Prebivalci vodnega okolja so v ekologiji dobili skupno ime hidrobionti.Živijo v oceanih, celinskih vodah in podtalnici. V katerem koli rezervoarju lahko ločimo cone glede na pogoje.

V oceanu in njegovih sestavnih morjih ločimo predvsem dve ekološki območji: vodni stolp - pelagialni in dno benthal. Prebivalci breznih in ultra-breznih globin živijo v temi, pri stalni temperaturi in ogromnem pritisku. Poimenovana je bila celotna populacija oceanskega dna bentos.

Osnovne lastnosti vodnega okolja.

Gostota vode je dejavnik, ki določa pogoje za gibanje vodnih organizmov in pritisk na različnih globinah. Za destilirano vodo je gostota 1 g/cm3 pri 4°C. Gostota naravne vode ki vsebujejo raztopljene soli, lahko več, do 1,35 g/cm 3 . Tlak narašča z globino v povprečju za 1 · 10 5 Pa (1 atm) na vsakih 10 m.Gostota vode omogoča naslanjanje nanjo, kar je še posebej pomembno pri neskeletnih oblikah. Gostota medija je pogoj za lebdenje v vodi in številni hidrobionti so prilagojeni prav na ta način življenja. V vodi lebdeči organizmi so združeni v posebno ekološko skupino hidrobiontov - plankton("planktos" - lebdenje). Med planktonom prevladujejo enocelične in kolonialne alge, praživali, meduze, sifonoforji, ctenofori, krilati in kobiličasti mehkužci, različni mali raki, ličinke pridnenih živali, ribja ikra in mladice ter mnogi drugi. Morske alge (fitoplankton) pasivno lebdi v vodi, večina planktonskih živali pa je sposobna aktivnega plavanja, vendar v omejenem obsegu.. Posebna vrsta planktona je ekološka skupina neuston("nein" - plavati) - prebivalci površinskega filma vode na meji z zrakom. Gostota in viskoznost vode močno vplivata na možnost aktivnega plavanja. Živali, ki so sposobne hitrega plavanja in premagovanja sile tokov, so združene v ekološko skupino. nekton("nektos" - lebdeči).

Kisikov način. V vodi, nasičeni s kisikom, njegova vsebnost ne presega 10 ml na 1 liter, kar je 21-krat manj kot v atmosferi. Zato so pogoji za dihanje hidrobiontov veliko bolj zapleteni. Kisik pride v vodo predvsem zaradi fotosintetske aktivnosti alg in difuzije iz zraka. Zato so zgornje plasti vodnega stolpca praviloma bogatejše s tem plinom kot spodnje. S povečanjem temperature in slanosti vode se koncentracija kisika v njej zmanjšuje. V slojih, ki so močno naseljeni z živalmi in bakterijami, lahko zaradi povečane porabe nastane močno pomanjkanje O 2 . Blizu dna vodnih teles so lahko razmere blizu anaerobnim.

Med vodnimi prebivalci je veliko vrst, ki lahko prenašajo velika nihanja vsebnosti kisika v vodi, do njegove skoraj popolne odsotnosti. (evrioksibionts - "oxy" - kisik, "biont" - prebivalec). Sem spadajo na primer polži. Med ribami lahko krap, linj, kares prenese zelo nizko nasičenost vode s kisikom. Vendar pa številne vrste stenoksibiont- lahko obstajajo le z dovolj visoko nasičenostjo vode s kisikom (šarenka, postrv, postrvi).

Solni način. Vzdrževanje vodne bilance hidrobiontov ima svoje posebnosti. Če je za kopenske živali in rastline najpomembnejše zagotoviti telesu vodo v pogojih njenega pomanjkanja, potem za hidrobionte ni nič manj pomembno vzdrževati določeno količino vode v telesu, ko je v okolju presežek. Prekomerna količina vode v celicah povzroči spremembo njihovega osmotskega tlaka in kršitev najpomembnejših vitalnih funkcij. Večina vodnega življenja poikilosmotični: osmotski tlak v njihovem telesu je odvisen od slanosti okoliške vode. Zato je glavni način, da vodni organizmi ohranijo ravnovesje soli, izogibanje habitatom z neprimerno slanostjo. Sladkovodne oblike ne morejo obstajati v morjih, morske oblike ne prenesejo razsoljevanja. Spadajo vretenčarji, višji raki, žuželke in njihove ličinke, ki živijo v vodi homoiosmotičen vrste, ki vzdržujejo stalen osmotski tlak v telesu, ne glede na koncentracijo soli v vodi.

Svetlobni način. V vodi je veliko manj svetlobe kot v zraku. Del žarkov, ki padejo na površino rezervoarja, se odbije v zrak. Odboj je tem močnejši, čim nižji je položaj Sonca, zato je dan pod vodo krajši kot na kopnem. V temnih globinah oceana organizmi uporabljajo svetlobo, ki jo oddajajo živa bitja, kot vir vizualnih informacij. Sijaj živega organizma se imenuje bioluminiscenca. Reakcije, ki se uporabljajo za ustvarjanje svetlobe, so različne. Toda v vseh primerih gre za oksidacijo kompleksnih organskih spojin (luciferini) z uporabo beljakovinskih katalizatorjev (luciferaza).

Načini orientacije živali v vodnem okolju.Življenje v stalnem mraku ali temi močno omejuje možnosti vizualna orientacija hidrobionti. Zaradi hitrega slabljenja svetlobnih žarkov v vodi se tudi lastniki dobro razvitih organov vida orientirajo z njihovo pomočjo le na blizu.

Zvok potuje hitreje v vodi kot v zraku. Orientacija na zvok je pri hidrobiontih na splošno bolje razvita kot vizualna. Številne vrste zaznajo celo zelo nizkofrekvenčne vibracije (infrazvok) , nastane ob spremembi ritma valovanja in se vnaprej pred nevihto spusti iz površinskih plasti v globlje (na primer meduze). Številni prebivalci vodnih teles - sesalci, ribe, mehkužci, raki - sami oddajajo zvoke. Številni hidrobionti iščejo hrano in uporabljajo navigacijo eholokacija– zaznavanje odbitih zvočnih valov (kiti). Mnogi zaznavajo odbite električne impulze , med plavanjem proizvajajo izpuste različnih frekvenc. Številne ribe uporabljajo električna polja tudi za obrambo in napad (električni ožigalkar, električna jegulja itd.).

Za globinsko orientacijo zaznavanje hidrostatičnega tlaka. Izvaja se s pomočjo statocist, plinskih komor in drugih organov.

Filtracija kot vrsta hrane.Številni vodni organizmi imajo posebno naravo prehrane - to je sejanje ali usedanje delcev organskega izvora, suspendiranih v vodi, in številnih majhnih organizmov.

Oblika telesa. Večina hidrobiontov ima poenostavljeno obliko telesa.

Vodna lupina našega planeta(skupnost oceanov, morij, voda celin, ledenih plošč) se imenuje hidrosfera. V širšem smislu sestava hidrosfere vključuje tudi podtalnico, led in sneg na Arktiki in Antarktiki ter atmosfersko vodo in vodo, ki jo vsebujejo živi organizmi.

Večina vode v hidrosferi je skoncentrirana v morjih in oceanih, drugo mesto zavzema podzemna voda, tretje pa led in sneg arktične in antarktične regije. Skupna prostornina naravnih voda je približno 1,39 milijarde km 3 (1/780 prostornine planeta). Voda pokriva 71 % površine globus(361 milijonov km 2).

Zaloge vode na planetu (% celotne količine) so bile porazdeljene na naslednji način:

voda- sestavni del vseh elementov biosfere, ne le vodnih teles, ampak tudi zraka, živih bitij. To je najpogostejša naravna spojina na planetu. Brez vode ne morejo obstajati ne živali, ne rastline, ne človek. Za preživetje vsakega organizma je dnevno potrebna določena količina vode, zato je prost dostop do vode življenjska potreba.

Tekoči ovoj, ki prekriva Zemljo, jo razlikuje od sosednjih planetov. Hidrosfera je pomembna za razvoj življenja ne le v kemičnem smislu. Njegova vloga je velika tudi pri ohranjanju razmeroma nespremenjenega podnebja, ki je omogočalo razmnoževanje življenja več kot tri milijarde let. Ker je za življenje potrebno, da so prevladujoče temperature v območju od 0 do 100 ° C, tj. v mejah, ki omogočajo, da hidrosfera ostane večinoma v tekoči fazi, lahko sklepamo, da je bila temperatura na Zemlji skozi večino njene zgodovine razmeroma konstantna.

Hidrosfera služi kot planetarni akumulator anorganske in organske snovi, ki jo v ocean in druga vodna telesa prinašajo reke, atmosferski tokovi, tvorijo pa jo tudi sama vodna telesa. Voda je velik distributer toplote na zemlji. Ogreva ga Sonce blizu ekvatorja in nosi toploto z velikanskimi tokovi morskih tokov v Svetovnem oceanu.

Voda je del mineralov, vsebovana je v rastlinskih in živalskih celicah, vpliva na nastanek klime, sodeluje v kroženju snovi v naravi, prispeva k odlaganju sedimentnih kamnin in nastajanju tal, je vir poceni elektrike: Uporablja se v industriji, kmetijstvu in za domače potrebe.

Kljub na videz zadostni količini vode na planetu, sladke vode, ki je potrebna za življenje ljudi in mnogih drugih organizmov, močno primanjkuje. Od celotne količine vode na svetu je 97-98% slana voda morij in oceanov. Seveda je te vode nemogoče uporabiti v vsakdanjem življenju, kmetijstvu, industriji, za pridelavo hrane. Pa vendar je nekaj drugega veliko bolj resno: 75 % sladke vode na Zemlji je v obliki ledu, velik del je podzemne vode, le 1 % pa je dostopen živim organizmom. In te dragocene drobtinice človek neusmiljeno onesnažuje in brezskrbno zapravlja, kljub temu, da poraba vode nenehno narašča. Onesnaženje hidrosfere nastane predvsem zaradi izpustov industrijskih, kmetijskih in gospodinjskih odpadnih voda v reke, jezera in morja.

sveža voda ni le nepogrešljiv vir pitja. Zemljišča, ki jih namakajo, zagotavljajo približno 40 % svetovnega pridelka; hidroelektrarne proizvedejo približno 20 % vse električne energije; Od rib, ki jih zaužije človek, je 12 % rečnih in jezerskih vrst.

Značilnosti vodnega okolja izhajajo iz fizikalno-kemijskih lastnosti vode. Tako sta visoka gostota in viskoznost vode velikega ekološkega pomena. Specifična teža vode je sorazmerna s specifično težo telesa živih organizmov. Gostota vode je približno 1000-krat večja od gostote zraka. Zato se vodni organizmi (zlasti tisti, ki se aktivno premikajo) soočajo z veliko silo hidrodinamičnega upora. Zaradi tega je evolucija mnogih skupin vodnih živali šla v smeri oblikovanja oblike telesa in vrst gibanja, ki zmanjšujejo upor, kar je privedlo do zmanjšanja porabe energije za plavanje. Tako poenostavljeno obliko telesa najdemo pri predstavnikih različnih skupin organizmov, ki živijo v vodi - delfini (sesalci), kostne in hrustančne ribe.

Velika gostota vode prispeva tudi k temu, da se v njej dobro širijo mehanski tresljaji (tresljaji). To je bilo pomembno pri razvoju čutil, orientaciji v prostoru in komunikaciji med vodnimi prebivalci. Štirikrat večja kot v zraku hitrost zvoka v vodnem okolju določa višjo frekvenco eholokacijskih signalov.

Zaradi velike gostote vodnega okolja so številni njegovi prebivalci prikrajšani za obvezno povezavo s substratom, ki je značilna za kopenske oblike in je posledica gravitacijskih sil. Obstaja cela skupina vodnih organizmov (tako rastlin kot živali), ki vse svoje življenje preživijo v lebdečem stanju.

Voda ima izjemno visoko toplotno kapaciteto. Toplotna kapaciteta vode je vzeta kot enota. Toplotna kapaciteta peska je na primer 0,2, železa pa le 0,107 toplotne kapacitete vode. Sposobnost vode, da akumulira velike zaloge toplotne energije, omogoča izravnavanje ostrih temperaturnih nihanj na obalnih območjih Zemlje v različnih obdobjih leta in ob različnih časih dneva: voda deluje kot nekakšen regulator temperature na planet.

Vodno okolje habitat

HABITAT IN NJIHOVE ZNAČILNOSTI

V procesu zgodovinskega razvoja so živi organizmi obvladali štiri habitate. Prva je voda. Življenje je nastalo in se razvijalo v vodi več milijonov let. Drugi - zemlja-zrak - na kopnem in v atmosferi so nastale rastline in živali ter se hitro prilagodile novim razmeram. S postopnim preoblikovanjem zgornje plasti zemlje - litosfere, so ustvarili tretji habitat - prst, sami pa so postali četrti habitat.

vodni habitat

Voda pokriva 71% površine Zemlje. Večina vode je koncentrirana v morjih in oceanih - 94-98%, v polarni led vsebuje približno 1,2% vode in zelo majhen delež - manj kot 0,5%, v sladkih vodah rek, jezer in močvirij.

V vodnem okolju živi približno 150.000 vrst živali in 10.000 rastlin, kar je le 7 oziroma 8 % celotnega števila vrst na Zemlji.

V morjih-oceanih je tako kot v gorah izražena vertikalna conalnost. Pelagialno - celoten vodni stolpec - in bentalno - dno se ekološko še posebej močno razlikujeta. Vodni stolpec je pelagialen, navpično razdeljen na več con: epipeligialno, batipeligialno, abisopeligialno in ultraabisopeligialno(slika 2).

Glede na strmino spusta in globino na dnu ločimo tudi več con, ki jim ustrezajo navedene cone pelagiala:

Primorje - rob obale, poplavljen med plimovanjem.

Supralitoral - del obale nad zgornjo mejo plimovanja, kjer segajo brizgi valov.

Sublitoral - postopno zmanjšanje kopnega do 200 m.

Batial - strm padec kopnega (celinsko pobočje),

Abyssal - gladko spuščanje dna oceanskega dna; globina obeh con skupaj doseže 3-6 km.

Ultra-abisal - globokomorske depresije od 6 do 10 km.

Ekološke skupine hidrobiontov. Največja raznolikost življenja je topla morja in oceani (40.000 živalskih vrst) v ekvatorju in tropih, na severu in jugu se morska flora in favna stokrat zmanjšata. Kar zadeva porazdelitev organizmov neposredno v morju, je njihova večina koncentrirana v površinskih plasteh (epipelagialno) in v sublitoralnem območju. Glede na način gibanja in zadrževanja v določenih plasteh, Morsko življenje razdeljen na tri okoljske skupine: nekton, plankton in bentos.

Nekton (nektos - plavajoče) - aktivno premikajoče se velike živali, ki lahko premagajo velike razdalje in močne tokove: ribe, lignji, plavutonožci, kiti. V sladkovodnih telesih nekton vključuje tudi dvoživke in številne žuželke.

Plankton (planktos - tavajoči, lebdeči) - skupek rastlin (fitoplankton: diatomeje, zelene in modrozelene (samo sladkovodne) alge, rastlinski bičkovci, peridin itd.) in majhnih živalskih organizmov (zooplankton: majhni raki, od večjih). - pteropodi mehkužci, meduze, ctenofores, nekateri črvi), ki živijo na različnih globinah, vendar niso sposobni aktivnega gibanja in odpornosti na tokove. Sestava planktona vključuje tudi ličinke živali, ki tvorijo posebna skupina – neuston . To je pasivno lebdeča "začasna" populacija najvišjega sloja vode, ki jo predstavljajo različne živali (deseteronožci, ranonožci in kopenožci, iglokožci, mnogoščetine, ribe, mehkužci itd.) v fazi ličink. Ličinke, ki odraščajo, prehajajo v spodnje plasti pelagele. Nad neustonom se nahaja pleiston - to so organizmi, pri katerih zgornji del telesa raste nad vodo, spodnji del pa raste v vodi (vodna leča - Lemma, sifonoforji itd.). Plankton ima pomembno vlogo v trofičnih odnosih biosfere, saj je hrana za številne vodne organizme, vključno z glavno hrano za usate kite (Myatcoceti).

Bentos (bentos - globina) - pridneni hidrobionti. Predstavljen predvsem s pritrjenimi ali počasi premikajočimi se živalmi (zoobentos: foramineforji, ribe, spužve, koelenterati, črvi, mehkužci, ascidije itd.), pogostejši v plitvi vodi. V plitvi vodi v bentos zaidejo tudi rastline (fitobentos: diatomeje, zelene, rjave, rdeče alge, bakterije). Na globini, kjer ni svetlobe, fitobentosa ni. S fitobentosom so najbogatejši kamniti predeli dna.

V jezerih je zoobentos manj bogat in raznolik kot v morju. Tvorijo ga praživali (ciliati, vodne bolhe), pijavke, mehkužci, ličinke žuželk itd. Fitobentos jezer tvorijo prostoplavajoče diatomeje, zelene in modrozelene alge; rjave in rdeče alge so odsotne.

Visoka gostota vodnega okolja določa posebno sestavo in naravo spremembe dejavnikov, ki podpirajo življenje. Nekateri so enaki kot na kopnem - toplota, svetloba, drugi so specifični: pritisk vode (z globino se poveča za 1 atm na vsakih 10 m), vsebnost kisika, sestava soli, kislost. Zaradi velike gostote medija se vrednosti toplote in svetlobe z višinskim gradientom spreminjajo veliko hitreje kot na kopnem.

Toplotni režim. Za vodno okolje je značilen manjši vnos toplote, saj pomemben del se odbije, prav tako pomemben del pa se porabi za izhlapevanje. Skladno z dinamiko temperatur kopnega ima temperatura vode manjša nihanja dnevnih in sezonskih temperatur. Poleg tega vodna telesa bistveno izravnajo potek temperatur v ozračju obalnih območij. V odsotnosti ledene lupine ima morje v hladni sezoni učinek segrevanja na sosednja kopna območja, poleti ima hladilni in vlažilni učinek.

Razpon temperatur vode v Svetovnem oceanu je 38 ° (od -2 do +36 ° C), v sladki vodi - 26 ° (od -0,9 do +25 ° C). Temperatura vode z globino močno pada. Do 50 m opazimo dnevna nihanja temperature, do 400 - sezonska, globlje postane konstantna in pade na + 1-3 ° C. Ker je temperaturni režim v rezervoarjih relativno stabilen, so njihovi prebivalci značilni stenotermija.

Zaradi različne stopnje segrevanja zgornjih in spodnjih plasti med letom, oseke in oseke, tokov, neviht prihaja do stalnega mešanja vodnih plasti. Vloga mešanice vode za vodne organizme je izjemno velika, saj. hkrati se izravnava porazdelitev kisika in hranilnih snovi znotraj rezervoarjev, kar zagotavlja presnovne procese med organizmi in okoljem.

V stoječih vodnih telesih (jezerih) zmernih zemljepisnih širin poteka vertikalno mešanje spomladi in jeseni in v teh letnih časih postane temperatura v celotnem vodnem telesu enakomerna, tj. prihaja homotermijo. Poleti in pozimi se zaradi močnega povečanja segrevanja ali hlajenja zgornjih plasti mešanje vode ustavi. Ta pojav se imenuje temperaturna dihotomija, in obdobje začasne stagnacije - stagnacijo(poletje ali zima). Poleti ostanejo na površini lažje tople plasti, ki se nahajajo nad težkimi hladnimi (slika 3). Pozimi, nasprotno, v spodnji plasti več topla voda, saj je neposredno pod ledom temperatura površinskih voda nižja od +4°C in zaradi fizikalno-kemijskih lastnosti vode postanejo lažje od vode s temperaturo nad +4°C.

V obdobjih stagnacije se jasno ločijo tri plasti: zgornja (epilimnion) z najmočnejšimi sezonskimi nihanji temperature vode, srednja (metalimnion oz. termoklin), v kateri pride do močnega skoka temperature in blizu dna ( hipolimnij), kjer se temperatura med letom malo spreminja. V obdobjih stagnacije nastane pomanjkanje kisika v vodnem stolpcu - poleti v spodnjem delu, pozimi pa v zgornjem delu, zaradi česar pozimi pogosto prihaja do poginov rib.

Svetlobni način. Intenzivnost svetlobe v vodi je močno oslabljena zaradi njenega odboja od površine in absorpcije v vodi sami. To močno vpliva na razvoj fotosintetskih rastlin.

Absorpcija svetlobe je tem močnejša, čim manjša je prosojnost vode, ki je odvisna od števila v njej suspendiranih delcev (mineralne suspenzije, plankton). Zmanjšuje se s hitrim razvojem majhnih organizmov poleti, v zmernih in severnih širinah pa tudi pozimi, po vzpostavitvi ledenega pokrova in prekrivanju s snegom od zgoraj.

Za prosojnost je značilna največja globina, pri kateri je še viden posebej spuščen bel disk s premerom približno 20 cm (Secchijev disk). Najbolj čiste vode so v Sargaškem morju: disk je viden do globine 66,5 m. Tihi ocean disk Secchi je viden do 59 m, v indijskem - do 50, v plitvih morjih - do 5-15 m. Prozornost rek je v povprečju 1-1,5 m, v najbolj kalnih rekah pa le nekaj centimetrov.

V oceane, kjer je voda zelo prozorna, prodre do globine 140 m 1 % svetlobnega sevanja, v majhna jezera na globini 2 m pa le desetinke odstotka. žarki različne dele spektri se v vodi različno absorbirajo, najprej se absorbirajo rdeči žarki. Z globino postaja temnejša, barva vode pa postane najprej zelena, nato modra, modra in nazadnje modro-vijolična ter preide v popolno temo. Skladno s tem hidrobionti spreminjajo tudi barvo in se prilagajajo ne le sestavi svetlobe, temveč tudi njenemu pomanjkanju - kromatski prilagoditvi. V svetlih conah v plitvih vodah prevladujejo zelene alge (Chlorophyta), katerih klorofil absorbira rdeče žarke, z globino jih zamenjajo rjave (Phaephyta) in nato rdeče (Rhodophyta). Na velike globine fitobentosa ni.

Rastline so se na pomanjkanje svetlobe prilagodile z razvojem velikih kromatoforjev in s povečanjem površine asimilacijskih organov (indeks listne površine). Za globokomorske alge so značilni močno razrezani listi, listne plošče so tanke, prosojne. Za napol potopljene in plavajoče rastline je značilna heterofilija - listi nad vodo so enaki kot pri kopenskih rastlinah, imajo celo ploščo, stomatalni aparat je razvit, v vodi pa so listi zelo tanki, sestavljeni iz ozki filiformni režnji.

Živali, tako kot rastline, naravno spreminjajo svojo barvo z globino. V zgornjih plasteh so svetlo obarvani različne barve, v coni somraka (brancin, korale, raki) so pobarvani v barvah z rdečim odtenkom - bolj priročno se je skriti pred sovražniki. Globokomorske vrste so brez pigmentov. V temnih globinah oceana organizmi uporabljajo svetlobo, ki jo oddajajo živa bitja, kot vir vizualnih informacij. bioluminiscenca.

visoka gostota(1 g/cm3, kar je 800-kratna gostota zraka) in viskoznost vode ( 55-krat večja kot v zraku) je privedlo do razvoja posebnih prilagoditev hidrobiontov :

1) Rastline imajo zelo slabo razvita ali popolnoma odsotna mehanska tkiva - podpira jih sama voda. Za večino je značilna plovnost zaradi medceličnih votlin z zrakom. Zanj je značilno aktivno vegetativno razmnoževanje, razvoj hidrohorije - odstranitev cvetnih stebel nad vodo in širjenje cvetnega prahu, semen in spor s površinskimi tokovi.

2) Pri živalih, ki živijo v vodnem stolpcu in aktivno plavajo, ima telo poenostavljeno obliko in je mazano s sluzjo, kar zmanjšuje trenje med gibanjem. Razvite so bile prilagoditve za povečanje plovnosti: kopičenje maščobe v tkivih, plavalni mehurji pri ribah, zračne votline v sifonoforjih. Pri pasivno plavajočih živalih se specifična površina telesa poveča zaradi izrastkov, bodic in prirastkov; telo se splošči, pride do redukcije skeletnih organov. različne poti gibanje: upogibanje telesa, s pomočjo bičkov, cilij, curkovni način gibanja (glavonožci).

Pri bentoških živalih okostje izgine ali je slabo razvito, poveča se velikost telesa, pogosto je zmanjšanje vida, razvoj taktilnih organov.

tokovi. Značilnost vodnega okolja je mobilnost. Povzročajo ga plime in oseke, morski tokovi, neurja, različne višine rečnih strug. Prilagoditve hidrobiontov:

1) V tekočih vodah so rastline trdno pritrjene na nepremične podvodne predmete. Spodnja površina zanje je predvsem podlaga. To so zelene in diatomejske alge, vodni mahovi. Mahovi celo tvorijo gosto prevleko na hitro tekočih rekah. V morskem območju plimovanja imajo številne živali tudi pripomočke za pripenjanje na dno (polži, morski raki) ali pa se skrivajo v špranjah.

2) Pri ribah v tekočih vodah je telo okroglega premera, pri ribah, ki živijo blizu dna, kot pri pridnenih nevretenčarjih, pa je telo ravno. Mnogi na trebušni strani imajo organe za fiksacijo na podvodne predmete.

Slanost vode.

Naravna vodna telesa imajo določeno kemično sestavo. Prevladujejo karbonati, sulfati in kloridi. V sladkih vodnih telesih koncentracija soli ni večja od 0,5 ‰ (in približno 80% so karbonati), v morjih - od 12 do 35 ‰ (predvsem kloridi in sulfati). S slanostjo nad 40 ppm se rezervoar imenuje hiperhalin ali presoljen.

1) V sladki vodi (hipotonično okolje) so procesi osmoregulacije dobro izraženi. Hidrobionti so prisiljeni nenehno odstranjevati vodo, ki prodira vanje, so homoiosmotični (ciliati "črpajo" skozi sebe količino vode, ki je enaka njihovi teži vsake 2-3 minute). V slani vodi (izotonični medij) je koncentracija soli v telesih in tkivih hidrobiontov enaka (izotonična) koncentraciji soli, raztopljenih v vodi – so poikiloosmotski. Zato osmoregulacijske funkcije med prebivalci slanih vodnih teles niso razvite in niso mogli naseliti sladkih vodnih teles.

2) Vodne rastline so sposobne absorbirati vodo in hranila iz vode - "juhe", s celotno površino, zato so njihovi listi močno razčlenjeni, prevodna tkiva in korenine pa so slabo razviti. Korenine služijo predvsem za pritrditev na podvodni substrat. Večina sladkovodnih rastlin ima korenine.

Tipično morske in tipično sladkovodne vrste - stenohaline, ne prenašajo pomembne spremembe v slanosti vode. Evrihalinskih vrst je malo. Pogosti so v somorničnih vodah (sladkovodni jurček, ščuka, orada, cipal, obmorski losos).

Splošne značilnosti. Hidrosfera kot vodno okolje življenja zavzema približno 71 % površine in 1/800 prostornine zemeljske oble. Glavna količina vode, več kot 94%, je koncentrirana v morjih in oceanih (slika 5.2).

riž. 5.2. Svetovni ocean v primerjavi s kopnim (po N. F. Reimers, 1990)

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 območji: vodni stolp - pelagialni in dno benthal. Glede na globino se bental deli na sublitoralno območje - območje gladkega znižanja zemljišča do globine 200 m, Bathyal - območje strmih pobočij in cona brezna - oceansko dno s povprečno globino 3-6 km. Globlja območja bentala, ki ustrezajo depresijam oceanskega dna (6-10 km), se imenujejo ultraabisal. Imenuje se rob obale, ki je ob visoki plimi poplavljen primorje. Imenuje se del obale nad nivojem plime in oseke, navlaženo s pršenjem valov supralitoral.

Odprte vode oceanov so razdeljene tudi na navpične cone glede na bentalne cone: typepeligial, bati-peligial, abyssopegial(slika 5.3).

riž. 5.3. Vertikalna ekološka cona oceana

(po N. F. Reimers, 1990)

V vodnem okolju živi približno 150.000 vrst živali ali približno 7 % njihovega skupnega števila (slika 5.4) in 10.000 vrst rastlin (8 %).

Pozornost je treba nameniti tudi dejstvu, da so predstavniki večine skupin rastlin in živali ostali v vodnem okolju (njihova "zibelka"), vendar je število njihovih vrst veliko manjše od števila kopenskih. Od tod sklep - evolucija na kopnem je potekala veliko hitreje.

Raznolikost in bogastvo flore in favne odlikujejo morja in oceani ekvatorialnih in tropskih območij, predvsem pacifiškega in Atlantski oceani. Severno in južno od teh pasov se kvalitativna sestava postopoma izčrpava. Na primer, na območju arhipelaga Vzhodne Indije je razširjenih vsaj 40.000 vrst živali, medtem ko jih je v morju Laptev le 400. Glavnina organizmov Svetovnega oceana je koncentrirana na relativno majhnem območju morske obale zmernem pasu in med mangrovami tropskih držav.

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.

riž. 5.4. Porazdelitev glavnih razredov živali po okolju

habitati (po G. V. Voitkeviču in V. A. Vronskem, 1989)

Opombaživali, postavljene pod valovito črto, živijo v morju, nad njim - v okolju kopnega in zraka

Znano je, da nima samo vodno okolje močan vpliv na njegove prebivalce, temveč tudi živa substanca hidrosfere, ki vpliva na habitat, ga reciklira in vključuje v kroženje snovi. Ugotovljeno je bilo, da se voda oceanov, morij, rek in jezer v 2 milijonih letih razgradi in obnovi v biotskem ciklu, torej je vsa več kot tisočkrat prešla skozi živo snov na Zemlji.

Posledično je sodobna hidrosfera produkt vitalne aktivnosti žive snovi ne le modernih, temveč tudi preteklih geoloških obdobij.

značilna lastnost vodno okolje je njegovo 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 skupine hidrobiontov. vodni stolpec, oz pelagialni(pelaži - morje), kjer živijo pelagični organizmi, ki imajo sposobnost plavanja ali se zadržujejo v določenih plasteh (slika 5.5).

riž. 5.5. Profil oceana in njegovih prebivalcev (po N. N. Moiseevu, 1983)

Glede na to so ti organizmi razdeljeni v dve skupini: nekton in plankton. Tretja ekološka skupina - bentos - oblikujejo prebivalce dna.

Nekton(nektos - plavajoča) je zbirka pelagičnih aktivno gibljivih živali, ki nimajo neposredne povezave z dnom. To so predvsem velike živali, ki so sposobne prepotovati velike razdalje in močne vodne tokove. Imajo poenostavljeno obliko telesa in dobro razvite gibalne organe. Tipični nektonski organizmi vključujejo ribe, lignje, kite in plavutonožce. Nekton v sladkih vodah poleg rib vključuje dvoživke in aktivno premikajoče se žuželke. Mnogi morske ribe se lahko premika v vodnem stolpcu z veliko hitrostjo: do 45-50 km / h - lignji (Oegophside), 100-150 km / h - jadrnice (Jstiopharidae) in 130 km / h - mečarice (Xiphias glabius).

Plankton(planktos - tavanje, lebdenje) je skupek pelagičnih organizmov, ki nimajo sposobnosti hitrega aktivnega gibanja. Praviloma so to majhne živali - zooplankton in rastline - fitoplankton, ki se ne more upreti tokovom. Sestava planktona vključuje tudi ličinke številnih živali, ki "plavajo" v vodnem stolpcu. Planktonski organizmi se nahajajo na površini vode, v globini in v spodnji plasti.

Organizmi, ki živijo na površini vode, sestavljajo posebno skupino – neuston. Sestava neustona je odvisna tudi od stopnje razvoja številnih organizmov. Ko gredo skozi fazo ličinke, odraščajo, zapustijo površinsko plast, ki jim je služila kot zatočišče, se preselijo, da živijo na dnu ali v spodnjih in globokih plasteh. Sem spadajo ličinke deseteronožcev, barnakov, kopepodov, polžev in školjke, igao kože, mnogoščetine, ribe itd.

Isti organizmi, katerih del telesa je nad gladino vode, drugi pa v vodi, se imenujejo igralni kamen. Sem spadajo vodna leča (Lemma), sifonoforji (Siphonophora) itd.

Fitoplankton igra pomembno vlogo v življenju vodnih teles, saj je glavni proizvajalec organske snovi. Fitoplankton vključuje predvsem diatomeje (Diatomeae) in zelene alge (Chlorophyta), rastlinske bičkovce (Phytomastigina), peridineje (Peridineae) in kokolitofore (Coccolitophoridae). V sladkih vodah so razširjene ne samo zelene, ampak tudi modrozelene alge (Cyanophyta).

Zooplankton in bakterije lahko najdemo na različnih globinah. V sladkih vodah so pogosti večinoma slabo plavajoči razmeroma veliki raki (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), številni kolobarji (Rotatoria) in praživali.

V morskem zooplanktonu prevladujejo mali raki (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae), praživali (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Od velikih predstavnikov so to pteropodi (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) in lebdeči ctenoforji (Ctenophora), salpe (Salpae), nekateri črvi (Aleiopidae, Tomopteridae).

Planktonski organizmi so pomembni živilska komponenta za številne vodne živali, vključno s takšnimi velikani, kot so kiti (Mystacoceti), sl. 5.6.

Slika 5.6. Shema glavnih smeri izmenjave energije in snovi v oceanu

Bentos(bentos - globina) je skupek organizmov, ki živijo na dnu (na tleh in v tleh) rezervoarjev. Razdeljen je na zoobentos in fitobentos. Večinoma ga predstavljajo živali, ki so pritrjene, ali se počasi premikajo, ali se zarijejo v zemljo. V plitvih vodah je sestavljen iz organizmov, ki sintetizirajo organska snov(proizvajalci), jo porabijo (konzumenti) in uničijo (reducenti). V globinah, kjer ni svetlobe, fitobentosa (proizvajalcev) ni. V morskem zoobentosu prevladujejo foraminifore, spužve, koelenterati, črvi, ramenonožci, mehkužci, ascidije, ribe itd. Bentoške oblike so številnejše v plitvih vodah. Njihova skupna biomasa tukaj lahko doseže več deset kilogramov na 1 m2.

Fitobentos morij vključuje predvsem alge (diatomeje, zelene, rjave, rdeče) in bakterije. Ob obalah so cvetoče rastline - Zostera (Zostera), ruppija (Ruppia), filospodiks (Phyllospadix). S fitobentosom so najbolj bogati kamniti in kamniti predeli dna.

V jezerih, tako kot v morjih, se razlikujejo plankton, nekton in bentos.

Vendar pa je v jezerih in drugih sladkovodnih telesih manj zoobentosa kot v morjih in oceanih, njegova vrstna sestava pa je enotna. To so predvsem praživali, spužve, ciliarniki in oligochaete, pijavke, mehkužci, ličinke žuželk itd.

Fitobentos sladkih voda predstavljajo bakterije, diatomeje in zelene alge. Obalne rastline se nahajajo od obale globoko v jasno opredeljene pasove. Prvi pas - polpotopljene rastline (trstičje, rogoz, šaš in trstičje); drugi pas - potopljene rastline s plavajočimi listi (vodokras, kapsule, vodne lilije, duckweeds). AT tretji pas prevladujejo rastline - ribnik, elodeja itd. (slika 5.7).

riž. 5.7. Rastline, ki se ukoreninijo na dnu (A):

1 - cattail; 2- hitenje; 3 - konica puščice; 4 - vodna lilija; 5, 6 - ribnik; 7 - hara. Prosto plavajoče alge (B): 8, 9 - nitasto zelene; 10-13 - zelena; 14-17 - diatomeje; 18-20 - modro-zelena

Glede na način življenja delimo vodne rastline v dve glavni ekološki skupini: hidrofiti - rastline, potopljene le na dnu vode in običajno ukoreninjene v tleh, in hidatofiti - rastline, ki so popolnoma potopljene v vodo in včasih lebdijo na površini ali imajo plavajoče liste.

V življenju vodnih organizmov imajo pomembno vlogo vertikalno gibanje vode, gostota, temperatura, svetlobni, solni, plinski (vsebnost kisika in ogljikovega dioksida) režimi ter koncentracija vodikovih ionov (pH).

Temperaturni režim. V vodi se razlikuje, prvič, z manjšim dotokom toplote, in drugič, z večjo stabilnostjo kot na kopnem. Del toplotne energije, ki vstopa v vodno površino, se odbije, del pa se porabi za izhlapevanje. Izhlapevanje vode s površine rezervoarjev, ki porabi okoli 2263x8J/g, preprečuje pregrevanje spodnjih plasti, nastajanje ledu, ki sprošča talilno toploto (333,48 J/g), pa upočasnjuje njihovo ohlajanje.

Sprememba temperature v tekočih vodah sledi njenim spremembam v okoliškem zraku in se razlikuje v manjši amplitudi.

V jezerih in ribnikih zmernih zemljepisnih širin je toplotni režim določen z dobro znanim fizikalnim pojavom - voda ima največjo gostoto pri 4 °C. Voda v njih je jasno razdeljena na tri plasti: zgornja - epilimnion, temperatura, ki doživlja ostra sezonska nihanja; prehodna plast s temperaturnim skokom, - metalimnion, kje se praznuje oster padec temperature; globoko morje (dno) - hipolimnij segajo do samega dna, kjer je temperatura skozi vse leto spremembe malce.

Poleti so najtoplejše plasti vode na površini, najhladnejše pa na dnu. Ta vrsta plastna porazdelitev temperatur v rezervoarju imenujemo neposredno stratifikacijo Pozimi, ko temperatura pade, obratna stratifikacija. Površinska plast vode ima temperaturo blizu 0°C. Na dnu je temperatura okoli 4°C, kar ustreza njegovi največji gostoti. Tako temperatura narašča z globino. Ta pojav se imenuje temperaturna dihotomija. V večini naših jezer ga opazimo poleti in pozimi. Posledično je motena navpična cirkulacija, nastane gostotna stratifikacija vode, nastopi obdobje začasne stagnacije - stagnacijo(slika 5.8).

Z nadaljnjim povišanjem temperature postanejo zgornje plasti vode manj gostote in ne potonejo več - nastopi poletna stagnacija. "

Jeseni se površinske vode ponovno ohladijo na 4 °C in potonejo na dno, kar povzroči sekundarno mešanje mas v letu z izenačitvijo temperature, tj. začetek jesenske homotermije.

AT morsko okolje obstaja tudi toplotna stratifikacija, ki jo določa globina. V oceanih ločimo naslednje plasti Površina- vode so izpostavljene delovanju vetra in po analogiji z atmosfero se ta plast imenuje troposfera ali morski termosferski. Dnevna nihanja temperature vode so tukaj opazna do približno 50 metrov globine, še globlje pa sezonska nihanja. Debelina termosfere doseže 400 m. Srednje - predstavlja stalni termoklin. Temperatura v njej v različnih morjih in oceanih pade na 1-3°C. Sega do globine približno 1500 m. Globoko morje - značilna enaka temperatura približno 1-3 °C, z izjemo polarnih regij, kjer je temperatura blizu 0 °C.

AT Na splošno je treba opozoriti, da amplituda letnih temperaturnih nihanj v zgornjih plasteh oceana ni večja od 10 - 15 "C v celinskih vodah 30-35 ° C.

riž. 5.8. Stratifikacija in mešanje vode v jezeru

(po E. Günther et al., 1982)

Za globoke plasti vode je značilna stalna temperatura. V ekvatorialnih vodah srednja letna temperatura površinske plasti je 26-27 ° C, v polarnih - okoli 0 ° C in nižje. Izjema so termalni vrelci, kjer temperatura površinske plasti doseže 85-93°C.

V vodi kot živem mediju je na eni strani precej velika raznolikost temperaturnih razmer, na drugi strani pa termodinamične značilnosti vodnega okolja, kot so visoka specifična toplota, visoka toplotna prevodnost in raztezanje pri zmrzovanju ( v tem primeru se led tvori samo od zgoraj, glavni vodni stolpec pa ne zmrzne), ustvarjajo ugodne pogoje za žive organizme.

Tako je za prezimovanje trajnih hidrofitov v rekah in jezerih zelo pomembna vertikalna porazdelitev temperatur pod ledom. Najgostejši in najmanjši hladna voda s temperaturo 4 ° C se nahaja v spodnjem sloju, kjer se spustijo prezimni brsti (turioni) rogovca, pemfigusa, vodne barve itd. (slika 5.9), pa tudi celih listnatih rastlin, kot je vodna leča , elodea.

riž. 5.9. Vodokras (Hydrocharias morsus ranae) jeseni.

Vidni so prezimni brsti, ki potonejo na dno

(iz T.K. Goryshinoya, 1979)

Menili so, da je potopitev povezana s kopičenjem škroba in težo rastlin. Do pomladi se škrob pretvori v topne sladkorje in maščobe, zaradi česar so brsti lažji in jim omogoči plavanje.

Organizmi v rezervoarjih zmernih zemljepisnih širin so dobro prilagojeni na sezonska navpična gibanja vodnih plasti, na spomladansko in jesensko homotermijo ter na poletno in zimsko stagnacijo. Ker je za temperaturni režim vodnih teles značilna velika stabilnost, je stenotermija pogostejša med hidrobionti kot med kopenskimi organizmi.

Evritermalne vrste najdemo predvsem v plitvih celinskih vodnih telesih in v obmorju morij visokih in zmernih zemljepisnih širin, kjer so dnevna in sezonska nihanja velika.

Gostota vode. Voda je gostejša od zraka. V tem pogledu je 800-krat boljši od zračno okolje. Gostota destilirane vode pri 4 °C je 1 g/cm3. Gostota naravnih voda, ki vsebujejo raztopljene soli, je lahko večja: do 1,35 g/cm 3 . Povprečno se v vodnem stolpcu za vsakih 10 m globine tlak poveča za 1 atmosfero. Velika gostota vode se odraža v strukturi telesa hidrofitov. Torej, če so mehanska tkiva pri kopenskih rastlinah dobro razvita, kar zagotavlja trdnost debla in stebla, lokacija mehanskih in prevodnih tkiv vzdolž oboda stebla ustvarja "cevno" strukturo, ki se dobro upira pregibom in upogibom, potem pri hidrofitih , mehanska tkiva so močno zmanjšana, saj se rastline same vzdržujejo voda. Mehanski elementi in prevodni snopi so pogosto koncentrirani v središču stebla ali listnega peclja, kar daje možnost upogibanja, ko se voda premika.

Potopljeni hidrofiti imajo dober vzgon, ki ga ustvarjajo posebne naprave (zračni mešički, otekline). Torej, listi bazenčka ležijo na površini vode in pod vsakim listom imajo lebdeči mehurček, napolnjen z zrakom. Kot majhen rešilni jopič mehurček omogoča listu, da lebdi na gladini vode. Zračne komore v steblu držijo rastlino pokonci in dovajajo kisik do korenin.

Z večanjem telesne površine se povečuje tudi plovnost. To se jasno vidi pri mikroskopskih planktonskih algah. Različni telesni izrastki jim pomagajo, da prosto "lebdijo" v vodnem stolpcu.

Organizmi v vodnem okolju so razporejeni po vsej njegovi debelini. Na primer, v oceanskih jarkih so bile živali najdene na globinah več kot 10.000 m in lahko prenesejo pritisk od nekaj do več sto atmosfer. Tako sladkovodni prebivalci (plavajoči hrošči, copate, suvoyi itd.) V poskusih zdržijo do 600 atmosfer. Holoturiji iz rodu Elpidia in črvi Priapulus caudatus naseljujejo od obalnega pasu do ultraabisala. Hkrati je treba opozoriti, da so številni prebivalci morij in oceanov relativno stenski in omejeni na določene globine. To velja predvsem za plitve in globokomorske vrste. Le v primorju živijo prstasti črvi Arenicola, mehkužci - morske šmarnice (Patella). V velikih globinah pri tlaku najmanj 400-500 atmosfer najdemo ribe iz skupine ribičev, glavonožcev, rakov, morskih zvezd, pogonoforjev in drugih.

Gostota vode daje možnost, da se živalski organizmi zanesejo nanjo, kar je še posebej pomembno za neskeletne oblike. Podpora medija služi kot pogoj za lebdenje v vodi. Mnogi hidrobionti so prilagojeni na ta način življenja.

Svetlobni način. Svetlobni režim in prosojnost vode imata velik vpliv na vodne organizme. Intenzivnost svetlobe v vodi je močno oslabljena (sl. 5.10), saj se del vpadnega sevanja odbije od površine vode, drugi del pa absorbira njena debelina. Slabljenje svetlobe je povezano s prosojnostjo vode. V oceanih, na primer, z visoko preglednostjo približno 1% sevanja še vedno pade do globine 140 m, v majhnih jezerih z nekoliko zaprto vodo pa že do globine 2 m - le desetinke odstotka.

riž. 5.10. Osvetlitev v vodi podnevi.

Tsimlyansk rezervoar (po A. A. Potapovu,

Globina: 1 - na površini; 2-0,5m; 3- 1,5m; 4-2m

Ker se žarki različnih delov sončnega spektra v vodi ne absorbirajo enako, se z globino spreminja tudi spektralna sestava svetlobe, rdeči žarki oslabijo. Modro-zeleni žarki prodrejo do precejšnjih globin. Somrak, ki se poglablja z globino v oceanu, je sprva zelen, nato moder, moder, modro-vijoličen, kasneje se spremeni v stalno temo. V skladu s tem se živi organizmi zamenjajo z globino.

Tako rastline, ki živijo na površini vode, ne doživljajo pomanjkanja svetlobe, potopljene in zlasti globokomorske rastline pa imenujemo "senčna flora". Prilagajati se morajo ne le na pomanjkanje svetlobe, temveč tudi na spremembo njene sestave s proizvodnjo dodatnih pigmentov. To je razvidno iz dobro znanega barvnega vzorca alg, ki živijo na različnih globinah. V plitvih vodah, kjer imajo rastline še dostop do rdečih žarkov, ki jih klorofil v največji meri absorbira, običajno prevladujejo zelene alge. V globljih conah so rjave alge, ki imajo poleg klorofila še rjave pigmente fikofein, fukoksantin itd. Še globlje živijo rdeče alge, ki vsebujejo pigment fikoeritrin. Tukaj je sposobnost zajemanja sončni žarki z drugačna dolžina valovi. Ta pojav je dobil ime kromatska prilagoditev.

Globokomorske vrste imajo številne fizične lastnosti, ki jih najdemo v senčnih rastlinah. Med njimi je treba omeniti nizko točko kompenzacije fotosinteze (30-100 luksov), "senčni značaj" svetlobne krivulje fotosinteze z nizko nasičeno planoto, v algah, na primer, veliko velikost kromatoforjev. Pri površinskih in lebdečih oblikah pa so te krivulje "lažjega" tipa.

Za uporabo šibke svetlobe v procesu fotosinteze je potrebna povečana površina asimilacijskih organov. Tako puščica (Sagittaria sagittifolia) pri razvoju na kopnem in v vodi oblikuje liste različnih oblik.

V dednem programu je zakodirana možnost razvoja v obe smeri. »Sprožilec« za razvoj »vodnih« oblik listov je senčenje in ne neposredno delovanje vode.

Pogosto zapusti vodne rastline, potopljeni v vodo, so močno razrezani na ozke nitaste režnje, kot na primer pri rogovcih, urutih, pemfigusu ali imajo tanko prosojno ploščo - podvodni listi jajčnih kapsul, vodne lilije, listi potopljenih ribnikov.

Te lastnosti so značilne tudi za alge, kot so nitaste alge, razkosane steljke characeae, tanke prozorne steljke mnogih globokomorskih vrst. To omogoča hidrofitom, da povečajo razmerje med telesno površino in prostornino in posledično razvijejo veliko površino ob relativno nizkih stroških organske mase.

Rastline, ki so delno potopljene v vodo, imajo dobro izraženo heterofilija, t.j. razlika v strukturi površinskih in podvodnih listov pri isti rastlini: To je jasno vidno pri vodnem ranunkulusu različnih listov (slika 5.11). Površinske lastnosti imajo skupne lastnosti listom nadzemnih rastlin (dorzoventralna zgradba, dobro razvitost). pokrivna tkiva in stomatalni aparat) , pod vodo - zelo tanke ali razrezane listne plošče. Heterofilijo so opazili tudi pri vodnih lilijah in jajčnih kapsulah, konicah puščic in drugih vrstah.

riž. 5.11. Heterofilija v vodni maslenici

Ranunculus diversifolius (iz T, G. Goryshina, 1979)

Listi: 1 - površina; 2 - pod vodo

Nazoren primer je močvirski slez (Simn latifolium), na steblu katerega je moč opaziti več oblik listov, ki odražajo vse prehode iz tipično kopenskih v tipično vodne.

Globina vodnega okolja vpliva tudi na živali, njihovo obarvanost, vrstno sestavo itd. Na primer, v jezerskem ekosistemu je glavno življenje koncentrirano v vodni plasti, kamor prodre količina svetlobe, ki zadostuje za fotosintezo. Spodnja meja te plasti se imenuje raven kompenzacije. Nad to globino rastline sprostijo več kisika, kot ga porabijo, drugi organizmi pa lahko presežek kisika porabijo. Pod to globino fotosinteza ne more zagotoviti dihanja, zato je organizmom na voljo le kisik, ki prihaja z vodo iz površinskih plasti jezera.

Svetle in raznobarvne živali živijo v svetlih, površinskih plasteh vode, medtem ko so globokomorske vrste običajno brez pigmentov. V somračnem območju oceana so živali pobarvane v barvah z rdečkastim odtenkom, kar jim pomaga pri skrivanju pred sovražniki, saj rdečo barvo v modro-vijoličnih žarkih zaznavamo kot črno. Rdeča barva je značilna za živali somračnega območja, kot so brancin, rdeče korale, različni raki itd.

Absorpcija svetlobe v vodi je tem močnejša, čim manjša je njena prosojnost, kar je posledica prisotnosti delcev mineralnih snovi (glina, mulj) v njej. Prozornost vode se zmanjšuje tudi s hitro rastjo vodne vegetacije poletno obdobje ali pri množičnem razmnoževanju majhnih organizmov, ki so v površinskih plasteh v suspenziji. Za transparentnost je značilna izjemna globina, kjer je še vedno viden posebno spuščen Secchijev disk (bel disk s premerom 20 cm). V Sargaškem morju (najbolj prozorne vode) je disk Secchi viden do globine 66,5 m, v Tihem oceanu - do 59, v Indijskem - do 50, v plitvih morjih - do 5-15 m. Preglednost rek ne presega 1-1,5 m, v srednjeazijskih rekah Amu Darya in Syr Darya pa nekaj centimetrov. Zato se meje območij fotosinteze v različnih vodnih telesih zelo razlikujejo. V najčistejših vodah območje fotosinteze ali evfotično območje doseže globino največ 200 m, območje somraka (disfotično) sega do 1000-1500 m, globlje, v afotično območje, pa sončna svetloba ne prodre na vse.

Svetlobni dan v vodi je veliko krajši (zlasti v globokih plasteh) kot na kopnem. Količina svetlobe v zgornjih plasteh vodnih teles se razlikuje glede na zemljepisno širino območja in letni čas. Tako dolge polarne noči močno omejujejo čas, primeren za fotosintezo v arktičnem in antarktičnem bazenu, ledena odeja pa otežuje, da svetloba pozimi doseže vsa zamrznjena vodna telesa.

Solni način. V življenju vodnih organizmov igra slanost vode oziroma solni režim pomembno vlogo. Kemična sestava voda nastaja pod vplivom naravnozgodovinskih in geoloških pogojev ter pod antropogenim vplivom. Vsebnost kemičnih spojin (soli) v vodi določa njeno slanost in je izražena v gramih na liter oz. ppm(°/od). Glede na splošno mineralizacijo vode jo lahko razdelimo na sladko z vsebnostjo soli do 1 g / l, brakično (1-25 g / l), morsko slanost (26-50 g / l) in slanice (več kot 50 g/l). Med raztopljenimi snovmi v vodi so najpomembnejši karbonati, sulfati in kloridi (tabela 5.1).

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

Poleg morja 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 podtalnici, 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:

1. 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.).
2. 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

Treba je opozoriti, da je človeški zarodek v prvih tednih svojega razvoja v mnogih pogledih 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.