Glavne sestavine habitata. Vodni habitat
Znotraj biosfere lahko ločimo štiri glavne habitate. To so vodno okolje, kopensko zračno okolje, prst in okolje, ki ga tvorijo živi organizmi sami.
Voda služi kot življenjski prostor številnim organizmom. Iz vode pridobivajo 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 določajo fizični 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 premikajo zaradi gibanja vode;
- nekton - aktivno premikanje v vodnem stolpcu;
- bentos - organizmi, ki živijo na dnu rezervoarjev ali se zarijejo v mulj.
Številne majhne rastline in živali nenehno lebdijo v vodnem stolpcu in živijo v suspendiranem stanju. Sposobnost lebdenja je zagotovljena ne samo fizične lastnosti voda, ki ima vzgonsko silo, ampak tudi posebne prilagoditve samih organizmov, na primer številni izrastki in priveski, ki znatno povečajo površino njihovega telesa in s tem povečajo trenje z okoliško tekočino.
Telesna gostota živali, kot so meduze, je zelo podobna gostoti vode.
Poleg tega jim značilna oblika telesa, ki spominja na padalo, pomaga ostati v vodnem stolpcu.
Aktivni plavalci (ribe, delfini, tjulnji itd.) imajo vretenasto telo in okončine v obliki plavuti.
Njihovo gibanje v vodnem okolju je poleg tega olajšano zahvaljujoč posebno strukturo zunanji pokrovi, ki izločajo posebno mazivo - sluz, ki zmanjšuje trenje z vodo.
Voda ima zelo visoko toplotno kapaciteto, tj. sposobnost akumulacije in zadrževanja toplote. Zaradi tega v vodi ni močnih temperaturnih nihanj, ki se pogosto pojavljajo na kopnem. Zelo globoke vode so lahko zelo mrzle, a zaradi stalne temperature so živali uspele razviti številne prilagoditve, ki zagotavljajo življenje tudi v teh razmerah.
Živali lahko živijo na ogromnih oceanske globine. Rastline preživijo samo 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 padajo z 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 slabše topi v morski vodi kot v sladki vodi. Zaradi tega so vode odprtega morja tropskega pasu revne z živimi organizmi. In nasprotno, polarne vode so bogate s planktonom - majhnimi raki, s katerimi se hranijo ribe in veliki kitovi.
Solna sestava vode je zelo pomembna za življenje. Ioni \(Ca2+\) so še posebej pomembni za organizme. Školjke in raki potrebujejo kalcij za izgradnjo 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. Morska voda ima stalno slanost in vsebuje povprečno \(35\) g soli na liter.
Prizemno zračno okolje
Kopensko zračno okolje, ki ga je v evoluciji osvojilo pozneje kot vodno okolje, 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 Podporna tkiva so zelo razvita - 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 in 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 nenadne spremembe temperaturah ali se jim izogibajte.
Najznamenitejši med njimi je razvoj toplokrvnosti, ki se je pojavila ravno v kopenskem zračnem okolju.
Pomemben 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 črpa vodo v rastlino iz velikih globin. Kaktusi shranjujejo vodo v svojih tkivih in jo varčno uporabljajo. Pri mnogih rastlinah so listne plošče spremenjene v bodice, da bi zmanjšali izhlapevanje. Mnoge puščavske živali prespijo v najtoplejšem 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 nenavadno bogato. Nekateri organizmi preživijo v tleh vse življenje, 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 veliko vlogo v življenju rastlin.
Življenjske razmere v tleh v veliki meri določajo podnebni dejavniki, med katerimi je najpomembnejša temperatura. Ko pa gremo globlje v tla, so temperaturna nihanja vedno manj opazna: dnevne temperaturne spremembe hitro zbledijo, z večanjem globine pa tudi sezonske temperaturne spremembe.
Tudi na majhnih globinah v tleh vlada popolna tema. Poleg tega, ko se pogrezate v zemljo, se vsebnost kisika zmanjša, vsebnost ogljikovega dioksida pa poveča. Zato lahko na precejšnji globini živijo le anaerobne bakterije, medtem ko v zgornjih plasteh zemlje poleg bakterij, gliv, praživali, valjastih črvov, členonožcev in celo relativno velikih živali, ki delajo prehode in gradijo zatočišča, kot so krti, rovke in sleparje najdemo v izobilju.
Okolje, ki ga tvorijo živi organizmi sami
Očitno je, da je za življenjske razmere v drugem organizmu značilna večja konstantnost v primerjavi s pogoji zunanjega okolja.
Zato organizmi, ki najdejo mesto v telesu rastlin ali živali, pogosto popolnoma izgubijo organe in sisteme, potrebne za prostoživeče vrste. Nimajo razvitih čutil ali organov za gibanje, vendar razvijejo 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 // Bustard
Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasečnik V.V. Biologija. Splošna biologija (osnovna raven) razredi 10-11 // Bustard
Voda že dolgo ni samo nujen pogojživljenje, ampak tudi življenjski prostor mnogih organizmov. Ima številko edinstvene lastnosti, o katerem bomo govorili v našem članku.
Vodni habitat: značilnosti
V vsakem habitatu se kaže delovanje vrste okoljskih dejavnikov – razmer, v katerih populacije živijo različne vrste. V primerjavi s kopnim in zračnim okoljem je za vodni habitat (5. razred to temo obravnava pri predmetu geografije) značilna velika gostota in opazne razlike v tlaku. Njo posebnost je nizka vsebnost kisika. Vodne živali, imenovane hidrobionti, so se na življenje v takih razmerah prilagodile na različne načine.
Ekološke skupine vodnih organizmov
Večina živih organizmov je skoncentriranih v debelini, delimo jih v dve skupini: planktonske in nektonske. Prvi vključuje bakterije, modro-zelene alge, meduze, majhne rake itd. Kljub dejstvu, da lahko mnogi od njih samostojno plavajo, niso sposobni prenesti močnih tokov. Zato se planktonski organizmi premikajo s tokom vode. Njihova prilagojenost na vodno okolje se kaže v majhni velikosti, nizki specifični teži in prisotnosti značilnih izrastkov.
Nektonski organizmi vključujejo ribe, vodni sesalci. Niso odvisni od jakosti in smeri toka in se v vodi gibljejo neodvisno. To olajšajo poenostavljena oblika njihovega telesa in dobro razvite plavuti.
Drugo skupino hidrobiontov predstavlja perifeton. Vključuje vodne prebivalce, ki so pritrjeni 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 se to nanaša na alge. Pod 1500 m svetloba sploh ne prodre. Nekateri raki, koelenterati, ribe in mehkužci imajo lastnost bioluminiscence. Te globokomorske živali proizvajajo lastno svetlobo z oksidacijo lipidov. S pomočjo takšnih signalov komunicirajo med seboj.
Tlak vode
Povečanje vodnega tlaka je še posebej opazno med potapljanjem. Pri 10 m ta številka narašča z atmosfero. Zato je večina živali prilagojenih le na določeno globino in pritisk. npr. kolobarjiŽivijo samo v coni plimovanja, koelakanti pa se spustijo do 1000 m.
Gibanje vodnih mas
Gibanje vode ima 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 tokove v rekah. Nenehno gibanje vode ima v naravi pomembno vlogo. Povzroča migracijska gibanja razne skupine 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? Do tega pride zaradi 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.
Indikator slanosti vode
Vsi vedo, da so vodna telesa lahko sladka ali slana. Zadnja skupina vključuje morja in oceane. Indikator slanosti se meri v ppm. To je količina trdnih snovi, ki jih najdemo v 1 g vode. Povprečna slanost Svetovnega oceana je 35 ppm. Morja, ki se nahajajo blizu polov našega planeta, imajo najnižje stopnje. To je posledica občasnega taljenja ledenih gora - ogromnih zamrznjenih blokov sladke vode. Najbolj slano morje na planetu je Mrtvo morje. V njem ni niti ene vrste živega organizma. 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 in nizka temperaturna razlika. Življenje organizmov z naraščajočo globino omejujeta količina sončne energije in kisika. Vodne prebivalce, imenovane hidrobionti, lahko premikajo vodni tokovi ali pa se premikajo neodvisno. 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
Zvezna državna izobraževalna ustanova za visoko strokovno izobraževanje Državna tehnična univerza Kamčatka
Katedra za ekologijo in ravnanje z okoljem
Disciplina ekologija
Povzetek na temo
"Vodno okolje življenja in prilagajanje organizmov nanj"
Dokončano Preverjeno
Študent skupine 11PZhb izredni profesor
Sazonov P.A. Stupnikova N.A.
Petropavlovsk-Kamčatski
Uvod……………………………………….3
splošne značilnosti……………………...3- 4
Ekološke cone Svetovnega oceana………….4
Osnovne lastnosti vodnega okolja………………….5
· Gostota…………………………………….5-6
· Režim kisika…………………………6-7
· Solni režim……………………………….7-8
· Temperatura………………………8
· Svetlobni način……………………………..8-9
Specifične prilagoditve hidrobiontov………..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 razširilo. 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 vodna telesa in
njihova posamezna območja 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 rezervoarje in
Podtalnica.
splošne značilnosti
Hidrosfera kot vodno življenjsko okolje zavzema okoli 71 % površine in 1/800 volumna 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 se razlikujeta predvsem dve ekološki regiji: vodni stolpec - pelagični in spodnji - bentoški. Bental je glede na globino razdeljen na sublitoralno območje - območje gladkega padca kopnega do globine 200 m, batijsko območje - območje strmega pobočja in brezno območje - oceansko dno. s povprečno globino 3-6 km. Globlje bentoške regije, ki ustrezajo depresijam oceanskega dna (6-10 km), imenujemo ultra-abisal. Rob obale, ki je ob visoki plimi poplavljen, se imenuje litoralno območje. Del obale nad nivojem plime, navlažen s pršenjem valov, se imenuje superlitoral.
Odprte vode Svetovnega oceana so razdeljene tudi na cone, ki navpično ustrezajo bentoškim conam: epipeligal, batipeligal, abisopeligal.
V vodnem okolju živi približno 150.000 živalskih vrst ali približno 7 % vseh 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 Vodno okolje je njegova mobilnost, zlasti v tekočih, hitro tekočih potokih in rekah. Morja in oceani doživljajo oseke in oseke, močne tokove in nevihte. V jezerih se voda premika pod vplivom temperature in vetra.
Ekološke cone Svetovnega oceana
V vsakem vodnem telesu je mogoče razlikovati območja z različnimi pogoji. V oceanu
skupaj z morji, ki vstopajo vanj, sta najprej dva
ekološka območja: pelagični - vodni stolpec in bentoški -
Glede na globino je bentoško območje razdeljeno na sublitoralno območje - območje postopnega padanja kopnega v globino.
približno 200 m, batijsko - območje strmih pobočij in brezno
cona - oceansko dno s povprečno globino 3-6 km. Še več
globoka bentoška območja, ki ustrezajo vdolbinam oceanskega dna,
imenovan ultrabental. Rob obale, poplavljen med plimovanjem,
imenujemo primorski pas. Del obale nad nivojem plime, namočen
pljuski, imenovani supralitoral.
Seveda, na primer, prebivalci sublitoralne cone živijo v pogojih
razmeroma nizek pritisk, dnevna sončna svetloba, pogosto
dovolj pomembne spremembe temperaturni pogoji. Prebivalci
abisalne in ultra-brezne globine obstajajo v temi, z
stalna temperatura in tlak nekaj sto, včasih pa tudi približno
na tisoče atmosfer. Zato le navedba katere cone
bental, ki ga naseljuje ena ali druga vrsta organizmov, že nakazuje, kaj
imeti mora splošne okoljske lastnosti.
Celotna populacija oceanskega dna se imenuje bentos. organizmi,
tisti, ki živijo v vodnem stolpcu ali pelagičnem območju, pripadajo pelagom.
Pelagično območje je razdeljeno tudi na navpične cone, ki ustrezajo globini
Bentoške cone: epipelagične, batipelagične, breznopelagične. Nižje
epipelagična meja (ne več kot 200 m) je določena s prebojem
dovolj sončne svetlobe za fotosintezo. Zeleni
rastline ne morejo obstajati globlje od teh con. V mraku
batialne in temne globine brezna živijo samo
mikroorganizmi in živali. Ločijo se različne ekološke cone
vse druge vrste rezervoarjev: jezera, močvirja, ribniki, reke itd.
Raznolikost vodnih organizmov, ki so naselili vse te habitate, je zelo velika
Osnovne lastnosti vodnega okolja
1. Gostota vode
To 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
soli, lahko tudi več, do 1,35 g/cm3. Tlak se poveča s
približno 1 atmosfero globoko na vsakih 10 m.
Zaradi ostrega gradienta tlaka v vodnih telesih vodni organizmi na splošno
v primerjavi s kopenskimi organizmi bistveno bolj evribatozen.
Nekatere vrste, razporejene na različnih globinah, nosijo
tlak od nekaj do sto atmosfer.
Vendar pa je veliko prebivalcev morij in oceanov razmeroma stenobatičnih in
omejeno na določene globine. Običajno je značilna stenotičnost
vrste v plitvih in globokih vodah.
Gostota vode omogoča zanašanje, kar
še posebej pomembna za neskeletne oblike. Pogoj je podpora okolja
lebdenje v vodi, na kar so prilagojeni številni vodni organizmi
način življenja. Viseči, lebdeči organizmi v vodi so združeni v posebno
ekološka skupina hidrobiontov plankton.
Plankton sestavljajo enocelične alge, praživali, meduze,
sifonoforji, ctenoforji, pteropodi in mehkužci, razni
majhni raki, ličinke pridnenih živali, ikre in ribje mladice itd
drugo. Planktonski organizmi imajo veliko podobnih prilagoditev,
povečuje njihov vzgon in preprečuje, da bi se usedli na dno. Takim
prilagoditve vključujejo: 1) splošno povečanje telesne površine nad
zaradi zmanjšanja velikosti, sploščitve, raztezka, razvoja
številni izrastki in ščetine, ki povečujejo trenje z vodo; 2)
zmanjšanje gostote zaradi zmanjšanja okostja, kopičenje v telesu
maščobe, plinski mehurčki itd.
Enocelične alge, fitoplankton, v vodi pasivno lebdijo.
Večina planktonskih živali je sposobnih aktivnega plavanja, vendar
v omejenih mejah. Planktonski organizmi ne morejo premagati
tokovi in se prenašajo na velike razdalje. Veliko vrst
zooplankton pa je sposoben vertikalnih selitev v debelini
voda na desetine in stotine metrov tako zaradi aktivnega gibanja kot
in z uravnavanjem vzgona svojega telesa. Posebna sorta
plankton sestavlja ekološko skupino 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 nekton. Predstavniki
nekton ribe, lignji, delfini. Hitro gibanje v vodnem stolpcu
morda le, če obstaja poenostavljena oblika telesa in visoko razvita
mišice. Oblika torpeda je dobro razvita
plavalcev, ne glede na njihovo sistematsko pripadnost in način
gibanje v vodi: reaktivno, zaradi upogiba telesa, s pomočjo
okončine.
2. Režim 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 bistveno bolj zapleteni. Kisik vstopa v vodo pri
predvsem zaradi fotosintetske aktivnosti alg in difuzije
iz zraka. Zato so zgornje soli vodnega stolpca praviloma bogatejše
kisika kot nižje. Z naraščajočo temperaturo in slanostjo vode
koncentracija kisika v njej 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
lahko obstajajo le, če je nasičenost z vodo dovolj visoka
kisik. Mnoge vrste so sposobne preiti v stanje, ko primanjkuje kisika.
neaktivno stanje anoksibioze in s tem doživetje
neugodno obdobje.
Dihanje hidrobiontov poteka bodisi skozi površino telesa,
ali preko specializiranih organov – škrg, pljuč, sapnika.
V tem primeru lahko ovojnica služi kot dodaten dihalni organ. če
izmenjava plinov poteka skozi integumente telesa, so zelo tanke. dih
Olajša se 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 spreminja velikost dihalne površine.
Mnoge sesilne in sedeče živali obnavljajo vodo okoli sebe,
bodisi z ustvarjanjem njegovega usmerjenega toka bodisi z oscilatornimi gibi
spodbujanje njegovega mešanja.
Pri nekaterih vrstah obstaja kombinacija 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
pojav smrti, ki ga spremlja smrt številnih vodnih organizmov.
Zimska smrt je pogosto posledica nastajanja ribnikov 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 pogoste smrti
pojavljajo v morjih. Poleg pomanjkanja kisika lahko pride do smrti
posledica povečanja koncentracije strupenih plinov metana v vodi,
vodikov sulfid in drugi, ki nastanejo kot posledica razgradnje
organske snovi na dnu rezervoarjev.
3. Solni režim
Vzdrževanje vodne bilance vodnih organizmov 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
vzdrževanje določene količine vode v telesu, ko je le-te v presežku
okolju. Prevelika količina vode v celicah vodi v
spremembe osmotskega tlaka v njih in motnje najpomembnejše vitalne
Večina vodnih prebivalcev je poikilosmotičnih: 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, morja ne prenašajo razsoljevanja. če
slanost vode se spreminja, živali se premikajo v iskanju
ugodno okolje. Vretenčarji, višji raki, žuželke in njihovi
ličinke, ki živijo v vodi, pripadajo homoiosmotičnim vrstam,
vzdrževanje konstantnega 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
preprečuje vnos ali odvajanje odvečne vode iz telesa. U
pri protozojih se to doseže z delom izločevalnih vakuol, v
večcelični organizmi z odvzemanjem vode skozi izločevalni sistem. nekaj
ciliati vsakih 2-2,5 minut sprostijo količino vode, ki je enaka volumnu
telesa. Celica porabi veliko denarja za "črpanje" odvečne vode.
energija. Z naraščajočo slanostjo se delo vakuol upočasni.
Če je voda hipertonična glede na telesne sokove hidrobiontov, ti
nevarnost dehidracije zaradi osmotskih izgub. Obramba pred
dehidracijo dosežemo s povečanjem koncentracije soli tudi v telesu
hidrobionti. Vodotesna tesnila preprečujejo dehidracijo
ovojnice homojosmatskih organizmov sesalcev, rib, višjih rakov,
vodne žuželke in njihove ličinke. Veliko poikilosmotičnih vrst
prehod v neaktivno stanje suspendirane animacije kot posledica pomanjkanja vode
v telesu z naraščajočo slanostjo. To je značilno za vrste, ki živijo v
lužah morske vode in v obalnem pasu: kolobarji, bičkovarji, migetalkarji,
nekateri raki itd. Animacija v obliki soli je način preživetja
neugodna obdobja v pogojih spremenljive slanosti vode.
Resnično evrihalna vrsta, sposobna živeti v aktivnem stanju
tako v sladki kot slani vodi, med vodnimi prebivalci ni tako veliko
veliko. To so predvsem vrste, ki naseljujejo rečne estuarije, estuarije in drugo
slana vodna telesa.
4. Temperaturni pogoji rezervoarjev
bolj stabilen kot na kopnem. To je posledica fizikalnih lastnosti
vode, predvsem njeno veliko specifično toplotno kapaciteto, zaradi katere
sprejemanje ali oddajanje znatne količine toplote ne povzroči
preveč nenadne spremembe temperature. Amplituda letnih nihanj
temperature v zgornjih plasteh oceana niso višje od 10-15 0 C, v
celinski rezervoarji 30-35 0 C. Globoke plasti vode se razlikujejo
konstantna temperatura. V ekvatorialnih vodah povprečna letna
temperatura površinskih plasti +26...+27 0 C, v polarnih plasteh okoli 0 0 C
in spodaj. Tako je v rezervoarjih precejšnje
različni temperaturni pogoji. Med zgornjimi plastmi vode z
sezonska temperaturna nihanja izražena v njih ter 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 kopensko populacijo,
Stenotermija je pogosta. Najdemo predvsem evritermne vrste
v majhnih celinskih rezervoarjih in v obalnem pasu visokih in
zmernih zemljepisnih širinah, kjer so dnevne in sezonske razlike pomembne
temperaturo.
5. Svetlobni režim rezervoarjev
V vodi je veliko manj svetlobe kot v zraku. Nekateri od tistih, ki padajo na
površina telesa žarkov se odbija v zračno okolje. Odsev tem
močnejši, nižji položaj sonca, zato je dan pod vodo krajši od
na zemljišču. Hitro zmanjševanje količine svetlobe z globino je povezano z
njegovo absorpcijo z vodo. Žarki z različne dolžine valovi se absorbirajo
ni enako: rdeče izginejo nedaleč od gladine, medtem ko
modrozeleni prodrejo veliko globlje. Mrak, ki se poglablja z globino
so najprej zelene, nato modre, indigo in vijolične,
končno se umakne stalni temi. Temu primerno se zamenjajo
z globinsko zelenimi, rjavimi in rdečimi algami, specializiranimi za
zajemanje svetlobe različnih valovnih dolžin. Barva živali se enako naravno spreminja z globino.
Prebivalci primorja in
sublitoralne cone. Številni globokomorski organizmi, kot so jamski organizmi, ne
imajo pigmente. Rdeča je razširjena v pasu somraka
obarvanost, ki je komplementarna modro vijolični svetlobi
te globine. Dodatni barvni žarki se najbolj popolnoma absorbirajo
telo. To omogoča živalim, da se skrijejo pred sovražniki, saj so rdeče
Barva v modro-vijoličnih žarkih se vizualno zaznava kot črna.
Absorpcija svetlobe je močnejša, manjša je prosojnost vode, kar
odvisno od števila delcev, ki so v njej suspendirani. Preglednost
označena z največjo globino, na kateri je še posebej vidna
spuščen bel disk s premerom približno 20 cm (Secchijev disk).
Specifične prilagoditve vodnih organizmov
Metode orientacije živali v vodnem okolju
Življenje v stalnem mraku ali temi je zelo omejujoče
možnosti vizualne orientacije vodnih organizmov. Zaradi hitrega
zaradi oslabitve svetlobnih žarkov v vodi tudi tiste z dobro razvito
organi vida so z njihovo pomočjo usmerjeni le na blizu.
Zvok potuje hitreje v vodi kot v zraku. Osredotočiti se na
Zvok je v vodnih organizmih na splošno bolje razvit kot vid. Številne vrste
zajame tudi zelo nizkofrekvenčne vibracije (infrazvok),
nastane ob spremembi ritma valov in se vnaprej spusti
pred nevihto iz površinskih plasti v globlje. Mnogi
prebivalci rezervoarjev: sesalci, ribe, mehkužci, sami raki
oddajati zvoke. Raki to počnejo tako, da se drgnejo drug ob drugega
različne dele telesa; ribe z uporabo plavalnega mehurja, žrela
zobje, čeljusti, žarki prsnih plavuti in druga sredstva. Zvok
signalizacija največkrat služi za znotrajvrstne odnose
na primer za orientacijo v krdelu, privabljanje posameznikov drugega spola in
še posebej razvit med prebivalci motnih voda in velikih globin, ki živijo v
Številni hidrobionti iščejo hrano in uporabljajo navigacijo
eholokacijsko zaznavanje odbitih zvočnih valov. Mnogi zaznavajo
odbiti električni impulzi, ki povzročajo razelektritve med plavanjem
različne frekvence. 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 se s pomočjo statocist, plinskih komor in
drugih organov.
Najstarejša metoda, skupna vsem vodne živali,
dojemanje kemije okolja. Kemoreceptorje imajo številni vodni organizmi
ekstremna občutljivost. V tisoč kilometrskih selitvah,
ki so značilne za številne vrste rib, so usmerjene predvsem
po vonju z neverjetno natančnostjo odkrivanje mrestišč oz
Filtracija kot vir energije
Nekateri hidrobionti imajo poseben vzorec hranjenja:
cejenje ali usedanje organskih delcev, suspendiranih v vodi
izvor in številni majhni organizmi. Na ta način
hrana, ki ne zahteva velike količine energije za iskanje plena,
značilnost elaznorazvejanih mehkužcev, sesilnih iglokožcev,
poliheti, mahovnjaki, ascidije, planktonski raki in drugi. Živali
Filtri igrajo ključno vlogo pri biološkem čiščenju vodnih teles.
Obalno območje oceana, še posebej bogato z akumulacijami filtriranja
organizmov, deluje kot učinkovit čistilni sistem.
Posebnosti prilagoditev na življenje v presihajočih vodnih telesih
Na Zemlji je veliko začasnih plitvih vodnih teles,
ki se pojavi po poplavah rek, močnem deževju, taljenju snega itd. IN
ti rezervoarji so kljub kratkosti svojega obstoja naseljeni
razni hidrobionti. Splošne značilnosti prebivalcev
sušilni bazeni so sposobni dati v kratkem času
veliko potomcev in zdržijo dolga obdobja brez vode.
Predstavniki mnogih vrst se zakopljejo v mulj in se spremenijo v
stanje zmanjšane vitalne aktivnosti hipobioze. Veliko majhnih vrst
tvorijo ciste, ki lahko prenesejo sušo. Drugi so zaskrbljeni
neugodno obdobje v fazi visoko odpornih jajčec. Nekatere vrste
rezervoarji, ki se izsušijo, imajo edinstveno sposobnost, da se izsušijo
stanju filma in ko se navlažijo, nadaljujejo z rastjo in razvojem.
Ekološka plastičnost je pomemben regulator razširjenosti organizmov. Hidrobionti z visoko ekološko plastičnostjo so zelo razširjeni, na primer Elodea. Nasprotno, rak Artemia, 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 ga pogosto najdemo v slanih vodnih telesih.
Ekološka plastičnost je odvisna od starosti in razvojne faze organizma. Na primer, morski polž Littorina je kot odrasel vsak dan dolgo brez vode med oseko, vendar njegove ličinke vodijo planktonski način življenja in ne prenesejo izsušitve.
Značilnosti prilagajanja rastlin vodnemu okolju
Vodne rastline se bistveno razlikujejo od kopenskih rastlinskih organizmov. Da, sposobnost vodne rastline absorbira vlago in mineralne soli neposredno iz okolju se odraža v njihovi morfološki in fiziološki organizaciji. Za vodne rastline je značilna slaba 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. Vodne rastline se hranijo po celotni površini svojega telesa. Velika gostota vode omogoča, da rastline poselijo njeno celotno debelino. Nižje rastline, ki naseljujejo različne sloje in vodijo lebdeči življenjski slog, imajo v ta namen posebne priveske, ki povečajo njihov vzgon in jim omogočajo, da ostanejo viseče. Višji hidrofiti imajo slabo razvito mehansko tkivo. V njihovih listih, steblih in koreninah so medcelične votline z zrakom, ki povečujejo lahkotnost in plovnost organov, ki visijo v vodi in lebdijo na površini, kar prispeva tudi k izpiranju notranjih celic z vodo z raztopljenimi solmi in plini. Hidrofite odlikuje velika listna površina 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 listov ali heterofilijo. Tako pri salviniji potopljeni listi zagotavljajo mineralno prehrano, plavajoči listi 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 epidermalnih celicah, kar pomaga povečati intenzivnost fotosinteze pri šibki svetlobi. Takšne anatomske in morfološke značilnosti so najbolj jasno izražene pri vodnih mahovih, valisneriji in ribnikih.
Zaščita pred izpiranjem ali izpiranjem mineralnih soli iz celic vodnih rastlin 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 tankih spodnjih poletnih listov s tršimi in krajšimi zimskimi. Nizka temperatura voda negativno vpliva na generativne organe vodnih rastlin, njena visoka gostota pa otežuje prenos cvetnega prahu. V zvezi s tem se vodne rastline intenzivno razmnožujejo vegetativno. Večina lebdečih in potopljenih rastlin nosi cvetoča stebla v zrak in se spolno razmnožuje. Cvetni prah prenašajo veter in površinski tokovi. Plodovi in semena, ki nastanejo, se prav tako raznašajo s površinskimi tokovi. Ta pojav se imenuje hidrohorija. Hidrohorne rastline ne vključujejo samo vodnih rastlin, ampak tudi številne obalne rastline. Njihovi plodovi so zelo plovni, dolgo ostanejo v vodi in ne izgubijo kaljivosti. Na primer, voda nosi plodove in semena puščice, susaka in častuhe. 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 prilagoditvene lastnosti bolj raznolike, vključujejo anatomske, morfološke, vedenjske itd.
Živali, ki živijo v vodnem stolpcu, imajo predvsem prilagoditve, ki povečajo njihov vzgon in jim omogočajo, da se upirajo gibanju vode in 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, je opaziti zmanjšanje skeletnih tvorb. Tako so pri protozojih (radiolariah) lupine porozne, kremenčeve bodice okostja pa so znotraj votle. Specifična gostota ctenofores in meduz se zmanjša zaradi prisotnosti vode v tkivih. Kopičenje maščobnih kapljic v telesu poveča plovnost. Pri nekaterih rakih, ribah in kitovih je opaziti veliko kopičenje maščobe. Specifično gostoto telesa zmanjšajo in s tem povečajo plovnost s plinom napolnjeni plavalni mehurji, ki jih imajo številne ribe. 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 bodice, izrastki in dodatki, na primer pri flagelatih in radiolarijah.
Velika skupina živali, ki živijo v sladki vodi, za premikanje uporablja površinsko napetost vode. Po vodni gladini prosto tekajo vodne stenice, hrošči vrtinčarji ... Členonožci, ki se dotikajo vode s konci svojih priveskov, prekritih z vodoodbojnimi dlakami, povzročijo deformacijo njene površine s tvorbo konkavnega meniskusa. Ko je dvižna sila, usmerjena navzgor, večja od mase živali, se bo slednja držala na vodi zaradi površinske napetosti.
Življenje na površini vode je torej možno za razmeroma majhne živali, saj se masa povečuje sorazmerno s kubom velikosti, površinska napetost pa narašča kot linearna vrednost.
Aktivno plavanje pri živalih se izvaja s pomočjo cilij, bičkov, upogibanja telesa in na reaktiven način zaradi energije izvrženega toka vode. 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 najdemo negibne živali, ki vodijo pritrjen življenjski slog. To so hidroidi in koralni polipi, morske lilije, školjke itd. Zanje je značilna posebna oblika telesa, rahla plovnost (gostota telesa je večja od gostote vode) in posebne naprave za pritrditev na podlago.
Vodne živali so večinoma poikilotermne. Pri homeotermah (kitovi, plavutonožci) se oblikuje precejšnja plast podkožne maščobe, ki opravlja funkcijo toplotne izolacije.
Globokomorske živali odlikujejo posebne organizacijske značilnosti: izginotje ali šibek razvoj apnenčastega okostja, povečanje telesne velikosti, pogosto zmanjšanje organov vida, povečan razvoj taktilnih receptorjev itd.
Osmotski tlak in ionsko stanje raztopin v telesu živali zagotavljajo kompleksni mehanizmi presnove vode in soli. Najpogostejši način vzdrževanja konstantnega osmotskega tlaka je redno odstranjevanje vode, ki vstopa v telo, 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 so prisiljeni obnavljati svoje zaloge vode in zato piti morska voda, odvečne soli, dobavljene z vodo, pa se odstranijo iz telesa skozi škržne nitke.
Številni hidrobionti imajo poseben vzorec hranjenja - to je filtriranje ali sedimentacija delcev organskega izvora, suspendiranih v vodi, številni majhni organizmi. Ta način prehranjevanja ne zahteva velikih količin energije za iskanje plena in je značilen za mehkužce elasmobranch, sesilne iglokožce, ascidije, planktonske rake itd. 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 sposobnost vidne orientacije vodnih organizmov. Zvok potuje hitreje v vodi kot v zraku in vodni organizmi imajo bolje razvito vizualno orientacijo glede zvoka. Izbrane vrste Snemajo celo ultrazvok. Zvočna signalizacija služi predvsem za intraspecifične odnose: orientacijo v jati, privabljanje osebkov nasprotnega spola itd. Kitovi, na primer, najdejo hrano in krmarijo z uporabo eholokacije – zaznavanja odbitih zvočnih valov. Načelo lokatorja delfinov je oddajanje zvočnih valov, ki potujejo pred plavajočo živaljo. Ob naletu na oviro, kot je riba, se zvočni valovi odbijejo in vrnejo k delfinu, ki sliši nastali odmev in tako zazna predmet, ki povzroča odboj zvoka.
Znanih je približno 300 vrst rib, ki so sposobne proizvajati elektriko in jo uporabljati za orientacijo in signalizacijo. Vrsta rib ( električni Stingray, električna jegulja) uporabljajo električna polja za obrambo in napad.
Za vodne organizme je značilna starodavna metoda orientacije – zaznavanje kemije okolja. Kemoreceptorji mnogih vodnih organizmov (losos, jegulja) so izjemno občutljivi. V selitvah na tisoče kilometrov z neverjetno natančnostjo najdejo drstišča in prehranjevalna območja.
Bibliografija
1. Akimova T.A. Ekologija / T.A. Akimova, V.V. Haskin M.: ENOTNOST, 1998
2. Odum Yu Splošna ekologija / Yu Odum M.: Mir. 1986
3. Stepanovskikh A.S. Ekologija / A.S. Stepanovskikh M.: ENOTNOST - 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 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, razen 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 pomembno 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:
- pelagični - vodni stolpec in bentoški - dno;
- v bentalu, odvisno od globine, se razlikuje sublitoral - območje gladkega povečanja globine do 200 m;
- batialno - spodnje pobočje;
- brezno - oceansko dno, globoko do 6 km;
- ultraabisal, ki ga predstavljajo depresije oceanskega dna;
- litoral, ki predstavlja rob obale, redno poplavljen med plimo in izsušen ob oseki, in sublitoral, ki predstavlja del obale, navlažen z brizgi valov.
Žive organizme, ki živijo v hidrosferi, glede na vrsto habitata in način življenja delimo v naslednje skupine:
- pelagos - so skupek 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 je 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.).
Ekološki dejavniki v vodnih habitatih
Osnovno okoljski dejavniki v vodnih habitatih jih predstavljajo tokovi in valovi, ki delujejo skoraj neprekinjeno. Lahko posredno vplivajo na organizme, spreminjajo ionsko sestavo vode, njeno mineralizacijo, kar posledično prispeva k spremembam koncentracij. hranila. 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), v hitrih vodah pa zaobljeno telo (postrv).
Ker je voda precej gost medij, zagotavlja velik 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 ribjemu zarodku in šele pri starosti enega in pol do dveh mesecev pridobi lastnosti, značilne za ljudi. Vse to kaže na kritičen pomen vodnega okolja za razvoj življenja.
Pojma, kot sta "habitat" in "življenjsko okolje", že poznate. Morate se jih naučiti razlikovati. Kaj je "življenjsko okolje"?
Življenjsko okolje je del narave s posebnim sklopom dejavnikov, za obstoj v katerem so različne sistematske skupine organizmov razvile podobne prilagoditve.
Obstajajo štiri glavna okolja življenja na Zemlji: voda, zemlja-zrak, prst in živi organizmi.
Vodno okolje
Za vodno življenjsko okolje so značilni visoka gostota, posebni temperaturni, svetlobni, plinski in solni režimi. Organizmi, ki živijo v vodnem okolju, se imenujejo hidrobionti(iz grščine hydor- voda, bios- življenje).
Temperaturni režim vodnega okolja
V vodi se temperatura zaradi visoke specifične toplotne kapacitete in toplotne prevodnosti vode manj spreminja kot na kopnem. Povišanje temperature zraka za 10 °C povzroči povišanje temperature vode za 1 °C. Z globino se temperatura postopoma znižuje. Vklopljeno velike globine temperaturni režim relativno konstantna (ne višja od +4 °C). V zgornjih plasteh opazimo dnevna in sezonska nihanja (od 0 do +36 °C). Ker se temperatura v vodnem okolju spreminja v ozkem območju, večina vodnih organizmov potrebuje stabilno temperaturo. Tudi majhna temperaturna odstopanja, ki jih na primer povzročijo podjetja, ki izpuščajo toplo odpadno vodo, so zanje škodljiva. Hidrobionte, ki lahko obstajajo pri velikih temperaturnih nihanjih, najdemo le v majhnih vodnih telesih. Zaradi majhne količine vode v teh rezervoarjih opazimo znatne dnevne in sezonske temperaturne spremembe.
Svetlobni režim vodnega okolja
V vodi je manj svetlobe kot v zraku. Del sončnih žarkov se odbije od njegove površine, del pa jih absorbira vodni stolpec.
Dan pod vodo je krajši od dneva na kopnem. Poleti je na globini 30 m 5 ur, na globini 40 m pa 15 minut. Hitro upadanje svetlobe z globino je povezano z njeno absorpcijo 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. Čistost vode v rekah in jezerih je močno zmanjšana zaradi onesnaženja 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 zračnega kisika, da se raztopi v vodi. Ko vodo mešamo, se vsebnost kisika v njej poveča. Zgornje plasti vode so bogatejše s kisikom kot spodnje plasti. Ob pomanjkanju kisika pride do smrti (množični pogin vodnih organizmov). Pozimi zmrzne, ko so vodna telesa prekrita z ledom. Poletje - ko pride rok visoka temperatura vodi se 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 v odnosu do njega evribiontov. Obstajajo pa tudi stenobionti (postrvi, planarije, enodnevnice in ličinke tulca), 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. CO2 se v vodi kopiči zaradi dihanja vodnih organizmov in 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 vodnih organizmov. Naravne vode Glede na vsebnost soli jih delimo v skupine, predstavljene v tabeli:
V Svetovnem oceanu je slanost v povprečju 35 g/l. Največja vsebnost soli je v slanih jezerih (do 370 g/l). Tipični prebivalci sladkih in slanih voda so stenobionti. Ne prenesejo 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 hydor- voda, fiton- rastlina). V slanih vodah živijo le alge. Njihovo telo ni razdeljeno na tkiva in organe. Alge so se prilagajale spremembam 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 pod dovolj intenzivno sončno svetlobo. Zato zelene alge živijo v majhnih sladkih vodnih telesih ali v plitvih morskih vodah. 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 (porfir, filofora) lahko živijo v globinah več kot 200 m, poleg zelenih imajo rdeče in modre pigmente, ki lahko ujamejo tudi rahlo svetlobo v velikih globinah.
V sladkovodnih telesih je mehansko tkivo v steblih višjih rastlin slabo razvito. Če na primer iz vode odstranite beli lokvanj ali rumen lokvanj, se njuna stebla povesijo in ne morejo podpirati cvetov v pokončnem položaju. Zanašajo se na vodo zaradi njene visoke gostote. Prilagoditev na pomanjkanje kisika v vodi je prisotnost aerenhima (tkiva, ki prenaša zrak) v rastlinskih organih. Minerali se nahajajo v vodi, zato so prevodni in koreninski sistem. Korenine so lahko popolnoma odsotne (račja leja, elodea, ribnik) ali služijo za pritrditev v substrat (rogoza, puščica, chastuha). Na koreninah ni koreninskih dlak. Listi so pogosto tanki in dolgi ali močno razrezani. Mezofil ni diferenciran. Pri plavajočih listih so žepca na zgornji strani, pri listih, potopljenih v vodo, pa jih ni. Za nekatere rastline je značilna prisotnost listov različne oblike(heterofilija), odvisno od tega, kje se nahajajo. Lokvanji in puščične konice imajo različne oblike listov v vodi in na zraku.
Cvetni prah, plodovi in semena vodnih rastlin so prilagojeni na 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 celotno debelino vode. Glede na vrsto morfoloških in vedenjskih prilagoditev jih delimo na: 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 in ličinke nekaterih nevretenčarjev. Vse njihove prilagoditve so namenjene povečanju plovnosti telesa:
- povečanje telesne površine zaradi sploščitve in podaljšanja oblike, razvoja izrastkov in ščetin;
- 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. Sposobne so se upreti toku tako, da se prilagodijo aktivnemu plavanju in zmanjšajo trenje telesa. Aktivno plavanje dosežemo z dobro razvitimi mišicami. V tem primeru se lahko uporabi energija oddanega toka vode, upogib telesa, plavuti, plavuti itd.. Prilagajanje prispeva k zmanjšanju trenja telesa: poenostavljena oblika telesa, elastičnost kože, prisotnost
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 lupin (mehkužcev), hitiniziranih ovojnic (raki, raki, jastogi, jastogi);
- fiksacija na dno s pomočjo fiksacijskih organov (priseski pri pijavkah, kavlji pri ličinkah kadisca) ali sploščenega telesa (ožigalke, iverke). Nekateri predstavniki se zarijejo v zemljo (črvi mnogočetinarji).
V jezerih in ribnikih je identificirana 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 globine od njegove površine. Njihovo telo ni zmočeno, ker je njegova gostota manjša od gostote vode. Posebej oblikovani udi jim omogočajo, da se premikajo po gladini vode brez potapljanja (vodni hroščki, hrošči predilke). Edinstvena skupina vodnih organizmov je tudi perifiton— organizmi, ki na podvodnih predmetih tvorijo umazanijo. Predstavniki perifitona so: alge, bakterije, protisti, raki, školjke, oligochaete črvi, mahovnjaki, spužve.
Na planetu Zemlja obstajajo štiri glavna življenjska okolja: vodno, kopno-zrak, prst in živi organizmi. V vodnem okolju je kisik omejevalni dejavnik. Vodne prebivalce glede na naravo prilagajanja delimo v ekološke skupine: plankton, nekton in bentos.
