داخل المحيط الحيوي ، يمكن للمرء أن يميز أربعة موائل رئيسية. هذه هي البيئة المائية وبيئة الأرض والجو والتربة والبيئة التي تشكلها الكائنات الحية نفسها.

البيئة المائية

يعمل الماء كموطن للعديد من الكائنات الحية. يحصلون من الماء على جميع المواد الضرورية للحياة: الطعام والماء والغازات. لذلك ، بغض النظر عن مدى تنوع الكائنات المائية ، يجب تكييفها جميعًا مع السمات الرئيسية للحياة في البيئة المائية. يتم تحديد هذه الميزات من خلال الخصائص الفيزيائية والكيميائية للماء.

تعيش Hydrobionts (سكان البيئة المائية) في كل من المياه العذبة والمالحة وتنقسم إلى \ (3 \) مجموعات حسب بيئتها:

• العوالق - الكائنات الحية التي تعيش على سطح المسطحات المائية وتتحرك بشكل سلبي بسبب حركة الماء ؛
• nekton - تتحرك بنشاط في عمود الماء ؛
• benthos - الكائنات الحية التي تعيش في قاع المسطحات المائية أو تحفر في الطمي.

في عمود الماء ، تحوم العديد من النباتات والحيوانات الصغيرة باستمرار ، مما يؤدي إلى تعليق الحياة. يتم توفير القدرة على التحليق ليس فقط الخصائص الفيزيائيةالماء ، الذي له قوة طفو ، ولكن أيضًا تكيفات خاصة للكائنات الحية نفسها ، على سبيل المثال ، العديد من النواتج والملحقات التي تزيد بشكل كبير من سطح الجسم ، وبالتالي تزيد من الاحتكاك مع السائل المحيط.

كثافة جسم الحيوانات مثل قنديل البحر قريبة جدًا من كثافة الماء.

لديهم أيضًا شكل جسم مميز يشبه المظلة ، مما يساعدهم على البقاء في عمود الماء.

السباحون النشطون (الأسماك ، والدلافين ، والفقمات ، وما إلى ذلك) لديهم جسم مغزل وأطراف على شكل زعانف.

يتم تسهيل حركتهم في البيئة المائية ، بالإضافة إلى ذلك ، بسبب الهيكل الخاص للأغطية الخارجية ، التي تطلق مادة تشحيم خاصة - مخاط ، مما يقلل من الاحتكاك ضد الماء.

يتمتع الماء بسعة حرارية عالية جدًا ، أي القدرة على تخزين الحرارة والاحتفاظ بها. لهذا السبب ، لا توجد تقلبات حادة في درجات الحرارة في الماء ، والتي تحدث غالبًا على الأرض. يمكن أن تكون المياه العميقة شديدة البرودة ، ولكن بسبب ثبات درجة الحرارة ، تمكنت الحيوانات من تطوير عدد من التعديلات التي تضمن الحياة حتى في هذه الظروف.

يمكن أن تعيش الحيوانات على ضخمة أعماق المحيطات. من ناحية أخرى ، تعيش النباتات فقط في الطبقة العليا من الماء ، حيث تدخل الطاقة المشعة اللازمة لعملية التمثيل الضوئي. هذه الطبقة تسمى منطقة ضوئية .

نظرًا لأن سطح الماء يعكس معظم الضوء ، حتى في مياه المحيط الأكثر شفافية ، فإن سمك المنطقة الضوئية لا يتجاوز \ (100 \) م. تتغذى الحيوانات ذات الأعماق الكبيرة إما على الكائنات الحية أو على بقايا الحيوانات والنباتات التي تغرق باستمرار من الطبقة العليا.

مثل الكائنات الأرضية ، تتنفس الحيوانات والنباتات المائية وتتطلب الأكسجين. تتناقص كمية الأكسجين المذاب في الماء مع زيادة درجة الحرارة. علاوة على ذلك ، يذوب الأكسجين في مياه البحر بشكل أسوأ منه في المياه العذبة. لهذا السبب مياه البحر المفتوح المنطقة الاستوائيةالكائنات الحية الفقيرة. على العكس من ذلك ، فإن المياه القطبية غنية بالعوالق - وهي قشريات صغيرة تتغذى على الأسماك والحيتانيات الكبيرة.

يعتبر تكوين الملح في الماء مهمًا جدًا للحياة. الأيونات \ (Ca2 + \) لها أهمية خاصة للكائنات الحية. تحتاج الرخويات والقشريات إلى الكالسيوم لبناء أصدافها. يمكن أن يختلف تركيز الأملاح في الماء اختلافًا كبيرًا. يعتبر الماء طازجًا إذا كان اللتر الواحد يحتوي على أقل من \ (0.5 \) جم من الأملاح الذائبة. تتميز مياه البحر بملوحة ثابتة وتحتوي على متوسط ​​\ (35 \) جم من الأملاح لكل لتر.

بيئة الهواء الأرضي

إن بيئة الهواء الأرضية ، التي يتم إتقانها في مسار التطور بعد البيئة المائية ، أكثر تعقيدًا وتنوعًا ، ويسكنها كائنات حية أكثر تنظيماً.

العامل الأكثر أهمية في حياة الكائنات الحية التي تعيش هنا هو خصائص البيئة المحيطة وتكوينها. الكتل الهوائية. كثافة الهواء أقل بكثير من كثافة الماء ، لذلك فإن الكائنات الحية الأرضية لديها أنسجة داعمة متطورة للغاية - الهيكل العظمي الداخلي والخارجي. أشكال الحركة متنوعة للغاية: الجري ، والقفز ، والزحف ، والطيران ، وما إلى ذلك. الطيور وبعض أنواع الحشرات تطير في الهواء. تحمل التيارات الهوائية بذور النباتات والجراثيم والكائنات الحية الدقيقة.

الكتل الهوائية تتحرك باستمرار. يمكن أن تتغير درجة حرارة الهواء بسرعة كبيرة وعلى مساحات كبيرة ، لذلك فإن الكائنات التي تعيش على الأرض لديها العديد من التكيفات لتحمل أو تجنب التغيرات المفاجئة في درجات الحرارة.

وأبرزها هو تطور ذوات الدم الحار ، الذي نشأ على وجه التحديد في بيئة الأرض والجو.
مهم للحياة النباتية والحيوانية التركيب الكيميائيالهواء (\ (78٪ \) نيتروجين ، \ (21٪ \) أكسجين ، \ (0.03٪ \) ثاني أكسيد الكربون). ثاني أكسيد الكربون ، على سبيل المثال ، هو أهم مادة خام لعملية التمثيل الضوئي. نيتروجين الهواء ضروري لتخليق البروتينات والأحماض النووية.

كمية بخار الماء في الهواء ( الرطوبة النسبية) يحدد شدة عمليات النتح في النباتات والتبخر من جلد بعض الحيوانات. الكائنات الحية التي تعيش في ظروف منخفضة الرطوبة لديها العديد من التكيفات لمنع فقدان الماء الشديد. على سبيل المثال ، تمتلك النباتات الصحراوية نظامًا جذريًا قويًا قادرًا على امتصاص الماء إلى النبات من عمق كبير. يخزن الصبار الماء في أنسجته ويستخدمه باعتدال. في العديد من النباتات ، للحد من التبخر ، يتم تحويل شفرات الأوراق إلى أشواك. تدخل العديد من الحيوانات الصحراوية في سبات خلال الفترة الأكثر سخونة ، والتي يمكن أن تستمر عدة أشهر.

التربة - هذه هي الطبقة العليا من الأرض ، والتي تحولت نتيجة للنشاط الحيوي للكائنات الحية. هذا عنصر مهم ومعقد للغاية للمحيط الحيوي ، وثيق الصلة بأجزاءه الأخرى. حياة التربة غنية بشكل غير عادي. بعض الكائنات الحية تقضي حياتها كلها في التربة ، والبعض الآخر - جزء من حياتها. يوجد بين جزيئات التربة العديد من التجاويف التي يمكن ملؤها بالماء أو الهواء. لذلك ، يسكن التربة كائنات مائية ومتنفس الهواء. تلعب التربة دورًا مهمًا في الحياة النباتية.

تتحدد الظروف المعيشية في التربة إلى حد كبير بالعوامل المناخية ، وأهمها درجة الحرارة. ومع ذلك ، عندما تغرق في التربة ، تصبح تقلبات درجات الحرارة أقل وأقل ملحوظة: التغيرات في درجات الحرارة اليومية تتلاشى بسرعة ، ومع زيادة العمق ، تتغير درجات الحرارة الموسمية.

حتى في العمق الضحل في التربة ، يسود الظلام الدامس. بالإضافة إلى ذلك ، عندما تغرق في التربة ، ينخفض ​​محتوى الأكسجين ويزداد محتوى ثاني أكسيد الكربون. لذلك ، يمكن للبكتيريا اللاهوائية فقط أن تعيش على عمق كبير ، بينما في الطبقات العليا من التربة ، بالإضافة إلى البكتيريا والفطريات والطفيليات ، الديدان، والمفصليات وحتى الحيوانات الكبيرة نسبيًا التي تصنع ممرات وتبني ملاجئ ، مثل حيوانات الخلد ، والزبابة ، وفئران الخلد.

البيئة التي شكلتها الكائنات الحية نفسها

من الواضح أن ظروف الحياة داخل كائن حي آخر تتميز بثبات أكبر مقارنة بظروف البيئة الخارجية.

لذلك ، فإن الكائنات الحية التي تجد مكانًا لها في جسم النباتات أو الحيوانات غالبًا ما تفقد تمامًا الأعضاء والأنظمة اللازمة للأنواع الحية الحرة. ليس لديهم أعضاء حسية متطورة أو أعضاء للحركة ، ولكن هناك تكيفات (غالبًا ما تكون متطورة جدًا) للحفاظ على جسم المضيف والتكاثر الفعال.

مصادر:

Kamensky A.A.، Kriksunov E.A.، Pasechnik V.V. مادة الاحياء. الصف 9 // DROFA
Kamensky A.A.، Kriksunov E.A.، Pasechnik V.V. مادة الاحياء. علم الأحياء العام (المستوى الأساسي) للصفوف 10-11 // DROFA

تلقى سكان البيئة المائية اسمًا شائعًا في علم البيئة هيدروبيونتس.يسكنون المحيطات والمياه القارية والمياه الجوفية. في أي خزان يمكن تمييز المناطق حسب الظروف.

في المحيط والبحار المكونة له ، هناك منطقتان بيئيتان مميزتان بشكل أساسي: العمود المائي - بلاجيوالقاع بنتال. يعيش سكان الأعماق السحيقة والسحيقة في الظلام ، ودرجة حرارة ثابتة وضغط هائل. تم تسمية جميع سكان قاع المحيط benthos.

الخصائص الأساسية للبيئة المائية.

كثافة الماءهو عامل يحدد شروط حركة الكائنات المائية والضغط على أعماق مختلفة. بالنسبة للماء المقطر ، تكون الكثافة 1 جم / سم 3 عند 4 درجات مئوية. كثافة مياه طبيعيةتحتوي على أملاح مذابة ، قد تكون أكثر ، حتى 1.35 جم / سم 3. يزداد الضغط مع العمق تقريبًا بمقدار 1 · 10 5 باسكال (1 ضغط جوي) لكل 10 أمتار في المتوسط.كثافة الماء تجعل من الممكن الاتكاء عليه ، وهو أمر مهم بشكل خاص للأشكال غير الهيكلية. تعمل كثافة الوسط كشرط للارتفاع في الماء ، ويتم تكييف العديد من hydrobionts بدقة مع طريقة الحياة هذه. يتم دمج الكائنات المعلقة التي تحوم في الماء في مجموعة بيئية خاصة من hydrobionts - العوالق("planktos" - ارتفاع). تهيمن على العوالق الطحالب أحادية الخلية والمستعمرة ، والطفيليات الأولية ، وقنديل البحر ، والسيفونوفور ، والرخويات المجنحة والمنقوبة ، والقشريات الصغيرة المختلفة ، ويرقات الحيوانات القاعية ، وبيض السمك ، والقلي ، وغيرها الكثير. الأعشاب البحرية (العوالق النباتية)تحوم بشكل سلبي في الماء ، في حين أن معظم الحيوانات العوالق قادرة على السباحة النشطة ، ولكن إلى حد محدود .. نوع خاص من العوالق هو المجموعة البيئية نيوستون("نين" - تسبح) - سكان الطبقة السطحية للماء على الحدود مع الهواء. تؤثر كثافة ولزوجة الماء بشكل كبير على إمكانية السباحة النشطة. يتم دمج الحيوانات القادرة على السباحة السريعة والتغلب على قوة التيارات في مجموعة بيئية. السوابح("nektos" - عائم).

وضع الأكسجين.في الماء المشبع بالأكسجين ، لا يتجاوز محتواه 10 مل لكل 1 لتر ، وهو أقل 21 مرة من الغلاف الجوي. لذلك ، فإن شروط تنفس hydrobionts أكثر تعقيدًا. يدخل الأكسجين إلى الماء بشكل أساسي بسبب نشاط التمثيل الضوئي للطحالب وانتشاره من الهواء. لذلك ، فإن الطبقات العليا من عمود الماء ، كقاعدة عامة ، تكون أكثر ثراءً في هذا الغاز من الطبقات السفلية. مع زيادة درجة حرارة وملوحة الماء ، ينخفض ​​تركيز الأكسجين فيه. في الطبقات المكتظة بالحيوانات والبكتيريا ، يمكن أن يحدث نقص حاد في O 2 بسبب زيادة استهلاكه. بالقرب من قاع المسطحات المائية ، يمكن أن تكون الظروف قريبة من اللاهوائية.

من بين الأحياء المائية ، هناك العديد من الأنواع التي يمكنها تحمل تقلبات واسعة في محتوى الأكسجين في الماء ، حتى غيابه شبه الكامل. (يوريوكسيبيونتس - "أوكسي" - أكسجين ، "بيونت" - ساكن). وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، بطنيات الأقدام. بين الأسماك ، الكارب ، التنش ، مبروك الدوع يمكن أن يتحمل تشبع منخفض جدًا من الماء بالأكسجين. ومع ذلك ، هناك عدد من الأنواع ستينوكسيبيونت- يمكن أن توجد فقط مع تشبع عالٍ بدرجة كافية من الماء بالأكسجين (تراوت قوس قزح ، سمك السلمون المرقط ، أسماك المنوة).

وضع الملح.الحفاظ على التوازن المائي للهيدروبيونات له خصائصه الخاصة. إذا كان من المهم بالنسبة للحيوانات والنباتات البرية تزويد الجسم بالماء في ظروف نقصه ، فلا تقل أهمية بالنسبة للهيدروبيونات الحفاظ على كمية معينة من الماء في الجسم عندما تكون زائدة في البيئة. تؤدي الكمية الزائدة من الماء في الخلايا إلى تغيير الضغط الأسموزي وانتهاك أهم الوظائف الحيوية. معظم الحياة المائية التسمم العضلي:يعتمد الضغط الاسموزي في أجسامهم على ملوحة المياه المحيطة. لذلك ، فإن الطريقة الرئيسية للكائنات المائية للحفاظ على توازن الملح لديها هي تجنب الموائل ذات الملوحة غير المناسبة. لا يمكن أن توجد أشكال المياه العذبة في البحار ، والأشكال البحرية لا تتسامح مع تحلية المياه. تنتمي الفقاريات وجراد البحر العالي والحشرات ويرقاتها التي تعيش في الماء مثلي الجنسالأنواع ، تحافظ على ضغط أسموزي ثابت في الجسم ، بغض النظر عن تركيز الأملاح في الماء.

وضع الضوء.يوجد ضوء أقل بكثير في الماء منه في الهواء. ينعكس جزء من حادث الأشعة على سطح الخزان في الهواء. يكون الانعكاس أقوى كلما انخفض موضع الشمس ، لذا يكون اليوم تحت الماء أقصر منه على الأرض. في أعماق المحيط المظلمة ، تستخدم الكائنات الحية الضوء المنبعث من الكائنات الحية كمصدر للمعلومات المرئية. وهج الكائن الحي يسمى تلألؤ بيولوجي.تتنوع التفاعلات المستخدمة لتوليد الضوء. لكن في جميع الحالات ، هذا هو أكسدة المركبات العضوية المعقدة (لوسيفيرين) باستخدام محفزات البروتين (لوسيفيراز).

طرق توجيه الحيوانات في البيئة المائية.العيش في شفق دائم أو ظلام يحد بشكل كبير من الاحتمالات التوجه البصري هيدروبيونتس. فيما يتعلق بالتخفيف السريع لأشعة الضوء في الماء ، حتى أصحاب أجهزة الرؤية المتطورة يوجهون أنفسهم بمساعدتهم فقط من مسافة قريبة.

ينتقل الصوت في الماء أسرع منه في الهواء. يتم تطوير الاتجاه إلى الصوت بشكل أفضل في hydrobionts من المرئي. حتى أن عددًا من الأنواع تلتقط اهتزازات منخفضة التردد جدًا (الأشعة تحت الصوتية) , تنشأ عندما يتغير إيقاع الأمواج ، وتنخفض مقدمًا قبل العاصفة من الطبقات السطحية إلى الطبقات العميقة (على سبيل المثال ، قنديل البحر). العديد من سكان المسطحات المائية - الثدييات والأسماك والرخويات والقشريات - يصدرون أصواتًا بأنفسهم. يبحث عدد من hydrobionts عن الطعام والتنقل باستخدامه تحديد الموقع بالصدى- إدراك انعكاس الموجات الصوتية (الحوتيات). يرى الكثيرون النبضات الكهربائية المنعكسة , إنتاج تصريفات بترددات مختلفة عند السباحة. يستخدم عدد من الأسماك أيضًا الحقول الكهربائية للدفاع والهجوم (الراي اللساع الكهربائي ، ثعبان البحر الكهربائي ، إلخ).

لتوجيه العمق تصور الضغط الهيدروستاتيكي. يتم إجراؤه بمساعدة الأكياس الحالة وغرف الغاز والأعضاء الأخرى.

الترشيح كنوع من الطعام.العديد من الكائنات المائية لها طبيعة خاصة للتغذية - هذا هو غربلة أو ترسيب الجزيئات ذات الأصل العضوي المعلقة في الماء والعديد من الكائنات الصغيرة.

شكل الجسم.معظم hydrobionts لها شكل انسيابي للجسم.

كثافة الماءهو عامل يحدد شروط حركة الكائنات المائية والضغط على أعماق مختلفة. بالنسبة للماء المقطر ، تكون الكثافة 1 جم / سم 3 عند 4 درجات مئوية. قد تكون كثافة المياه الطبيعية المحتوية على أملاح مذابة أعلى حتى 1.35 جم / سم 3. يزداد الضغط مع العمق بحوالي 1 10 5 باسكال (1 ضغط جوي) لكل 10 أمتار في المتوسط.

بسبب التدرج الحاد في الضغط في المسطحات المائية ، فإن hydrobionts بشكل عام أكثر eurybatic من الكائنات الحية على الأرض. بعض الأنواع ، الموزعة على أعماق مختلفة ، تتحمل ضغطًا يتراوح من عدة إلى مئات من الأجواء. على سبيل المثال ، يعيش الهولوثوريون من جنس Elpidia والديدان Priapulus caudatus من المنطقة الساحلية إلى المنطقة فوق السطحية. حتى سكان المياه العذبة ، مثل أحذية ciliates ، و suvoys ، وخنافس السباحة ، وما إلى ذلك ، يتحملون ما يصل إلى 6 10 7 باسكال (600 ضغط جوي) في التجربة.

ومع ذلك ، فإن العديد من سكان البحار والمحيطات متقاربون نسبيًا ومقتصرون على أعماق معينة. غالبًا ما تتميز Stenobatnost بأنواع البحار الضحلة والعميقة. تعيش فقط في الساحل دودة حلقيةالدودة الرملية Arenicola ، الرخويات (الرضفة). تم العثور على العديد من الأسماك ، على سبيل المثال من مجموعة الصيادين ، رأسيات الأرجل ، القشريات ، pogonophores ، نجم البحر ، وما إلى ذلك ، فقط على أعماق كبيرة عند ضغط لا يقل عن 4 10 7 - 5 10 7 Pa (400-500 atm).

تجعل كثافة الماء من الممكن الاعتماد عليها ، وهو أمر مهم بشكل خاص للأشكال غير الهيكلية. تعمل كثافة الوسط كشرط للارتفاع في الماء ، ويتم تكييف العديد من hydrobionts بدقة مع طريقة الحياة هذه. يتم دمج الكائنات المعلقة والعائمة في الماء في كائن خاص مجموعة بيئية hydrobionts - العوالق ("planktos" - ارتفاع).

أرز. 39. زيادة في السطح النسبي للجسم في الكائنات العوالق (وفقًا لـ S. A. Zernov ، 1949):

أ- أشكال على شكل قضيب:

1 - دياتوم سينيدرا.

2 - البكتيريا الزرقاء Aphanizomenon ؛

3 - أمفيسولينيا الطحالب المحيطية ؛

4 - يوجلينا أكوس ؛

5 - رأسيات الأرجل Doratopsis vermicularis ؛

6 - مجداف الأرجل سيتيلا ؛

7 - يرقة بورسيلانا (ديكابودا)

ب- تشريح الأشكال:

1 - الرخويات Glaucus atlanticus ؛

2 - دودة Tomopetris euchaeta ؛

3 - يرقة السرطان Palinurus ؛

4 - يرقات أسماك الراهب لوفيوس ؛

5 - مجدافيات الأرجل Calocalanus Pavo

تشمل العوالق الطحالب أحادية الخلية والمستعمرة ، والطفيليات ، وقنديل البحر ، والسيفونوفور ، والرخويات المجنحة ، والقشريات الصغيرة المختلفة ، ويرقات الحيوانات القاعية ، وبيض السمك ، والقلي ، وغيرها الكثير (الشكل 39). تمتلك الكائنات العوالق العديد من التكيفات المماثلة التي تزيد من قابليتها للطفو وتمنعها من الغرق في القاع. وتشمل هذه التعديلات: 1) زيادة عامة في السطح النسبي للجسم بسبب انخفاض الحجم ، والتسطيح ، والاستطالة ، وظهور العديد من النتوءات أو الشعيرات ، مما يزيد من الاحتكاك ضد الماء ؛ 2) انخفاض في الكثافة بسبب تقلص الهيكل العظمي وتراكم الدهون وفقاعات الغاز وغيرها في الجسم. الدياتوماتلا تترسب المواد الاحتياطية في شكل نشا ثقيل ، ولكن في شكل قطرات دهون. يتميز ضوء الليل Noctiluca بوفرة من فجوات الغاز وقطرات الدهون في الخلية بحيث يبدو السيتوبلازم الموجود فيه مثل الخيوط التي تندمج فقط حول النواة. Siphonophores ، وعدد من قنديل البحر ، بطنيات الأقدام العوالق ، وغيرها لديها أيضًا غرف هوائية.

الأعشاب البحرية (العوالق النباتية)تحوم بشكل سلبي في الماء ، في حين أن معظم الحيوانات العوالق قادرة على السباحة النشطة ، ولكن إلى حد محدود. لا تستطيع الكائنات العوالق التغلب على التيارات ويتم نقلها عبر مسافات طويلة. أنواع كثيرة العوالق الحيوانيةومع ذلك ، فإنهم قادرون على الهجرات العمودية في عمود الماء لعشرات ومئات الأمتار ، بسبب الحركة النشطة وعن طريق تنظيم طفو أجسامهم. نوع خاص من العوالق هو المجموعة البيئية نيوستون ("نين" - تسبح) - سكان الطبقة السطحية للماء على الحدود مع الهواء.

تؤثر كثافة ولزوجة الماء بشكل كبير على إمكانية السباحة النشطة. يتم دمج الحيوانات القادرة على السباحة السريعة والتغلب على قوة التيارات في مجموعة بيئية. السوابح ("nektos" - عائم). ممثلو nekton هم الأسماك والحبار والدلافين. الحركة السريعة في عمود الماء ممكنة فقط في وجود شكل جسم انسيابي وعضلات متطورة للغاية. تم تطوير الشكل على شكل طوربيد من قبل جميع السباحين الجيدين ، بغض النظر عن انتمائهم المنتظم وطريقة الحركة في الماء: رد الفعل ، عن طريق ثني الجسم ، بمساعدة الأطراف.

وضع الأكسجين.في الماء المشبع بالأكسجين ، لا يتجاوز محتواه 10 مل لكل 1 لتر ، وهو أقل 21 مرة من الغلاف الجوي. لذلك ، فإن شروط تنفس hydrobionts أكثر تعقيدًا. يدخل الأكسجين إلى الماء بشكل أساسي بسبب نشاط التمثيل الضوئي للطحالب وانتشاره من الهواء. لذلك ، فإن الطبقات العليا من عمود الماء ، كقاعدة عامة ، تكون أكثر ثراءً في هذا الغاز من الطبقات السفلية. مع زيادة درجة حرارة وملوحة الماء ، ينخفض ​​تركيز الأكسجين فيه. في الطبقات المكتظة بالحيوانات والبكتيريا ، يمكن أن يحدث نقص حاد في O 2 بسبب زيادة استهلاكه. على سبيل المثال ، في المحيط العالمي ، تتميز الأعماق الغنية بالحياة من 50 إلى 1000 متر بتدهور حاد في التهوية - فهي أقل 7-10 مرات من المياه السطحية التي تسكنها العوالق النباتية. بالقرب من قاع المسطحات المائية ، يمكن أن تكون الظروف قريبة من اللاهوائية.

من بين الأحياء المائية ، هناك العديد من الأنواع التي يمكنها تحمل تقلبات واسعة في محتوى الأكسجين في الماء ، حتى غيابه شبه الكامل. (يوريوكسيبيونتس - "أوكسي" - أكسجين ، "بيونت" - ساكن). وتشمل هذه ، على سبيل المثال ، oligochaetes المياه العذبة Tubifex tubifex ، بطنيات الأقدام Viviparus viviparus. بين الأسماك ، الكارب ، التنش ، مبروك الدوع يمكن أن يتحمل تشبع منخفض جدًا من الماء بالأكسجين. ومع ذلك ، هناك عدد من الأنواع ستينوكسيبيونت - يمكن أن تتواجد فقط في حالة تشبع عالٍ من الماء بالأكسجين (تراوت قوس قزح ، التراوت البني ، المنوة ، الدودة الهدبية Planaria alpina ، يرقات الذباب ، الذباب الحجري ، إلخ). العديد من الأنواع قادرة على الوقوع في حالة غير نشطة مع نقص الأكسجين - داء الأكسجين - وبالتالي تمر بفترة غير مواتية.

يتم التنفس بواسطة hydrobionts إما من خلال سطح الجسم ، أو من خلال أعضاء متخصصة - الخياشيم والرئتين والقصبة الهوائية. في هذه الحالة ، يمكن أن تكون الأغطية بمثابة جهاز تنفسي إضافي. على سبيل المثال ، تستهلك أسماك لوش في المتوسط ​​ما يصل إلى 63٪ من الأكسجين عبر الجلد. إذا حدث تبادل الغازات من خلال غلاف الجسم ، فهي رقيقة جدًا. يتم تسهيل التنفس أيضًا عن طريق زيادة السطح. يتم تحقيق ذلك في سياق تطور الأنواع من خلال تكوين نواتج مختلفة ، والتسطيح ، والاستطالة ، وانخفاض حجم الجسم بشكل عام. بعض الأنواع التي تعاني من نقص الأكسجين تغير بنشاط حجم سطح الجهاز التنفسي. تقوم الديدان Tubifex tubifex بإطالة الجسم بقوة ؛ هيدرا وشقائق النعمان - مخالب. شوكيات الجلد - الأرجل المتنقلة. تقوم العديد من الحيوانات المستقرة وغير النشطة بتجديد الماء من حولها ، إما عن طريق إنشاء تيارها الموجه ، أو عن طريق الحركات التذبذبية التي تساهم في اختلاطها. ذوات الصدفتينلهذا الغرض ، تعمل الأهداب التي تبطن جدران تجويف الوشاح ؛ القشريات - عمل البطن أو الساقين الصدريين. العلقات ، يرقات البعوض (دودة الدم) ، العديد من oligochaetes تهز الجسم ، تميل خارج الأرض.

بعض الأنواع لديها مزيج من الماء والهواء التنفس. هذه هي الأسماك الرئوية ، والسيفونوفورس ، والعديد من الرخويات الرئوية ، والقشريات ، قماروس لاكوستريس ، وغيرها. عادةً ما تحتفظ الحيوانات المائية الثانوية بنوع التنفس في الغلاف الجوي باعتباره أكثر ملاءمة للطاقة ، وبالتالي تحتاج إلى ملامسة الهواء ، على سبيل المثال ، زعانف ، والحيتان ، وخنافس الماء ، يرقات البعوض ، إلخ.

يؤدي نقص الأكسجين في الماء أحيانًا إلى ظواهر كارثية - زمورام يرافقه وفاة العديد من hydrobionts. يتجمد الشتاءغالبًا ما يحدث بسبب تكوين الجليد على سطح المسطحات المائية وانتهاء التلامس مع الهواء ؛ الصيف- ارتفاع في درجة حرارة الماء وانخفاض في قابلية ذوبان الأكسجين نتيجة لذلك.

يعد الموت المتكرر للأسماك والعديد من اللافقاريات في الشتاء أمرًا نموذجيًا ، على سبيل المثال ، بالنسبة للجزء السفلي من حوض نهر أوب ، الذي تتدفق مياهه من مناطق المستنقعات في الأراضي المنخفضة في غرب سيبيريا ، وهي فقيرة للغاية في الأكسجين الذائب. تحدث الزامورا أحيانًا في البحار.

بالإضافة إلى نقص الأكسجين ، يمكن أن تحدث الوفيات بسبب زيادة تركيز الغازات السامة في الماء - الميثان وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون وما إلى ذلك ، والتي تكونت نتيجة تحلل المواد العضوية في قاع الخزانات .

وضع الملح.الحفاظ على التوازن المائي للهيدروبيونات له خصائصه الخاصة. إذا كان من المهم بالنسبة للحيوانات والنباتات البرية تزويد الجسم بالماء في ظروف نقصه ، فلا تقل أهمية بالنسبة للهيدروبيونات الحفاظ على كمية معينة من الماء في الجسم عندما تكون زائدة في البيئة. تؤدي الكمية الزائدة من الماء في الخلايا إلى تغيير الضغط الأسموزي وانتهاك أهم الوظائف الحيوية.

معظم الحياة المائية التسمم العضلي: يعتمد الضغط الاسموزي في أجسامهم على ملوحة المياه المحيطة. لذلك ، بالنسبة للكائنات المائية ، فإن الطريقة الرئيسية للحفاظ على توازن الملح لديها هو تجنب الموائل ذات الملوحة غير المناسبة. لا يمكن أن توجد أشكال المياه العذبة في البحار ، ولا يمكن للأشكال البحرية أن تتسامح مع تحلية المياه. إذا كانت ملوحة الماء عرضة للتغيير ، تتحرك الحيوانات بحثًا عن بيئة مواتية. على سبيل المثال ، أثناء تحلية الطبقات السطحية للبحر بعد هطول أمطار غزيرة ، تنحدر الراديولاريا والقشريات البحرية كالانوس وغيرها إلى عمق 100 متر. تنتمي الفقاريات وجراد البحر العالي والحشرات ويرقاتها التي تعيش في الماء إلى مثلي الجنس الأنواع ، تحافظ على ضغط أسموزي ثابت في الجسم ، بغض النظر عن تركيز الأملاح في الماء.

في أنواع المياه العذبةعصائر الجسم مفرطة التوتر فيما يتعلق بالمياه المحيطة. إنهم معرضون لخطر الإفراط في الماء ما لم يتم منع تناولهم أو إزالة الماء الزائد من الجسم. في البروتوزوا ، يتم تحقيق ذلك من خلال عمل الفجوات الإخراجية ، في الكائنات متعددة الخلايا ، عن طريق إزالة الماء من خلال نظام الإخراج. تطلق بعض الأهداب كل 2-2.5 دقيقة كمية من الماء تساوي حجم الجسم. تستهلك الخلية الكثير من الطاقة على "ضخ" الماء الزائد. مع زيادة الملوحة ، يتباطأ عمل الفجوات. لذلك ، في أحذية Paramecium ، عند ملوحة الماء 2.5٪ o ، تنبض الفجوة بفاصل 9 ثوانٍ ، عند 5٪ o - 18 s ، 7.5٪ o-25 s. بتركيز ملح 17.5٪ ، تتوقف الفجوة عن العمل ، حيث يختفي الفرق في الضغط الأسموزي بين الخلية والبيئة الخارجية.

إذا كان الماء مفرط التوتر بالنسبة لسوائل الجسم من hydrobionts ، فإنها مهددة بالجفاف نتيجة للخسائر التناضحية. يتم تحقيق الحماية من الجفاف عن طريق زيادة تركيز الأملاح أيضًا في جسم hydrobionts. يتم منع الجفاف عن طريق أغطية غير منفذة للماء للكائنات الحية المتجانسة - الثدييات والأسماك وجراد البحر العالي والحشرات المائية ويرقاتها.

تدخل العديد من أنواع التسمم العضلي في حالة غير نشطة - anabiosis نتيجة لنقص المياه في الجسم مع زيادة الملوحة. هذه سمة من سمات الأنواع التي تعيش في برك مياه البحر وفي المنطقة الساحلية: الروتيفير ، السوط ، الهضاب ، بعض القشريات ، البحر الأسود متعدد الأشواك Nereis divesicolor ، إلخ. سبات الملح- وسيلة للبقاء على قيد الحياة في فترات غير مواتية في ظروف ملوحة المياه المتغيرة.

حقا يوريالينيلا يوجد الكثير من الأنواع التي يمكن أن تعيش في حالة نشطة في كل من المياه العذبة والمالحة بين الأحياء المائية. هذه هي الأنواع التي تعيش بشكل أساسي في مصبات الأنهار ومصبات الأنهار وغيرها من المسطحات المائية قليلة الملوحة.

نظام درجة الحرارةالمسطحات المائية أكثر استقرارًا منها على الأرض. هذا يرجع إلى الخصائص الفيزيائية للماء ، عالية في المقام الأول حرارة نوعية، بفضل أن تلقي أو إطلاق كمية كبيرة من الحرارة لا يسبب تغيرات حادة في درجة الحرارة. إن تبخر الماء من سطح المسطحات المائية ، والذي يستهلك حوالي 2263.8 جول / جم ، يمنع ارتفاع درجة حرارة الطبقات السفلية ، وتكوين الجليد الذي يطلق حرارة الانصهار (333.48 جول / جم) يبطئ من تبريدها.

سعة التقلبات السنوية في درجات الحرارة في الطبقات العليا من المحيط لا تزيد عن 10-15 درجة مئوية ، في المياه القارية - 30-35 درجة مئوية. تتميز الطبقات العميقة من الماء بدرجة حرارة ثابتة. في المياه الاستوائية ، يبلغ متوسط ​​درجة الحرارة السنوية للطبقات السطحية + (26-27) درجة مئوية ، في المياه القطبية - حوالي 0 درجة مئوية وأقل. في الينابيع الجوفية الحارة ، يمكن أن تقترب درجة حرارة الماء من +100 درجة مئوية ، وفي السخانات تحت الماء عند ضغط مرتفعدرجة الحرارة المسجلة في قاع المحيط هي +380 درجة مئوية.

وبالتالي ، يوجد في الخزانات مجموعة متنوعة كبيرة إلى حد ما من ظروف درجات الحرارة. بين الطبقات العليا من الماء مع التقلبات الموسمية في درجات الحرارة المعبر عنها فيها والطبقات السفلية ، حيث يكون النظام الحراري ثابتًا ، توجد منطقة قفزة في درجة الحرارة ، أو خط حراري. يكون الخط الحراري أكثر وضوحًا في البحار الدافئة ، حيث يكون الفرق في درجة الحرارة بين المياه الخارجية والعميقة أكبر.

بسبب أكثر استدامة نظام درجة الحرارةالماء بين الكائنات المائية إلى حد أكبر بكثير مما هو عليه بين سكان الأرض ، يعتبر التضاؤل ​​الحراري شائعًا. تم العثور على الأنواع Eurythermal بشكل رئيسي في المسطحات المائية القارية الضحلة وفي سواحل البحار في أعالي و خطوط العرض المعتدلة، حيث تكون التقلبات في درجات الحرارة اليومية والموسمية كبيرة.

وضع الضوء.يوجد ضوء أقل بكثير في الماء منه في الهواء. ينعكس جزء من حادث الأشعة على سطح الخزان في الهواء. يكون الانعكاس أقوى كلما انخفض موضع الشمس ، لذا يكون اليوم تحت الماء أقصر منه على الأرض. على سبيل المثال ، يوم صيفي بالقرب من جزيرة ماديرا على عمق 30 مترًا - 5 ساعات ، وعلى عمق 40 مترًا - 15 دقيقة فقط. يرجع الانخفاض السريع في كمية الضوء مع العمق إلى امتصاصه بواسطة الماء. يتم امتصاص الأشعة ذات الأطوال الموجية المختلفة بشكل مختلف: يختفي اللون الأحمر بالقرب من السطح ، بينما يتغلغل اللون الأزرق والأخضر بشكل أعمق. يتحول الشفق العميق في المحيط إلى اللون الأخضر أولاً ، ثم الأزرق والأزرق والأزرق البنفسجي ، وأخيراً يفسح المجال للظلام الدائم. وفقًا لذلك ، تحل الطحالب الخضراء والبنية والحمراء محل بعضها البعض بعمق ، وهي متخصصة في التقاط الضوء بأطوال موجية مختلفة.

يتغير لون الحيوانات مع العمق بنفس الطريقة. يتسم سكان المناطق الساحلية وشبه الساحلية بألوان زاهية ومتنوعة. لا تحتوي العديد من الكائنات الحية العميقة الجذور ، مثل تلك الموجودة في الكهوف ، على أصباغ. ينتشر اللون الأحمر في منطقة الشفق وهو مكمل للضوء الأزرق البنفسجي في هذه الأعماق. يمتص الجسم أشعة اللون الإضافية بشكل كامل. يسمح هذا للحيوانات بالاختباء من الأعداء ، حيث يُنظر بصريًا إلى اللون الأحمر في الأشعة الزرقاء البنفسجية على أنه أسود. يعتبر اللون الأحمر نموذجيًا لمثل هذه الحيوانات في منطقة الشفق مثل القاروص والمرجان الأحمر والقشريات المختلفة وما إلى ذلك.

في بعض الأنواع التي تعيش بالقرب من سطح المسطحات المائية ، تنقسم العيون إلى قسمين لهما قدرة مختلفة على انكسار الأشعة. نصف العين يرى في الهواء والنصف الآخر في الماء. هذه "العيون الأربعة" هي سمة من سمات الخنافس الدوامة ، السمكة الأمريكية Anableps tetraphthalmus ، وهي واحدة من الأنواع الاستوائية من blennies Dialommus fuscus. تجلس هذه السمكة في فترات راحة عند انخفاض المد ، وتكشف جزءًا من رأسها عن الماء (انظر الشكل 26).

كلما كان امتصاص الضوء أقوى ، كلما قلت شفافية الماء ، والتي تعتمد على عدد الجزيئات العالقة فيه.

تتميز الشفافية بالعمق الأقصى الذي لا يزال فيه قرص أبيض منخفض بشكل خاص يبلغ قطره حوالي 20 سم (قرص Secchi) مرئيًا. معظم مياه صافية- في بحر سارجاسو: القرص مرئي حتى عمق 66.5 م. المحيط الهادييمكن رؤية قرص Secchi حتى 59 مترًا ، في الهند - حتى 50 مترًا ، في البحار الضحلة - ما يصل إلى 5-15 مترًا. شفافية الأنهار في المتوسط ​​1-1.5 متر ، وفي أكثر الأنهار الموحلة ، من أجل على سبيل المثال ، في آسيا الوسطى Amu Darya و Syr Darya ، فقط بضعة سنتيمترات. لذلك تختلف حدود منطقة التمثيل الضوئي اختلافًا كبيرًا في المسطحات المائية المختلفة. على الأكثر مياه صافية euphoticمنطقة ، أو منطقة التمثيل الضوئي ، تمتد إلى أعماق لا تزيد عن 200 متر ، الشفق ، أو عسر ،تحتل المنطقة أعماق تصل إلى 1000-1500 م ، وأعمق ، في منشطالمنطقة ، وأشعة الشمس لا تخترق على الإطلاق.

تختلف كمية الضوء في الطبقات العليا من المسطحات المائية اختلافًا كبيرًا اعتمادًا على خط عرض المنطقة والوقت من العام. تحد الليالي القطبية الطويلة إلى حد كبير من الوقت المتاح لعملية التمثيل الضوئي في حوضي القطب الشمالي والقطب الجنوبي ، كما أن الغطاء الجليدي يجعل من الصعب على الضوء الوصول إلى جميع المسطحات المائية المتجمدة في الشتاء.

في أعماق المحيط المظلمة ، تستخدم الكائنات الحية الضوء المنبعث من الكائنات الحية كمصدر للمعلومات المرئية. وهج الكائن الحي يسمى تلألؤ بيولوجي.توجد الأنواع المضيئة في جميع فئات الحيوانات المائية تقريبًا من الكائنات الأولية إلى الأسماك ، وكذلك بين البكتيريا والنباتات والفطريات. يبدو أن تلألؤ بيولوجي قد ظهر عدة مرات في مجموعات مختلفةفي مراحل مختلفة من التطور.

أصبحت كيمياء التلألؤ الحيوي الآن مفهومة جيدًا إلى حد ما. تتنوع التفاعلات المستخدمة لتوليد الضوء. ولكن في جميع الأحوال يعتبر من الأكسدة المعقدة مركبات العضوية (لوسيفيرين)باستخدام محفزات البروتين (لوسيفيراز). Luciferins و luciferases لها هياكل مختلفة في الكائنات الحية المختلفة. أثناء التفاعل ، يتم إطلاق الطاقة الزائدة لجزيء لوسيفيرين المثير في شكل كوانتا ضوئية. تبعث الكائنات الحية الضوء على شكل نبضات ، عادةً استجابةً للمنبهات القادمة من البيئة الخارجية.

قد لا يلعب التوهج خاصًا دور بيئيفي حياة النوع ، ولكن لتكون نتاجًا ثانويًا للنشاط الحيوي للخلايا ، كما هو الحال ، على سبيل المثال ، في البكتيريا أو النباتات السفلية. لا يتلقى أهمية بيئية إلا في الحيوانات ذات الجهاز العصبي وأعضاء الرؤية المتطورة بشكل كافٍ. في العديد من الأنواع ، تصبح الأعضاء المضيئة جدًا بنية معقدةمع نظام من العاكسات والعدسات التي تعزز الإشعاع (الشكل 40). وهناك عدد من الأسماك و رأسيات الأرجل، غير قادر على توليد الضوء ، استخدم البكتيريا التكافلية التي تتكاثر في أعضاء خاصة لهذه الحيوانات.

أرز. 40. الأعضاء المضيئة للحيوانات المائية (وفقًا لـ S. A. Zernov ، 1949):

1 - أسماك الصياد في أعماق البحارمع مصباح يدوي على الفم المسنن ؛

2 - توزيع الأعضاء المضيئة في أسماك هذه العائلة. ميستوفيداي.

3 - العضو المضيء من سمكة Argyropelecus affinis:

أ - صبغة ، ب - عاكس ، ج - جسم مضيء ، د - عدسة

للإضاءة الحيوية قيمة إشارة في حياة الحيوانات. يمكن استخدام الإشارات الضوئية للتوجيه في القطيع ، وجذب الأفراد من الجنس الآخر ، وإغراء الضحايا ، لإخفاء أو تشتيت الانتباه. يمكن أن يكون وميض الضوء دفاعًا ضد حيوان مفترس ، مما يؤدي إلى إصابته بالعمى أو إرباكه. فمثلا، الحبار في أعماق البحار، يفرون من العدو ، يطلقون سحابة من السر المضيء ، بينما تستخدم الأنواع التي تعيش في المياه المضيئة سائلًا داكنًا لهذا الغرض. في بعض الديدان السفلية - كثرة الأشواك - تتطور الأعضاء المضيئة مع فترة نضوج المنتجات التناسلية ، وتتوهج الإناث بشكل أكثر إشراقًا ، وتتطور العيون بشكل أفضل عند الذكور. في أسماك أعماق البحار المفترسة من رتبة سمك الصياد ، ينتقل الشعاع الأول من الزعنفة الظهرية إلى الفك العلوي ويتحول إلى "قضيب" مرن يحمل في النهاية "طُعمًا" يشبه الدودة - غدة مليئة بالمخاط مع البكتيريا المضيئة. من خلال تنظيم تدفق الدم إلى الغدة وبالتالي إمداد البكتيريا بالأكسجين ، يمكن للأسماك أن تتسبب بشكل تعسفي في توهج "الطُعم" وتقليد حركات الدودة وجذب الفريسة.

وكالة فيدراليةمصايد الأسماك

جامعة كامتشاتكا التقنية الحكومية FSEI VPO

قسم البيئة وإدارة الطبيعة

علم البيئة الانضباط

ملخص عن الموضوع

"البيئة المائية للحياة وتكيف الكائنات معها"

تم التحقق منه

مجموعة 11PZhb طالب أستاذ مشارك

سازونوف ب. ستوبنيكوفا ن.

بتروبافلوفسك كامتشاتسكي

مقدمة ………………………………………… .3

الخصائص العامة …………………… ... 3 - 4

المناطق البيئية للمحيطات ………… .4

الخصائص الرئيسية للبيئة المائية .......................5

· الكثافة ……………………………………… .5- 6

وضع الأكسجين ........................... 6-7

وضع الملح ………………………………… .7-8

ظروف درجة الحرارة ………………………. 8

الوضع الخفيف ……………………………… ..8- 9

تكيفات محددة للكائنات المائية ……… ..10-11

ميزات تكيف النبات مع البيئة المائية ……… 11-12

ملامح تكيف الحيوانات مع البيئة المائية …… ..12-14

المراجع ……………………………………………… 15

مقدمة

على كوكبنا ، أتقنت الكائنات الحية أربع بيئات رئيسية

مقيم. كانت البيئة المائية هي الأولى التي نشأت و

انتشار الحياة. عندها فقط سيطرت الكائنات الحية

الأرض والجو ، خلقوا وسكنوا التربة وأصبحوا هم أنفسهم الرابع

بيئة معيشية محددة.

الماء كموطن له عدد من الخصائص المحددة ، مثل

كثافة عالية ، قطرات ضغط قوية ، محتوى منخفض

الأكسجين ، امتصاص قوي لأشعة الشمس. بالإضافة إلى ذلك ، الخزانات و

تختلف أقسامهم الفردية في نظام الملح ، سرعة التيارات,

أيضًا خصائص التربة وطريقة تحلل المخلفات العضوية وما إلى ذلك.

لذلك ، جنبا إلى جنب مع التكيفات الخصائص العامةبيئتها المائية

يجب أيضًا تكييف السكان مع مجموعة متنوعة من القطاع الخاص

الظروف.

تلقى جميع سكان البيئة المائية اسمًا شائعًا في علم البيئة

هيدروبيونتس.

تعيش Hydrobionts في المحيط العالمي والمياه القارية و

المياه الجوفية.

الخصائص العامة

يحتل الغلاف المائي كبيئة مائية للحياة حوالي 71 ٪ من المساحة و 1/800 من حجم الكرة الأرضية. وتتركز الكمية الرئيسية للمياه ، أكثر من 94٪ ، في البحار والمحيطات. في المياه العذبة للأنهار والبحيرات لا تزيد كمية المياه عن 0.016٪ من إجمالي حجم المياه العذبة.

في المحيط مع البحار المكونة له ، هناك منطقتان إيكولوجيتان مميزتان بشكل أساسي: عمود الماء - السطح السطحي والقاع - البنتال. اعتمادًا على العمق ، يتم تقسيم المنطقة البنتالية إلى المنطقة الساحلية الفرعية - منطقة الانخفاض السلس في الأرض إلى عمق 200 متر ، ومنطقة الاستحمام - منطقة المنحدر الحاد والمنطقة السحيقة - قاع المحيط بمتوسط ​​عمق 3-6 كم. المناطق العميقة العميقة المقابلة لمنخفضات قاع المحيط (6-10 كم) تسمى فائقة السحيقة. يُطلق على حافة الساحل ، التي تغمرها الفيضانات أثناء ارتفاع المد ، اسم الساحل. يُطلق على جزء الساحل فوق مستوى المد والجزر ، المبلل برذاذ الأمواج ، اسم superlittoral.

تنقسم المياه المفتوحة للمحيطات أيضًا إلى مناطق عمودية مقابلة للمناطق البنتالية: ظاهري ، أعماق ، سحيق.

يعيش ما يقرب من 150000 نوع حيواني ، أو حوالي 7٪ من عددها الإجمالي ، و 10000 نوع نباتي (8٪) في البيئة المائية.

حصة الأنهار والبحيرات والمستنقعات ، كما ذكرنا سابقًا ، ضئيلة مقارنة بالبحار والمحيطات. ومع ذلك ، فإنها تخلق إمدادات المياه العذبة اللازمة للنباتات والحيوانات والبشر.

السمة المميزةالبيئة المائية هي قابليتها للتنقل ، خاصة في مجاري المياه والأنهار سريعة التدفق. في البحار والمحيطات ، لوحظت موجات مد وجزر ، التيارات القويةالعواصف. في البحيرات ، يتحرك الماء تحت تأثير درجة الحرارة والرياح.

المناطق البيئية للمحيط العالمي

في أي خزان يمكن تمييز المناطق حسب الظروف. فى المحيط

جنبا إلى جنب مع البحار الموجودة فيه ، فإنهم يميزون ، أولا وقبل كل شيء ، اثنين

المناطق البيئية: أسماك السطح - العمود المائي والبنثال -

اعتمادًا على العمق ، يتم تقسيم الجزء المنحني إلى المنطقة الساحلية الفرعية - منطقة الانخفاض التدريجي في الأرض إلى العمق

حوالي 200 متر ، باثيال - منطقة منحدر شديد الانحدار وسحيق

المنطقة - قاع المحيط بمتوسط ​​عمق 3-6 كم. أكثر من ذلك

المناطق العميقة من البنتال ، المقابلة لمنخفضات قاع المحيط ،

يسمى ultrabenthal. حافة الساحل ، غمرت المياه أثناء ارتفاع المد ،

يسمى الساحل. جزء من الساحل فوق مستوى المد والجزر ، مبلل

رذاذ يسمى supralittoral.

من الطبيعي ، على سبيل المثال ، أن يعيش سكان الساحل الفرعي في ظروف

ضغط منخفض نسبيًا ، وأشعة الشمس أثناء النهار ، في كثير من الأحيان

تغيرات كبيرة في درجات الحرارة. السكان

الأعماق السحيقة والسحيقة للغاية موجودة في الظلام ، مع

درجة حرارة ثابتةوضغط من عدة مئات ، وأحيانًا حوالي

آلاف الأجواء. لذلك ، إشارة واحدة فقط من أي منطقة

يسكن bentali نوع أو آخر من الكائنات الحية ، ويتحدث بالفعل عن كيفية القيام بذلك

يجب أن يكون لها خصائص بيئية عامة.

يُطلق على جميع سكان قاع المحيط اسم benthos. الكائنات الحية

أولئك الذين يعيشون في عمود الماء ، أو الأسماك السطحية ، ينتمون إلى البيلاجوس.

ينقسم السطح أيضًا إلى مناطق عمودية مقابلة في العمق

مناطق بنتالي: فوق سطح البحر ، أعماق البحار ، أعماق البحار. أدنى

يتم تحديد حدود المنطقة السطحية (لا تزيد عن 200 متر) عن طريق الاختراق

ما يكفي من ضوء الشمس لعملية التمثيل الضوئي. الخضر

لا يمكن أن توجد نباتات أعمق من هذه المناطق. في الشفق

الأعماق السحيقة والداكنة يسكنها فقط

الكائنات الحية الدقيقة والحيوانات. تتميز المناطق البيئية المختلفة في

جميع أنواع المسطحات المائية الأخرى: البحيرات والمستنقعات والبرك والأنهار ، إلخ.

تنوع الكائنات المائية التي طورت كل هذه الموائل هو غاية في الأهمية

الخصائص الأساسية للبيئة المائية

1. كثافة الماء

هو العامل الذي يحدد شروط حركة الكائنات المائية و

الضغط على أعماق مختلفة. بالنسبة للماء المقطر ، تكون الكثافة

1 جم / سم 3 عند +4 0 درجة مئوية. كثافة المياه الطبيعية المحتوية على مادة مذابة

الملح ، ربما أكثر ، حتى 1.35 جم / سم 3. يزداد الضغط مع

عمق جو واحد تقريبًا لكل 10 أمتار.

بسبب التدرج الحاد للضغط في المسطحات المائية ، الهيدروبيونت بشكل عام

أكثر eurybatic مقارنة بالكائنات الأرضية.

بعض الأنواع ، موزعة على أعماق مختلفة ، تتسامح

الضغط من عدة إلى مئات من الأجواء.

ومع ذلك ، فإن العديد من سكان البحار والمحيطات هم نسبيًا من الجدار إلى الجدار و

محصورة في أعماق معينة. عادة ما تكون Stenobatnost مميزة

أنواع المياه الضحلة والعميقة.

تجعل كثافة الماء من الممكن الاعتماد عليه

مهم بشكل خاص للأشكال غير الهيكلية. دعم البيئة بمثابة شرط

تحوم في الماء ، والعديد من الكائنات المائية تتكيف بدقة مع هذا

أسلوب الحياة. يتم دمج الكائنات المعلقة والعائمة في الماء في كائن خاص

المجموعة البيئية من العوالق المائية.

تتكون العوالق من طحالب وحيدة الخلية ، وحيدة الخلية ، وقنديل البحر ،

siphonophores ، ctenophores ، الرخويات المجنحة والمنقلبات ، مختلفة

القشريات الصغيرة ويرقات الحيوانات القاعية والكافيار وزريعة الأسماك وغيرها

آخر. الكائنات الحية العوالق لها العديد من التكيفات المماثلة ،

زيادة طفوها ومنع الاستقرار في القاع. لمثل

التكيفات تشمل: 1) زيادة عامة في سطح الجسم ل

بسبب تصغير الحجم ، التسطيح ، الاستطالة ، التطور

العديد من النتوءات والشعيرات ، مما يزيد من الاحتكاك بالمياه ؛ 2)

انخفاض في الكثافة بسبب انخفاض الهيكل العظمي والتراكم في الجسم

الدهون ، فقاعات الغاز ، إلخ.

تحوم العوالق النباتية وحيدة الخلية من الطحالب بشكل سلبي في الماء ،

معظم الحيوانات العوالق قادرة على السباحة النشطة ، ولكن

ضمن حدود محدودة. الكائنات العوالق لا يمكن التغلب عليها

التيارات وتحملها لمسافات طويلة. أنواع كثيرة

ومع ذلك ، فإن العوالق الحيوانية قادرة على الهجرة العمودية في السماكة

الماء لعشرات ومئات الأمتار ، بسبب الحركة النشطة و

وبتنظيم طفو جسده. مجموعة متنوعة خاصة

العوالق هي المجموعة البيئية لسكان نيوستون

فيلم سطح الماء عند الحدود مع الهواء.

تؤثر كثافة ولزوجة الماء بشكل كبير على إمكانية النشط

سباحة. الحيوانات القادرة على السباحة السريعة والتغلب على القوة

يتم دمج التيارات في المجموعة البيئية لنيكتون. مندوب

أسماك نيكتون والحبار والدلافين. حركة سريعة في عمود الماء

ممكن فقط في وجود شكل جسم انسيابي ومتطور للغاية

عضلات. تم تطوير شكل الطوربيد بشكل جيد

السباحين ، بغض النظر عن انتماءاتهم المنهجية وطريقتهم

الحركة في الماء: رد الفعل ، بسبب انحناء الجسم ، باستخدام

الأطراف.

2. وضع الأكسجين

معامل انتشار الأكسجين في الماء أقل بحوالي 320 ألف مرة ،

من الهواء ، ولا يتجاوز محتواها الإجمالي 10 مل في 1 لتر

الماء ، وهذا أقل 21 مرة مما هو عليه في الغلاف الجوي. لذلك ، ظروف التنفس

hydrobionts أكثر تعقيدًا. يدخل الأكسجين الماء عند

ويرجع ذلك أساسًا إلى نشاط التمثيل الضوئي للطحالب وانتشارها

من الجو. لذلك ، عادةً ما تكون الأملاح العلوية لعمود الماء أكثر ثراءً

الأكسجين من القاع. مع زيادة درجة حرارة الماء والملوحة

ينخفض ​​تركيز الأكسجين. في طبقات كثيفة السكان

البكتيريا والحيوانات ، يمكن إنشاء نقص حاد في الأكسجين

بسبب زيادة الاستهلاك.

بين الأحياء المائية هناك العديد من الأنواع التي يمكن أن تتحمل على نطاق واسع

الغياب (euryoxybionts). في الوقت نفسه ، هناك عدد من الأنواع مختزلة

لا يمكن أن توجد إلا إذا كان تشبع الماء مرتفعًا بدرجة كافية

الأكسجين. العديد من الأنواع قادرة ، مع نقص الأكسجين ، على الوقوع فيها

حالة غير نشطة من anoxybiosis وبالتالي تجربة

فترة سيئة.

يتم استنشاق hydrobionts إما من خلال سطح الجسم ،

أو من خلال الأعضاء المتخصصة الخياشيم والرئتين والقصبة الهوائية.

في هذه الحالة ، يمكن أن تكون الأغطية بمثابة جهاز تنفسي إضافي. اذا كان

يحدث تبادل الغازات من خلال تكامل الجسم ، فهي رقيقة جدًا. يتنفس

تم تسهيله أيضًا من خلال زيادة مساحة السطح. يتم تحقيق ذلك خلال

تطور الأنواع عن طريق تكوين نواتج مختلفة ، تسطيح ،

استطالة ، انخفاض عام في حجم الجسم. بعض أنواع

نقص الأكسجين يغير بنشاط حجم سطح الجهاز التنفسي.

العديد من الحيوانات المستقرة وغير النشطة تجدد الماء من حولها ،

إما عن طريق خلق تيارها الموجه ، أو عن طريق الحركات التذبذبية

المساعدة في خلطها.

بعض الأنواع لديها مزيج من الماء والهواء

عمليه التنفس. عادة ما تحتفظ الحيوانات المائية الثانوية بالتنفس الجوي

أكثر ملاءمة بنشاط وبالتالي تحتاج إلى اتصالات مع

بيئة الهواء.

يؤدي نقص الأكسجين في الماء في بعض الأحيان إلى كارثة

لظواهر الموت المصحوبة بموت العديد من الكائنات المائية.

غالبًا ما يحدث التجمد الشتوي بسبب التكوين على سطح المسطحات المائية

الجليد ووقف التلامس مع الهواء ؛ ارتفاع درجة حرارة الصيف

الماء وما يترتب على ذلك من انخفاض في قابلية ذوبان الأكسجين. زامورا

تحدث في كثير من الأحيان في البرك والبحيرات والأنهار. أقل في كثير من الأحيان يتجمد

تجري في البحار. بالإضافة إلى نقص الأكسجين ، يمكن أن تكون الوفيات

بسبب زيادة تركيز غازات الميثان السامة في الماء ،

كبريتيد الهيدروجين وغيرها الناتجة عن التحلل

المواد العضوية في قاع المسطحات المائية.

3. وضع الملح

الحفاظ على التوازن المائي للهيدروبيونات له خصائصه الخاصة. اذا كان

بالنسبة للحيوانات والنباتات الأرضية ، من الأهمية بمكان توفير الجسم

الماء في ظروف نقصه ، فلا يقل أهمية بالنسبة للهيدروبيونات

الحفاظ على كمية معينة من الماء في الجسم مع فائضها

بيئة. الكثير من الماء في الخلايا يؤدي إلى

التغيرات في الضغط الاسموزي فيها وتعطيل أهمها الحيوية

معظم الحياة المائية عبارة عن تسمم أسموزي: الضغط الاسموزي

في أجسامهم يعتمد على ملوحة المياه المحيطة. لذلك ، من أجل

hydrobionts الطريقة الرئيسية للحفاظ على توازن الملح الخاص بهم

تجنب الموائل ذات الملوحة غير المناسبة. أشكال المياه العذبة

لا يمكن أن توجد في البحار ، البحار لا تتسامح مع تحلية المياه. اذا كان

الملوحة عرضة للتغيير ، تتحرك الحيوانات بحثًا عنها

بيئة مواتية. الفقاريات ، جراد البحر العالي ، الحشرات و

اليرقات التي تعيش في الماء هي من الأنواع المتجانسة ،

الحفاظ على ضغط تناضحي ثابت في الجسم ، بغض النظر عن

تركيز الملح في الماء.

في أنواع المياه العذبة ، تكون عصائر الجسم مفرطة التوتر فيما يتعلق بـ

بيئة. إنهم مهددون بالسقي المفرط ، إن لم يكن كذلك

تعيق أو تفشل في إزالة الماء الزائد من الجسم. في

في أبسطها ، يتم تحقيق ذلك من خلال عمل فجوات إفرازية ، في

الكائنات متعددة الخلايا عن طريق إزالة الماء من خلال نظام الإخراج. بعض

تفرز الأهداب كل 2-2.5 دقيقة كمية من الماء تساوي الحجم

هيئة. تنفق الخلية الكثير على "ضخ" المياه الزائدة.

طاقة. مع زيادة الملوحة ، يتباطأ عمل الفجوات.

إذا كان الماء مفرط التوتر بالنسبة لجسم عصائر hydrobionts ، فإنها

يهدد بالجفاف نتيجة الخسائر التناضحية. الدفاع من

يحدث الجفاف عن طريق زيادة تركيز الأملاح أيضًا في الجسم

هيدروبيونتس. يتم منع الجفاف عن طريق منع تسرب الماء

أغلفة كائنات متجانسة من الثدييات والأسماك وجراد البحر العالي ،

الحشرات المائية ويرقاتها. العديد من الأنواع التسممية

الذهاب إلى حالة غير نشطة من anabiosis نتيجة لنقص المياه

في الجسم مع زيادة الملوحة. هذه سمة من سمات الأنواع التي تعيش فيها

برك من مياه البحر وعلى الساحل: الدوارات ، السوط ، الهضاب ،

بعض القشريات ، إلخ. سبات الملح وسيلة للبقاء على قيد الحياة

فترات غير مواتية في ظروف ملوحة المياه المتغيرة.

أنواع حقيقية من الملوحة قادرة على العيش في حالة نشطة

في كل من المياه العذبة والمالحة ، بين الأحياء المائية ، ليس كذلك

كثير من. هذه هي الأنواع التي تعيش بشكل رئيسي في مصبات الأنهار ومصبات الأنهار وغيرها

المسطحات المائية قليلة الملوحة.

4. نظام درجة حرارة الخزانات

أكثر استقرارًا من الأرض. يتعلق الأمر بالخصائص الفيزيائية.

الماء ، وخاصة السعة الحرارية النوعية العالية ، بسبب ذلك

لا يسبب استلام أو إطلاق كمية كبيرة من الحرارة

تغيرات مفاجئة للغاية في درجة الحرارة. سعة التقلبات السنوية

لا تزيد درجة الحرارة في الطبقات العليا من المحيط عن 10-15 درجة مئوية ، في

المسطحات المائية القارية 30-35 0 درجة مئوية. تختلف الطبقات العميقة من المياه

ثبات درجة الحرارة. المتوسط ​​السنوي في المياه الاستوائية

درجة حرارة الطبقات السطحية +26 ... + 27 0 درجة مئوية ، في الطبقات القطبية حوالي 0 درجة مئوية

و تحت. وبالتالي ، في الخزانات هناك أهمية كبيرة

مجموعة متنوعة من ظروف درجات الحرارة. بين الطبقات العليا من الماء

أعربت فيها عن التقلبات الموسمية في درجات الحرارة وانخفاض فيها

النظام الحراري ثابت ، وهناك منطقة قفزة في درجة الحرارة ، أو

خط حراري. يكون الخط الحراري أكثر وضوحًا في البحار الدافئة ، حيث

فرق درجات الحرارة بين المياه الخارجية والعميقة.

بسبب نظام درجة حرارة الماء الأكثر استقرارًا بين

hydrobionts إلى حد أكبر بكثير من سكان الأرض ،

stenothermy شائع. تم العثور على الأنواع Eurythermal بشكل رئيسي

في المسطحات المائية القارية الضحلة وفي سواحل البحار في أعالي و

خطوط العرض المعتدلة ، حيث تكون التقلبات اليومية والموسمية كبيرة

درجة الحرارة.

5. نظام خفيف من الخزانات

يوجد ضوء أقل بكثير في الماء منه في الهواء. جزء من الوقوع

ينعكس سطح خزان الأشعة في الهواء. مواضيع التفكير

أقوى كلما انخفض موقع الشمس ، لذلك يكون اليوم تحت الماء أقصر من

على الأرض. الانخفاض السريع في كمية الضوء مع العمق يرجع إلى

عن طريق امتصاصه بالماء. يتم امتصاص أشعة ذات أطوال موجية مختلفة

بشكل غير متساو: تختفي الألوان الحمراء بالفعل بالقرب من السطح ، بينما

تخترق الخضر الزرقاء أعمق بكثير. تعميق الغسق

أولاً أخضر ، ثم أزرق ، وأزرق وأزرق بنفسجي ،

أخيرًا تفسح المجال للظلام الدائم. يستبدلون بعضهم البعض وفقًا لذلك.

مع أعماق الطحالب الخضراء والبنية والحمراء المتخصصة في

التقاط الضوء بأطوال موجية مختلفة. يتغير لون الحيوانات مع العمق بنفس الطريقة.

سكان الساحل و

مناطق المد والجزر. العديد من الكائنات الحية العميقة ، مثل الكهوف ، لا تفعل ذلك

أصباغ. ينتشر اللون الأحمر في منطقة الشفق.

لون مكمل للضوء الأزرق البنفسجي

هذه الأعماق. يتم امتصاص أشعة اللون التكميلية بشكل كامل

هيئة. هذا يسمح للحيوانات بالاختباء من الأعداء ، مثل اللون الأحمر

يُنظر بصريًا إلى الضوء الأزرق البنفسجي على أنه أسود.

كلما كان امتصاص الضوء أقوى ، كلما قلت شفافية الماء

يعتمد على كمية الجسيمات العالقة فيه. الشفافية

يتميز بالعمق الأقصى الذي لا يزال مرئيًا عن قصد

قرص تنازلي أبيض يبلغ قطره حوالي 20 سم (قرص Secchi).

تكيفات محددة من hydrobionts

طرق توجيه الحيوانات في البيئة المائية

العيش في الشفق الدائم أو الظلام يحد بشدة

احتمالات التوجه البصري للهيدروبيونتس. بسبب الصوم

توهين أشعة الضوء في الماء حتى أصحابها متطورين

يتم توجيه أعضاء الرؤية بمساعدتهم فقط على مسافة قريبة.

ينتقل الصوت في الماء أسرع منه في الهواء. قم بالتركيز على

يتم تطوير الصوت بشكل عام في Hydrobionts بشكل أفضل من المرئي. عدد من الأنواع

يلتقط حتى الاهتزازات منخفضة التردد (الأشعة تحت الصوتية) ،

ناشئة عن تغير في إيقاع الأمواج ، وتنزل مقدمًا

قبل عاصفة من الطبقات السطحية إلى الطبقات العميقة. عديدة

سكان المسطحات المائية الثدييات والأسماك والرخويات والقشريات نفسها

تنبعث منها أصوات. تقوم القشريات بذلك عن طريق الاحتكاك ببعضها البعض.

أجزاء مختلفة من الجسم. الأسماك بمساعدة المثانة ، البلعوم

الأسنان والفكين وأشعة الزعانف الصدرية وبطرق أخرى. يبدو

غالبًا ما يتم استخدام الإشارات للعلاقات غير المحددة

على سبيل المثال ، للتوجيه في العبوة ، وجذب الأفراد من الجنس الآخر ، و

تم تطويره بشكل خاص بين السكان مياة طينيةويعيش في أعماق كبيرة

يبحث عدد من hydrobionts عن الطعام والتنقل بمساعدة

تحديد الموقع بالصدى هو تصور انعكاس الموجات الصوتية. يدرك الكثير

تنعكس النبضات الكهربائية ، وتنتج تصريفات عند السباحة

تردد مختلف. من المعروف أن حوالي 300 نوع من الأسماك قادرة على التوليد

الكهرباء واستخدامها للتوجيه والإشارات. صف

تستخدم الأسماك الحقول الكهربائية أيضًا للدفاع والهجوم.

للتوجيه في العمق ، يتم استخدام تصور الضغط الهيدروستاتيكي. يتم تنفيذه بمساعدة الأكياس الساكنة وغرف الغاز و

أعضاء أخرى.

أقدم طريقة مشتركة بين جميع الحيوانات المائية ،

تصور كيمياء البيئة. المستقبلات الكيميائية للعديد من hydrobionts لها

حساسية شديدة. في هجرات الألف كيلومتر ،

التي هي سمة للعديد من أنواع الأسماك ، فهي موجهة بشكل أساسي

عن طريق الروائح ، بدقة مذهلة في العثور على مناطق التكاثر أو

الترشيح كنوع من الطعام

بعض الكائنات المائية لها طبيعة غذائية خاصة.

إجهاد أو ترسيب جزيئات المادة العضوية المعلقة في الماء

الأصل والعديد من الكائنات الصغيرة. من هنا

الطعام الذي لا يتطلب نفقات كبيرة من الطاقة بحثًا عن الفريسة ،

سمة من سمات الرخويات الصفائحية الخيشومية ، وشوكيات الجلد اللاطئة ،

متعدد الأشواك ، بريوزوان ، أسكيديا ، قشريات عوالق وغيرها. الحيوانات

تلعب مغذيات الفلتر دورًا مهمًا في المعالجة البيولوجية للمسطحات المائية.

المنطقة الساحلية من المحيط غنية بشكل خاص بتراكمات المرشح

الكائنات الحية ، يعمل كنظام تطهير فعال.

خصائص التكيف مع الحياة في تجفيف الخزانات

هناك العديد من المسطحات المائية الضحلة المؤقتة على الأرض ،

تنشأ بعد فيضان الأنهار والأمطار الغزيرة وذوبان الجليد وما إلى ذلك. في

هذه الخزانات ، على الرغم من قصر وجودها ، تستقر

مختلف hydrobionts. السمات المشتركةالسكان

حمامات التجفيف هي القدرة على الاستسلام في وقت قصير

تعدد النسل ويتحمل فترات طويلة بدون ماء.

في الوقت نفسه ، يختبئ ممثلو العديد من الأنواع في الطمي ، ويتحولون إلى

حالة من انخفاض النشاط الحيوي للنقص. العديد من الأنواع الصغيرة

تشكل الأكياس المقاومة للجفاف. يمر الآخرون

فترة غير مواتية في مرحلة بيض شديد المقاومة. بعض الأنواع

تجفيف المسطحات المائية له قدرة فريدة على التجفيف حتى

حالة الفيلم ، وعند ترطيبه ، استأنف النمو والتطور.

اللدونة البيئيةهو منظم مهم لتوزيع الكائنات الحية. يتم توزيع Hydrobionts ذات اللدونة البيئية العالية على نطاق واسع ، على سبيل المثال ، elodea. مثال معاكس ، الجمبري المالح الذي يعيش في خزانات صغيرة بمياه شديدة الملوحة ، هو ممثل ستينوهالين نموذجي مع مرونة بيئية ضيقة. فيما يتعلق بالعوامل الأخرى ، فهي تتمتع بمرونة كبيرة وهي شائعة جدًا في المسطحات المائية المالحة.

تعتمد اللدونة البيئية على عمر ومرحلة تطور الكائن الحي. على سبيل المثال ، البحرية بطني Littorina في حالتها البالغة عند انخفاض المد يكون يوميًا بدون ماء لفترة طويلة ، لكن يرقاتها تعيش أسلوب حياة بلانكتوني ولا يمكنها تحمل الجفاف.

ملامح تكيف النبات مع البيئة المائية

النباتات المائية لها اختلافات كبيرة عن الكائنات الحية النباتية الأرضية. وهكذا فإن قدرة النباتات المائية على امتصاص الرطوبة والأملاح المعدنية مباشرة منها بيئةتنعكس في تنظيمهم المورفولوجي والفسيولوجي. من سمات النباتات المائية التطور الضعيف للأنسجة الموصلة ونظام الجذر. نظام الجذريعمل بشكل أساسي على الالتصاق بالركيزة تحت الماء ولا يؤدي وظائف التغذية المعدنية وإمدادات المياه ، كما هو الحال في النباتات الأرضية. يتم تغذية النباتات المائية من خلال سطح الجسم بالكامل. تسمح الكثافة الكبيرة للماء للنباتات بالعيش بكامل سمكها. النباتات السفلية التي تعيش في طبقات مختلفة وتقود أسلوب حياة عائم لها ملحقات خاصة لهذا ، مما يزيد من قابليتها للطفو وتسمح لها بالبقاء في حالة تعليق. تحتوي النباتات المائية العالية على أنسجة ميكانيكية ضعيفة التطور. يوجد في أوراقها وسيقانها وجذورها تجاويف بين الخلايا حاملة للهواء تزيد من خفة وطفو الأعضاء المعلقة في الماء والعائمة على السطح ، مما يساهم أيضًا في غسل الخلايا الداخلية بالماء مع الأملاح والغازات المذابة فيه . تتميز النباتات المائية بسطح كبير من الأوراق بحجم إجمالي صغير من النبات ، مما يوفر لها تبادلًا مكثفًا للغازات مع نقص الأكسجين والغازات الأخرى المذابة في الماء.

طور عدد من الكائنات المائية تنوعًا ، أو شغفًا متغايرًا. لذلك ، في السالفينيا ، توفر الأوراق المغمورة التغذية المعدنية ، وتوفر الأوراق العائمة التغذية العضوية.

من السمات المهمة لتكييف النباتات للعيش في البيئة المائية أن الأوراق المغمورة في الماء تكون عادةً رقيقة جدًا. في كثير من الأحيان ، يوجد الكلوروفيل فيها في خلايا البشرة ، مما يساهم في زيادة شدة التمثيل الضوئي في الإضاءة المنخفضة. يتم التعبير عن هذه السمات التشريحية والصرفية بشكل أكثر وضوحًا في الطحالب المائية ، Valisneria ، والأعشاب البركانية.

الحماية ضد النض أو النض من خلايا الملح المعدنية في النباتات المائية هي إفراز المخاط بواسطة خلايا خاصة وتكوين الأديم الباطن من الخلايا ذات الجدران السميكة على شكل حلقة.

تتسبب درجة الحرارة المنخفضة نسبيًا في البيئة المائية في موت الأجزاء النباتية من النباتات المغمورة في الماء بعد تكوين براعم الشتاء واستبدال الأوراق الصيفية الرقيقة السفلية بأوراق شتوية أقصر وأصلب. درجة حرارة منخفضةيؤثر الماء سلبًا على الأعضاء التوليدية للنباتات المائية ، كما أن كثافته العالية تعوق نقل حبوب اللقاح. في هذا الصدد ، تتكاثر النباتات المائية بشكل مكثف بوسائل نباتية. تحمل معظم النباتات العائمة والمغمورة سيقانها المزهرة في الهواء وتتكاثر جنسيًا. يتم نقل حبوب اللقاح بواسطة الرياح والتيارات السطحية. تتشتت الثمار والبذور التي تتشكل أيضًا بواسطة التيارات السطحية. هذه الظاهرة تسمى هيدروكلوري. لا تشمل Hydrochoirs الماء فحسب ، بل تشمل أيضًا الكثير النباتات الساحلية. تتمتع ثمارها بقدرة عالية على الطفو ، وتبقى في الماء لفترة طويلة ولا تفقد قدرتها على الإنبات. على سبيل المثال ، تحمل المياه ثمار وبذور رأس السهم ، والسوساك ، والتشستوخا. يتم وضع ثمار العديد من الرواسب في أكياس هوائية خاصة وتحملها التيارات المائية.

ميزات تكيف الحيوان مع البيئة المائية

في الحيوانات التي تعيش في البيئة المائية ، بالمقارنة مع النباتات ، تكون الميزات التكيفية أكثر تنوعًا ، فهي تشمل مثل التشريحية والصرفية والسلوكية ، إلخ.

الحيوانات التي تعيش في عمود الماء ، أولاً وقبل كل شيء ، لديها تكيفات تزيد من طفوها وتسمح لها بمقاومة حركة المياه والتيارات. تطور هذه الكائنات تكيفات تمنعها من الصعود إلى عمود الماء أو تقلل من طفوها ، مما يسمح لها بالبقاء في القاع ، بما في ذلك المياه سريعة التدفق.

في الأشكال الصغيرة التي تعيش في عمود الماء ، هناك انخفاض في التكوينات الهيكلية. لذلك ، في البروتوزوا (radiolaria) ، تكون الأصداف مسامية ، وإبر الصوان للهيكل العظمي مجوفة من الداخل. تنخفض الكثافة النوعية للكتينوفورات وقنديل البحر بسبب وجود الماء في الأنسجة. يساهم تراكم قطرات الدهون في الجسم في زيادة الطفو. لوحظ تراكمات كبيرة من الدهون في بعض القشريات والأسماك والحيتانيات. يتم تقليل الثقل النوعي للجسم وبالتالي زيادة الطفو قربة السباحةمملوءة بالغاز ، والتي تمتلكها العديد من الأسماك. Siphonophores لها تجاويف هوائية قوية.

بالنسبة للحيوانات التي تطفو بشكل سلبي في عمود الماء ، ليس فقط انخفاض الكتلة هو سمة مميزة ، ولكن أيضًا زيادة في السطح المحدد للجسم. هذا يرجع إلى حقيقة أنه كلما زادت لزوجة الوسط وزادت مساحة السطح المحددة لجسم الكائن الحي ، كلما كان غرقه في الماء أبطأ. في الحيوانات ، يتم تسطيح الجسم ، المسامير ، النتوءات ، تتشكل الزوائد عليه ، على سبيل المثال ، في الأسواط ، الراديولاريا.

تستخدم مجموعة كبيرة من الحيوانات التي تعيش في المياه العذبة التوتر السطحي للماء عند الحركة. تتدفق حشرات متعرجة الماء ، وخنافس الدوامة ، وما إلى ذلك بحرية على سطح الماء. يتسبب المفصليات التي تلامس الماء مع نهاية ملاحقها المغطاة بشعر طارد للماء في تشوه سطحها بتكوين هلالة مقعرة. عندما تكون قوة الرفع الموجهة لأعلى أكبر من كتلة الحيوان ، فإن الأخير سيبقى على الماء بسبب التوتر السطحي.

وبالتالي ، فإن الحياة على سطح الماء ممكنة بالنسبة للحيوانات الصغيرة نسبيًا ، حيث تزداد الكتلة مع زيادة حجم مكعب الحجم ، ويزداد التوتر السطحي ككمية خطية.

يتم ممارسة السباحة النشطة في الحيوانات بمساعدة الأهداب ، الأسواط ، ثني الجسم ، بطريقة نفاثة بسبب طاقة نفاثة الماء المقذوفة. وصل الوضع النفاث للحركة إلى أقصى حد له في رأسيات الأرجل.

غالبًا ما يكون للحيوانات الكبيرة أطرافًا متخصصة (زعانف ، زعانف) ، أجسامها مبسطة ومغطاة بالمخاط.

فقط في البيئة المائية غير متحركة ، مما يؤدي إلى نمط حياة مرتبط ، والحيوانات. هذه هي مثل hydroids و الشعاب المرجانية، زنابق البحر ، ذوات الصدفتين ، إلخ. تتميز بشكل جسم غريب ، طفو طفيف (كثافة الجسم المزيد من الكثافةالماء) والأجهزة الخاصة للتثبيت على الركيزة.

الحيوانات المائية هي في الغالب شديدة الحرارة. في متجانسات الحرارة (الحوتيات ، ذراعي الأرجل) ، تتشكل طبقة مهمة الدهون تحت الجلد، والتي تؤدي وظيفة العزل الحراري.

تتميز حيوانات أعماق البحار بسمات تنظيمية محددة: اختفاء الهيكل العظمي الكلسي أو تطوره الضعيف ، وزيادة حجم الجسم ، وغالبًا ما يكون هناك انخفاض في أعضاء الرؤية ، وزيادة في تطور المستقبلات اللمسية ، إلخ.

يتم توفير الضغط الاسموزي والحالة الأيونية للحلول في جسم الحيوانات من خلال آليات معقدة لاستقلاب الماء والملح. الطريقة الأكثر شيوعًا للحفاظ على ضغط تناضحي ثابت هي إزالة المياه الواردة بانتظام بمساعدة الفجوات النابضة والأعضاء المفرزة. لذلك ، تقوم أسماك المياه العذبة بإزالة المياه الزائدة عن طريق العمل الشاق. الجهاز الإخراجي، ويتم امتصاص الأملاح من خلال خيوط الخياشيم. تضطر الأسماك البحرية إلى تجديد إمدادات المياه وبالتالي الشرب مياه البحر، والأملاح الزائدة التي تأتي مع الماء تفرز من الجسم من خلال الخيوط الخيشومية.

عدد من الكائنات المائية لها طبيعة خاصة للتغذية - هذا هو غربلة أو ترسيب الجسيمات ذات الأصل العضوي المعلقة في الماء ، والعديد من الكائنات الصغيرة. لا تتطلب طريقة التغذية هذه قدرًا كبيرًا من الطاقة للبحث عن الفريسة وهي نموذجية بالنسبة للرخويات اللامينية ، وشوكيات الجلد اللاطئة ، والزقديات ، والقشريات العوالق ، وما إلى ذلك ، تلعب الحيوانات التي تتغذى بالترشيح دورًا مهمًا في التنقية البيولوجية للمسطحات المائية.

بسبب التوهين السريع لأشعة الضوء في الماء ، فإن الحياة في الشفق أو الظلام المستمر تحد بشكل كبير من إمكانيات التوجه البصري للكائنات المائية. ينتقل الصوت في الماء أسرع منه في الهواء ، ولهيدروبيونتات اتجاه صوت أفضل من التوجيه البصري. أنواع منفصلةالتقاط الموجات فوق الصوتية. تخدم الإشارات الصوتية في المقام الأول العلاقات غير المحددة: التوجه في قطيع ، وجذب الأفراد من الجنس الآخر ، وما إلى ذلك. فالحيتانيات ، على سبيل المثال ، تبحث عن الطعام وتتنقل باستخدام تحديد الموقع بالصدى - إدراك الموجات الصوتية المنعكسة. مبدأ محدد موقع الدلفين هو إصدار موجات صوتية تنتشر أمام الحيوان السباح. عند مواجهة عقبة ، مثل سمكة ، تنعكس الموجات الصوتية وتعود إلى الدلفين ، الذي يسمع الصدى الناشئ وبالتالي يكتشف الجسم الذي يتسبب في انعكاس الصوت.

من المعروف أن حوالي 300 نوع من الأسماك قادرة على توليد الكهرباء واستخدامها للتوجيه والإشارات. يستخدم عدد من الأسماك (الشعاع الكهربائي ، ثعبان السمك الكهربائي) الحقول الكهربائية للدفاع والهجوم.

الكائنات المائيةطريقة قديمة للتوجيه هي سمة مميزة - تصور كيمياء البيئة. تعتبر المستقبلات الكيميائية للعديد من الكائنات المائية (السلمون والثعابين) حساسة للغاية. في آلاف الكيلومترات من الهجرة ، يجدون مناطق التفريخ والتغذية بدقة مذهلة.

فهرس

1. Akimova T.A. علم البيئة / T.A. أكيموفا ، ف. هاسكين م: UNITI ، 1998

2. Odum Yu. البيئة العامة / Yu. Odum M: Mir. 1986

3 - ستيبانوفسكيخ أ. علم البيئة / أ. Stepanovskikh M: UNITI - 2001

4. القاموس الموسوعي البيئي. م: "Noosphere" ، 1999

خصائص الموائل المائية وخصائصها ، سكانها.

الموطن - عنصر من العالم تستخدمه الكائنات الحية للوجود.

لها شروط وعوامل معينة يجب أن تتكيف معها الكائنات الحية التي تعيش في هذه المنطقة.

هناك 4 أنواع:

• أرض-جو
• تربة
• ماء
• عضوي

وفقًا لإحدى النظريات ، تشكلت الكائنات الحية الأولى منذ 3.7 مليار سنة ، وفقًا لنظرية أخرى - 4.1 مليار. ظهرت أولى أشكال الحياة في الماء. يمتلئ سطح الأرض بنسبة 71٪ بالمياه ، وهو أمر مهم جدًا للحياة على الكوكب ككل.

لا يمكن أن توجد النباتات والحيوانات بدون ماء. هذا سائل مذهل يمكن أن يكون في ثلاث فترات. الماء جزء من كل شيء ، ونسبة معينة منه موجود في الغلاف الجوي والتربة والكائنات الحية والمعادن ، ويؤثر طقسوالمناخ.

لديها القدرة على تخزين الطاقة الحرارية ، بسبب عدم وجود انخفاض حاد في درجات الحرارة في المناطق الساحلية.

صفة مميزة

البيئة المائية لديها موارد محدودة من الضوء والأكسجين. يمكن تجديد كمية الهواء بشكل أساسي من خلال عملية التمثيل الضوئي. يعتمد مؤشر الأكسجين بشكل مباشر على عمق عمود الماء ، لأن. الضوء لا يخترق أقل من 270 مترا. هناك تنمو الطحالب الحمراء ، وتمتص أشعة الشمس المتناثرة وتحولها إلى أكسجين. بسبب الضغط على أعماق مختلفة ، يمكن للكائنات الحية أن تعيش في مستويات معينة.

السكان والحيوانات

تتأثر الكائنات التي تعيش في الماء بشكل كبير بما يلي:

• درجة حرارة الماء وحموضته وكثافته ؛
• التنقل (المد والجزر) ؛
• تمعدن.
• وضع الضوء
• وضع الغاز (النسبة المئوية لمحتوى الأكسجين).

تعيش مجموعة كبيرة ومتنوعة من ممثلي أنواع مختلفة من الحيوانات والنباتات في البيئة المائية. يمكن أن تعيش الثدييات على الأرض وفي الماء. من المياه العذبة ، يمكن التمييز بين فرس النهر ، الذي يستخدم المياه لأغراض التبريد ، ودلفين الأمازون ، الذي يعيش في قنوات نهر الأمازون ، وخراف البحر ، الذي يمكن أن يعيش في كل من المياه المالحة والمياه العذبة.

إلى الثدييات البحريةتشمل الحيتان ، أكبر الحيوانات على هذا الكوكب ، الدببة القطبية ، التي لا تقضي حياتها كلها في الماء ، ولكنها تقضي جزءًا كبيرًا ؛ أسود البحرالقدوم إلى الشاطئ للاستجمام.

من برمائيات المياه العذبة ، يمكن تمييز أنواع مختلفة: السمندل. الضفادع. دودة ، جراد البحر ، جراد البحر ، وغيرها الكثير. لا تعيش البرمائيات في المياه المالحة بسبب حقيقة أن بيضها يموت حتى في المسطحات المائية قليلة الملوحة ، وتعيش البرمائيات في نفس المكان الذي تتكاثر فيه ، على الرغم من وجود استثناءات للقاعدة.

كما أن الضفادع لا تستطيع العيش في المياه المالحة نظرًا لكونها تمتلك جلدًا رقيقًا للغاية ، كما أن الأملاح تسحب الرطوبة من البرمائيات ، مما يؤدي إلى موتها. تعيش الزواحف الطازجة و ماء مالح. هناك بعض أنواع السحالي والثعابين والتماسيح والسلاحف التي تكيفت مع هذه البيئة.

صور

بالنسبة للأسماك ، البيئة المائية هي موطنهم. يمكنهم العيش في المياه قليلة الملوحة أو العذبة. تعيش العديد من الحشرات مثل البعوض واليعسوب وعناكب الماء وعناكب الماء وما شابه ذلك في البيئة المائية.

يوجد أيضًا الكثير من النباتات هنا. في خزانات المياه العذبة ، ينمو قصب البحيرة (على طول شواطئ المستنقعات) ، وزنابق الماء (المستنقعات ، والبرك ، والمياه الراكدة) ، والحبار (في المياه الضحلة). في المياه المالحة ، تنمو الطحالب والأعشاب البحرية (Posidonia ، eelgrass) في الغالب.

الكائنات المائية

بالإضافة إلى الحيوانات متعددة الخلايا ، تعيش أيضًا الحيوانات أحادية الخلية البسيطة في الماء. لا يمكن للعوالق أو "الهالة" أن تتحرك بشكل مستقل. هذا هو السبب في أنه يحمله تيار كل من المسطحات المائية المالحة والعذبة. يشمل مفهوم العوالق كلا من النباتات (العوالق النباتية) التي تعيش على السطح من أجل ضوء الشمس ، والحيوانات (العوالق الحيوانية) التي تعيش في عمود الماء بأكمله. هناك أيضًا الأميبات ، وحيدة الخلية التي تعيش أينما توجد المياه.