées par rapport aux plans d'eau dans les endroits où la teneur en calcaire du sol est négligeable.

Si l'eau des lacs et des rivières est considérée comme douce, alors eau de mer appelé salé ou saumâtre. Il existe de nombreux types intermédiaires entre l'eau douce et l'eau salée.