Az élet keletkezésére vonatkozó modern hipotézisek szerint általánosan elfogadott, hogy bolygónkon az evolúciós elsődleges környezet pontosan a vízi környezet volt. Az elfogadott állítások megerősítése, hogy vérünk oxigén-, kalcium-, kálium-, nátrium- és klórkoncentrációja közel van az óceánvízéhez.

vízi élőhely

Összetételében amellett tengeri óceán, magában foglalja az összes folyót, tavat és a talajvizet. Ez utóbbiak viszont a folyók, tavak és tengerek táplálékforrásai. Így a természetben zajló víz körforgása a hidroszféra mozgatórugója és fontos édesvízforrás a szárazföldön.

A fentiek alapján a hidroszférát a következőkre kell osztani:

• felszín (a felszíni hidroszféra magában foglalja a tengereket és óceánokat, tavakat, folyókat, mocsarakat, gleccsereket stb.);
• föld alatt.

A felszíni hidroszféra fő jellemzője, hogy nem alkot összefüggő réteget, ugyanakkor jelentős területet - a Föld felszínének 70,8%-át - foglal el.

A föld alatti hidroszféra összetételét a talajvíz képviseli. A Földön található vízkészletek teljes mennyisége körülbelül 1370 millió km3, amelynek körülbelül 94%-a az óceánban, 4,12%-a a talajvízben, 1,65%-a a gleccserekben koncentrálódik, és a víznek kevesebb mint 0,02%-a található tavakban és folyókban.

A hidroszférában az élő szervezetek életkörülményei alapján a következő zónákat különböztetjük meg:

• pelagiális - vízoszlop és benthal - fenék;
• a benthalban, a mélységtől függően, megkülönböztetik a szublitorált - a mélység fokozatos növekedésének területe 200 m-ig;
• batyal - alsó lejtő;
• mélység - óceáni meder, legfeljebb 6 km mély;
• ultraabyssal, amelyet az óceáni meder mélyedései képviselnek;
• littorális, amely a part szélét jelöli, amelyet dagály idején rendszeresen elönt, és apály miatt lecsapol, és szublitorális, amely a part szörfcseppek által nedvesített részét képviseli.

Az élőhely típusa és életmódja szerint a hidroszférában élő élőlények a következő csoportokba sorolhatók:

1. Pelagos - a vízoszlopban élő szervezetek gyűjteménye. A pelagók közül megkülönböztetik a planktont - olyan organizmuscsoportot, amely növényeket (fitoplankton) és állatokat (zooplankton) foglal magában, amelyek nem képesek önálló mozgásra a vízoszlopban, és amelyeket az áramlatok mozgatnak, valamint a nekton - az élővilág csoportja. a vízoszlopban önálló mozgásra képes élőlények (halak, kagylók stb.).
2. bentosz - a fenéken és a talajban élő szervezetek csoportja. A bentosz viszont fel van osztva fitobentoszra, amelyet algák és magasabb rendű növények képviselnek, valamint zoobentoszra (tengeri csillagok, rákfélék, puhatestűek stb.).

Környezeti tényezők a vízi élőhelyeken

Fő környezeti tényezők ban ben vízi környezet az élőhelyeket az áramlatok és a hullámok képviselik, amelyek szinte megállás nélkül hatnak. Képesek közvetett hatást gyakorolni az élőlényekre azáltal, hogy megváltoztatják a víz ionösszetételét, mineralizációját, ami viszont hozzájárul a koncentráció változásához. tápanyagok. Ami a fenti tényezők közvetlen hatását illeti, ezek hozzájárulnak az élő szervezetek áramláshoz való alkalmazkodásához. Így például a nyugodt vizekben élő halak teste oldalról lapított (keszeg), míg a gyorsaknál kerek keresztmetszetű (pisztráng).

Mivel meglehetősen sűrű közeg, a víz kézzelfogható ellenállást biztosít a benne lakó élő szervezetek mozgásával szemben. Éppen ezért a hidroszféra lakóinak többsége áramvonalas testalkatú (halak, delfinek, tintahal stb.).

Megjegyzés 1

Érdemes megjegyezni, hogy az emberi embrió fejlődésének első heteiben sok tekintetben hasonlít a hal embriójára, és csak másfél-két hónapos korban szerzi meg az emberre jellemző vonásokat. Mindez a vízi környezet döntő fontosságáról tanúskodik az élet kialakulásában.

Vízi élővilág

Ökológiai szempontból a környezet természetes testek és jelenségek, amelyekkel a szervezet közvetlen vagy közvetett kapcsolatban áll. Az élőhely a természet olyan része, amely körülveszi az élő szervezeteket (egyed, populáció, közösség), és bizonyos hatást gyakorol rájuk.

Bolygónkon az élő szervezetek négy fő élőhelyet sajátítottak el: vízi, szárazföldi-levegő, talaj és szervezeti (azaz maguk az élő szervezetek alkotják).

Vízi élővilág

Az élet vízi környezete a legősibb. A víz biztosítja az anyagcsere áramlását a szervezetben és a szervezet egészének normális működését. Egyes szervezetek vízben élnek, mások az állandó nedvességhiányhoz alkalmazkodtak. A legtöbb élő szervezet sejtjeinek átlagos víztartalma körülbelül 70%.

A víz, mint élőhely sajátos tulajdonságai

A vízi környezetre jellemző a nagy sűrűség, amely 800-szor nagyobb, mint a levegő környezet sűrűsége. Desztillált vízben például 1 g/cm3. A sótartalom növekedésével a sűrűség nő, és elérheti az 1,35 g/cm 3 -t. Minden vízi szervezet nagy nyomást tapasztal, amely 1 atmoszférával növekszik minden 10 méteres mélységben. Némelyikük, például ördöghalak, lábasfejűek, rákfélék, tengeri csillagokés mások éljenek tovább nagy mélységek 400...500 atm nyomáson.

A víz sűrűsége lehetővé teszi a rátámaszkodást, ami fontos a nem csontvázas formáknál. vízi élőlények.

A vízi ökoszisztémák biontját a következő tényezők is befolyásolják:

1. oldott oxigén koncentrációja;

2. víz hőmérséklete;

3. átlátszóság, amelyet a fényáram intenzitásának a mélységgel való relatív változása jellemez;

4. sótartalom, azaz a vízben oldott sók, főleg NaCl, KC1 és MgS0 4 százalékos (tömeg) aránya;

5. a tápanyagok, elsősorban a kémiailag kötött nitrogén- és foszforvegyületek elérhetősége.

A vízi környezet oxigénrendszere sajátos. A vízben 21-szer kevesebb oxigén van, mint a légkörben. A víz oxigéntartalma a hőmérséklet, a sótartalom, a mélység növekedésével csökken, de az áramlási sebesség növekedésével nő. A hidrobiontok között számos faj található az eurioxibiontokhoz, vagyis olyan élőlényekhez, amelyek elviselik a víz alacsony oxigéntartalmát (például puhatestűek, pontyok, kárászok, csukák és mások).

A sztenoxibionták, mint például a pisztráng, a májusi lárvák és mások, csak kellően magas oxigéntelítettség mellett létezhetnek (7...11 cm 3 /l), ezért ennek a faktornak a bioindikátorai.

A víz oxigénhiánya katasztrofális halálozáshoz vezet (télen és nyáron), amit a vízi élőlények elpusztulnak.

A vízi környezet hőmérsékleti rendszerét a többi környezethez képest viszonylagos stabilitás jellemzi. A mérsékelt övi édesvíztestekben a felszíni rétegek hőmérséklete 0,9 °C és 25 °C között mozog, i.e. a hőmérsékletváltozások amplitúdója 26 °C-on belül van (kivéve a hőforrásokat, ahol a hőmérséklet elérheti a 140 °C-ot). Az édesvízi testek mélységében a hőmérséklet állandóan 4 ... 5 ° C.

A vízi környezet fényviszonya jelentősen eltér a talaj-levegő környezetétől. A vízben kevés a fény, mivel a vízoszlopon áthaladva részben visszaverődik a felszínről, részben elnyelődik. A fény átjutását a vízben lebegő részecskék is akadályozzák. A mély tározókban ezzel összefüggésben három zónát különböztetnek meg: a fényt, az alkonyat és az örök sötétség zónáját.

A megvilágítás mértéke szerint a következő zónákat különböztetjük meg:

part menti zóna (vízoszlop, ahol a napfény eléri az alját);

limnikus zóna (olyan mélységű vízoszlop, ahol a napfénynek csak 1%-a hatol be, és ahol a fotoszintézis elhalványul);

eufotikus zóna (a teljes megvilágított vízoszlop, beleértve a part menti és a limnikus zónát is);

mély zóna (fenék és vízoszlop, ahol a napfény nem hatol be).

A vízzel kapcsolatban a következő ökológiai csoportokat különböztetjük meg az élő szervezetek között: higrofilek (nedvességkedvelő), xerofilek (szárazkedvelő) és mezofilek (köztes csoport). A növények közül különösen a higrofiták, a mezofiták és a xerofiták különböztethetők meg.

A higrofiták nedves élőhelyek növényei, amelyek nem tolerálják a vízhiányt. Ilyenek például: tavifű, tavirózsa, nád.

Xerophytes száraz élőhelyek növényei, képesek elviselni a túlmelegedést és a kiszáradást. Vannak pozsgások és szklerofiták. A pozsgás növények zamatos, húsos levelekkel (például aloe) vagy szárral (például kaktuszok) rendelkező xerofita növények, amelyekben víztároló szövet fejlődik ki. A szklerofiták kemény hajtású xerofita növények, amelyeknek köszönhetően vízhiány esetén nincs külső hervadási mintázata (például tollfű, szaxaul).

Mérsékelten nedves élőhelyek növényeinek mezofitái; köztes csoport a hidrofiták és a xerofiták között.

Körülbelül 150 000 állatfaj él a vízi környezetben (ez összlétszámuk körülbelül 7%-a) és 10 000 növényfaj (ami összlétszámuk körülbelül 8%-a). A vízben élő szervezeteket hidrobiontoknak nevezzük.

A vízi élőlényeket élőhelyük és életmódjuk szerint a következő ökológiai csoportokba soroljuk.

A plankton a vízben lebegő, az áramlás hatására passzívan mozgó, lebegő organizmusok. Vannak fitoplanktonok (egysejtű algák) és zooplanktonok (egysejtű állatok, rákfélék, medúzák stb.). A planktonok különleges fajtája a neuston ökológiai csoport - a víz felszíni filmjének lakói a levegő határán (például vízi lépegetők, poloskák és mások).

Nekton A vízben aktívan mozgó állatok (halak, kétéltűek, lábasfejűek, teknősök, cetek stb.). Ebben egyesült a hidrobionták aktív úszása környezetvédelmi csoport közvetlenül függ a víz sűrűségétől. A gyors mozgás a vízoszlopban csak áramvonalas testforma és fejlett izomzat esetén lehetséges.

A bentosz a fenéken és a talajban élő szervezetek, fitobentoszra (tapadó algák és magasabb rendű növények) és zoobentoszra (rákfélék, puhatestűek, tengeri csillagok stb.) oszlik.

Vízi környezet nevezzük azt a környezetet, amelyben a víz külső környezetként fontos szerepet játszik. Víz borítja a felszín körülbelül 71%-át a földgömb:

• 98% - sós víz,
• 2% - a sarki régiók jege.
• ~0,45% folyók, tavak, mocsarak, források, földalatti édesvíz stb.

Körülbelül 150 000 állatfaj él a vízben - a jelenleg ismert 7%-a és 10 000 növényfaj - 8%. A fajok legnagyobb változatossága a trópusi, szubtrópusi tengerekben, legfeljebb 200-500 m mélységben.

A vízi élőhely jellemző tulajdonságai a következők.

1. A víz mozgékonysága: apályok és áramlások, tengeri áramlatok, hullámmozgás stb.;
2. A közeg sűrűsége és viszkozitása. A víz sűrűsége 800-szorosa a levegő sűrűségének. Az édesvíz maximális sűrűsége 4°C-on van. Átlagosan a vízoszlopban minden 10 m mélység után a nyomás 1 atmoszférával növekszik. A víz sűrűsége lehetővé teszi az élő szervezetek számára, hogy támaszkodjanak rá, ami különösen fontos a nem csontvázas formák esetében. A víz alátámasztása a vízben való szárnyalás feltétele;
3. A felületi feszültség jelenléte, amelynek eredményeként vékony film képződik, a folyékony molekulák vonzása eredménye. Ezt a vízi gerinctelenek (vízi lépegetők, fonók) mozgásra használják, a víz felszínén csak a víz meghajlításával csúsznak, homorú meniszkuszt képezve;
4. A hőmérsékleti tényezőt kisebb hőbeáramlás jellemzi, viszonylag állandó, a víz lakói stenotermek, a hőszennyezés nagyon veszélyes. A víz felszínére jutó hőenergia egy része visszaverődik, egy része elpárolog.

A tavakban és tavakban a hőmérséklettől függően három vízréteget különböztetnek meg:

• a felső az epilimnion, amelynek hőmérséklete éles szezonális és napi ingadozásokat tapasztal;
• középső, metalimnion, hőmérsékletugrás réteg, hol éles esés hőmérsékletek;
• mélytengeri (közel-fenék) - hypolimnion, ahol a hőmérséklet enyhén változik egész évben.

A közeg termodinamikai jellemzői, mint a nagy fajhő, a nagy hővezető képesség és a fagyás közbeni tágulás (ebben az esetben csak felülről képződik jég, és a víz nagy része nem fagy át) kedvező feltételek az élő szervezetek számára.

A környezet savassága fontos tényező gyakran befolyásolja az élőlények eloszlását. Az édesvízi testekben a savasság gyakran jelentős ingadozásokat tapasztal a nap folyamán. A tengervíz lúgosabb, ingadozása kevésbé jelentős. A pH a mélységgel csökken. A 3,7-4, 7 pH-jú víztestek savasak, 6,95-7,3 semlegesek, 7,8-nál több lúgosak.

Többség édesvízi hal ellenáll az 5 és 9 közötti pH-nak.

Fényrendszer és vízátlátszóság a vízfelszínre eső teljes napfény mennyiségétől függ. Ennek egy része visszaverődik, egy részét elnyeli a vízoszlop. A mélységgel a víz spektrális összetétele megváltozik, mivel a különböző hosszúságú hullámokat a víz különböző módon nyeli el.

A tábornok szerint mineralizáció a vizek a következőkre oszlanak:

• friss - legfeljebb 1 g / l;
• brakk - 1 - 25 g / l;
• tengeri sótartalom - 26-50 g / l;
• sóoldatok – több mint 50 g/l.

A sótartalom a korlátozó tényező.

Gáz üzemmód elsősorban az oxigén és a szén-dioxid koncentrációja határozza meg. Rajtuk kívül a vízben hidrogén-szulfid, metán stb.

A víz oxigéntartalma a korlátozó tényező. A szén-dioxid a levegőből való kioldódás, a vízi élőlények légzése, a szerves maradványok lebomlása és a karbonátokból történő felszabadulás eredményeként kerül a vízbe. Vízben jobban oldódik, mint oxigénben. A víz szén-dioxid-tartalma 700-szor nagyobb, mint a levegőben. A tengervíz a bolygó fő szén-dioxid-tározója.

A szén-dioxid részt vesz a gerinctelen állatok meszes vázképződményeinek kialakításában, fotoszintézist biztosít vízi növények.

A vízi élőhelyeken a szervezetek 3 ökológiai csoportját különböztetik meg:

• Nekton - szabadon úszó állatok halmaza, amelyeknek nincs kapcsolata a tározó aljával - halak, tintahalak, cetek. Nagy állatok képviselik, amelyek képesek átkelni nagy távolságokat és leküzdeni a víz ellenállását. Áramvonalas testalkattal és jól fejlett mozgásszervekkel rendelkeznek. A tintahalak mozgási sebessége 50 km / h, a vitorlások - 100-150 km / h, a kardhal - 130 km / h.
• A plankton nyílt tengeri élőlények gyűjteménye, amelyek nem képesek aktívan mozogni. Általában ezek kis állatok, amelyeket az áramlatok hordoznak. A plankton zooplanktonra, fitoplanktonra és vízi baktériumokra oszlik.
• Neuston - élőlények, amelyek a víz felszíni filmrétegében élnek a levegő határán. Általában ezek a szervezetek a lárva fejlődési szakaszában. Érésük során elhagyják a menedékként szolgáló felszíni réteget, és más rétegekbe költöznek. A hyponeuston nagy gerinctelen állatokat, lárvákat és halivadékokat tartalmaz.

A vízi élőlények egy speciális csoportja mélytengeri állatok. Általában vakok vagy teleszkópos szeműek, erősen fejlett tapintóreceptorokkal rendelkeznek, vörös vagy színtelen színűek, nincs úszóhólyagjuk, általában bizarr alakúak, nagy szájuk, világító szerveik, nyúló hasuk, minden, ami hozzájárul a táplálék felszívódásához sötét. Sokféleségük az ökoszisztémák hosszú történelmi időn keresztüli stabilitásához kapcsolódik, amely lehetővé tette az ősi fajok megőrzését.

A mobilitás szerint Az összes hidrobiont a következőkre oszlik:

• ülő;
• mozdulatlan;
• Mobil.

Által étkezési mód felosztva:

• autotrófok;
• heterotrófok.

Által méretek on: mikro; makró; mezo.

Az állatok vízi környezethez való alkalmazkodásának jellemzői .

A nektonnak és a planktonnak vannak olyan alkalmazkodásai, amelyek növelik a felhajtóerőt, míg a bentoszoknak a fenék életmódjához.

Anatómiai és morfológiai:

1. A vízoszlopban élő kis formákban - a váz redukciója, üregek kialakulása csontvázképződményekben, héjak (radiolaria, rhizopodák).
2. Nagy mennyiségű víz jelenléte a szövetekben - medúza.
3. Zsírcseppek felhalmozódása a szervezetben (éjszakaiak, radioláriusok), nagy mennyiségű zsír felhalmozódása - rákfélék, halak, cetek.
4. Gázzal töltött úszóhólyag jelenléte halakban.
5. A légüregek kialakulása.
6. Megnövekedett testfelület a planktonban.
7. A légzőnyílás helye. Például a delfineknél a fej parietális részén, amely lehetővé teszi, hogy levegőt vegyen anélkül, hogy lelassítaná a mozgást.
8. A víz felületi feszültségének felhasználása mozgáshoz - vízi lépegetők, forgószélbogarak.
9. Aktív úszás csillók (infusoria-cipő, infuzória-trombita), flagella (euglena zöld), testhajlítás (lámpások, lóhalak, angolnák) segítségével, sugárhajtással a kilökött sugár energiája miatt (fejlábúak, nautilusok), mozgás pszeudopodák (sarcode ), speciális úszóvégtagok (haluszonyok, emlősök uszonyai) segítségével.
10. Áramvonalas testforma aktív úszóknál.
11. A test nyálkával való borítása a súrlódás csökkentése érdekében.
12. Egyes halak repülésre képesek (repülőhal, ékhas) akár 400 m távolságból is.
13. Csak a vízi környezetben található mozdulatlan, vezető csatolvaéletmódbeli állatok: hidroidok, korallpolipok, tengeri liliomok, kagylók stb. Elágazó testalkatúak, jól fejlett kopoltyúkkal, enyhe felhajtóerővel rendelkeznek.
14. A mélytengernek sajátos jellemzői vannak, amelyeket korábban említettünk.
15. Környezeti tárgynak álcázó testformáló eszközök (pipahal, csikóhal, levélhal, skorpióhal).
16. A középvonal jelenléte a halakban a vízi környezetre specializálódott szerv.

Fiziológiai.

1. A víz-só anyagcsere komplex mechanizmusa. Speciális szervek jelenléte a felesleges víz eltávolítására: pulzáló vakuolák, kiválasztó szervek.
2. Sók eltávolítása a tengeri élőlények a kopoltyúszálakon keresztül.
3. Szűrő típusú szájkészülék (coelenterátumok, puhatestűek, lándzsa, tüskésbőrűek, rákfélék). Fontos szerepet játszanak a víztestek tisztításában.
4. Hangok felvételének képessége (ultrahang előtt). Echolokációs képesség.
5. Az elektromos áram termelésének képessége ( elektromos Stingray, elektromos angolna).
6. Fejlett kemoreceptorok jelenléte.

Viselkedési.

1. Függőleges mozgások (naponta, ívásra, vadászatra).
2. Vízszintes mozgások (ívás, teleltetés, táplálkozás).
3. Építőképesség (ezüstpók, polipok, caddis lárva).
4. A kiszáradó víztestek lakóinak sajátos viselkedése, amely képes hosszú ideig víz nélkül elviselni hipobiózisban (csökkent vitalitás).

Az édesvizek környezeti feltételei élesen eltérnek a tengeriektől, és elsősorban a sokféleség és az ingadozások széles skálája jellemzi őket. A Világóceántól eltérően, amelynek minden része kommunikál egymással, és összességében egyetlen medencét képvisel, édesvíztestek elszigeteltek. Előfordulhat, hogy nincs közvetlen kapcsolat a bennük élő állatok között, mint például a folyók vízgyűjtői és az elszigetelt vízgyűjtők között. Csak édesvízzel társul kétéltűek e) Mindazonáltal az édesvízi fauna a tengerből származik, és az állatok tengerből történő betelepítése a folyókba és tavakba a mai napig tart.

Az édesvízi medencék minden különbsége mellett közös környezeti tényezők jellemzik őket, amelyek befolyásolják az élő szervezetek eloszlását bennük. Ezek elsősorban a kémia, a hőmérséklet, a vízmozgás jelenléte vagy hiánya. A tengerrel ellentétben az édesvízi testekben a nyomás gyakorlatilag nem játszik nagy szerepet.

Az édesvíznél lényeges tényező a víz keménysége (mésztartalom). Tehát a szivacsok, bryozoák és bizonyos rákok csak lágy vízben élnek.

Az édesvízi állatok számára is fontos a humusztartalom, valamint a vízben oldott oxigén mennyisége. A humusztározók (erdei folyók, mocsarak) általában életszegények, nem csak halakat és puhatestűeket, hanem szúnyoglárvákat is tartalmaznak.

Hőmérséklet rezsim A kontinentális víztározókat a terület szélessége és éghajlata határozza meg. Ezenkívül éles hőmérsékleti ugrások figyelhetők meg ugyanabban a tározóban. Ezért a lakosok többsége belvizek euritermikus élőlényekre utal.

Világos édesvízben túlnyomóan sekély vizük miatt nem játszik különösebb szerepet. Általában a fenékig hatol, és gazdag vízi növényzet kialakulását idézi elő. Az utolsó szállít nagyszámú oxigént és táplálékbázisként szolgál a növényevő állatok számára. Csak a mély tavakban, például a Bajkálban létezik igazi afotikus zóna.

Az édesvízi medencékben a mechanikai tényezők közül nagyon jelentősek apályok és áramlások hiányában, valamint a hullámok gyengülése. áramlatok. Az édesvízi állatok nagyon érzékenyek a víz mozgásának sebességére, és ebben a tekintetben az áramló vizek lakóira - reofilekre és az állóvíz szerelmeseire - limnofilekre oszlanak.

A víznek, mint élőhelynek van egy száma konkrét tulajdonságok mint például a nagy sűrűség, erős nyomásesések, viszonylag alacsony oxigéntartalom, erős abszorpció napsugarak A tározók és egyes szakaszaik ezen túlmenően a sórendszerben, a vízszintes mozgások (áramok) sebességében és a lebegő részecskék tartalmában is különböznek. A bentikus élőlények élete szempontjából fontosak a talaj tulajdonságai, a szerves maradványok lebomlási módja stb. Ezért az ahhoz való alkalmazkodásokkal együtt általános tulajdonságok A vízi környezet lakóinak is alkalmazkodniuk kell számos különleges körülményhez. A vízi környezet lakói az ökológiában fogadták gyakori név hidrobiontok. Az óceánokban, a kontinentális vizekben és a talajvízben élnek. Bármely tározóban a zónák megkülönböztethetők a körülményektől függően.

Tekintsük a víz, mint élőhely alapvető tulajdonságait.

A víz sűrűsége - ez egy olyan tényező, amely meghatározza a vízi élőlények mozgásának feltételeit és a nyomást különböző mélységekben. Az oldott sókat tartalmazó természetes vizek sűrűsége nagyobb, akár 1,35 g/cm 3 is lehet. A nyomás a mélységgel körülbelül 101,3 kPa-val (1 atm) növekszik átlagosan 10 méterenként.

A víztestekben tapasztalható éles nyomásváltozással összefüggésben a hidrobiontokat általában könnyebben tolerálják a nyomásváltozások, mint a szárazföldi szervezeteket. Egyes, különböző mélységben elterjedt fajok több száz atmoszféra nyomását is elviselik. Például az Elpidia nemzetségbe tartozó holothurok a part menti zónától a legnagyobb óceánmélységű zónáig, 6-11 km-ig élnek. A tengerek és óceánok lakóinak többsége azonban bizonyos mélységben él.

A víz sűrűsége lehetővé teszi a rátámaszkodást, ami különösen fontos a nem csontvázas formáknál. A közeg sűrűsége a vízben való szárnyalás feltétele, és sok hidrobiont pontosan ehhez az életmódhoz igazodik. A vízben lebegő lebegő szervezeteket a hidrobionok speciális ökológiai csoportjába egyesítik - plankton("planktos" - szárnyalás). A plankton magában foglalja az egysejtű és gyarmati algákat, protozoákat, medúzákat, különféle kis rákokat, fenékállatok lárváit, halak ikráját és ivadékait, és még sokan mások.

A víz sűrűsége és viszkozitása nagyban befolyásolja az aktív úszás lehetőségét. A gyors úszásra és az áramlatok erejének leküzdésére képes állatok egy ökológiai csoportot alkotnak. nekton("nektos" - lebegő). A nekton képviselői a halak, a tintahal, a delfinek. A gyors mozgás a vízoszlopban csak áramvonalas testforma és fejlett izomzat esetén lehetséges.

1. Oxigén üzemmód. Oxigénnel telített vízben a tartalma nem haladja meg a 10 ml-t 1 literenként, ami 21-szer alacsonyabb, mint a légkörben. Ezért a hidrobiontok légzésének feltételei sokkal bonyolultabbak. Az oxigén elsősorban az algák fotoszintetikus aktivitása és a levegőből való diffúzió következtében kerül a vízbe. Ezért a vízoszlop felső rétegei általában gazdagabbak ebben a gázban, mint az alsó rétegek. A víz hőmérsékletének és sótartalmának növekedésével az oxigén koncentrációja csökken.

A hidrobionok légzését vagy a test felületén, vagy speciális szerveken - kopoltyúkon, tüdőn, légcsőn - keresztül hajtják végre. Ebben az esetben a burkolatok további légzőszervként szolgálhatnak. Például a csíkos hal átlagosan az oxigén 63%-át fogyasztja el a bőrön keresztül. Sok ülő és inaktív állat megújítja a körülöttük lévő vizet, akár irányított áram létrehozásával, akár a keveredését elősegítő oszcilláló mozgásokkal. kagylók erre a célra a köpenyüreg falát bélelő csillók szolgálnak; rákfélék - a hasi vagy a mellkasi lábak munkája. Piócák, gyűrűző szúnyogok (vérférgek) lárvái lengetik a testet, kihajlanak a földből.

Azok az emlősök, amelyek evolúciós fejlődése során szárazföldről vízi életmódra váltak át, például úszólábúak, cetek, vízibogarak, szúnyoglárvák általában megtartják légköri típus légzés, ezért érintkezésbe kell kerülniük a levegővel.

A víz oxigénhiánya néha katasztrofális jelenségekhez vezet - halálhoz, amelyet számos vízi élőlény halála kísér. A téli fagyokat gyakran a víztestek felszínén kialakuló jégképződés és a levegővel való érintkezés megszűnése okozza; nyár - a víz hőmérsékletének növekedésével és ennek következtében az oxigén oldhatóságának csökkenésével.

• 2. Só mód. A hidrobionok vízháztartásának fenntartása megvan a maga sajátossága. Ha a szárazföldi állatok és növények számára a legfontosabb, hogy a szervezetet vízzel lássák el annak hiánya esetén, akkor a vízi élőlények számára nem kevésbé fontos bizonyos mennyiségű víz fenntartása a szervezetben, ha az túlzott. környezet. A túlzott mennyiségű víz a sejtekben az ozmotikus nyomás megváltozásához és a legfontosabb életfunkciók megsértéséhez vezet. Ezért édesvízi formák nem létezhetnek a tengerekben, a tengeriek pedig nem tolerálják a sótalanítást. Ha a víz sótartalma megváltozik, az állatok kedvező környezetet keresnek.
• 3. Hőmérséklet rezsim a víztestek, mint már említettük, stabilabbak, mint a szárazföldön. Az éves hőmérséklet-ingadozások amplitúdója az óceán felső rétegeiben nem haladja meg a 10-15 ° C-ot, a kontinentális víztestekben - 30-35 ° C. A mély vízrétegeket állandó hőmérséklet jellemzi. Egyenlítői vizekben évi középhőmérséklet felületi rétegek + 26-27 ° С, polárisban - körülbelül 0 ° С és az alatt. A forró szárazföldi forrásokban a víz hőmérséklete megközelítheti a +100 ° C-ot, a víz alatti gejzírekben pedig kb. magas nyomású Az óceán fenekén +380 °C hőmérsékletet regisztráltak. De függőlegesen hőmérsékleti rezsim Változatos, például a felső rétegekben szezonális hőmérséklet-ingadozások jelennek meg, az alsóbb rétegekben pedig állandó a termikus rezsim.
• 4. Fény mód. A vízben sokkal kevesebb fény van, mint a levegőben. A tározó felületére eső sugarak egy része visszaverődik levegő környezet. A visszaverődés annál erősebb, minél alacsonyabban áll a Nap, így a nap a víz alatt rövidebb, mint a szárazföldön. A fény mennyiségének a mélységgel való gyors csökkenése a víz általi elnyelésének köszönhető. Rays with különböző hosszúságú A hullámok eltérő módon nyelődnek el: a vörösek eltűnnek a felszín közelében, míg a kék-zöldek sokkal mélyebbre hatolnak. Ez befolyásolja a hidrobionok színét, például a mélységgel, az algák színe megváltozik: zöld, barna és vörös algák, amelyek a különböző hullámhosszú fény rögzítésére specializálódtak. Az állatok színe ugyanúgy változik a mélységgel. Sok mély élőlényben nincsenek pigmentek.

Az óceán sötét mélyén az élőlények által kibocsátott fényt vizuális információforrásként használják az élőlények. Az élő szervezet ragyogását ún biolumineszcencia.

Így a környezet tulajdonságai nagymértékben meghatározzák lakóinak alkalmazkodási módjait, életmódjukat és erőforrás-felhasználásukat, ok-okozati függőségi láncokat hozva létre. A víz nagy sűrűsége tehát lehetővé teszi a planktonok létét, a vízben lebegő élőlények jelenléte pedig előfeltétele a szűrés típusú táplálkozás kialakításának, amelyben az állatok mozgásszegény életmódja is lehetséges. Ennek eredményeként a bioszférikus jelentőségű víztestek erőteljes öntisztulási mechanizmusa alakul ki. Nagyszámú hidrobiontot foglal magában, mind bentikust (a talajon és a víztestek fenekének talajában élnek), mind a nyílt tengeri (vízoszlopban vagy a felszínen élő növények vagy állatok), az egysejtű protozoáktól a gerincesekig. Például csak a planktonikus tengeri kopólábúak (Calanus) képesek néhány év alatt kiszűrni az egész Világóceán vizét; körülbelül 1,37 milliárd km 3. A szűrőbetáplálók tevékenységének különböző antropogén hatások általi megzavarása komoly veszélyt jelent a vizek tisztaságának megőrzésére.

Kérdések és feladatok az önkontrollhoz

• 1. Sorolja fel a vízi élőhely főbb tulajdonságait!
• 2. Magyarázza el, hogy a víz sűrűsége hogyan határozza meg a gyorsúszásra képes állatok alakját!
• 3. Nevezze meg a dugulások okát!
• 4. Milyen jelenséget nevezünk "biolumineszcenciának"? Ismer olyan élő szervezeteket, amelyek rendelkeznek ezzel a tulajdonsággal?
• 5. Milyen ökológiai szerepet töltenek be a szűrőadagolók?

Bevezetés

Bolygónkon az élő szervezetek négy élőhelyet sajátítottak el. A vízi környezet volt az első, amelyben az élet keletkezett és elterjedt. Az élőlények csak ezután uralták a talaj-levegő rendszert, létrehozták és benépesítették a talajt, és maguk lettek a negyedikek konkrét környezetélet. A víznek, mint élőhelynek számos sajátos tulajdonsága van, mint például a nagy sűrűség, az erős nyomásesések, az alacsony oxigéntartalom és a napfény erős elnyelése. Ezen túlmenően a víztestek és egyes szakaszaik sóviszonyok, áramlási sebesség és lebegő részecskék tartalom tekintetében különböznek egymástól. Egyes élőlényeknél fontosak a talaj tulajdonságai, a szerves maradványok lebontásának módja stb. Ezért a vízi környezet általános tulajdonságaihoz való alkalmazkodás mellett annak lakóit is alkalmazkodni kell különféle különleges körülményekhez.

A víz a levegőnél sokszor sűrűbb közeg. Emiatt bizonyos nyomást gyakorol a benne élő szervezetekre, ugyanakkor képes testet támasztani, Arkhimédész törvénye szerint, amely szerint bármely vízben lévő test annyi súlyt veszít, mint amennyit az általa kiszorított víz. súlya van.

A vízi környezet minden lakója az ökológiában a hidrobiontok általános nevét kapta.

A hidrobionok a Világóceánban, a kontinentális víztestekben és a talajvízben élnek.

Általános tulajdonságok vízi környezet

A hidroszféra mint vízi életkörnyezet a földgömb területének körülbelül 71%-át és térfogatának 1/800-át foglalja el. A víz fő mennyisége, több mint 94%-a a tengerekben és óceánokban koncentrálódik. A folyók és tavak édesvizében a víz mennyisége nem haladja meg az édesvíz teljes térfogatának 0,016%-át. Ezek az arányok állandóak, bár a természetben a víz körforgása megállás nélkül megy (1. ábra).

1. ábra - A víz körforgása a természetben

vízi környezethez alkalmazkodó szervezet

Az óceánt alkotó tengerekben elsősorban két ökológiai régió különböztethető meg: a vízoszlop - a pelagiális és a fenék - a benthal. A benthal a mélységtől függően a szublitorális zónára - a szárazföld 200 m mélységig sima csökkenése területére -, a batyálisra - a meredek lejtő régiójára és az abyssal zónára - az óceán fenekére oszlik. átlagos mélysége 3-6 km. Az óceáni meder mélyedéseinek megfelelő mélyebb bentális régiókat (6-10 km) ultramélyedésnek nevezzük. A dagály idején elöntött part szélét tengerpartnak nevezik. A part dagályszint feletti részét, amelyet szörfcseppek nedvesítenek meg, szuperlittorálnak nevezzük (2. ábra).

Az óceánok nyílt vizei szintén a bentális zónáknak megfelelő függőleges zónákra oszlanak: epipeligiális, batypeligiális, abyssopegiális.

Körülbelül 150 000 állatfaj, összlétszámuk mintegy 7%-a, és 10 000 növényfaj (8%) él a vízi környezetben.

A folyók, tavak és mocsarak részesedése, amint azt korábban megjegyeztük, elenyésző a tengerekhez és óceánokhoz képest. Ugyanakkor a növények, állatok és emberek számára szükséges édesvíz utánpótlást hoznak létre.

A vízi környezet jellegzetessége a mobilitása, különösen a folyású, sebes folyású patakokban és folyókban. A tengerekben és óceánokban apályok és áramlások, erős áramlatok és viharok figyelhetők meg. A tavakban a víz a hőmérséklet és a szél hatására mozog.

A víz sok tekintetben teljesen egyedülálló közeg, a két hidrogénatomból és egy oxigénatomból álló vízmolekula rendkívül stabil. A víz az egyetlen ilyen vegyület, amely egyszerre létezik gáz, folyékony és szilárd halmazállapotban.

A víz nemcsak éltető forrás a Földön élő összes állat és növény számára, hanem sokuk élőhelye is. Ide tartozik például számos halfaj, köztük a régió folyóiban és tavaiban élő kárász, valamint akváriumi halak az otthonainkban. Mint látható, remekül érzik magukat a vízinövények között. A halak kopoltyúkkal lélegeznek, oxigént vonnak ki a vízből. Egyes halfajok, például a makrolábúak, lélegeznek légköri levegő, így időszakosan a felszínre emelkednek.

A víz számos vízi növény és állat élőhelye. Egyesek egész életüket vízben töltik, míg mások csak életük elején tartózkodnak a vízi környezetben. Ez látható egy kis tó vagy mocsár meglátogatásával. A víz elemben megtalálhatók a legkisebb képviselők - egysejtűek, amelyekhez mikroszkóp szükséges. Ezek közé tartozik számos alga és baktérium. Számukat vízköbmilliméterenként milliókban mérik.

1. ábra - A tenger függőleges zónasága (A.S. Konstantinov, 1967 szerint)

Teljesen tisztított víz csak laboratóriumi körülmények között létezik. Bármi természetes víz sok különböző anyagot tartalmaz. A „nyersvízben” ez főleg az úgynevezett védőrendszer vagy szénsavkomplex, amely szénsavsóból, karbonátból és bikarbonátból áll. Ez a tényező lehetővé teszi, hogy a pH-értéke alapján meghatározzuk a víz savas, semleges vagy lúgos típusát, ami kémiai szempontból a vízben lévő hidrogénionok arányát jelenti. A semleges víz pH = 7, az alacsonyabb értékek jelzik túlsavasodás víz, és magasabb, hogy lúgos. A mészköves területeken a tavak és folyók vizének pH-értéke általában magasabb, mint az olyan helyeken, ahol a talaj mészkőtartalma elhanyagolható.

Ha a tavak és folyók vizét frissnek tekintjük, akkor tengervíz sósnak vagy sósnak nevezik. Sok köztes típus létezik az édes és a sós víz között.