Glavne sestavine habitata. vodni habitat
Znotraj biosfere lahko ločimo štiri glavne habitate. To so vodno okolje, prizemno-zračno okolje, prst in okolje, ki ga tvorijo živi organizmi sami.
Voda služi kot življenjski prostor številnim organizmom. Iz vode prejemajo vse snovi, potrebne za življenje: hrano, vodo, pline. Ne glede na to, kako raznoliki so vodni organizmi, morajo biti torej vsi prilagojeni glavnim značilnostim življenja v vodnem okolju. Te značilnosti so določene s fizičnim in kemijske lastnosti vodo.
Hidrobionti (prebivalci vodnega okolja) živijo tako v sladki kot slani vodi in jih glede na življenjski prostor delimo v \ (3 \) skupine:
- plankton - organizmi, ki živijo na površini vodnih teles in se pasivno gibljejo zaradi gibanja vode;
- nekton - aktivno premikanje v vodnem stolpcu;
- bentos - organizmi, ki živijo na dnu vodnih teles ali se zarijejo v mulj.
V vodnem stolpcu nenehno lebdi veliko majhnih rastlin in živali, ki živijo v suspenziji. Sposobnost lebdenja zagotavljajo ne le fizikalne lastnosti vode, ki ima vzgonsko silo, temveč tudi posebne prilagoditve samih organizmov, na primer številni izrastki in dodatki, ki znatno povečajo površino njihovega telesa in s tem povečati trenje proti okoliški tekočini.
Telesna gostota živali, kot so meduze, je zelo podobna gostoti vode.
Imajo tudi značilno obliko telesa, ki spominja na padalo, kar jim pomaga ostati v vodnem stolpcu.
Aktivni plavalci (ribe, delfini, tjulnji itd.) imajo telo vretenaste oblike, okončine pa v obliki plavuti.
Njihovo gibanje v vodnem okolju je poleg tega olajšano zaradi posebne strukture zunanjih pokrovov, ki sproščajo posebno mazivo - sluz, ki zmanjšuje trenje ob vodi.
Voda ima zelo visoko toplotno kapaciteto, tj. sposobnost shranjevanja in zadrževanja toplote. Zaradi tega v vodi ni močnih temperaturnih nihanj, ki se pogosto pojavljajo na kopnem. Zelo globoke vode so lahko zelo mrzle, vendar so živali zaradi konstantnosti temperature uspele razviti številne prilagoditve, ki zagotavljajo življenje tudi v teh razmerah.
Živali lahko živijo na ogromnih oceanske globine. Rastline pa preživijo le v zgornji plasti vode, kamor vstopa sevalna energija, potrebna za fotosintezo. Ta plast se imenuje fotično območje .
Ker površina vode odbija večino svetlobe tudi v najbolj prozornih oceanskih vodah, debelina fotične cone ne presega \(100\) m. Živali velikih globin se prehranjujejo bodisi z živimi organizmi bodisi z ostanki živali in rastline, ki nenehno tonejo navzdol iz zgornje plasti.
Tako kot kopenski organizmi tudi vodne živali in rastline dihajo in potrebujejo kisik. Količina kisika, raztopljenega v vodi, se zmanjšuje z naraščanjem temperature. Poleg tega se kisik v morski vodi slabše topi kot v sladki vodi. Zaradi tega so vode odprtega morja tropskega pasu revne z živimi organizmi. Nasprotno pa so polarne vode bogate s planktonom – majhnimi raki, ki se prehranjujejo z ribami in velikimi kiti.
Sestava soli v vodi je zelo pomembna za življenje. Za organizme so še posebej pomembni ioni \(Ca2+\). Mehkužci in raki potrebujejo kalcij za gradnjo oklepov ali oklepov. Koncentracija soli v vodi je lahko zelo različna. Voda se šteje za sladko, če en liter vsebuje manj kot \ (0,5 \) g raztopljenih soli. Za morsko vodo je značilna konstantna slanost in vsebuje povprečno \ (35 \) g soli na liter.
Prizemno zračno okolje
Kopensko zračno okolje, ki ga je v evoluciji osvojilo pozneje kot vodno, je bolj zapleteno in raznoliko ter ga naseljujejo bolj visoko organizirani živi organizmi.
večina pomemben dejavnikživljenje tukaj živečih organizmov so lastnosti in sestava okolice zračne mase. Gostota zraka je veliko manjša od gostote vode, torej kopenski organizmi močno razvita nosilna tkiva - notranji in zunanji skelet. Oblike gibanja so zelo raznolike: tek, skakanje, plazenje, letenje itd. Po zraku letijo ptice in nekatere vrste žuželk. Zračni tokovi prenašajo rastlinska semena, spore, mikroorganizme.
Zračne mase so nenehno v gibanju. Temperatura zraka se lahko spreminja zelo hitro in na velikih območjih, zato morajo organizmi, ki živijo na kopnem, prenašati številne prilagoditve ostri padci temperaturah ali se jim izogibajte.
Najznamenitejši med njimi je razvoj toplokrvnosti, ki se je pojavila ravno v prizemno-zračnem okolju.
pomembna za življenje rastlin in živali kemična sestava zrak (\(78%\) dušik, \(21%\) kisik in \(0,03%\) ogljikov dioksid). Ogljikov dioksid je na primer najpomembnejša surovina za fotosintezo. Zračni dušik je potreben za sintezo beljakovin in nukleinskih kislin.
Količina vodne pare v zraku ( relativna vlažnost) določa intenzivnost transpiracijskih procesov v rastlinah in izhlapevanje s kože nekaterih živali. Organizmi, ki živijo v razmerah z nizko vlažnostjo, imajo številne prilagoditve za preprečevanje velike izgube vode. Na primer, puščavske rastline imajo močan koreninski sistem, ki lahko sesa vodo v rastlino iz velike globine. Kaktusi shranjujejo vodo v svojih tkivih in jo varčno uporabljajo. Pri mnogih rastlinah so listne plošče spremenjene v bodice, da bi zmanjšali izhlapevanje. Veliko puščavskih živali preide v zimsko spanje v najbolj vročem obdobju, ki lahko traja več mesecev.
Tla - to je zgornja plast zemlje, preoblikovana zaradi vitalne dejavnosti živih bitij. To je pomembna in zelo kompleksna sestavina biosfere, tesno povezana z njenimi drugimi deli. Talno življenje je izredno bogato. Nekateri organizmi preživijo celotno življenje v tleh, drugi - del svojega življenja. Med delci zemlje so številne votline, ki jih lahko napolnimo z vodo ali zrakom. Zato tla naseljujejo tako vodni kot zračni organizmi. Tla igrajo pomembno vlogo v življenju rastlin.
Življenjske razmere v tleh v veliki meri določajo podnebni dejavniki, med katerimi je najpomembnejša temperatura. Ko pa se pogrezajo v tla, postanejo temperaturna nihanja vse manj opazna: dnevne temperaturne spremembe hitro zbledijo, z večanjem globine pa sezonske temperaturne spremembe.
Tudi na majhni globini v tleh vlada popolna tema. Poleg tega se s pogrezanjem v tla zmanjša vsebnost kisika in poveča vsebnost ogljikovega dioksida. Zato lahko samo anaerobne bakterije živijo na precejšnji globini, medtem ko v zgornjih plasteh zemlje poleg bakterij, gliv, protozojev, okroglih črvov, členonožcev in celo razmeroma velikih živali, ki delajo prehode in gradijo zatočišča, na primer krti , rovke in sleparje najdemo v izobilju.
Okolje, ki ga tvorijo živi organizmi sami
Očitno je, da so pogoji življenja v drugem organizmu značilni za večjo konstantnost v primerjavi s pogoji zunanjega okolja.
Zato organizmi, ki najdejo mesto zase v telesu rastlin ali živali, pogosto popolnoma izgubijo organe in sisteme, potrebne za prostoživeče vrste. Nimajo razvitih čutil ali organov za gibanje, obstajajo pa prilagoditve (pogosto zelo sofisticirane) za zadrževanje v telesu gostitelja in učinkovito razmnoževanje.
Viri:
Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasečnik V.V. Biologija. 9. razred // DROFA
Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasečnik V.V. Biologija. Splošna biologija (osnovna raven) 10.-11. razred // DROFA
Voda že dolgo ni samo potreben pogojživljenje, ampak tudi življenjski prostor mnogih organizmov. Ima naslednjega edinstvene lastnosti o katerih bomo razpravljali v našem članku.
Vodni habitat: značilnost
V vsakem habitatu se kaže delovanje vrste okoljskih dejavnikov – razmer, v katerih populacije živijo različne vrste. V primerjavi s kopensko-zračnimi okolji so za vodne habitate (5. razred spoznava to temo pri geografiji) značilna velika gostota in zaznavni padci tlaka. Njo posebnost je nizka vsebnost kisika. Vodne živali, ki jih imenujemo hidrobionti, so se na življenje v takih razmerah prilagodile na različne načine.
Ekološke skupine hidrobiontov
Večina živih organizmov je skoncentrirana v debelini, ki jih delimo v dve skupini: planktonske in nektonske. V prvo sodijo bakterije, modrozelene alge, meduze, majhni raki itd. Čeprav mnogi med njimi znajo plavati sami, niso sposobni prenesti močnih tokov. Zato se planktonski organizmi premikajo s tokom vode. Prilagajanje na vodno okolje se kaže v njihovi majhnosti, majhni specifični teži in prisotnosti značilnih izrastkov.
Nektonski organizmi vključujejo ribe, vodni sesalci. Niso odvisni od jakosti in smeri toka in se v vodi gibljejo samostojno. To olajšajo poenostavljena oblika njihovega telesa in dobro razvite plavuti.
Drugo skupino hidrobiontov predstavlja perifeton. Vključuje vodne prebivalce, ki se pritrdijo na podlago. To so spužve, nekatere alge, Na meji vode in okolje zemlja-zrak neuston živi. To so predvsem žuželke, ki so povezane z vodnim filmom.
Lastnosti vodnega habitata
Osvetlitev rezervoarjev
Še en glavna značilnost vodni habitat je, da z globino upada količina sončne energije. Zato organizmi, katerih življenje je odvisno od tega indikatorja, ne morejo živeti na pomembnih globinah. Najprej gre za alge. Globlje od 1500 m svetloba sploh ne prodre. Nekateri raki, koelenterati, ribe in mehkužci imajo lastnost bioluminiscence. Te globokomorske živali proizvajajo lastno svetlobo z oksidacijo lipidov. Te signale uporabljajo za medsebojno komunikacijo.
pritisk vode
Še posebej močno pri potopitvi se čuti povečanje vodnega tlaka. Pri 10 m se ta indikator poveča za atmosfero. Zato je večina živali prilagojenih le na določeno globino in pritisk. Na primer, anelidi živijo samo v coni plimovanja, koelakanth pa se spusti do 1000 m.
Gibanje vodnih mas
Gibanje vode lahko drugačen značaj in razlogi. Tako sprememba položaja našega planeta glede na Sonce in Luno določa prisotnost oseke in oseke v morjih in oceanih. Sila težnosti in vpliv vetra povzročata tok v rekah. Nenehno gibanje vode ima v naravi pomembno vlogo. Povzroča selitvena gibanja različnih skupin hidrobiontov, virov hrane in kisika, kar je še posebej pomembno. Dejstvo je, da je vsebnost tega vitalnega plina v vodi 20-krat nižja kot v okolju zemlja-zrak.
Od kod prihaja kisik v vodi? To je posledica difuzije in delovanja alg, ki izvajajo fotosintezo. Ker se njihovo število z globino zmanjšuje, se zmanjšuje tudi koncentracija kisika. V spodnjih plasteh je ta indikator minimalen in ustvarja skoraj anaerobne pogoje. Glavna značilnost vodnega habitata je, da koncentracija kisika pada z naraščajočo slanostjo in temperaturo.
Indeks slanosti
Vsi vedo, da so vodna telesa sladka in slana. Zadnja skupina vključuje morja in oceane. Slanost se meri v ppm. To je količina trdnih snovi v 1 g vode. Povprečna slanost oceanov je 35 ppm. Najnižjo stopnjo imajo morja, ki se nahajajo na polih našega planeta. To je posledica občasnega taljenja ledenih gora - ogromnih zamrznjenih blokov sladke vode. Najbolj slano na planetu je Mrtvo morje. Ne vsebuje nobene vrste živih organizmov. Njegova slanost se približuje 350 ppm. Od kemični elementi v vodi prevladujejo klor, natrij in magnezij.
Torej, glavna značilnost vodnega habitata je njegova visoka gostota, viskoznost, nizka temperaturna razlika. Življenje organizmov z naraščajočo globino omejujeta količina sončne energije in kisika. Vodni prebivalci, ki jih imenujemo hidrobionti, se lahko premikajo z vodnimi tokovi ali pa se gibljejo samostojno. Za življenje v tem okolju imajo številne prilagoditve: prisotnost škržnega dihanja, plavuti, poenostavljeno obliko telesa, majhno relativno telesno težo in prisotnost značilnih izrastkov.
Zvezna agencija za ribištvo
FSEI VPO Kamčatka Državna tehnična univerza
Katedra za ekologijo in upravljanje z naravo
disciplina ekologija
Povzetek na temo
"Vodno okolje življenja in prilagajanje organizmov nanj"
Izvedeno Preverjeno
Študent skupine 11PZhb izredni profesor
Sazonov P.A. Stupnikova N.A.
Petropavlovsk-Kamčatski
Uvod……………………………………….3
splošne značilnosti……………………...3- 4
Ekološke cone oceanov………….4
Glavne lastnosti vodnega okolja………………….5
· Gostota…………………………………….5- 6
Način kisika…………………………6-7
Solni režim……………………………….7-8
Temperaturni pogoji………………………8
Svetlobni način………………………………..8-9
Specifične prilagoditve vodnih organizmov………..10-11
Značilnosti prilagajanja rastlin na vodno okolje………11-12
Značilnosti prilagajanja živali na vodno okolje……..12-14
Reference……………………………………………15
Uvod
Na našem planetu živi organizmi obvladujejo štiri glavna okolja
habitat. Vodno okolje je bilo prvo, v katerem je nastalo in
življenje se je širilo. Šele takrat so organizmi prevzeli
zemlja-zrak, ustvarili in naselili zemljo in sami postali četrti
specifično okolježivljenje.
Voda kot habitat ima vrsto specifičnih lastnosti, kot npr
visoka gostota, močni padci tlaka, nizka vsebnost
kisik, močna absorpcija sončni žarki. Poleg tega so rezervoarji in
njihovi posamezni odseki se razlikujejo po režimu soli, hitrosti toka,
tudi lastnosti tal, način razgradnje organskih ostankov itd.
Zato skupaj s prilagoditvami na splošne lastnosti njegovo vodno okolje
prebivalci morajo biti prilagojeni tudi različnim zasebnim
pogoji.
Vsi prebivalci vodnega okolja so bili deležni ekologije pogosto ime
hidrobionti.
Hidrobionti naseljujejo Svetovni ocean, celinske vode in
Podtalnica.
splošne značilnosti
Hidrosfera kot vodno življenjsko okolje zavzema približno 71 % površine in 1/800 prostornine. globus. Glavna količina vode, več kot 94%, je koncentrirana v morjih in oceanih. V sladkih vodah rek in jezer količina vode ne presega 0,016% celotne količine sladke vode.
V oceanu s sestavnimi morji ločimo predvsem dve ekološki regiji: vodni stolpec - pelagialno in dno - bentalno. Glede na globino je bental razdeljen na sublitoralno območje - območje gladkega znižanja kopnega do globine 200 m, batijal - območje strmega pobočja in abisalno območje - oceansko dno z povprečna globina 3-6 km. Globlje bentalne regije, ki ustrezajo depresijam oceanskega dna (6-10 km), imenujemo ultra-brezno. Rob obale, ki je poplavljen med plimovanjem, se imenuje litoral. Del obale nad nivojem plime in oseke, ki ga navlažijo brizgi valov, se imenuje superlitoral.
Odprte vode Svetovnega oceana so razdeljene tudi na navpične cone, ki ustrezajo bentalnim conam: epipeligialno, batipeligialno, abisopegialno.
V vodnem okolju živi približno 150.000 živalskih vrst ali približno 7 % njihovega skupnega števila in 10.000 rastlinskih vrst (8 %).
Delež rek, jezer in močvirij, kot smo že omenili, je zanemarljiv v primerjavi z morji in oceani. Vendar ustvarjajo zalogo sveže vode, potrebne za rastline, živali in ljudi.
značilna lastnost vodnega okolja je njegova mobilnost, predvsem v tekočih, hitro tekočih potokih in rekah. V morjih in oceanih opazimo oseke in oseke, močne tokove in nevihte. V jezerih se voda premika pod vplivom temperature in vetra.
Ekološke cone Svetovnega oceana
V katerem koli rezervoarju lahko ločimo cone glede na pogoje. V oceanu
skupaj z vanj vključenimi morji ločita najprej dve
ekološka območja: pelagialno - vodni stolp in bentalno -
Odvisno od globine je bental razdeljen na sublitoralno območje - območje postopnega zmanjševanja kopnega do globine.
približno 200 m, batijal - območje strmega pobočja in prepada
cona - oceansko dno s povprečno globino 3-6 km. Še več
globoka območja bentala, ki ustrezajo vdolbinam oceanskega dna,
imenovan ultrabental. Rob obale, poplavljen med plimovanjem,
imenovano primorje. Del obale nad nivojem plime in oseke, namočen
sprej imenujemo supralitoral.
Naravno je, da na primer prebivalci sublitorala živijo v razmerah
razmeroma nizek pritisk, dnevna sončna svetloba, pogosto
dovolj pomembne spremembe temperaturni režim. prebivalcev
abisalne in ultra-brezne globine obstajajo v temi, z
stalna temperatura in tlak nekaj sto, včasih pa tudi približno
na tisoče atmosfer. Zato samo ena navedba katere cone
bentaliju naseljuje ena ali druga vrsta organizmov, že govori o tem, kako
imeti mora splošne ekološke lastnosti.
Celotna populacija oceanskega dna se imenuje bentos. organizmi,
tisti, ki živijo v vodnem stolpcu, ali pelagiali, pripadajo pelagom.
Pelagial je prav tako razdeljen na navpične cone, ki ustrezajo globini
Bentalne cone: epipelagialno, batipelagialno, breznopelagialno. Nižje
meja epipelagične cone (ne več kot 200 m) je določena s prodorom
dovolj sončne svetlobe za fotosintezo. Zeleni
rastline globlje od teh con ne morejo obstajati. V mraku
v batijskih in temnih breznih globinah naseljujejo le
mikroorganizmi in živali. Ločijo se različne ekološke cone
vse druge vrste vodnih teles: jezera, močvirja, ribniki, reke itd.
Raznolikost vodnih organizmov, ki so razvili vse te habitate, je zelo velika
Osnovne lastnosti vodnega okolja
1. Gostota vode
je dejavnik, ki določa pogoje gibanja vodni organizmi in
tlak na različnih globinah. Za destilirano vodo je gostota
1 g / cm 3 pri +4 0 C. Gostota naravnih voda, ki vsebujejo raztopljene
sol, lahko več, do 1,35 g / cm 3. Tlak se poveča s
približno 1 atmosfero globoko na vsakih 10 m.
Zaradi ostrega gradienta tlaka v vodnih telesih hidrobionti na splošno
veliko bolj evribatski v primerjavi s kopenskimi organizmi.
Nekatere vrste, razporejene na različnih globinah, prenašajo
tlak od nekaj do sto atmosfer.
Vendar pa je veliko prebivalcev morij in oceanov razmeroma od stene do stene in
omejeno na določene globine. Običajno je značilna stenobatnost
vrste v plitvih in globokih vodah.
Gostota vode omogoča, da se nanjo naslonimo, kar
še posebej pomembna za neskeletne oblike. Pogoj je podpora okolja
lebdenje v vodi in številni vodni organizmi so prilagojeni prav na to
življenjski slog. Viseči, lebdeči v vodi organizmi so združeni v posebno
ekološka skupina hidrobiontov plankton.
Plankton sestavljajo enocelične alge, praživali, meduze,
sifonoforji, ctenofori, krilati in kobiličasti mehkužci, razni
majhni raki, ličinke pridnenih živali, kaviar in mladice rib itd
drugo. Planktonski organizmi imajo veliko podobnih prilagoditev,
povečati njihov vzgon in preprečiti posedanje na dno. Takim
prilagoditve vključujejo: 1) splošno povečanje površine telesa za
zaradi zmanjšanja velikosti, sploščitve, raztezka, razvoja
številni izrastki in ščetine, ki povečujejo trenje ob vodo; 2)
zmanjšanje gostote zaradi zmanjšanja okostja, kopičenje v telesu
maščobe, plinski mehurčki itd.
Enocelični fitoplankton alg pasivno lebdi v vodi,
večina planktonskih živali je sposobnih aktivnega plavanja, vendar
v omejenih mejah. Planktonski organizmi ne morejo premagati
tokove in jih prenašajo na velike razdalje. veliko vrst
zooplankton pa je sposoben vertikalnih selitev v debelini
vode na desetine in stotine metrov, tako zaradi aktivnega gibanja kot
in z uravnavanjem vzgona svojega telesa. posebna sorta
plankton je ekološka skupina prebivalcev neustona
površinski film vode na meji z zrakom.
Gostota in viskoznost vode močno vplivata na možnost delovanja
plavanje. Živali, ki so sposobne hitrega plavanja in premagovanja sile
tokovi so združeni v ekološko skupino nektona. Predstavniki
nekton ribe, lignji, delfini. Hitro gibanje v vodnem stolpcu
mogoče le v prisotnosti poenostavljene oblike telesa in visoko razvitega
mišice. Oblika torpeda je dobro razvita
plavalcev, ne glede na njihovo sistematsko pripadnost in način
gibanje v vodi: reaktivno, zaradi upogiba telesa, z uporabo
okončine.
2. Način kisika
Koeficient difuzije kisika v vodi je približno 320 tisočkrat manjši,
kot v zraku, njegova skupna vsebnost pa ne presega 10 ml v 1 litru
vode, to je 21-krat manj kot v ozračju. Zato dihalni pogoji
hidrobionti so veliko bolj zapleteni. Kisik vstopi v vodo pri
predvsem zaradi fotosintetske aktivnosti alg in difuzije
iz zraka. Zato so zgornje soli vodnega stolpca običajno bogatejše
kisika kot nižje. Z naraščajočo temperaturo in slanostjo vode
njegova koncentracija kisika se zmanjša. V plasteh, ki so močno poseljene
bakterije in živali, lahko pride do hudega pomanjkanja kisika
zaradi povečane porabe.
Med vodno življenje veliko vrst, ki lahko prenašajo široko
odsotnost (evrioksibionti). Hkrati je več vrst stenoksibiontov
obstajajo lahko le, če je nasičenost z vodo dovolj visoka
kisik. Mnoge vrste lahko ob pomanjkanju kisika padejo v
neaktivno stanje anoksibioze in s tem doživetje
slabo obdobje.
Dihanje hidrobiontov poteka bodisi skozi površino telesa,
ali preko specializiranih organov škrge, pljuča, sapnik.
V tem primeru lahko pokrovi služijo kot dodaten dihalni organ. Če
izmenjava plinov poteka skozi integumente telesa, so zelo tanke. dih
olajšano tudi s povečanjem površine. To se doseže med
evolucija vrst z nastankom različnih izrastkov, sploščitev,
raztezek, splošno zmanjšanje telesne velikosti. Nekatere vrste
pomanjkanje kisika aktivno spremeni velikost dihalne površine.
Mnoge sedeče in neaktivne živali obnavljajo vodo okoli sebe,
bodisi z ustvarjanjem njegovega usmerjenega toka bodisi z oscilatornimi gibi
pomaga mešati.
Nekatere vrste imajo kombinacijo vode in zraka
dihanje. Sekundarne vodne živali običajno ohranijo atmosfersko dihanje
kot energijsko ugodnejši in zato potrebujejo stike z
zračno okolje.
Pomanjkanje kisika v vodi včasih povzroči katastrofo
do pojavov smrti, ki jih spremlja smrt številnih vodnih organizmov.
Zimske zmrzali so pogosto posledica tvorbe na površini vodnih teles
led in prenehanje stika z zrakom; poletni dvig temperature
vode in posledično zmanjšanje topnosti kisika. Zamora
pogosteje se pogosteje pojavljajo v ribnikih, jezerih, rekah. Manj pogosto zamrzne
potekajo v morjih. Poleg pomanjkanja kisika lahko pride do smrti
posledica povečanja koncentracije strupenih plinov metana v vodi,
vodikov sulfid in drugi, ki nastanejo pri razgradnji
organske snovi na dnu vodnih teles.
3. Solni način
Vzdrževanje vodne bilance hidrobiontov ima svoje posebnosti. Če
za kopenske živali in rastline je najpomembnejše zagotoviti telo
voda v pogojih njenega pomanjkanja, potem za hidrobionte ni nič manj pomembna
ohranjanje določene količine vode v telesu z njenim presežkom v
okolju. Preveč vode v celicah vodi v
spremembe osmotskega tlaka v njih in motnje najpomembnejše vitalne
Večina vodnih organizmov je poikilosmotična: osmotski tlak
v njihovem telesu je odvisna od slanosti okoliške vode. Zato za
hidrobionti so glavni način za vzdrževanje ravnovesja soli
izogibajte se habitatom z neprimerno slanostjo. sladkovodne oblike
ne more obstajati v morjih, morska ne prenesejo razsoljevanja. Če
slanost se spreminja, živali se premikajo v iskanju
ugodno okolje. Vretenčarji, višji raki, žuželke in njihovi
ličinke, ki živijo v vodi, so homoiosmotične vrste,
vzdrževanje stalnega osmotskega tlaka v telesu, ne glede na
koncentracija soli v vodi.
Pri sladkovodnih vrstah so telesni sokovi hipertonični glede na
okolju. Ogroža jih pretirano zalivanje, če ne
ovira ali ne uspe odstraniti odvečne vode iz telesa. pri
v najpreprostejšem se to doseže z delom izločevalnih vakuol, v
večcelični organizmi z odvzemanjem vode skozi izločevalni sistem. nekaj
ciliati vsakih 2-2,5 minut izločijo količino vode, ki je enaka volumnu
telo. Celica veliko porabi za »črpanje« odvečne vode.
energija. S povečanjem slanosti se delo vakuol upočasni.
Če je voda hipertonična glede na telesne sokove hidrobiontov, ti
grozi dehidracija zaradi osmotskih izgub. Obramba pred
dehidracijo dosežemo s povečanjem koncentracije soli tudi v telesu
hidrobionti. Dehidracijo preprečuje neprepustnost za vodo
pokrovi homoiozmatičnih organizmov sesalcev, rib, višjih rakov,
vodne žuželke in njihove ličinke. Veliko poikilosmotičnih vrst
preidejo v neaktivno stanje anabioze zaradi pomanjkanja vode
v telesu z naraščajočo slanostjo. To je značilno za vrste, ki živijo v
mlake morske vode in na primorju: kolobarji, bičkovarji, migetalkarji,
nekateri raki itd. Prezimovanje v soli je sredstvo za preživetje
neugodna obdobja v pogojih spremenljive slanosti vode.
Prava evrihalna vrsta, sposobna živeti v aktivnem stanju
tako v sladki kot slani vodi, med vodnimi prebivalci pa ne
veliko. To so predvsem vrste, ki naseljujejo rečne estuarije, estuarije in drugo
slana vodna telesa.
4. Temperaturni režim rezervoarjev
bolj stabilen kot na kopnem. Povezano je s fizikalnimi lastnostmi.
vode, predvsem veliko specifično toplotno kapaciteto, zaradi katere
prejem ali sproščanje znatne količine toplote ne povzroči
preveč nenadne spremembe temperature. Amplituda letnih nihanj
temperatura v zgornjih plasteh oceana ni višja od 10-15 0 C, v
celinska vodna telesa 30-35 0 C. Globoke plasti vode se razlikujejo
temperaturna konstantnost. V ekvatorialnih vodah je povprečna letna
temperatura površinskih plasti +26...+27 0 С, v polarnih plasteh okoli 0 0 С
in spodaj. Tako je v rezervoarjih precej pomembno
različni temperaturni pogoji. med zgornjimi plastmi vode
v njih izražena sezonska nihanja temperature in nižje, kjer
toplotni režim je konstanten, obstaja cona temperaturnega skoka, oz
termoklin. Termoklin je bolj izrazit v topla morja kje je močnejši
temperaturna razlika med zunanjo in globoko vodo.
Zaradi stabilnejšega temperaturnega režima vode med
hidrobionti v veliko večji meri kot med prebivalci zemlje,
stenotermija je pogosta. Najdemo predvsem evritermne vrste
v plitvih celinskih vodnih telesih in v primorju visokih morij in
zmernih širinah, kjer so dnevna in sezonska nihanja znatna
temperaturo.
5. Svetlobni režim rezervoarjev
V vodi je veliko manj svetlobe kot v zraku. Del padca na
Površina rezervoarja žarkov se odbija v zrak. Teme refleksije
tem močnejši, čim nižji je položaj sonca, zato je dan pod vodo krajši od
na zemljišču. Hitro zmanjšanje količine svetlobe z globino je posledica
tako, da ga absorbira z vodo. Žarki z drugačna dolžina valovi se absorbirajo
neenakomerno: rdeče izginejo že blizu površine, medtem ko
modro-zeleni prodrejo veliko globlje. Poglablja se mrak
najprej zelena, nato modra, modra in modro-vijolična,
končno se umakne trajni temi. Temu primerno se zamenjajo.
z globinsko zelenimi, rjavimi in rdečimi algami, specializiranimi za
zajemanje svetlobe z različnimi valovnimi dolžinami. Barva živali se spreminja z globino na enak način.
Prebivalci primorja in
subtimalne cone. Številni globokomorski organizmi, kot so jamski, ne
imajo pigmente. Rdeča je razširjena v pasu somraka.
obarvanost, ki je komplementarna modro-vijolični svetlobi
te globine. Najbolj popolno se absorbirajo komplementarni barvni žarki
telo. To omogoča živalim, da se skrijejo pred sovražniki, kot je njihova rdeča
modro-vijolično svetlobo vizualno zaznamo kot črno.
Absorpcija svetlobe je tem močnejša, čim manjša je prosojnost vode, kar
odvisno od količine delcev, ki so v njej suspendirani. Preglednost
označena z največjo globino, na kateri je še namerno vidna
padajoči beli disk s premerom približno 20 cm (Secchijev disk).
Specifične prilagoditve hidrobiontov
Načini orientacije živali v vodnem okolju
Življenje v stalnem mraku ali temi močno omejuje
možnosti vizualne orientacije hidrobiontov. Zaradi hitrega
oslabitev svetlobnih žarkov v vodi, tudi lastniki dobro razvitih
organi vida se z njihovo pomočjo vodijo le na blizu.
Zvok potuje hitreje v vodi kot v zraku. Osredotočiti se na
Zvok je pri hidrobiontih na splošno bolje razvit kot vizualni. Številne vrste
zajame tudi zelo nizkofrekvenčne vibracije (infrazvok),
ki izhaja iz spremembe v ritmu valov in se spušča vnaprej
pred nevihto iz površinskih plasti v globlje. Mnogi
prebivalci vodnih teles sesalci, ribe, mehkužci, sami raki
oddajajo zvoke. Raki to počnejo tako, da se drgnejo drug ob drugega.
različne dele telo; ribe s pomočjo plavalnega mehurja, žrela
zobe, čeljusti, žarke prsnih plavuti in na druge načine. Zvok
signalizacija se najpogosteje uporablja za intraspecifične odnose
na primer za orientacijo v krdelu, privlačnost posameznikov nasprotnega spola in
še posebej razvit med prebivalci blatnih voda in velikih globin, ki živijo v
Številni hidrobionti iščejo hrano in krmarijo s pomočjo
eholokacija je zaznavanje odbitih zvočnih valov. Mnogi zaznavajo
odbiti električni impulzi, ki med plavanjem povzročajo razelektritve
drugačna frekvenca. Znanih je približno 300 vrst rib, ki lahko ustvarjajo
elektriko in jo uporabljajo za orientacijo in signalizacijo. Vrsti
ribe uporabljajo električna polja tudi za obrambo in napad.
Za orientacijo v globino se uporablja zaznava hidrostatičnega tlaka. Izvaja s pomočjo statocist, plinskih komor ter
drugih organov.
Najstarejši način, skupen vsem vodne živali,
dojemanje kemije okolja. Kemoreceptorji mnogih hidrobiontov imajo
ekstremna občutljivost. V tisoč kilometrskih selitvah,
ki so značilne za številne vrste rib, so predvsem usmerjene
po vonjavah, z neverjetno natančnostjo iskanja mrestišč oz
Filtracija kot vrsta hrane
Nekateri vodni organizmi imajo posebno naravo prehrane.
napenjanje ali usedanje delcev organske snovi, suspendiranih v vodi
izvor in številni majhni organizmi. Na ta način
hrana, ki ne zahteva velike porabe energije pri iskanju plena,
značilnost lamelastoškržnih mehkužcev, sesilnih iglokožcev,
poliheti, mahovnjaki, ascidije, planktonski raki in drugi. Živali
filtri imajo pomembno vlogo pri biološkem čiščenju vodnih teles.
Obalno območje oceana, še posebej bogato s kopičenjem filtrov
organizmov, deluje kot učinkovit čistilni sistem.
Posebnosti prilagoditev na življenje v presihajočih rezervoarjih
Na Zemlji je veliko začasnih plitvih vodnih teles,
ki nastanejo po poplavah rek, močnem deževju, taljenju snega itd. AT
ti rezervoarji se kljub kratkosti obstoja usedejo
razni hidrobionti. Skupne značilnosti prebivalcev
sušilni bazeni so zmožnost dati v kratkem času
veliko potomcev in zdržijo dolga obdobja brez vode.
Hkrati se predstavniki mnogih vrst zakopljejo v mulj in se spremenijo v
stanje zmanjšane vitalne aktivnosti hipobioze. Veliko majhnih vrst
tvorijo ciste, odporne na sušo. Drugi gredo skozi
neugodno obdobje v fazi visoko odpornih jajčec. Nekatere vrste
vodna telesa, ki se izsušijo, imajo edinstveno sposobnost, da se izsušijo do
stanje filma in ko se navlaži, nadaljuje rast in razvoj.
Ekološka plastičnost je pomemben regulator razširjenosti organizmov. Hidrobionti z visoko ekološko plastičnostjo so široko razširjeni, na primer elodea. Nasprotni primer, morska kozica, ki živi v majhnih rezervoarjih z zelo slano vodo, je tipičen stenohalinski predstavnik z ozko ekološko plastičnostjo. V primerjavi z drugimi dejavniki ima pomembno plastičnost in je precej pogosta v slanih vodnih telesih.
Ekološka plastičnost je odvisna od starosti in faze razvoja organizma. Na primer, morski polž Littorina v odrasli dobi ob oseki je vsak dan dolgo brez vode, vendar njegove ličinke vodijo planktonski življenjski slog in ne prenesejo izsušitve.
Značilnosti prilagajanja rastlin vodnemu okolju
Vodne rastline se bistveno razlikujejo od kopenskih rastlinskih organizmov. Ja, sposobnost vodne rastline absorbira vlago in mineralne soli neposredno iz okolju ki se odraža v njihovi morfološki in fiziološki organizaciji. Za vodne rastline je značilna šibka razvitost prevodnega tkiva in koreninskega sistema. Koreninski sistem služi predvsem za pritrditev na podvodni substrat in ne opravlja funkcij mineralne prehrane in oskrbe z vodo, kot pri kopenskih rastlinah. Prehrana vodnih rastlin poteka po celotni površini njihovega telesa. Velika gostota vode omogoča, da rastline živijo v njeni celotni debelini. Spodnje rastline, ki naseljujejo različne plasti in vodijo lebdeči življenjski slog, imajo za to posebne dodatke, ki povečujejo njihov vzgon in jim omogočajo, da ostanejo v suspenziji. Višji hidrofiti imajo slabo razvito mehansko tkivo. V njihovih listih, steblih, koreninah so medcelične votline z zrakom, ki povečujejo lahkotnost in plovnost organov, ki visijo v vodi in plavajo na površini, kar prispeva tudi k spiranju notranjih celic z vodo z raztopljenimi solmi in plini. Hidrofite odlikuje velika površina listov z majhno skupno prostornino rastline, ki jim zagotavlja intenzivno izmenjavo plinov s pomanjkanjem kisika in drugih plinov, raztopljenih v vodi.
Številni vodni organizmi so razvili raznolikost ali heterofilijo. Torej, v salviniji potopljeni listi zagotavljajo mineralno prehrano, plavajoči pa organsko prehrano.
Pomembna značilnost prilagoditve rastlin na življenje v vodnem okolju je, da so listi, potopljeni v vodo, običajno zelo tanki. Pogosto se klorofil v njih nahaja v celicah povrhnjice, kar prispeva k povečanju intenzivnosti fotosinteze pri šibki svetlobi. Takšne anatomske in morfološke značilnosti so najbolj jasno izražene pri vodnih mahovih, valisneriji in ribnikih.
Zaščita pred izpiranjem ali izpiranjem iz celic mineralnih soli pri vodnih rastlinah je izločanje sluzi s posebnimi celicami in tvorba endoderma iz celic z debelejšimi stenami v obliki obroča.
Relativno nizka temperatura vodnega okolja povzroči odmrtje vegetativnih delov rastlin, potopljenih v vodo, po oblikovanju zimskih popkov in zamenjavo poletnih tankih spodnjih listov s tršimi in krajšimi zimskimi. Nizka temperatura voda negativno vpliva na generativne organe vodnih rastlin, njena visoka gostota pa ovira prenos cvetnega prahu. V zvezi s tem se vodne rastline intenzivno razmnožujejo vegetativno. Večina lebdečih in potopljenih rastlin nosi svoja cvetoča stebla v zrak in se spolno razmnožuje. Cvetni prah prenašajo veter in površinski tokovi. Nastali plodovi in semena se prav tako razpršijo s površinskimi tokovi. Ta pojav se imenuje hidrohorija. Hidrohor ne vključuje le vodnih, ampak tudi številne obalne rastline. Njihovi plodovi imajo visoko plovnost, dolgo ostanejo v vodi in ne izgubijo kalivosti. Na primer, plodovi in semena puščice, susaka in častuhe se prenašajo z vodo. Plodovi mnogih šašev so zaprti v svojevrstne zračne mešičke in jih prenašajo vodni tokovi.
Značilnosti prilagajanja živali na vodno okolje
Pri živalih, ki živijo v vodnem okolju, so v primerjavi z rastlinami prilagodljive lastnosti bolj raznolike, vključujejo anatomske, morfološke, vedenjske itd.
Živali, ki živijo v vodnem stolpcu, imajo najprej prilagoditve, ki povečujejo njihov vzgon in jim omogočajo, da se upirajo gibanju vode, tokov. Ti organizmi razvijejo prilagoditve, ki jim preprečujejo dvig v vodni stolpec ali zmanjšajo njihov vzgon, kar jim omogoča, da ostanejo na dnu, tudi v hitro tekočih vodah.
Pri majhnih oblikah, ki živijo v vodnem stolpcu, pride do zmanjšanja skeletnih tvorb. Torej, v protozojih (radiolaria) so lupine porozne, kremenčeve igle okostja so votle znotraj. Specifična gostota ctenofores in meduz se zmanjša zaradi prisotnosti vode v tkivih. Kopičenje kapljic maščobe v telesu prispeva k povečanju plovnosti. Pri nekaterih rakih, ribah in kitovih je opaziti veliko kopičenje maščobe. S plinom napolnjenim plavalnim mehurjem, ki ga imajo številne ribe, se zmanjša specifična teža telesa in s tem poveča plovnost. Sifonoforji imajo močne zračne votline.
Za živali, ki pasivno plavajo v vodnem stolpcu, ni značilno le zmanjšanje mase, temveč tudi povečanje specifične površine telesa. To je posledica dejstva, da večja kot je viskoznost medija in večja kot je specifična površina telesa organizma, počasneje potone v vodo. Pri živalih je telo sploščeno, na njem se oblikujejo konice, izrastki, dodatki, na primer v bičkih, radiolarijah.
Velika skupina živali, ki živi v sladki vodi, pri gibanju uporablja površinsko napetost vode. Po vodni gladini prosto tečejo vodne stenice, hrošči vrtinci itd.. Členonožci, ki se dotikajo vode s koncem priveskov, pokritih z vodoodbojnimi dlačicami, povzročijo deformacijo površine s tvorbo konkavnega meniskusa. Ko je dvižna sila, usmerjena navzgor, večja od mase živali, se bo ta obdržala na vodi zaradi površinske napetosti.
Življenje na površini vode je torej možno za razmeroma majhne živali, saj masa narašča s kubom velikosti, površinska napetost pa narašča linearno.
Aktivno plavanje pri živalih se izvaja s pomočjo cilij, flagel, upogibanja telesa, na curek zaradi energije izvrženega vodnega curka. Reaktivni način gibanja je dosegel največjo popolnost pri glavonožcih.
Velike živali imajo pogosto specializirane okončine (plavuti, plavuti), njihovo telo je poenostavljeno in prekrito s sluzjo.
Samo v vodnem okolju so nepremične, ki vodijo pritrjen življenjski slog, živali. To so hidroidni in koralni polipi, morske lilije, školjke itd. Zanje je značilna svojevrstna oblika telesa, rahla plovnost (gostota telesa je večja od gostote vode) in posebne naprave za pritrjevanje na podlago.
Vodne živali so večinoma poikilotermne. Pri homoiotermikih (kitovi, plavutonožci) se tvori precejšnja plast podkožne maščobe, ki opravlja toplotnoizolacijsko funkcijo.
Globokomorske živali se odlikujejo po posebnih organizacijskih značilnostih: izginotju ali šibkem razvoju apnenčastega okostja, povečanju telesne velikosti, pogosto zmanjšanju organov vida, povečanju razvoja taktilnih receptorjev itd.
Osmotski tlak in ionsko stanje raztopin v telesu živali zagotavljajo kompleksni mehanizmi presnove vode in soli. Najpogostejši način vzdrževanja stalnega osmotskega tlaka je redno odstranjevanje dotekajoče vode s pomočjo pulzirajočih vakuol in izločevalnih organov. Torej, sladkovodne ribe odvečna voda se odstrani s povečanim delom izločevalnega sistema, soli pa se absorbirajo skozi škržne nitke. morske ribe prisiljen obnoviti zaloge vode in zato piti morska voda, odvečne soli, ki prihajajo z vodo, pa se izločijo iz telesa skozi škržne nitke.
Številni vodni organizmi imajo posebno naravo prehrane - to je sejanje ali usedanje delcev organskega izvora, suspendiranih v vodi, številni majhni organizmi. Ta način prehranjevanja ne zahteva veliko energije za iskanje plena in je značilen za laminabranch mehkužce, sesilne iglokožce, ascidije, planktonske rake in druge Živali, ki se hranijo s filtrom, igrajo pomembno vlogo pri biološkem čiščenju vodnih teles.
Zaradi hitrega slabljenja svetlobnih žarkov v vodi življenje v stalnem mraku ali temi močno omejuje možnosti vizualne orientacije vodnih organizmov. Zvok v vodi potuje hitreje kot v zraku, hidrobionti pa imajo boljšo zvočno orientacijo kot vizualno orientacijo. Ločene vrste poberi ultrazvok. Zvočna signalizacija služi predvsem za intraspecifične odnose: orientacijo v jati, privabljanje osebkov nasprotnega spola itd. Kitovi, na primer, iščejo hrano in krmarijo z uporabo eholokacije – zaznavanja odbitih zvočnih valov. Načelo lokatorja delfinov je oddajanje zvočnih valov, ki se širijo pred plavajočo živaljo. Ob srečanju z oviro, kot je riba, se zvočni valovi odbijejo in vrnejo k delfinu, ki sliši nastali odmev in tako zazna predmet, ki povzroči odboj zvoka.
Znanih je približno 300 vrst rib, ki lahko proizvajajo elektriko in jo uporabljajo za orientacijo in signalizacijo. Vrsta rib ( električni Stingray, električna jegulja) uporabljajo električna polja za obrambo in napad.
Za vodne organizme je značilen starodaven način orientacije – zaznavanje kemije okolja. Kemoreceptorji mnogih vodnih organizmov (losos, jegulja) so izjemno občutljivi. V tisočih kilometrih selitve z neverjetno natančnostjo najdejo drstišča in prehranjevalna območja.
Bibliografija
1. Akimova T.A. Ekologija / T.A. Akimova, V.V. Haskin M.: UNITI, 1998
2. Odum Yu Splošna ekologija / Yu Odum M.: Mir. 1986
3. Stepanovskikh A.S. Ekologija / A.S. Stepanovskikh M.: UNITI - 2001
4. Ekološki enciklopedični slovar. M.: "Noosfera", 1999
Glede na sodobne hipoteze o nastanku življenja je splošno sprejeto, da je bilo evolucijsko primarno okolje na našem planetu ravno vodno okolje. Potrditev sprejetih trditev je, da je koncentracija kisika, kalcija, kalija, natrija in klora v naši krvi blizu tiste v oceanski vodi.
vodni habitat
V svoji sestavi poleg morski ocean, vključuje vse reke, jezera in podtalnico. Slednji pa so vir hrane za reke, jezera in morja. Tako je kroženje vode v naravi gibalo hidrosfere in pomemben vir sladke vode na kopnem.
Na podlagi zgoraj navedenega je treba hidrosfero razdeliti na:
- površje (površinska hidrosfera vključuje morja in oceane, jezera, reke, močvirja, ledenike itd.);
- podzemlje.
Glavna značilnost površinske hidrosfere je, da ne tvori neprekinjene plasti, hkrati pa zavzema precejšnjo površino - 70,8% zemeljske površine.
Sestavo podzemne hidrosfere predstavlja podzemna voda. Skupna količina vodnih rezerv na Zemlji je približno 1370 milijonov km3, od tega je približno 94% koncentriranih v oceanih, 4,12% v podzemni vodi, 1,65% v ledenikih in manj kot 0,02% vode je v jezerih in rekah.
V hidrosferi se glede na življenjske razmere živih organizmov razlikujejo naslednja območja:
- pelagialno - vodni stolpec in bentalno - dno;
- v bentali, odvisno od globine, se razlikuje sublitoral - območje postopnega povečevanja globine do 200 m;
- batijal - spodnje pobočje;
- brezno - oceansko dno, globoko do 6 km;
- ultraabisal, ki ga predstavljajo depresije oceanskega dna;
- litoral, ki predstavlja rob obale, ki je redno poplavljen med plimo in izsušen zaradi oseke, in sublitoral, ki predstavlja del obale, navlažen z brizgi valov.
Glede na vrsto habitata in način življenja so živi organizmi, ki naseljujejo hidrosfero, razdeljeni v naslednje skupine:
- Pelagos - so zbirka organizmov, ki živijo v vodnem stolpcu. Med pelagami ločimo plankton - skupino organizmov, ki vključuje rastline (fitoplankton) in živali (zooplankton), ki niso sposobni samostojnega gibanja v vodnem stolpcu in jih premikajo tokovi, ter nekton - skupino živih organizmi, ki se lahko samostojno gibljejo v vodnem stolpcu (ribe, školjke itd.).
- bentos - skupina organizmov, ki živijo na dnu in v tleh. Bentos pa delimo na fitobentos, ki ga predstavljajo alge in višje rastline, ter zoobentos ( morske zvezde, raki, mehkužci itd.).
Okoljski dejavniki v vodnih habitatih
Glavni okoljski dejavniki v vodnem habitatu jih predstavljajo tokovi in valovi, ki delujejo skoraj neprekinjeno. Na organizme lahko posredno vplivajo tako, da spremenijo ionsko sestavo vode, njeno mineralizacijo, kar posledično prispeva k spremembi koncentracije hranil. Kar se tiče neposrednega vpliva zgornjih dejavnikov, prispevajo k prilagajanju živih organizmov toku. Tako imajo na primer ribe, ki živijo v mirnih vodah, telo ob straneh sploščeno (orada), pri hitrih pa je okroglo v prerezu (postrv).
Ker je voda precej gost medij, zagotavlja otipljiv upor gibanju živih organizmov, ki jo naseljujejo. Zato ima večina prebivalcev hidrosfere poenostavljeno obliko telesa (ribe, delfini, lignji itd.).
Opomba 1
Omeniti velja, da je človeški zarodek v prvih tednih svojega razvoja v marsičem podoben zarodku rib in šele v starosti enega in pol do dveh mesecev pridobi lastnosti, značilne za osebo. Vse to priča o odločilnem pomenu vodnega okolja za razvoj življenja.
Pojma, kot sta "habitat" in "življenjsko okolje", že poznate. Morate se naučiti razlikovati med njimi. Kaj je "življenjsko okolje"?
Življenjsko okolje je del narave s posebnim sklopom dejavnikov, za obstoj v katerem so različne sistematske skupine organizmov oblikovale podobne prilagoditve.
Na Zemlji lahko ločimo štiri glavna okolja življenja: voda, zemlja-zrak, prst, živi organizem.
Vodno okolje
Za vodno okolje življenja so značilni visoka gostota, posebni temperaturni, svetlobni, plinski in solni režimi. Organizmi, ki živijo v vodnem okolju, se imenujejo hidrobionti(iz grščine. hidro- voda, bios- življenje).
Temperaturni režim vodnega okolja
V vodi se zaradi visoke specifične toplotne kapacitete in toplotne prevodnosti vode temperatura spreminja v manjši meri kot na kopnem. Povišanje temperature zraka za 10 °C povzroči povišanje temperature vode za 1 °C. Temperatura z globino postopoma pada. Na velike globine temperaturni režim relativno konstantna (ne višja od +4 °C). V zgornjih plasteh so dnevna in sezonska nihanja (od 0 do +36 °C). Ker se temperatura v vodnem okolju spreminja v ozkem območju, večina hidrobiontov potrebuje stabilno temperaturo. Za njih so škodljiva tudi majhna temperaturna nihanja, ki jih povzroči na primer izpust tople odpadne vode iz podjetij. Hidrobionte, ki lahko obstajajo pri velikih nihanjih temperature, najdemo le v plitvih vodnih telesih. Zaradi majhne količine vode v teh rezervoarjih opazimo znatna dnevna in sezonska nihanja temperature.
Svetlobni režim vodnega okolja
V vodi je manj svetlobe kot v zraku. Del sončnih žarkov se odbije od njegove površine, del pa absorbira vodni stolpec.
Dan pod vodo je krajši kot na kopnem. Poleti je na globini 30 m 5 ur, na globini 40 m pa 15 minut. Hitro zmanjšanje svetlobe z globino je posledica njene absorpcije v vodi.
Meja območja fotosinteze v morjih je na globini okoli 200 m, v rekah pa se giblje od 1,0 do 1,5 m in je odvisna od prosojnosti vode. Prozornost vode v rekah in jezerih je močno zmanjšana zaradi onesnaženosti z lebdečimi delci. Na globini več kot 1500 m svetlobe praktično ni.
Plinski režim vodnega okolja
V vodnem okolju je vsebnost kisika 20-30-krat manjša kot v zraku, zato je omejevalni dejavnik. Kisik pride v vodo zaradi fotosinteze vodnih rastlin in sposobnosti atmosferskega kisika, da se raztopi v vodi. Ko vodo mešamo, se vsebnost kisika v njej poveča. Zgornje plasti vode so bogatejše s kisikom kot spodnje. Pri pomanjkanju kisika opazimo smrti (množična smrt vodnih organizmov). Pozimi zamrzne, ko so vodna telesa prekrita z ledom. Poletje - ko pride rok visoka temperatura voda zmanjša topnost kisika. Razlog je lahko tudi povečanje koncentracije strupenih plinov (metan, vodikov sulfid), ki nastanejo med razgradnjo mrtvih organizmov brez dostopa kisika. Zaradi variabilnosti koncentracije kisika je večina vodnih organizmov glede nanj evribiontov. Obstajajo pa tudi stenobionti (postrvi, planarije, ličinke enodnevnic in muh), ki ne prenesejo pomanjkanja kisika. So indikatorji čistosti vode. Ogljikov dioksid se v vodi topi 35-krat bolje kot kisik, njegova koncentracija v njej pa je 700-krat večja kot v zraku. V vodi se CO2 kopiči zaradi dihanja vodnih organizmov, razgradnje organskih ostankov. Ogljikov dioksid zagotavlja fotosintezo in se uporablja pri tvorbi apnenčastih skeletov nevretenčarjev.
Solni režim vodnega okolja
Slanost vode igra pomembno vlogo v življenju hidrobiontov. naravne vode Glede na vsebnost soli jih delimo v skupine, predstavljene v tabeli:
V Svetovnem oceanu je slanost v povprečju 35 g/l. Največjo vsebnost soli imajo slana jezera (do 370 g/l). Tipični prebivalci sladkih in slanih voda so stenobionti. Ne prenašajo nihanj slanosti vode. Evribiontov je razmeroma malo (orada, ostriž, ščuka, jegulja, paličnjak, losos itd.). Živijo lahko v sladki in slani vodi.
Prilagoditve rastlin na življenje v vodi
Vse rastline v vodnem okolju imenujemo hidrofiti(iz grščine. hidro- voda, fiton- rastlina). V slanih vodah živijo le alge. Njihovo telo ni razdeljeno na tkiva in organe. Alge so se prilagodile na spremembo sestave sončnega spektra glede na globino s spreminjanjem sestave svojih pigmentov. Pri prehodu iz zgornjih plasti vode v globoke se barva alg spreminja v zaporedju: zelena - rjava - rdeča (najgloblje alge).
Zelene alge vsebujejo zelene, oranžne in rumene pigmente. Sposobni so fotosinteze z dovolj visoko intenzivnostjo sončne svetlobe. Zato zelene alge živijo v majhnih sladkih vodnih telesih ali v plitvi morski vodi. Sem spadajo: spirogira, ulotriks, ulva itd. rjave alge, poleg zelenih vsebuje rjave in rumene pigmente. Sposobni so zajeti manj intenzivno sončno sevanje v globini 40-100 m Predstavniki rjavih alg sta fukus in alg, ki živita samo v morjih. Rdeče alge (porphyra, phyllophora) lahko živijo v globini več kot 200 m. Poleg zelenega imajo rdeče in modre pigmente, ki lahko ujamejo že rahlo svetlobo v velikih globinah.
V sladkovodnih telesih imajo stebla višjih rastlin slabo razvito mehansko tkivo. Na primer, če iz vode vzamete beli lokvanj ali rumeni lokvanj, se njuna stebla povesijo in ne morejo podpirati cvetov v pokončnem položaju. Voda jim zaradi svoje visoke gostote služi kot opora. Prilagoditev na pomanjkanje kisika v vodi je prisotnost aerenhima (tkiva, ki prenaša zrak) v rastlinskih organih. Minerali so v vodi, zato so prevodni in koreninski sistem. Korenine so lahko popolnoma odsotne (vodna leča, elodea, ribnik) ali služijo za pritrditev v substrat (rogoza, puščica, chastukha). Na koreninah ni koreninskih dlak. Listi so pogosto tanki in dolgi ali močno razrezani. Mezofil ni diferenciran. Pri plavajočih listih so stomati na zgornji strani, pri potopljenih v vodo pa jih ni. Za nekatere rastline je značilna prisotnost listov različnih oblik (heterofilija), odvisno od tega, kje se nahajajo. Pri vodni liliji in puščici je oblika listov v vodi in v zraku različna.
Cvetni prah, plodovi in semena vodnih rastlin so prilagojeni za raznašanje z vodo. Imajo plutaste izrastke ali močne lupine, ki preprečujejo, da bi voda prišla v notranjost in gnila.
Prilagoditve živali na življenje v vodi
V vodnem okolju živalski svet bogatejši od zelenjave. Zaradi svoje neodvisnosti od sončne svetlobe so živali naselile celoten vodni stolpec. Glede na vrsto morfoloških in vedenjskih prilagoditev jih delimo na naslednje okoljske skupine: plankton, nekton, bentos.
Plankton(iz grščine. planktos- lebdenje, tavanje) - organizmi, ki živijo v vodnem stolpcu in se premikajo pod vplivom njegovega toka. To so majhni raki, koelenterati, ličinke nekaterih nevretenčarjev. Vse njihove prilagoditve so namenjene povečanju plovnosti telesa:
- povečanje površine telesa zaradi sploščitve in podaljšanja oblike, razvoja izrastkov in nastavkov;
- zmanjšanje telesne gostote zaradi zmanjšanja okostja, prisotnosti maščobnih kapljic, zračnih mehurčkov in sluznic.
Nekton(iz grščine. nektos- plavajoči) - organizmi, ki živijo v vodnem stolpcu in vodijo aktiven življenjski slog. Predstavniki nektona so ribe, kitovi, plavutonožci, glavonožci. Da bi se uprli toku, jim pomagajo prilagoditve na aktivno plavanje in zmanjšanje trenja telesa. Aktivno plavanje je doseženo zaradi dobro razvitih mišic. V tem primeru se lahko uporabi energija izbitega vodnega curka, upogib telesa, plavuti, plavuti itd.
kožne luske in sluz.
Bentos(iz grščine. bentos- globina) - organizmi, ki živijo na dnu rezervoarja ali v debelini dna tal.
Prilagoditve bentoških organizmov so usmerjene v zmanjšanje plovnosti:
- obtežitev telesa zaradi školjk (mehkužci), hitinskih pokrovov (raki, raki, jastogi, jastogi);
- fiksacija na dnu s pomočjo fiksacijskih organov (sesala pri pijavkah, kljukice pri ličinkah kadisa) ali sploščenega telesa (ožigalke, iverka). Nekateri predstavniki se zarijejo v zemljo (črvi mnogočetinarji).
V jezerih in ribnikih se razlikuje še ena ekološka skupina organizmov - neuston. Neuston- organizmi, ki so povezani s površinskim slojem vode in živijo stalno ali začasno na tem filmu ali do 5 cm globoko od njegove površine. Njihovo telo ni zmočeno, ker je njegova gostota manjša od gostote vode. Posebej urejene okončine vam omogočajo, da se premikate po vodni gladini, ne da bi se potopili (vodne stenice, hrošči viharji). Svojevrstna skupina vodnih organizmov je tudi perifiton— organizmi, ki na podvodnih predmetih tvorijo umazanijo. Predstavniki perifitona so: alge, bakterije, protisti, raki, školjke, oligohete, mahovnice, spužve.
Na planetu Zemlja obstajajo štiri glavna okolja življenja: voda, zemlja-zrak, prst in živi organizmi. V vodnem okolju je kisik omejevalni dejavnik. Glede na naravo prilagoditev so vodni prebivalci razdeljeni v ekološke skupine: plankton, nekton, bentos.
