Ev Durum

Bitki yaşamının su ortamı. Yaşam ortamı kavramı

Hayatta kalmak için ne gerekiyor? Yiyecek, su, barınak? Hayvanlar da aynı şeylere ihtiyaç duyar ve onlara ihtiyaç duydukları her şeyi sağlayabilecek habitatlarda yaşarlar. Her organizmanın, tüm ihtiyaçlarını karşılayan benzersiz bir yaşam alanı vardır. Belirli bir bölgede yaşayan ve kaynakları paylaşan hayvanlar ve bitkiler, organizmaların kendi nişlerini işgal ettiği farklı topluluklar oluşturur. Üç ana yaşam alanı vardır: su, hava-kara ve toprak.

Ekosistem

Ekosistem, doğanın canlı ve cansız tüm unsurlarının etkileşim içinde olduğu ve birbirine bağımlı olduğu bir alandır. Bir organizmanın yaşam alanı, bir canlının barındığı yerdir. Bu ortam her şeyi içeriyor gerekli koşullar hayatta kalmak için. Hayvan için bu, burada yiyecek ve üreme ve üreme için bir partner bulabileceği anlamına gelir.

Bir bitki için iyi bir yaşam alanı, ışık, hava, su ve toprağın doğru kombinasyonunu sağlamalıdır. Örneğin kumlu topraklara, kuru iklimlere ve parlak güneş ışığına uyum sağlayan dikenli armut kaktüsü çöl bölgelerinde iyi yetişir. Çok yağış alan, ıslak ve serin yerlerde hayatta kalamaz.

Habitatın ana bileşenleri

Bir habitatın ana bileşenleri barınak, su, yiyecek ve alandır. Habitat, kural olarak tüm bu unsurları içerir, ancak doğada bir veya iki bileşenin yokluğunu da bulabilirsiniz. Örneğin, puma gibi bir hayvanın yaşam alanı, doğru miktarda yiyecek (geyik, kirpi, tavşan, kemirgen), su (göl, nehir) ve barınak (ağaçlar veya yuvalar) sağlar. Ancak bu büyük yırtıcı bazen kendi bölgesini kuracak alandan yoksundur.

Uzay

Bir organizmanın ihtiyaç duyduğu alan miktarı türden türe büyük ölçüde değişir. Örneğin, basit bir karınca yalnızca birkaç santimetre kareye ihtiyaç duyarken, tek bir büyük hayvan olan panterin avlanıp eş bulmak için yaklaşık 455 kilometrekarelik büyük bir alana ihtiyacı vardır. Bitkilerin de alana ihtiyacı vardır. Bazı ağaçların çapı 4,5 metreyi, yüksekliği ise 100 metreyi aşıyor. Bu tür devasa bitkiler, bir şehir parkındaki sıradan ağaç ve çalılardan daha fazla alana ihtiyaç duyar.

Yiyecek

Yiyecek bulunabilirliği, belirli bir organizmanın yaşam ortamının en önemli parçasıdır. Çok küçük veya tam tersi çok sayıda Yiyecekler yaşam alanını rahatsız edebilir. Bir anlamda bitkiler fotosentez yoluyla kendi besinlerini kendileri yaratabildikleri için kendi besinlerini bulmaları daha kolaydır. Su ortamı habitat genellikle alglerin varlığını içerir. Fosfor gibi bir besin onların yayılmasına yardımcı olur.

Tatlı su habitatında fosforda ani bir artış meydana geldiğinde, bu, alglerin hızlı bir şekilde çoğalması anlamına gelir; bu, çiçeklenme adı verilen ve suyu yeşil, kırmızı veya kahverengiye dönüştüren bir durumdur. Alg çoğalmaları sudaki oksijeni de emerek balık ve bitki gibi organizmaların yaşam alanlarını yok edebilir. Böylece fazlalık besinler algler tüm besin zincirini olumsuz yönde etkileyebilir suda Yaşam.

su

Su her türlü yaşam için gereklidir. Hemen hemen her habitatın bir çeşit su kaynağı olması gerekir. Bazı organizmalar çok fazla suya ihtiyaç duyarken bazıları çok az suya ihtiyaç duyar. Örneğin, tek hörgüçlü deve uzun süre susuz kalabilir. Tek hörgüçlü tek hörgüçlü develer (Kuzey Afrika ve Arap Yarımadası), bir yudum su içmeden 161 kilometre yürüyebilmektedir. Suya nadir erişime ve sıcak, kuru iklime rağmen, bu hayvanlar bu tür yaşam koşullarına uyum sağlamıştır. Öte yandan, en iyi şekilde yetişen bitkiler de var. nemli yerler bataklıklar ve bataklıklar gibi. Su habitatları çeşitli organizmalara ev sahipliği yapar.

Barınak

Vücudun kendisini yırtıcılardan ve kötü hava koşullarından koruyacak barınağa ihtiyacı vardır. Bu hayvan barınakları en fazla sayıda insanı barındırabilir farklı şekiller. Örneğin tek bir ağaç birçok organizma için güvenli bir yaşam alanı sağlayabilir. Tırtıl altında saklanabilir alt taraf yapraklar. Soğuk sıcaklıklar chaga mantarları için barınak görevi görebilir. ıslak bölge ağaç köklerinin yakınında. Kel kartal, evini gölgelikte bulur, burada bir yuva yapar ve gelecekteki avını bekler.

Su habitatı

Suyu yaşam alanı olarak kullanan hayvanlara su canlıları denir. Suda hangi besinlerin ve kimyasal bileşiklerin çözündüğüne bağlı olarak, belirli su canlılarının konsantrasyonu belirlenir. Örneğin ringa balığı tuzlu ortamda yaşar deniz suları tilapia ve somon ise tatlı suda yaşar.

Bitkilerin fotosentez yapabilmesi için neme ve güneş ışığına ihtiyacı vardır. Suyu kökleri aracılığıyla topraktan alırlar. Su, besin maddelerini bitkinin diğer kısımlarına taşır. Nilüferler gibi bazı bitkiler çok fazla suya ihtiyaç duyarken çöl kaktüsleri aylarca nemsiz kalabilir.

Hayvanların da suya ihtiyacı var. Çoğu kişi dehidrasyonu önlemek için düzenli olarak içmelidir. Birçok hayvan için su habitatları onların evidir. Örneğin kurbağalar ve kaplumbağalar su kaynakları Yumurta bırakmak ve üremek için. Bazı yılanlar ve diğer sürüngenler suda yaşar. Tatlı su çoğu zaman bol miktarda çözünmüş besin taşır ve bunlar olmadan suda yaşayan organizmaların varlığını sürdürmesi mümkün değildir.

Dünya üzerindeki yaşamın kökenini araştıran yazarların çoğuna göre, evrimsel olarak yaşamın birincil ortamı su ortamıydı. Bu konumun dolaylı olarak doğrulandığı pek çok şey buluyoruz. Her şeyden önce çoğu organizma, vücuda su girmeden veya en azından vücutta belirli bir sıvı içeriğini korumadan aktif yaşam sürdüremez. Ana fizyolojik süreçlerin meydana geldiği organizmanın iç ortamı, ilk organizmaların evriminin gerçekleştiği ortamın özelliklerini açıkça korumaktadır. Dolayısıyla insan kanındaki tuz içeriği (nispeten sabit bir seviyede tutulur) okyanus suyundakine yakındır. Sudaki okyanus ortamının özellikleri, tüm yaşam formlarının kimyasal ve fiziksel evrimini büyük ölçüde belirledi. Belki de su ortamının ana ayırt edici özelliği göreceli muhafazakarlıktır. Örneğin, su ortamındaki mevsimsel veya günlük sıcaklık dalgalanmalarının genliği, kara-hava ortamına göre çok daha küçüktür. Dip topografyası, farklı derinliklerdeki koşullardaki farklılıklar, mercan resiflerinin varlığı vb. Su ortamında çeşitli koşullar yaratır. Su ortamının özellikleri suyun fiziksel ve kimyasal özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle suyun yüksek yoğunluğu ve viskozitesi büyük çevresel öneme sahiptir. Suyun özgül ağırlığı canlı organizmalarınkiyle karşılaştırılabilir. Suyun yoğunluğu havanın yoğunluğundan yaklaşık 1000 kat daha fazladır. Bu nedenle suda yaşayan organizmalar (özellikle aktif olarak hareket edenler) büyük bir hidrodinamik direnç kuvvetiyle karşılaşırlar. Bu nedenle birçok suda yaşayan hayvan grubunun evrimi, sürtünmeyi azaltan vücut şekillerinin ve hareket türlerinin oluşması yönünde ilerlemiş, bu da yüzme için enerji maliyetlerinin azalmasına yol açmıştır. Böylece, suda yaşayan çeşitli organizma gruplarının temsilcilerinde - yunuslar (memeliler), kemikli ve kıkırdaklı balıklarda aerodinamik bir vücut şekli bulunur. Suyun yüksek yoğunluğu aynı zamanda mekanik titreşimlerin su ortamında iyi yayılmasının da nedenidir. Bu, duyu organlarının evriminde, mekansal yönelimde ve suda yaşayanlar arasındaki iletişimde büyük önem taşıyordu. Su ortamındaki sesin havadakinden dört kat daha yüksek olan hızı, ekolokasyon sinyallerinin daha yüksek frekansını belirler. Su ortamının yüksek yoğunluğu nedeniyle sakinleri, karasal formların özelliği olan ve yerçekimi kuvvetleriyle ilişkili olan alt tabaka ile zorunlu bağlantıdan yoksundur. Bu yüzden bütün bir grup var suda yaşayan organizmalar(hem bitkiler hem de hayvanlar), tabanla veya diğer alt katmanla zorunlu bir bağlantı olmadan mevcut olan, su sütununda "yüzen". Elektriksel iletkenlik, elektriksel duyu organlarının, savunma ve saldırının evrimsel oluşumu olasılığını ortaya çıkardı.

Soru 7. Yaşamın yer-hava ortamı. Yer altı hava ortamı, çok çeşitli yaşam koşulları, ekolojik nişler ve bunların içinde yaşayan organizmalar ile karakterize edilir. Organizmaların, yaşamın kara-hava ortamı koşullarını ve her şeyden önce atmosferin gaz bileşimini şekillendirmede birincil bir rol oynadığı unutulmamalıdır. Dünya atmosferindeki oksijenin neredeyse tamamı biyojenik kökenlidir. Yer-hava ortamının temel özellikleri büyük değişim genliğidir. çevresel faktörler, ortamın heterojenliği, yerçekimi kuvvetlerinin etkisi, düşük hava yoğunluğu. Belirli bir doğal bölgenin karakteristik fiziksel-coğrafi ve iklimsel faktörlerin bir kompleksi, organizmaların bu koşullarda hayata morfofizyolojik adaptasyonlarının, çeşitli yaşam formlarının evrimsel oluşumuna yol açar. Atmosferdeki yüksek oksijen içeriği (yaklaşık %21), yüksek (enerji) seviyesinin oluşma olasılığını belirler. metabolizma. Atmosfer havası düşük ve değişken nem ile karakterize edilir. Bu durum, yer-hava ortamına hakim olma olanaklarını büyük ölçüde sınırladı (sınırlı) ve aynı zamanda su-tuz metabolizmasının evrimini ve solunum organlarının yapısını da yönlendirdi.

Soru 8. Yaşam ortamı olarak toprak . Toprak canlı organizmaların faaliyetlerinin sonucudur. Yer-hava ortamında yaşayan organizmalar toprağın eşsiz bir yaşam alanı olarak ortaya çıkmasına neden olmuştur. Toprak, katı faz (mineral parçacıklar), sıvı faz (toprak nemi) ve gaz fazından oluşan karmaşık bir sistemdir. Bu üç aşama arasındaki ilişki, toprağın yaşam ortamı olarak özelliklerini belirler. Toprağın önemli bir özelliği de belli miktarda organik maddenin bulunmasıdır. Organizmaların ölümü sonucu oluşur ve dışkılarının (salgılarının) bir parçasıdır. Koşullar toprak ortamı Habitatlar, havalandırma (yani havaya doygunluk), nem (nemin varlığı), ısı kapasitesi ve termal rejim (günlük, mevsimlik, yıllık sıcaklık değişimleri) gibi toprak özelliklerine göre belirlenir. Termal rejim, yer-hava ortamıyla karşılaştırıldığında, özellikle büyük derinliklerde daha muhafazakardır. Genel olarak toprak oldukça istikrarlı yaşam koşullarına sahiptir. Dikey farklılıklar aynı zamanda diğer toprak özelliklerinin de karakteristiğidir; örneğin ışık nüfuzu doğal olarak derinliğe bağlıdır. Birçok yazar, topraktaki yaşam ortamının su ve kara-hava ortamları arasındaki orta konumuna dikkat çekmektedir. Toprak, hem suda hem de havada solunum yapan organizmaları barındırabilir. Işığın toprağa nüfuzunun dikey eğimi sudakinden çok daha belirgindir. Mikroorganizmalar toprağın tüm kalınlığı boyunca bulunur ve bitkiler (öncelikle kök sistemleri) dış ufuklarla ilişkilidir. Toprak organizmaları belirli organlar ve hareket türleri ile karakterize edilir (memelilerde kazma uzuvları; vücut kalınlığını değiştirme yeteneği; bazı türlerde özel kafa kapsüllerinin varlığı); vücut şekli (yuvarlak, volkanik, solucan şeklinde); dayanıklı ve esnek kapaklar; gözlerin azalması ve pigmentlerin kaybolması. Toprak sakinleri arasında saprofaji yaygın olarak gelişmiştir - diğer hayvanların cesetlerini, çürüyen kalıntıları vb. yemek.

Yaşamın kökenine ilişkin modern hipotezlere göre, gezegenimizdeki evrimsel birincil ortamın su ortamı olduğu genel olarak kabul edilmektedir. Kabul edilen ifadelerin teyidi, kanımızdaki oksijen, kalsiyum, potasyum, sodyum ve klor konsantrasyonunun okyanus suyundakine yakın olmasıdır.

Su habitatı

Bileşiminde, hariç deniz okyanusu, tüm nehirleri, gölleri ve yeraltı sularını içerir. İkincisi ise nehirler, göller ve denizler için besin kaynağıdır. Dolayısıyla doğadaki su döngüsü hidrosferin itici gücüdür ve karadaki önemli bir tatlı su kaynağıdır.

Yukarıdakilere dayanarak, hidrosfer aşağıdakilere bölünmelidir:

yüzey (yüzey hidrosferi denizleri ve okyanusları, gölleri, nehirleri, bataklıkları, buzulları vb. içerir);
yeraltı.

Yüzey hidrosferinin temel özelliği, sürekli bir katman oluşturmaması, aynı zamanda önemli bir alanı (Dünya yüzeyinin% 70,8'i) kaplamasıdır.

Yeraltı hidrosferinin bileşimi yeraltı suyuyla temsil edilir. Dünyadaki toplam su rezervi hacmi yaklaşık 1370 milyon km3 olup, bunun yaklaşık %94'ü okyanuslarda, %4,12'si yeraltı sularında, %1,65'i buzullarda ve %0,02'den azı göllerde ve nehirlerde bulunmaktadır.

Hidrosferde, canlı organizmaların yaşam koşullarına bağlı olarak aşağıdaki bölgeler ayırt edilir:

pelajik - su sütunu ve bentik - taban;
benthalde, derinliğe bağlı olarak, sublittoral ayırt edilir - 200 m'ye kadar derinlikte yumuşak bir artış alanı;
batial - alt eğim;
abisal - 6 km derinliğe kadar okyanus yatağı;
okyanus tabanının çöküntüleriyle temsil edilen ultraabissal;
kıyı kenarı, yüksek gelgit sırasında düzenli olarak su altında kalan ve gelgit nedeniyle kurutulan kıyı kenarını temsil eder ve kıyı altı, kıyının dalgaların sıçramasıyla nemlenen kısmını temsil eder.

Habitat ve yaşam tarzı türüne bağlı olarak, hidrosferde yaşayan canlı organizmalar aşağıdaki gruplara ayrılır:

pelagos - su sütununda yaşayan organizmaların bir topluluğudur. Pelagoslar arasında plankton ayırt edilir - su sütununda bağımsız hareket edemeyen ve akıntılar tarafından hareket ettirilen bitkileri (fitoplankton) ve hayvanları (zooplankton) içeren bir organizma grubu ve ayrıca bir canlı grubu olan nekton su sütununda bağımsız hareket edebilen organizmalar (balık, kabuklu deniz ürünleri vb.).
benthos, dipte ve toprakta yaşayan bir grup organizmadır. Bentos, algler ve yüksek bitkilerle temsil edilen fitobentoz ve zoobentos (Zoobentos) olarak ikiye ayrılır. deniz yıldızları, kabuklular, yumuşakçalar vb.).

Su habitatlarındaki ekolojik faktörler

Su habitatındaki ana çevresel faktörler, neredeyse hiç durmadan çalışan akıntılar ve dalgalarla temsil edilir. Suyun iyonik bileşimini, mineralizasyonunu değiştirerek organizmalar üzerinde dolaylı bir etkiye sahip olabilirler ve bu da besin konsantrasyonlarındaki değişikliklere katkıda bulunur. Yukarıdaki faktörlerin doğrudan etkisine gelince, bunlar canlı organizmaların akışa adaptasyonuna katkıda bulunur. Yani örneğin sakin sularda yaşayan balıkların gövdeleri yanları basık (çipura), hızlı sularda ise yuvarlak bir gövdeye (alabalık) sahiptir.

Oldukça yoğun bir ortam olan su, içinde yaşayan canlı organizmaların hareketine karşı önemli bir direnç sağlar. Bu nedenle hidrosfer sakinlerinin çoğunun aerodinamik bir vücut şekli vardır (balık, yunuslar, kalamar vb.).

Not 1

Gelişiminin ilk haftalarındaki insan embriyosunun birçok yönden balık embriyosuna benzediğini ve yalnızca bir buçuk ila iki aylıkken insanın karakteristik özelliklerini kazandığını belirtmekte fayda var. Bütün bunlar, su ortamının yaşamın gelişimindeki kritik önemini göstermektedir.

HABİTAT VE ÖZELLİKLERİ

Yaşam koşulları çeşitli türler organizmalar çok çeşitlidir. Farklı türlerin temsilcilerinin yaşadığı yere bağlı olarak, farklı çevresel faktörlerden etkilenirler. Gezegenimizde, yaşam koşulları açısından büyük farklılıklar gösteren birkaç ana yaşam ortamını ayırt edebiliriz:

Su habitatı

· Yer-hava ortamı bir yaşam alanı

· Yaşam alanı olarak toprak

Tarihsel gelişim sürecinde canlı organizmalar dört habitatta ustalaşmıştır. Birincisi su. Yaşam milyonlarca yıl boyunca suda ortaya çıktı ve gelişti. İkincisi, yani yer havası, bitkiler ve hayvanlar karada ve atmosferde ortaya çıktı ve yeni koşullara hızla adapte oldu. Yavaş yavaş toprağın üst katmanını (litosfer) dönüştürerek üçüncü bir yaşam alanı olan toprağı yarattılar ve kendileri de dördüncü yaşam alanı haline geldi.

Su habitatı - hidrosfer

Su alanın %71'ini kaplıyor küre ve arazi hacminin 1/800'ü veya 1370 m3'tür. Suyun büyük bir kısmı denizlerde ve okyanuslarda yoğunlaşmıştır (%94-98). kutup buzu nehirlerin, göllerin ve bataklıkların tatlı sularında yaklaşık %1,2 oranında su ve çok küçük bir oran (%0,5'ten az) bulunur. Doğada su döngüsü durmadan devam etse de bu ilişkiler sabittir.

Su ortamlarında yaklaşık 150.000 hayvan türü ve 10.000 bitki yaşamaktadır; bu da Dünya üzerindeki toplam tür sayısının sırasıyla yalnızca %7 ve %8'ini temsil etmektedir. Buradan yola çıkarak karadaki evrimin suya göre çok daha yoğun olduğu sonucuna varıldı.

Yaşam tarzlarındaki farklılıklara rağmen tüm suda yaşayanlar, çevrelerinin temel özelliklerine uyum sağlamalıdır. Bu özellikler öncelikle belirlenir. fiziki ozellikleri su:

Yoğunluk,

· Termal iletkenlik,

Tuzları ve gazları çözme yeteneği

· Suyun dikey hareketleri,

Işık modu

Hidrojen iyonu konsantrasyonu (pH seviyesi)

Yoğunluk su, önemli kaldırma kuvvetini belirler. Bu da sudaki organizmaların ağırlığının hafifletilmesi ve dibe batmadan su sütununda kalıcı bir yaşam sürmenin mümkün hale gelmesi anlamına geliyor. Hızlı aktif yüzme yeteneği olmayan ve suda asılı kalan küçük türlerin oluşturduğu topluluğa denir. plankton.

Plankton(planktos - dolaşan, süzülen) - bitkiler (fitoplankton: diatomlar, yeşil ve mavi-yeşil (yalnızca tatlı su kütleleri), algler, bitki kamçılıları, peridinler vb.) ve küçük hayvan organizmalarından (zooplankton: küçük kabuklular) oluşan bir koleksiyon daha büyük olanlar - pteropodlar, yumuşakçalar, denizanası, ktenoforlar, bazı solucanlar) farklı derinliklerde yaşar, ancak aktif hareket etme ve akıntılara karşı direnç gösterme yeteneğine sahip değildir.

Ortamın yoğunluğunun yüksek olması ve su ortamında planktonun bulunması nedeniyle filtrasyon tipi beslenme mümkündür. Hem yüzen (balinalar) hem de sapsız suda yaşayan hayvanlarda geliştirilmiştir ( deniz zambakları, midye, istiridye). Sudaki askıda kalan maddenin süzülmesi bu tür hayvanlara yiyecek sağlar. Çevrenin yeterli yoğunluğu olmasaydı suda yaşayanlar için hareketsiz bir yaşam tarzı imkansız olurdu.

4 0 C sıcaklıkta damıtılmış suyun yoğunluğu eşittir 1 g/cm3 . Yoğunluk doğal sularÇözünmüş tuz içerenler 1,35 g/cm3'e kadar daha fazla olabilir.

Suyun yoğunluğunun yüksek olması nedeniyle derinlik arttıkça basınç da büyük ölçüde artar. Ortalama olarak her 10 m derinlikte basınç 1 atmosfer artar. Derin deniz hayvanları, kara basıncından binlerce kat daha yüksek basınca (pisi balığı, vatoz) dayanabilirler. Özel uyarlamaları var: her iki tarafı da düzleştirilmiş bir vücut şekli, büyük yüzgeçler. Suyun yoğunluğu içinde hareket etmeyi zorlaştırır, bu nedenle hızlı yüzen hayvanların güçlü kaslara ve aerodinamik bir vücut şekline (yunuslar, köpekbalıkları, kalamarlar, balıklar) sahip olması gerekir.

Termal mod. Su ortamı daha az ısı kazanımı ile karakterize edilir, çünkü önemli bir kısmı yansıtılır ve eşit derecede önemli bir kısmı buharlaşmaya harcanır. Suyun ısı kapasitesi yüksektir. Kara sıcaklıklarının dinamiği ile uyumlu olarak, su sıcaklıkları günlük ve mevsimsel sıcaklıklarda daha küçük dalgalanmalar gösterir. Bu nedenle suda yaşayanlar uyum sağlama ihtiyacıyla karşı karşıya kalmıyorlar. Şiddetli donlar veya 40 derece ısı. Sadece kaplıcalarda su sıcaklığı kaynama noktasına yaklaşabilir. Ayrıca rezervuarlar kıyı bölgelerinin atmosferindeki sıcaklığı önemli ölçüde eşitler. Buz kabuğunun yokluğunda denizler, soğuk mevsimde bitişik kara alanlarında ısıtıcı, yazın ise serinletici ve nemlendirici etki yapar.

Karakteristik özellik Su ortamı, özellikle akan, hızlı akan dereler ve nehirlerdeki hareketliliğidir. Denizler ve okyanuslar gelgitler, güçlü akıntılar ve fırtınalar yaşar. Göllerde su sıcaklığı sıcaklık ve rüzgar nedeniyle değişir. Akan sulardaki sıcaklık değişiklikleri çevredeki havadaki değişiklikleri takip eder ve daha küçük genliğe sahiptir.

Ilıman enlemlerdeki göllerde ve göletlerde su açıkça üç katmana bölünmüştür:

Durgunluk dönemlerinde, üç katman açıkça ayırt edilir: su sıcaklığındaki en keskin mevsimsel dalgalanmaların olduğu üst (epilimniyon), sıcaklıkta keskin bir sıçramanın meydana geldiği orta (metalimniyon veya termoklin) ve alt (hipolimniyon) sıcaklığın yıl boyunca çok az değiştiği yer. Yaz aylarında en sıcak katmanlar yüzeyde, en soğuk katmanlar ise altta bulunur. Bu tip Bir rezervuardaki sıcaklıkların katman katman dağılımına DOĞRUDAN KATMANLAMA denir. Kışın sıcaklığın düşmesiyle TERS TABAKLANMA meydana gelir. Yüzey katmanı sıfıra yakın bir sıcaklığa sahiptir. Dipte sıcaklık yaklaşık 4 0 C'dir. Dolayısıyla sıcaklık derinlikle birlikte artar. Bunun sonucunda dikey dolaşım bozulur ve geçici bir durgunluk dönemi başlar - kış STAGNASYONU.

Sıcaklığın daha da artmasıyla birlikte suyun üst katmanları daha az yoğun hale gelir ve artık batmaz - yaz durgunluğu başlar. Sonbaharda yüzey suları tekrar 4 0 C'ye kadar soğuyarak dibe çöker ve sıcaklığın eşitlenmesiyle su kütlelerinin ikincil karışımına neden olur.

Dünya Okyanusunda su sıcaklığı aralığı 38° (-2 ile +36°C arası), tatlı su kütlelerinde – 26° (-0,9 ile +25°C arası). Derinlikle birlikte su sıcaklığı keskin bir şekilde düşer. 50 m'ye kadar günlük sıcaklık dalgalanmaları vardır, 400 m'ye kadar mevsimseldir, daha derinlerde sabitleşir, +1-3°C'ye düşer (Kuzey Kutbu'nda 0°C'ye yakındır).

Dolayısıyla, yaşayan bir ortam olarak suda, bir yandan oldukça önemli sıcaklık koşulları çeşitliliği bulunurken, diğer yandan su ortamının termodinamik özellikleri (yüksek özgül ısı, yüksek ısı iletkenliği, donma sırasında genleşme) canlı organizmalar için uygun koşullar.

Işık modu. Sudaki ışığın yoğunluğu, yüzeyden yansıması ve suyun kendisi tarafından emilmesi nedeniyle büyük ölçüde zayıflar. Bu, fotosentetik bitkilerin gelişimini büyük ölçüde etkiler. Su ne kadar az şeffaf olursa o kadar fazla ışık emilir. Suyun şeffaflığı mineral süspansiyonları ve plankton nedeniyle sınırlıdır. Yaz aylarında küçük organizmaların hızlı gelişimi ile, ılıman ve kuzey enlemlerinde ise kışın buz örtüsünün oluşması ve üzerinin karla kaplanması sonrasında azalır.

Suyun çok şeffaf olduğu okyanuslarda, ışık radyasyonunun %1'i 140 m derinliğe kadar nüfuz eder ve 2 m derinlikteki küçük göllerde yalnızca yüzde onda biri nüfuz eder. Işınlar farklı parçalar Spektrum suda farklı şekilde emilir; önce kırmızı ışınlar emilir. Derinleştikçe koyulaşır ve suyun rengi önce yeşile, sonra maviye, çivit mavisine ve en sonunda da mavi-mora dönerek zifiri karanlığa dönüşür. Hidrobiyontlar da buna göre renk değiştirir, yalnızca ışığın bileşimine değil, aynı zamanda onun kromatik adaptasyonuna da uyum sağlar. Aydınlık bölgelerde, sığ sularda, klorofili kırmızı ışınları emen yeşil algler (Chlorophyta) baskındır, derinlikte bunların yerini kahverengi (Phaephyta) ve ardından kırmızı (Rhodophyta) alır.

Işık yalnızca nispeten sığ bir derinliğe kadar nüfuz eder, dolayısıyla bitki organizmaları (fitobentoslar) yalnızca su sütununun üst ufuklarında var olabilir. Açık büyük derinlikler bitki yok ve derin deniz hayvanları tamamen karanlıkta yaşayarak bu yaşam tarzına benzersiz bir şekilde uyum sağlıyor.

Gün ışığı saatleri karadakinden çok daha kısadır (özellikle derin katmanlarda). Rezervuarların üst katmanlarındaki ışık miktarı, bölgenin enlemine ve yılın zamanına göre değişir. Bu nedenle, uzun kutup geceleri Kuzey Kutbu ve Antarktika'da fotosentez için uygun süreyi büyük ölçüde sınırlıyor ve buz örtüsü, kışın ışığın tüm donmuş su kütlelerine ulaşmasını zorlaştırıyor.

Gaz modu. Sudaki ana gazlar oksijen ve karbondioksittir. Geri kalanı ikincil öneme sahiptir (hidrojen sülfür, metan).

Sınırlı miktarda oksijen, suda yaşayanların yaşamındaki ana zorluklardan biridir. Suyun üst katmanlarındaki toplam oksijen içeriği (buna ne denir?) 6-8 ml/l veya içinde 21 kat daha düşük atmosferdekinden daha fazladır (sayıları hatırlayın!).

Oksijen içeriği sıcaklıkla ters orantılıdır. Suyun sıcaklığı ve tuzluluğu arttıkça içindeki oksijen konsantrasyonu azalır. Hayvanların ve bakterilerin yoğun olarak yaşadığı katmanlarda oksijen tüketiminin artması nedeniyle oksijen eksikliği meydana gelebilir. Bu nedenle, Dünya Okyanusunda 50 ila 1000 metre arasındaki yaşam açısından zengin derinlikler, havalandırmada keskin bir bozulma ile karakterize edilir. Fitoplanktonların yaşadığı yüzey sularına göre 7-10 kat daha düşüktür. Rezervuarların tabanına yakın koşullar anaerobik'e yakın olabilir.

Su kütlelerinde bazen olabilir donuyor– Oksijen eksikliği nedeniyle bölge sakinlerinin toplu ölümü. Sebepler küçük rezervuarlardaki durgun koşullardır. Kışın rezervuar yüzeyinin buzla kaplanması, rezervuarın kirlenmesi, su sıcaklığının artması. Oksijen konsantrasyonu 0,3-3,5 ml/l'nin altına düştüğünde aerobların sudaki yaşamı imkansızdır.

Karbon dioksit. Karbondioksitin suya girme yolları:

· Havada bulunan karbonun çözünmesi;

· Suda yaşayan organizmaların solunumu;

· Organik kalıntıların ayrışması;

· Karbonatlardan arındırılır.

Su ortamının sakinleri ekolojide ortak bir isim aldı hidrobiyontlar. Dünya Okyanusunda, kıtasal rezervuarlarda ve yeraltı sularında yaşarlar. Herhangi bir su kütlesinde farklı koşullara sahip bölgeler ayırt edilebilir.

Okyanuslarda ve denizlerinde öncelikle iki ekolojik alan vardır: su sütunu. pelajik ve alt - bental. Abisal ve ultra abisal derinliklerin sakinleri karanlıkta, sabit sıcaklıkta ve muazzam basınçta yaşarlar. Okyanus tabanındaki nüfusun tamamına isim verildi bentos.

Su ortamının temel özellikleri.

Suyun yoğunluğu suda yaşayan organizmaların hareket koşullarını ve farklı derinliklerdeki basıncı belirleyen bir faktördür. Damıtılmış su için yoğunluk 4 °C'de 1 g/cm3'tür. Çözünmüş tuzlar içeren doğal suların yoğunluğu 1,35 g/cm3'e kadar daha yüksek olabilir. Basınç derinlikle birlikte her 10 m'de ortalama 1 × 10 5 Pa (1 atm) artar.Suyun yoğunluğu, özellikle iskelet dışı formlar için önemli olan ona güvenmeyi mümkün kılar. Çevrenin yoğunluğu, suda yüzmek için bir koşul görevi görür ve birçok suda yaşayan organizma, özellikle bu yaşam tarzına uyarlanmıştır. Suda yüzen asılı organizmalar, suda yaşayan organizmaların özel bir ekolojik grubunda birleştirilir - plankton(“planktos” – süzülen). Planktona tek hücreli ve kolonyal algler, protozoalar, denizanası, sifonoforlar, ktenoforlar, pteropodlar ve omurga ayaklı yumuşakçalar, çeşitli küçük kabuklular, dip hayvanlarının larvaları, balık yumurtaları ve yavru balıklar ve daha birçokları hakimdir. Deniz yosunu (fitoplankton)Çoğu planktonik hayvan sınırlı sınırlar dahilinde aktif olarak yüzebilirken, suda pasif olarak gezinebilirsiniz. Planktonun özel bir türü ekolojik bir gruptur Neuston(“nein” - yüzmek) - sınırdaki su yüzey filminin sakinleri hava ortamı. Suyun yoğunluğu ve viskozitesi aktif yüzme olasılığını büyük ölçüde etkiler. Hızlı yüzebilen ve akıntıların gücünü yenebilen hayvanlar ekolojik bir grupta birleşiyor nekton(“nektos” – yüzen).

Oksijen rejimi. Oksijenle doymuş suda içeriği 1 litre başına 10 ml'yi geçmez, bu da atmosferdekinden 21 kat daha düşüktür. Bu nedenle suda yaşayan organizmaların nefes alma koşulları önemli ölçüde karmaşıktır. Oksijen suya esas olarak alglerin fotosentetik aktivitesi ve havadan difüzyon yoluyla girer. Bu nedenle, su kolonunun üst katmanları kural olarak bu gaz açısından alt katmanlara göre daha zengindir. Suyun sıcaklığı ve tuzluluğu arttıkça içindeki oksijen konsantrasyonu azalır. Hayvanların ve bakterilerin yoğun olarak yaşadığı katmanlarda, tüketimin artması nedeniyle keskin bir O2 eksikliği yaratılabilir. Rezervuarların tabanına yakın koşullar anaerobik'e yakın olabilir.

Suda yaşayanlar arasında, sudaki oksijen içeriğindeki geniş dalgalanmaları neredeyse tamamen yokluğuna kadar tolere edebilen birçok tür vardır. (euryoxybiontS – “oksi” – oksijen, “biont” – yerleşik). Bunlar arasında örneğin gastropodlar bulunur. Balıklar arasında sazan, kadife balığı ve havuz sazanı suyun çok düşük oksijen doygunluğuna dayanabilir. Ancak bir takım türler Stenoksibiyont– yalnızca suyun yeterince yüksek oksijen doygunluğu ile var olabilirler (gökkuşağı alabalığı, kahverengi alabalık, golyan balığı).

Tuz rejimi. Suda yaşayan organizmaların su dengesini korumanın kendine has özellikleri vardır. Karasal hayvanlar ve bitkiler için eksiklik koşullarında vücuda su sağlamak en önemli şeyse, o zaman hidrobiyontlar için ortamda fazlalık olduğunda vücutta belirli bir miktarda su tutmak daha az önemli değildir. . Hücrelerde aşırı miktarda su bulunması, ozmotik basınçta değişikliklere ve en önemli hayati fonksiyonların bozulmasına neden olur. Sudaki yaşamın çoğu poikilosmotik: vücutlarındaki ozmotik basınç çevredeki suyun tuzluluğuna bağlıdır. Bu nedenle suda yaşayan organizmaların tuz dengesini korumalarının temel yolu, uygun olmayan tuzluluğa sahip habitatlardan kaçınmaktır. Tatlı su formları denizlerde bulunamaz ve deniz formları tuzdan arınmayı tolere edemez. Omurgalılar, yüksek kabuklular, böcekler ve suda yaşayan larvaları bu gruba girer. homoiosmotik sudaki tuz konsantrasyonuna bakılmaksızın vücutta sabit ozmotik basıncı koruyan türler.

Işık modu. Suda havaya göre çok daha az ışık vardır. Bir rezervuarın yüzeyine gelen ışınların bir kısmı havaya yansır. Güneş'in konumu ne kadar alçak olursa yansıma o kadar güçlü olur, dolayısıyla su altında geçirilen gün karadakinden daha kısadır. Okyanusun karanlık derinliklerinde organizmalar, canlıların yaydığı ışığı görsel bilgi kaynağı olarak kullanırlar. Canlı bir organizmanın ışıltısına denir biyolüminesans. Işık üretmek için kullanılan reaksiyonlar çeşitlidir. Ancak her durumda bu, karmaşık organik bileşiklerin oksidasyonudur. (lusiferinler) protein katalizörleri kullanarak (lusiferaz).

Hayvanların su ortamında yönlendirilme yöntemleri. Sürekli alacakaranlık veya karanlıkta yaşamak seçeneklerinizi büyük ölçüde sınırlandırır görsel yönelim hidrobiyontlar. Sudaki ışık ışınlarının hızla zayıflaması nedeniyle, görme organları iyi gelişmiş olanlar bile bunları yalnızca yakın mesafeden gezinmek için kullanabilirler.

Ses suda havaya göre daha hızlı yayılır. Ses yönelimi genellikle suda yaşayan organizmalarda görsel yönelimden daha iyi gelişmiştir. Bazı türler çok düşük frekanslı titreşimleri (infrasound) bile algılar , dalgaların ritmi değiştiğinde ortaya çıkar ve fırtınadan önce yüzey katmanlarından daha derin katmanlara iner (örneğin denizanası). Su kütlelerinin pek çok sakini - memeliler, balıklar, yumuşakçalar, kabuklular - kendileri ses çıkarır. Bir dizi hidrobiyont yiyecek bulur ve kullanarak yön bulur. ekolokasyon– yansıyan ses dalgalarının algılanması (cetaceanlar). Birçoğu yansıyan elektriksel darbeleri algılar , Yüzerken farklı frekanslarda deşarjlar üretir. Bazı balıklar da savunma ve saldırı amacıyla elektrik alanlarını kullanır (elektrikli vatoz, elektrikli yılan balığı vb.).

Derinlemesine yönlendirme için kullanılır hidrostatik basınç algısı. Statokistler, gaz odaları ve diğer organlar kullanılarak gerçekleştirilir.

Bir beslenme türü olarak filtreleme. Birçok hidrobiyont özel bir beslenme düzenine sahiptir; bu, suda asılı duran organik kökenli parçacıkların ve çok sayıda küçük organizmanın filtrelenmesi veya çökeltilmesidir.

Vücut şekli. Hidrobiyontların çoğu aerodinamik bir vücut şekline sahiptir.