Unutar biosfere se može razlikovati četiri glavna staništa. To su vodena sredina, zemno-vazdušna sredina, tlo i okruženje koje formiraju sami živi organizmi.
Voda služi kao stanište za mnoge organizme. Iz vode primaju sve supstance neophodne za život: hranu, vodu, gasove. Stoga, koliko god da su vodeni organizmi raznoliki, svi oni moraju biti prilagođeni glavnim karakteristikama života u vodenoj sredini. Ove karakteristike su određene fizičkim i hemijskim svojstvima vode.
Hidrobionti (stanovnici vodenog okoliša) žive i u slatkoj i u slanoj vodi i dijele se u \ (3 \) grupe prema svom staništu:
- plankton - organizmi koji žive na površini vodenih tijela i kreću se pasivno zbog kretanja vode;
- nekton - aktivno se kreće u vodenom stupcu;
- bentos - organizmi koji žive na dnu vodenih tijela ili se ukopavaju u mulj.
U vodenom stupcu mnoge male biljke i životinje neprestano lebde, vodeći život u suspenziji. Sposobnost letenja je obezbeđena ne samo fizička svojstva voda, koja ima plutajuću silu, ali i posebne prilagodbe samih organizama, na primjer, brojne izrasline i dodaci koji značajno povećavaju površinu njihovog tijela i, posljedično, povećavaju trenje o okolnu tekućinu.
Gustoća tijela životinja kao što su meduze vrlo je bliska gustoći vode.
Imaju i karakterističan oblik tijela koji podsjeća na padobran, što im pomaže da ostanu u vodenom stupcu.
Aktivni plivači (ribe, delfini, foke itd.) imaju tijelo u obliku vretena, a udove u obliku peraja.
Njihovo kretanje u vodenom okruženju je olakšano, osim toga, zbog posebne strukture vanjskih omotača, koji oslobađaju posebno mazivo - sluz, što smanjuje trenje o vodu.
Voda ima veoma visok toplotni kapacitet, tj. sposobnost skladištenja i zadržavanja toplote. Iz tog razloga nema oštrih temperaturnih fluktuacija u vodi, koje se često javljaju na kopnu. Vrlo duboke vode mogu biti vrlo hladne, ali zbog postojanosti temperature životinje su uspjele razviti niz adaptacija koje osiguravaju život čak i u takvim uvjetima.
Životinje mogu živjeti od ogromnog okeanske dubine. Biljke, s druge strane, opstaju samo u gornjem sloju vode, gdje ulazi energija zračenja neophodna za fotosintezu. Ovaj sloj se zove fototička zona .
Budući da površina vode reflektuje većinu svjetlosti, čak iu najprozirnijim okeanskim vodama, debljina fotičke zone ne prelazi \(100\) m. Životinje velikih dubina hrane se ili živim organizmima ili ostacima životinje i biljke koje stalno tonu iz gornjeg sloja.
Poput kopnenih organizama, vodene životinje i biljke dišu i zahtijevaju kisik. Količina kisika otopljenog u vodi opada s povećanjem temperature. Štaviše, kiseonik se lošije otapa u morskoj nego u slatkoj vodi. Iz tog razloga vode otvorenog mora tropska zona siromašnih živih organizama. Nasuprot tome, polarne vode su bogate planktonom - malim rakovima koji se hrane ribom i velikim kitovima.
Sastav soli vode je veoma važan za život. Joni \(Ca2+\) su od posebnog značaja za organizme. Mekušcima i rakovima je potreban kalcij za izgradnju svojih školjki ili školjki. Koncentracija soli u vodi može značajno varirati. Voda se smatra svježom ako jedan litar sadrži manje od \ (0,5 \) g otopljenih soli. Morsku vodu karakterizira konstantan salinitet i sadrži u prosjeku \ (35 \) g soli po litri.
Prizemno vazdušno okruženje
Kopnena vazdušna sredina, ovladana tokom evolucije kasnije od vodene, složenija je i raznovrsnija i nastanjena je više organizovanim živim organizmima.
Najvažniji faktor u životu organizama koji ovdje žive su svojstva i sastav okoline. vazdušne mase. Gustoća zraka je mnogo manja od gustine vode, stoga kopneni organizmi imaju visoko razvijena potporna tkiva - unutrašnji i vanjski skelet. Oblici kretanja su veoma raznovrsni: trčanje, skakanje, puzanje, letenje itd. Ptice i neke vrste insekata lete u vazduhu. Zračne struje prenose sjemenke biljaka, spore, mikroorganizme.
Vazdušne mase su stalno u pokretu. Temperatura zraka se može mijenjati vrlo brzo i na velikim površinama, tako da organizmi koji žive na kopnu imaju brojne adaptacije da izdrže ili izbjegnu nagle promjene temperature.
Najznačajniji od njih je razvoj toplokrvnosti, koja je nastala upravo u zemno-vazdušnom okruženju.
važno za biljni i životinjski svijet hemijski sastav vazduh (\(78%\) azot, \(21%\) kiseonik i \(0,03%\) ugljen dioksid). Ugljični dioksid je, na primjer, najvažnija sirovina za fotosintezu. Azot zraka je neophodan za sintezu proteina i nukleinskih kiselina.
Količina vodene pare u vazduhu ( relativna vlažnost) određuje intenzitet procesa transpiracije u biljkama i isparavanja sa kože nekih životinja. Organizmi koji žive u uslovima niske vlažnosti imaju brojne adaptacije da spreče veliki gubitak vode. Na primjer, pustinjske biljke imaju moćan korijenski sistem koji može usisati vodu u biljku sa velike dubine. Kaktusi čuvaju vodu u svojim tkivima i štedljivo je koriste. U mnogim biljkama, kako bi se smanjilo isparavanje, lisne ploče se pretvaraju u bodlje. Mnoge pustinjske životinje idu u hibernaciju tokom najtoplijeg perioda, koji može trajati nekoliko mjeseci.
Zemlja - ovo je gornji sloj zemlje, transformiran kao rezultat vitalne aktivnosti živih bića. Ovo je važna i vrlo složena komponenta biosfere, usko povezana sa ostalim njenim dijelovima. Život u tlu je izuzetno bogat. Neki organizmi provode cijeli život u tlu, drugi - dio svog života. Između čestica tla postoje brojne šupljine koje se mogu ispuniti vodom ili zrakom. Stoga tlo naseljavaju i vodeni organizmi i organizmi koji dišu zrak. Tlo igra važnu ulogu u životu biljaka.
Uslovi života u tlu su u velikoj mjeri determinirani klimatskim faktorima, od kojih je najvažniji temperatura. Međutim, kako tonu u tlo, temperaturne fluktuacije postaju sve manje primjetne: dnevne promjene temperature brzo nestaju, a kako se dubina povećava, mijenjaju se i sezonske temperature.
Čak i na maloj dubini u tlu vlada potpuni mrak. Osim toga, kako tone u tlo, sadržaj kisika se smanjuje, a sadržaj ugljičnog dioksida povećava. Dakle, samo anaerobne bakterije mogu živjeti na znatnoj dubini, dok u gornjim slojevima tla, pored bakterija, gljive, protozoe, okrugli crvi, člankonošci, pa čak i relativno velike životinje koje prave prolaze i grade skloništa, poput krtica, rovki i krtica.
Životna sredina koju formiraju sami živi organizmi
Očigledno, uslove života unutar drugog organizma karakteriše veća postojanost u poređenju sa uslovima spoljašnjeg okruženja.
Stoga organizmi koji nađu mjesto za sebe u tijelu biljaka ili životinja često potpuno gube organe i sisteme potrebne za slobodnoživuće vrste. Nemaju razvijene čulne organe ili organe za kretanje, ali postoje adaptacije (često vrlo sofisticirane) za zadržavanje u tijelu domaćina i efikasnu reprodukciju.
Izvori:
Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. Biologija. 9. razred // DROFA
Kamensky A.A., Kriksunov E.A., Pasechnik V.V. Biologija. Opća biologija (osnovni nivo) 10-11 razred // DROFA
Stanovnici vodenog okoliša dobili su uobičajeno ime u ekologiji hidrobiontima. Naseljavaju okeane, kontinentalne vode i podzemne vode. U bilo kojem rezervoaru, zone se mogu razlikovati prema uvjetima.
U okeanu i njegovim sastavnim morima prvenstveno se razlikuju dva ekološka područja: vodeni stub - pelagijalni i dno benthal. Stanovnici ponorskih i ultraabisalnih dubina postoje u mraku, na konstantnoj temperaturi i ogromnom pritisku. Imenovana je cjelokupna populacija okeanskog dna bentos.
Osnovna svojstva vodene sredine.
Gustina vode je faktor koji određuje uslove za kretanje vodenih organizama i pritisak na različitim dubinama. Za destilovanu vodu, gustina je 1 g/cm3 na 4°C. Gustina prirodne vode koji sadrže otopljene soli, može biti i više, do 1,35 g/cm 3 . Pritisak raste sa dubinom u prosjeku za 1 · 10 5 Pa (1 atm) na svakih 10 m. Gustina vode omogućava da se na njega oslanja, što je posebno važno za neskeletne oblike. Gustoća medijuma je uslov za lebdenje u vodi, a mnogi hidrobionti su prilagođeni upravo ovom načinu života. Suspendirani organizmi koji lebde u vodi spojeni su u posebnu ekološku grupu hidrobionata - plankton("planktos" - uzdizanje). Planktonom dominiraju jednoćelijske i kolonijalne alge, protozoe, meduze, sifonofori, ctenofori, krilati i kobičasti mekušci, razni mali rakovi, ličinke pridnenih životinja, riblja jaja i mladice i mnogi drugi. Morske alge (fitoplankton) pasivno lebde u vodi, dok je većina planktonskih životinja sposobna za aktivno plivanje, ali u ograničenom obimu.. Posebna vrsta planktona je ekološka grupa neuston("nein" - plivati) - stanovnici površinskog filma vode na granici sa zrakom. Gustoća i viskoznost vode uvelike utiču na mogućnost aktivnog plivanja. Životinje sposobne za brzo plivanje i savladavanje jačine struja objedinjene su u ekološku grupu. nekton("nektos" - plutajući).
Način rada kisika. U vodi zasićenoj kiseonikom, njen sadržaj ne prelazi 10 ml po 1 litri, što je 21 puta manje nego u atmosferi. Zbog toga su uslovi za disanje hidrobionata mnogo komplikovaniji. Kiseonik ulazi u vodu uglavnom zahvaljujući fotosintetskoj aktivnosti algi i difuziji iz zraka. Stoga su gornji slojevi vodenog stupca, u pravilu, bogatiji ovim plinom od donjih. S povećanjem temperature i saliniteta vode, koncentracija kisika u njoj se smanjuje. U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama može se stvoriti oštar nedostatak O 2 zbog njegove povećane potrošnje. U blizini dna vodenih tijela uslovi mogu biti bliski anaerobnim.
Među vodenim stanovnicima postoje mnoge vrste koje mogu tolerirati velike fluktuacije u sadržaju kisika u vodi, sve do njegovog gotovo potpunog odsustva. (eurioksibionts - "oksi" - kiseonik, "biont" - stanovnik). To uključuje, na primjer, gastropode. Među ribama, šaran, linjak, karas mogu izdržati vrlo nisku zasićenost vode kisikom. Međutim, nekoliko vrsta stenoxybiont- mogu postojati samo uz dovoljno visoku zasićenost vode kisikom (dužičasta pastrmka, pastrmka, gavčica).
Salt mode. Održavanje ravnoteže vode hidrobionta ima svoje specifičnosti. Ako je za kopnene životinje i biljke najvažnije opskrbiti tijelo vodom u uvjetima njenog manjka, onda za hidrobionte nije manje važno održavati određenu količinu vode u tijelu kada je u okolini ima u višku. Prekomjerna količina vode u stanicama dovodi do promjene njihovog osmotskog tlaka i narušavanja najvažnijih vitalnih funkcija. Većina vodenih životinja poikilosmotički: osmotski pritisak u njihovom tijelu zavisi od saliniteta okolne vode. Stoga je glavni način da vodeni organizmi održavaju ravnotežu soli izbjegavanje staništa s neodgovarajućim salinitetom. Slatkovodni oblici ne mogu postojati u morima, morski oblici ne podnose desalinizaciju. Pripadaju kralježnjaci, viši rak, insekti i njihove ličinke koje žive u vodi homoiosmotički vrste, održavajući konstantan osmotski pritisak u tijelu, bez obzira na koncentraciju soli u vodi.
Lagani način rada. U vodi ima mnogo manje svjetlosti nego u zraku. Dio zraka koji upadaju na površinu rezervoara odbija se u zrak. Odraz je jači što je Sunce niže, pa je dan pod vodom kraći nego na kopnu. U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. Zove se sjaj živog organizma bioluminiscencija. Reakcije koje se koriste za stvaranje svjetlosti su različite. Ali u svim slučajevima to je oksidacija složenih organskih spojeva (luciferini) korištenjem proteinskih katalizatora (luciferaza).
Načini orijentacije životinja u vodenoj sredini.Život u stalnom sumraku ili tami uvelike ograničava mogućnosti vizuelna orijentacija hidrobiontima. U vezi s brzim slabljenjem svjetlosnih zraka u vodi, čak i vlasnici dobro razvijenih organa vida orijentiraju se uz njihovu pomoć samo na blizinu.
Zvuk putuje brže u vodi nego u vazduhu. Orijentacija na zvuk općenito je bolje razvijena kod hidrobionata nego vizualna. Brojne vrste čak primaju vibracije vrlo niske frekvencije (infrazvuk) , nastaje kada se ritam valova promijeni, i spušta se unaprijed prije oluje iz površinskih slojeva u dublje (na primjer, meduze). Mnogi stanovnici vodenih tijela - sisari, ribe, mekušci, rakovi - sami proizvode zvukove. Određeni broj hidrobionta traži hranu i koristi se za navigaciju eholokacija– percepcija reflektovanih zvučnih talasa (kitovi). Mnogi percipiraju reflektirane električne impulse , stvaraju pražnjenja različite frekvencije prilikom plivanja. Određeni broj riba također koristi električna polja za odbranu i napad (električna raža, električna jegulja, itd.).
Za dubinu orijentacije percepcija hidrostatskog pritiska. Izvodi se uz pomoć statocista, plinskih komora i drugih organa.
Filtracija kao vrsta hrane. Mnogi vodeni organizmi imaju posebnu prirodu ishrane - to je prosijavanje ili taloženje čestica organskog porekla suspendovanih u vodi i brojnih malih organizama.
Oblik tijela. Većina hidrobionta ima aerodinamičan oblik tijela.
Gustina vode je faktor koji određuje uslove za kretanje vodenih organizama i pritisak na različitim dubinama. Za destilovanu vodu, gustina je 1 g/cm3 na 4°C. Gustina prirodnih voda koje sadrže rastvorene soli može biti veća, do 1,35 g/cm 3 . Pritisak raste sa dubinom za otprilike 1 10 5 Pa (1 atm) u prosjeku na svakih 10 m.
Zbog oštrog gradijenta pritiska u vodnim tijelima, hidrobionti su općenito mnogo euribatniji od kopnenih organizama. Neke vrste, raspoređene na različitim dubinama, podnose pritisak od nekoliko do stotina atmosfera. Na primjer, holoturije iz roda Elpidia i crvi Priapulus caudatus naseljavaju od obalnog pojasa do ultraabisalnog područja. Čak i slatkovodni stanovnici, kao što su trepavice-cipele, suvojke, plivačice, itd., u eksperimentu izdrže do 6 10 7 Pa (600 atm).
Međutim, mnogi stanovnici mora i okeana relativno su od zida do zida i ograničeni su na određene dubine. Stenobatnost je najčešće karakteristična za plitke i dubokomorske vrste. Živite samo u primorju prstenasti crv Peščana glista Arenicola, mekušci (Patella). Mnoge ribe, na primjer iz grupe pecaroša, glavonožaca, rakova, pogonofora, morskih zvijezda itd., nalaze se samo na velikim dubinama pri pritisku od najmanje 4 10 7 - 5 10 7 Pa (400-500 atm).
Gustoća vode omogućava oslanjanje na nju, što je posebno važno za neskeletne oblike. Gustoća medijuma je uslov za lebdenje u vodi, a mnogi hidrobionti su prilagođeni upravo ovom načinu života. Suspendirani, plutajući u vodi organizmi se kombiniraju u specijalne ekološka grupa hidrobionti - plankton ("planktos" - uzdizanje).
Rice. 39. Povećanje relativne površine tijela kod planktonskih organizama (prema S. A. Zernov, 1949):
A - štapićasti oblici:
1 - dijatomeja Synedra;
2 - cijanobakterija Aphanizomenon;
3 - peridinejska alga Amphisolenia;
4 - Euglena acus;
5 - glavonožac Doratopsis vermicularis;
6 - copepod Setella;
7 - larva Porcellana (Decapoda)
B - raščlanjeni oblici:
1 - mekušac Glaucus atlanticus;
2 - Tomopetris euchaeta crv;
3 - larva raka Palinurus;
4 - riblja larva grdobine Lophius;
5 – kopepod Calocalanus pavo
Plankton uključuje jednoćelijske i kolonijalne alge, protozoe, meduze, sifonofore, ctenofore, krilate i kobičaste mekušce, razne male ljuskare, ličinke pridnenih životinja, riblja jaja i mlađ i mnoge druge (Sl. 39). Planktonski organizmi imaju mnogo sličnih prilagodbi koje povećavaju njihovu plovnost i sprječavaju ih da potonu na dno. Ove adaptacije obuhvataju: 1) opšte povećanje relativne površine tela usled smanjenja veličine, spljoštenja, izduženja, razvoja brojnih izraslina ili čekinja, što povećava trenje o vodu; 2) smanjenje gustine usled smanjenja skeleta, nakupljanja masti, mehurića gasa i sl. u telu. dijatomeje rezervne tvari se talože ne u obliku teškog škroba, već u obliku kapljica masti. Noćno svjetlo Noctiluca odlikuje se takvim obiljem plinskih vakuola i masnih kapljica u ćeliji da citoplazma u njoj izgleda kao niti koje se spajaju samo oko jezgra. Sifonofori, određeni broj meduza, planktonski gastropodi i drugi također imaju zračne komore.
Morske alge (fitoplankton) pasivno lebde u vodi, dok je većina planktonskih životinja sposobna za aktivno plivanje, ali u ograničenoj mjeri. Planktonski organizmi ne mogu savladati struje i njima se prenose na velike udaljenosti. mnoge vrste zooplankton međutim, sposobni su za vertikalne migracije u vodenom stupcu na desetine i stotine metara, kako zbog aktivnog kretanja, tako i regulacije uzgona svog tijela. Posebna vrsta planktona je ekološka grupa neuston ("nein" - plivati) - stanovnici površinskog filma vode na granici sa zrakom.
Gustoća i viskoznost vode uvelike utiču na mogućnost aktivnog plivanja. Životinje sposobne za brzo plivanje i savladavanje jačine struja objedinjene su u ekološku grupu. nekton ("nektos" - plutajući). Predstavnici nektona su ribe, lignje, delfini. Brzo kretanje u vodenom stupcu moguće je samo u prisustvu aerodinamičnog oblika tijela i visoko razvijenih mišića. Formu u obliku torpeda razvijaju svi dobri plivači, bez obzira na njihovu sistematsku pripadnost i način kretanja u vodi: reaktivno, savijanjem tijela, uz pomoć udova.
Način rada kisika. U vodi zasićenoj kiseonikom, njen sadržaj ne prelazi 10 ml po 1 litri, što je 21 puta manje nego u atmosferi. Zbog toga su uslovi za disanje hidrobionata mnogo komplikovaniji. Kiseonik ulazi u vodu uglavnom zahvaljujući fotosintetskoj aktivnosti algi i difuziji iz zraka. Stoga su gornji slojevi vodenog stupca, u pravilu, bogatiji ovim plinom od donjih. S povećanjem temperature i saliniteta vode, koncentracija kisika u njoj se smanjuje. U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama može se stvoriti oštar nedostatak O 2 zbog njegove povećane potrošnje. Na primjer, u Svjetskom oceanu dubine bogate životom od 50 do 1000 m karakteriziraju naglo pogoršanje aeracije - to je 7-10 puta niže nego u površinskim vodama naseljenim fitoplanktonom. U blizini dna vodenih tijela uslovi mogu biti bliski anaerobnim.
Među vodenim stanovnicima postoje mnoge vrste koje mogu tolerirati velike fluktuacije u sadržaju kisika u vodi, sve do njegovog gotovo potpunog odsustva. (eurioksibionti - "oksi" - kiseonik, "biont" - stanovnik). To uključuje, na primjer, slatkovodne oligohete Tubifex tubifex, puževe Viviparus viviparus. Među ribama, šaran, linjak, karas mogu izdržati vrlo nisku zasićenost vode kisikom. Međutim, nekoliko vrsta stenoxybiont - mogu postojati samo pri dovoljno visokoj zasićenosti vode kisikom (dužičasta pastrmka, potočna pastrmka, gavčica, cilijarni crv Planaria alpina, larve majušice, kamena muha, itd.). Mnoge vrste su sposobne pasti u neaktivno stanje s nedostatkom kisika - anoksibioza - i samim tim doživite nepovoljan period.
Disanje hidrobionta vrši se ili preko površine tijela, ili kroz specijalizirane organe - škrge, pluća, dušnik. U ovom slučaju, poklopci mogu poslužiti kao dodatni respiratorni organ. Na primjer, riba vijuna u prosjeku troši do 63% kisika kroz kožu. Ako se razmjena plinova odvija kroz integument tijela, onda su oni vrlo tanki. Disanje se također olakšava povećanjem površine. To se postiže u toku evolucije vrsta stvaranjem raznih izraslina, spljoštenjem, izduženjem i općim smanjenjem veličine tijela. Neke vrste s nedostatkom kisika aktivno mijenjaju veličinu respiratorne površine. Tubifex tubifex crvi snažno izdužuju tijelo; hidre i morske anemone - pipci; bodljikaši - ambulakralne noge. Mnoge sjedeće i neaktivne životinje obnavljaju vodu oko sebe, bilo stvaranjem njezine usmjerene struje, bilo oscilatornim pokretima koji doprinose njenom miješanju. školjke u tu svrhu služe cilije koje oblažu zidove šupljine plašta; rakovi - rad trbušnih ili torakalnih nogu. Pijavice, larve prstenastih komaraca (krvavica), mnoge oligohete njišu tijelom, naginjući se iz zemlje.
Neke vrste imaju kombinaciju disanja vode i zraka. Takve su plućke, diskofantne sifonofore, mnogi plućni mekušci, rakovi Gammarus lacustris i dr. Sekundarne vodene životinje obično zadržavaju atmosferski tip disanja kao energetski povoljnije i stoga im je potreban kontakt sa zrakom, na primjer peronošci, kitovi, vodene bube, larve komaraca itd.
Nedostatak kiseonika u vodi ponekad dovodi do katastrofalnih pojava - zamoram, praćeno smrću mnogih hidrobionta. zima se smrzavačesto uzrokovano stvaranjem leda na površini vodenih tijela i prestankom kontakta sa zrakom; ljeto- kao rezultat toga povećanje temperature vode i smanjenje rastvorljivosti kiseonika.
Često uginuće ribe i mnogih beskičmenjaka zimi tipično je, na primjer, za donji dio sliva rijeke Ob, čije su vode, koje teku iz močvarnih područja Zapadnosibirske nizije, izuzetno siromašne otopljenim kisikom. Ponekad se zamora javlja u morima.
Pored nedostatka kiseonika, smrt može biti uzrokovana povećanjem koncentracije toksičnih gasova u vodi - metana, sumporovodika, CO 2 itd., nastalih kao rezultat razgradnje organskih materijala na dnu rezervoara. .
Salt mode. Održavanje ravnoteže vode hidrobionta ima svoje specifičnosti. Ako je za kopnene životinje i biljke najvažnije opskrbiti tijelo vodom u uvjetima njenog manjka, onda za hidrobionte nije manje važno održavati određenu količinu vode u tijelu kada je u okolini ima u višku. Prekomjerna količina vode u stanicama dovodi do promjene njihovog osmotskog tlaka i narušavanja najvažnijih vitalnih funkcija.
Većina vodenih životinja poikilosmotički: osmotski pritisak u njihovom tijelu zavisi od saliniteta okolne vode. Stoga je za vodene organizme glavni način održavanja ravnoteže soli izbjegavanje staništa s neodgovarajućim salinitetom. Slatkovodni oblici ne mogu postojati u morima, morski oblici ne mogu tolerisati desalinizaciju. Ako je salinitet vode podložan promjenama, životinje se kreću u potrazi za povoljnim okruženjem. Na primjer, prilikom desalinacije površinskih slojeva mora nakon obilnih kiša, radiolarije, morski rakovi Calanus i drugi spuštaju se do dubine od 100 m. U homoiosmotički vrste, održavajući konstantan osmotski pritisak u tijelu, bez obzira na koncentraciju soli u vodi.
At slatkovodne vrste tjelesni sokovi su hipertonični u odnosu na okolnu vodu. Oni su u opasnosti da budu prezaliveni osim ako se njihov unos ne spriječi ili ako se višak vode ne ukloni iz tijela. Kod protozoa se to postiže radom vakuola za izlučivanje, kod višećelijskih organizama uklanjanjem vode kroz sistem za izlučivanje. Neke cilijate svakih 2-2,5 minuta ispuštaju količinu vode jednaku volumenu tijela. Ćelija troši mnogo energije na “ispumpavanje” viška vode. S povećanjem slanosti, rad vakuola se usporava. Dakle, u cipelama Paramecium, pri slanosti vode od 2,5% o, vakuola pulsira sa intervalom od 9 s, na 5% o - 18 s, na 7,5% o - 25 s. Pri koncentraciji soli od 17,5% o, vakuola prestaje da radi, jer nestaje razlika u osmotskom pritisku između ćelije i spoljašnje sredine.
Ako je voda hipertonična u odnosu na tjelesne tekućine hidrobionta, prijeti im dehidracija kao rezultat osmotskih gubitaka. Zaštita od dehidracije postiže se povećanjem koncentracije soli iu tijelu hidrobionta. Dehidraciju sprečavaju vodonepropusni omotači homoiosmotskih organizama - sisara, riba, viših rakova, vodenih insekata i njihovih ličinki.
Mnoge poikilosmotske vrste prelaze u neaktivno stanje - anabiozu kao rezultat nedostatka vode u tijelu sa povećanjem saliniteta. Ovo je karakteristično za vrste koje žive u bazenima morske vode iu priobalju: rotiferi, bičaci, trepavice, neki rakovi, crnomorski poliheti Nereis divesicolor itd. Hibernacija soli- sredstvo za preživljavanje nepovoljnih perioda u uslovima promenljivog saliniteta vode.
Zaista euryhaline Nema toliko vrsta koje mogu živjeti u aktivnom stanju iu slatkoj i u slanoj vodi među vodenim stanovnicima. To su uglavnom vrste koje naseljavaju riječna ušća, estuarije i druga bočata vodna tijela.
Temperaturni režim vodena tijela su stabilnija nego na kopnu. To je zbog fizičkih svojstava vode, prvenstveno visokih specifična toplota, zahvaljujući kojem primanje ili oslobađanje značajne količine topline ne uzrokuje preoštre promjene temperature. Isparavanje vode sa površine vodnih tijela, koje troši oko 2263,8 J/g, sprječava pregrijavanje donjih slojeva, a stvaranje leda, koji oslobađa toplinu fuzije (333,48 J/g), usporava njihovo hlađenje.
Amplituda godišnjih temperaturnih fluktuacija u gornjim slojevima okeana nije veća od 10-15 °C, u kontinentalnim vodama - 30-35 °C. Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama prosječna godišnja temperatura površinskih slojeva je + (26-27) ° C, u polarnim vodama - oko 0 ° C i niže. U toplim podzemnim izvorima temperatura vode može se približiti +100 ° C, a u podvodnim gejzirima na visokog pritiska Temperatura zabilježena na dnu okeana je +380 °C.
Dakle, u rezervoarima postoji prilično značajna raznolikost temperaturnih uslova. Između gornjih slojeva vode sa izraženim sezonskim temperaturnim kolebanjima u njima i nižih, gdje je termički režim konstantan, nalazi se zona temperaturnog skoka, odnosno termokline. Termoklina je izraženija u toplim morima, gdje je temperaturna razlika između vanjskih i dubokih voda veća.
Zbog održivije temperaturni režim vode među vodenim organizmima u mnogo većoj mjeri nego među stanovništvom kopna, stenotermija je uobičajena. Euritermalne vrste nalaze se uglavnom u plitkim kontinentalnim vodnim tijelima i u priobalju mora visokog i umjerenim geografskim širinama, gdje su dnevne i sezonske fluktuacije temperature značajne.
Lagani način rada. U vodi ima mnogo manje svjetlosti nego u zraku. Dio zraka koji upadaju na površinu rezervoara odbija se u zrak. Odraz je jači što je Sunce niže, pa je dan pod vodom kraći nego na kopnu. Na primjer, ljetni dan u blizini ostrva Madeira na dubini od 30 m - 5 sati, a na dubini od 40 m - samo 15 minuta. Brzo smanjenje količine svjetlosti s dubinom nastaje zbog njene apsorpcije vodom. Zraci različitih talasnih dužina apsorbuju se različito: crvene nestaju blizu površine, dok plavo-zelene prodiru mnogo dublje. Sve dublji sumrak u okeanu je prvo zelen, zatim plavi, plavi i plavo-ljubičasti, da bi konačno ustupio mjesto trajnoj tami. U skladu s tim, zelene, smeđe i crvene alge zamjenjuju jedna drugu dubinom, specijalizirane za hvatanje svjetlosti različitih valnih dužina.
Boja životinja se mijenja sa dubinom na isti način. Najsjajnije i najraznovrsnije su obojeni stanovnici primorskih i sublitoralnih zona. Mnogi duboko usađeni organizmi, poput pećinskih, nemaju pigmente. U zoni sumraka rasprostranjena je crvena boja koja je komplementarna plavo-ljubičastom svjetlu na ovim dubinama. Dodatne zrake boja tijelo najpotpunije apsorbira. To omogućava životinjama da se sakriju od neprijatelja, jer se njihova crvena boja u plavo-ljubičastim zracima vizualno percipira kao crna. Crvena boja je tipična za životinje zone sumraka kao što su brancin, crveni koralji, razni rakovi itd.
Kod nekih vrsta koje žive blizu površine vodenih tijela, oči su podijeljene na dva dijela s različitom sposobnošću prelamanja zraka. Jedna polovina oka vidi u vazduhu, druga polovina u vodi. Ova „četvorooka” je karakteristična za kovitlačke bube, američku ribu Anableps tetraphthalmus, jednu od tropskih vrsta blennia Dialommus fuscus. Ova riba sjedi u udubljenjima za vrijeme oseke, izlažući dio svoje glave vodi (vidi sliku 26).
Apsorpcija svjetlosti je jača, što je manja prozirnost vode, što ovisi o broju čestica suspendiranih u njoj.
Transparentnost karakterizira najveća dubina na kojoj je još uvijek vidljiv posebno spušten bijeli disk promjera oko 20 cm (Secchi disk). Većina čiste vode- u Sargaškom moru: disk je vidljiv do dubine od 66,5 m. pacifik Secchi disk je vidljiv do 59 m, u Indijskom - do 50, u plitkim morima - do 5-15 m. Prozirnost rijeka je u prosjeku 1-1,5 m, a u najmuljevitijim rijekama, za na primjer, u centralnoj Aziji Amu Darya i Syr Darya, samo nekoliko centimetara. Granica zone fotosinteze se stoga uvelike razlikuje u različitim vodnim tijelima. U većini čiste vode eufotičan zona, ili zona fotosinteze, proteže se do dubine od najviše 200 m, sumrak ili disfotični, zona zauzima dubine do 1000-1500 m, a dublje, u afoticno zona, sunčeva svjetlost uopće ne prodire.
Količina svjetlosti u gornjim slojevima vodenih tijela uvelike varira u zavisnosti od geografske širine područja i doba godine. Duge polarne noći uvelike ograničavaju vrijeme dostupno za fotosintezu u arktičkim i antarktičkim basenima, a ledeni pokrivač otežava svjetlosti da dopre do svih ledenih vodenih tijela zimi.
U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. Zove se sjaj živog organizma bioluminiscencija. Svjetleće vrste nalaze se u gotovo svim klasama vodenih životinja od protozoa do riba, kao i među bakterijama, nižim biljkama i gljivama. Čini se da se bioluminiscencija mnogo puta pojavila u različite grupe u različitim fazama evolucije.
Hemija bioluminiscencije je sada prilično dobro shvaćena. Reakcije koje se koriste za stvaranje svjetlosti su različite. Ali u svim slučajevima radi se o oksidaciji kompleksa organska jedinjenja (luciferini) korištenjem proteinskih katalizatora (luciferaza). Luciferini i luciferaze imaju različite strukture u različitim organizmima. Tokom reakcije, višak energije pobuđenog molekula luciferina oslobađa se u obliku svjetlosnih kvanta. Živi organizmi emituju svjetlost u impulsima, obično kao odgovor na podražaje koji dolaze iz vanjskog okruženja.
Sjaj možda neće igrati posebno ekološku ulogu u životu vrste, ali da bude nusproizvod vitalne aktivnosti ćelija, kao, na primer, kod bakterija ili nižih biljaka. Ekološki značaj dobija samo kod životinja sa dovoljno razvijenim nervnim sistemom i organima vida. Kod mnogih vrsta, svijetleći organi postaju vrlo složena struktura sa sistemom reflektora i sočiva koji pojačavaju zračenje (slika 40). Brojne ribe i glavonošci, nesposobni da generišu svjetlost, koriste simbiotske bakterije koje se razmnožavaju u posebnim organima ovih životinja.
Rice. 40. Svjetleći organi vodenih životinja (prema S. A. Zernovu, 1949):
1 - dubokomorski udičar sa baterijskom lampom preko nazubljenih usta;
2 - distribucija svetlećih organa u ribama ove porodice. Mystophidae;
3 - svjetleći organ ribe Argyropelecus affinis:
a - pigment, b - reflektor, c - svjetlosno tijelo, d - sočivo
Bioluminiscencija ima uglavnom signalnu vrijednost u životu životinja. Svetlosni signali se mogu koristiti za orijentaciju u jatu, privlačenje jedinki suprotnog pola, namamljivanje žrtava, za maskiranje ili odvraćanje pažnje. Bljesak svjetlosti može biti odbrana od predatora, zaslijepiti ga ili dezorijentirati. Na primjer, dubokomorska sipa, bježeći od neprijatelja, oslobađaju oblak svjetleće tajne, dok vrste koje žive u osvijetljenim vodama za tu svrhu koriste tamnu tekućinu. Kod nekih donjih crva - poliheta - svijetleći organi se razvijaju do perioda sazrijevanja reproduktivnih proizvoda, a ženke blistaju jače, a oči su bolje razvijene kod mužjaka. Kod grabežljivih dubokomorskih riba iz reda udičare, prvi zrak leđne peraje je pomaknut u gornju čeljust i pretvoren u savitljiv "štap" koji na kraju nosi "mamac" nalik crvu - žlijezdu ispunjenu sluzom. sa sjajnim bakterijama. Regulirajući dotok krvi u žlijezdu, a time i opskrbu bakterije kisikom, riba može proizvoljno izazvati sjaj "mamca", oponašajući pokrete crva i mameći plijen.
savezna agencija ribarstvo
FSEI VPO Kamčatski državni tehnički univerzitet
Katedra za ekologiju i upravljanje prirodom
disciplina ekologija
Sažetak na temu
“Vodena sredina života i prilagođavanje organizama na nju”
Izvršeno Provjereno
Grupa 11PZhb student vanredni profesor
Sazonov P.A. Stupnikova N.A.
Petropavlovsk-Kamčatski
Uvod……………………………………………….3
Opće karakteristike………………………………3- 4
Ekološke zone okeana………….4
Glavna svojstva vodenog okoliša………………….5
· Gustina……………………………………………….5- 6
Režim rada kisika…………………………6-7
Režim soli……………………………….7-8
Temperaturni uslovi…………………………………8
Lagani način rada…………………………………………..8- 9
Specifične adaptacije vodenih organizama………..10-11
Osobine adaptacije biljaka na vodenu sredinu………11-12
Osobine adaptacije životinja na vodenu sredinu……..12-14
Reference…………………………………………15
Uvod
Na našoj planeti, živi organizmi su savladali četiri glavna okruženja
stanište. Vodena sredina bila je prva u kojoj su nastali i
život se širio. Tek tada su organizmi preuzeli vlast
zemlja-vazduh, stvorili i naselili tlo i sami su postali četvrti
specifično životno okruženje.
Voda kao stanište ima niz specifičnih svojstava, kao npr
visoka gustina, jaki padovi pritiska, nizak sadržaj
kiseonik, snažna apsorpcija sunčeve svetlosti. Osim toga, rezervoari i
njihovi pojedinačni dijelovi razlikuju se po režimu soli, brzina struja,
takođe svojstva tla, način razgradnje organskih ostataka itd.
Stoga, uz adaptacije na opšta svojstva njeno vodeno okruženje
stanovnici također moraju biti prilagođeni raznim privatnim
uslovima.
Svi stanovnici vodenog okoliša dobili su zajedničko ime u ekologiji
hidrobiontima.
Hidrobionti naseljavaju Svjetski okean, kontinentalne vode i
Podzemne vode.
opšte karakteristike
Hidrosfera kao vodena sredina života zauzima oko 71% površine i 1/800 zapremine zemaljske kugle. Glavna količina vode, više od 94%, koncentrirana je u morima i okeanima. U slatkim vodama rijeka i jezera količina vode ne prelazi 0,016% ukupne zapremine slatke vode.
U okeanu sa svojim sastavnim morima prvenstveno se razlikuju dvije ekološke regije: vodeni stupac - pelagijalni i dno - bental. Ovisno o dubini, bental se dijeli na sublitoralnu zonu - područje glatkog smanjenja kopna do dubine od 200 m, batijal - područje strme padine i abisalnu zonu - dno okeana. sa prosječnom dubinom od 3-6 km. Dublje bentalne regije koje odgovaraju depresijama okeanskog dna (6-10 km) nazivaju se ultra-abisalima. Rub obale, poplavljen za vrijeme plime, naziva se litoral. Dio obale iznad nivoa plime i oseke, navlažen pljuskom valova, naziva se superlitoral.
Otvorene vode okeana također su podijeljene na vertikalne zone koje odgovaraju bentalnim zonama: epipeligijalne, batipeligijalne, abisopegijalne.
U vodenoj sredini živi oko 150.000 životinjskih vrsta ili oko 7% njihovog ukupnog broja i 10.000 biljnih vrsta (8%).
Udio rijeka, jezera i močvara, kao što je ranije navedeno, je beznačajan u odnosu na mora i okeane. Međutim, oni stvaraju zalihe svježe vode neophodne za biljke, životinje i ljude.
karakteristična karakteristika vodenog okoliša je njegova mobilnost, posebno u tekućim, brzim potocima i rijekama. U morima i okeanima uočavaju se oseke i oseke, moćne struje, oluje. U jezerima se voda kreće pod uticajem temperature i vjetra.
Ekološke zone Svjetskog okeana
U bilo kojem rezervoaru, zone se mogu razlikovati prema uvjetima. U okeanu
zajedno s morima koja su u njemu uključena, razlikuju, prije svega, dva
ekološka područja: pelagijalni - vodeni stupac i bental -
Ovisno o dubini, bental se dijeli na sublitoralnu zonu - područje postupnog smanjenja kopna do dubine
oko 200 m, batijal - područje strme padine i ponora
zona - okeansko korito sa prosječnom dubinom od 3-6 km. Čak više
duboka područja bentala, koja odgovaraju depresijama okeanskog dna,
naziva ultrabental. Rub obale, poplavljen tokom plime,
zvano primorje. Dio obale iznad nivoa plime, vlažan
sprej se naziva supralitoral.
Prirodno je da, na primjer, stanovnici sublitorala žive u uslovima
relativno nizak pritisak, dnevna sunčeva svetlost, često
značajne promjene temperature. stanovnika
ponorske i ultra-abisalne dubine postoje u tami, sa
konstantna temperatura i pritisak od nekoliko stotina, a ponekad i oko
hiljade atmosfera. Dakle, samo jedna indikacija koja zona
bentali je naseljen jednom ili drugom vrstom organizama, već govori o tome kako
mora imati opšta ekološka svojstva.
Čitava populacija okeanskog dna naziva se bentos. organizmi,
oni koji žive u vodenom stupcu, ili pelagijali, pripadaju pelagosima.
Pelagijal je također podijeljen na vertikalne zone koje odgovaraju dubini
Bentalne zone: epipelagijalne, batipelagijalne, abisopelagijalne. Niže
granica epipelagične zone (ne više od 200 m) određena je prodorom
dovoljno sunčeve svetlosti za fotosintezu. Zeleni
biljke dublje od ovih zona ne mogu postojati. U sumrak
batijalne i mračne ambisalne dubine naseljavaju samo
mikroorganizme i životinje. Razlikuju se različite ekološke zone u
sve druge vrste vodnih tijela: jezera, močvare, bare, rijeke itd.
Raznolikost vodenih organizama koji su razvili sva ova staništa je velika
Osnovna svojstva vodene sredine
1. Gustina vode
je faktor koji određuje uslove za kretanje vodenih organizama i
pritisak na različitim dubinama. Za destilovanu vodu, gustina je
1 g/cm 3 na +4 0 C. Gustina prirodnih voda koje sadrže otopljene
soli, možda i više, do 1,35 g/cm 3. Pritisak raste sa
otprilike 1 atmosfera dubine na svakih 10 m.
Zbog oštrog gradijenta pritiska u vodnim tijelima, hidrobiontima općenito
mnogo euribatniji u odnosu na kopnene organizme.
Neke vrste, raspoređene na različitim dubinama, tolerišu
pritisak od nekoliko do stotina atmosfera.
Međutim, mnogi stanovnici mora i okeana su relativno od zida do zida i
ograničeno na određene dubine. Stenobatnost je obično karakteristična
plitkovodne i dubokovodne vrste.
Gustina vode omogućava oslanjanje na nju, što
posebno važno za neskeletne oblike. Podrška okoline služi kao uslov
koji lebde u vodi, a mnogi vodeni organizmi su prilagođeni upravo tome
stil života. Suspendirani, plutajući u vodi organizmi se kombiniraju u specijalne
ekološka grupa hidrobionta planktona.
Plankton se sastoji od jednoćelijskih algi, protozoa, meduza,
sifonofori, ctenofori, krilati i kobičasti mekušci, razni
mali rakovi, ličinke pridnenih životinja, kavijar i mladice riba i mnoge
ostalo. Planktonski organizmi imaju mnogo sličnih adaptacija,
povećanje njihove plovnosti i sprečavanje taloženja na dno. Za takve
adaptacije obuhvataju: 1) opšte povećanje površine tela za
zbog smanjenja veličine, spljoštenja, izduženja, razvoja
brojne izrasline i čekinje, što povećava trenje o vodu; 2)
smanjenje gustoće zbog smanjenja skeleta, nakupljanja u tijelu
masti, mehurići gasa itd.
Fitoplankton jednoćelijske alge pasivno lebdi u vodi,
većina planktonskih životinja je sposobna za aktivno plivanje, ali
u ograničenim granicama. Planktonski organizmi ne mogu savladati
struje i prenose ih na velike udaljenosti. mnoge vrste
zooplankton je, međutim, sposoban za vertikalne migracije u debljini
vode na desetine i stotine metara, kako zbog aktivnog kretanja, tako i zbog
i regulacijom uzgona njegovog tijela. posebna sorta
plankton je ekološka grupa stanovnika neustona
površinski film vode na granici sa vazduhom.
Gustoća i viskoznost vode uvelike utječu na mogućnost djelovanja
plivanje. Životinje sposobne za brzo plivanje i savladavanje sile
struje su spojene u ekološku grupu nektona. Predstavnici
nekton ribe, lignje, delfini. Brzo kretanje u vodenom stupcu
moguće samo uz aerodinamičan oblik tijela i visoko razvijen
mišiće. Oblik torpeda je dobro razvijen
plivača, bez obzira na njihovu sistematsku pripadnost i način rada
kretanje u vodi: reaktivno, zbog savijanja tijela, korištenje
udovi.
2. Režim rada kisika
Koeficijent difuzije kiseonika u vodi je oko 320 hiljada puta manji,
nego u vazduhu, a njegov ukupan sadržaj ne prelazi 10 ml u 1 litru
vode, to je 21 puta manje nego u atmosferi. Dakle, uslovi disanja
hidrobionti su mnogo komplikovaniji. Kiseonik ulazi u vodu na
uglavnom zbog fotosintetske aktivnosti algi i difuzije
iz vazduha. Stoga su gornje soli vodenog stupca obično bogatije
kiseonika od nižih. Sa povećanjem temperature i saliniteta vode
smanjuje se njegova koncentracija kisika. U slojevima gusto naseljenim
bakterija i životinja, može se stvoriti ozbiljan nedostatak kisika
zbog povećane potrošnje.
Među vodenim stanovnicima postoje mnoge vrste koje mogu tolerirati široko
odsutnost (eurioksibionti). Istovremeno, brojne vrste su stenoksibionti
mogu postojati samo ako je zasićenost vodom dovoljno visoka
kiseonik. Mnoge vrste su sposobne, uz nedostatak kiseonika, da upadnu
neaktivno stanje anoksibioze i samim tim iskustvo
loš period.
Disanje hidrobionata vrši se ili preko površine tijela,
ili kroz specijalizovane organe škrge, pluća, dušnik.
U ovom slučaju, poklopci mogu poslužiti kao dodatni respiratorni organ. Ako a
razmjena gasova se odvija kroz integumente tijela, vrlo su tanke. Breath
također olakšano povećanjem površine. Ovo se postiže tokom
evolucija vrsta stvaranjem raznih izraslina, spljoštenja,
elongacija, opće smanjenje veličine tijela. Neke vrste
nedostatak kisika aktivno mijenja veličinu respiratorne površine.
Mnoge sjedeće i neaktivne životinje obnavljaju vodu oko sebe,
bilo stvaranjem njegove usmjerene struje, bilo oscilatornim pokretima
pomaže da se to pomiješa.
Neke vrste imaju kombinaciju vode i zraka
disanje. Sekundarne vodene životinje obično zadržavaju atmosfersko disanje
kao energetski povoljniji i stoga su potrebni kontakti sa
vazdušno okruženje.
Nedostatak kiseonika u vodi ponekad dovodi do katastrofe
na fenomene smrti, praćene smrću mnogih vodenih organizama.
Zimska smrzavanja često su uzrokovana stvaranjem na površini vodenih tijela
led i prestanak kontakta sa vazduhom; ljetni porast temperature
vode i posljedično smanjenje topljivosti kisika. Zamora
češće se javljaju češće se javljaju u barama, jezerima, rijekama. Ređe se smrzava
odvijaju u morima. Pored nedostatka kiseonika, može doći do smrti
uzrokovano povećanjem koncentracije otrovnih plinova metana u vodi,
sumporovodik i drugi koji nastaju razgradnjom
organskih materijala na dnu vodenih tijela.
3. Režim soli
Održavanje ravnoteže vode hidrobionta ima svoje specifičnosti. Ako a
za kopnene životinje i biljke najvažnije je osigurati tijelo
vode u uslovima njenog nedostatka, onda za hidrobiont nije ništa manje važno
održavanje određene količine vode u tijelu s njenim viškom
okruženje. Previše vode u ćelijama dovodi do
promjene osmotskog tlaka u njima i poremećaj najvažnijih vitalnih
Većina vodenog svijeta je poikilosmotska: osmotski pritisak
u njihovom tijelu zavisi od saliniteta okolne vode. Stoga, za
hidrobiontima je glavni način održavanja ravnoteže soli
izbjegavati staništa sa neodgovarajućim salinitetom. slatkovodne forme
ne mogu postojati u morima, morska ne tolerišu desalinizaciju. Ako a
salinitet je podložan promjenama, životinje se kreću u potrazi za
povoljno okruženje. Kičmenjaci, viši rakovi, insekti i njihovi
larve koje žive u vodi su homoiosmotske vrste,
održavanje konstantnog osmotskog pritiska u organizmu, bez obzira na
koncentracija soli u vodi.
Kod slatkovodnih vrsta tjelesni sokovi su hipertonični u odnosu na
okruženje. Prijeti im pretjerano zalijevanje, ako ne
ometaju ili ne uklanjaju višak vode iz tijela. At
u najjednostavnijem, to se postiže radom vakuola za izlučivanje, u
višećelijskih organizama uklanjanjem vode kroz sistem za izlučivanje. Neki
trepavice svakih 2-2,5 minuta luče količinu vode jednaku zapremini
tijelo. Ćelija troši mnogo na "ispumpavanje" viška vode.
energije. S povećanjem slanosti, rad vakuola se usporava.
Ako je voda hipertonična u odnosu na telesne sokove hidrobionta, oni
prijeti dehidracijom kao rezultatom osmotskih gubitaka. Odbrana od
dehidracija se postiže povećanjem koncentracije soli iu tijelu
hidrobiontima. Dehidracija je spriječena nepropusnim za vodu
pokrivači homoiosmatskih organizama sisara, riba, viših rakova,
vodenih insekata i njihovih ličinki. Mnoge poikilosmotske vrste
preći u neaktivno stanje anabioze kao rezultat nedostatka vode
u tijelu sa povećanjem saliniteta. Ovo je karakteristično za vrste koje žive u
lokve morske vode i na priobalju: rotiferi, flagelati, cilijati,
neki rakovi, itd. Hibernacija soli je sredstvo za preživljavanje
nepovoljni periodi u uslovima promenljivog saliniteta vode.
Prave eurihaline vrste sposobne živjeti u aktivnom stanju
i u slatkoj i slanoj vodi, među vodenim stanovnicima, nije tako
puno. To su uglavnom vrste koje naseljavaju riječna ušća, estuarije i drugo
bočata vodena tijela.
4. Temperaturni režim rezervoara
stabilniji nego na kopnu. To ima veze sa fizičkim svojstvima.
vode, posebno visokog specifičnog toplotnog kapaciteta, zbog čega
primanje ili oslobađanje značajne količine topline ne uzrokuje
previše nagle promjene temperature. Amplituda godišnjih fluktuacija
temperatura u gornjim slojevima okeana nije veća od 10-15 0 C, in
kontinentalna vodna tijela 30-35 0 C. Duboki slojevi vode se razlikuju
postojanost temperature. U ekvatorijalnim vodama prosječna godišnja
temperatura površinskih slojeva +26...+27 0 C, u polarnim slojevima oko 0 0 C
i ispod. Dakle, u rezervoarima postoji prilično značajan
raznovrsnost temperaturnih uslova. između gornjih slojeva vode
izražene u njima sezonske fluktuacije temperature i niže, gdje
termički režim je konstantan, postoji zona temperaturnog skoka, ili
termoklina. Termoklina je izraženija u toplim morima, gdje
temperaturna razlika između vanjskih i dubokih voda.
Zbog stabilnijeg temperaturnog režima vode među
hidrobiontima u mnogo većoj meri nego među stanovništvom zemlje,
stenotermija je uobičajena. Uglavnom se nalaze euritermne vrste
u plitkim kontinentalnim vodnim tijelima iu priobalju mora visokog i
umjerene geografske širine, gdje su dnevne i sezonske fluktuacije značajne
temperatura.
5. Svjetlosni režim rezervoara
U vodi ima mnogo manje svjetlosti nego u zraku. Dio pada
Površina rezervoara zraka reflektuje se u vazduh. Teme refleksije
jači što je položaj Sunca niži, pa je dan pod vodom kraći od
na zemlji. Brzo smanjenje količine svjetlosti s dubinom je posljedica
apsorbujući ga vodom. Zraci različitih talasnih dužina se apsorbuju
nejednako: crvene nestaju već blizu površine, dok
plavo-zeleni prodiru mnogo dublje. Sve dublji sumrak
prvo zelena, zatim plava, plava i plavo-ljubičasta,
konačno ustupajući mjesto trajnoj tami. U skladu s tim zamjenjuju jedni druge.
sa dubinski zelenim, smeđim i crvenim algama specijaliziranim za
hvatanje svetlosti različitih talasnih dužina. Boja životinja se mijenja sa dubinom na isti način.
Stanovnici primorja i
subplimne zone. Mnogi duboki organizmi, poput pećinskih, nemaju
imaju pigmente. Crvena je rasprostranjena u zoni sumraka.
boja koja je komplementarna plavo-ljubičastom svjetlu
ove dubine. Najpotpunije se apsorbuju zraci komplementarnih boja
tijelo. Ovo omogućava životinjama da se sakriju od neprijatelja, kao što su njihovi crveni
plavo-ljubičasto svjetlo se vizualno percipira kao crno.
Apsorpcija svjetlosti je jača, što je manja prozirnost vode koja
zavisi od količine čestica suspendovanih u njemu. Transparentnost
karakterizira najveća dubina na kojoj je još uvijek namjerno vidljiva
silazni bijeli disk prečnika oko 20 cm (Secchi disk).
Specifične adaptacije hidrobionta
Načini orijentacije životinja u vodenoj sredini
Život u stalnom sumraku ili tami ozbiljno ograničava
mogućnosti vizuelne orijentacije hidrobionta. Zbog posta
slabljenje svjetlosnih zraka u vodi, čak i kod vlasnika dobro razvijenih
organi vida se uz njihovu pomoć vode samo na blisku udaljenost.
Zvuk putuje brže u vodi nego u vazduhu. Fokusiraj se
Zvuk je općenito bolje razvijen u hidrobiontima nego vizualni. Brojne vrste
prima čak i vibracije vrlo niske frekvencije (infrazvuke),
nastaje zbog promjene ritma valova i spušta se unaprijed
prije oluje iz površinskih slojeva u dublje. Mnogi
stanovnici vodenih tijela, sisari, ribe, mekušci, sami rakovi
emituju zvukove. Rakovi to rade trljanjem jedan o drugog.
različiti dijelovi tijela; riba uz pomoć plivačke bešike, ždrijela
zubi, čeljusti, zrake prsnih peraja i na druge načine. Zvuk
signalizacija se najčešće koristi za intraspecifične odnose
na primjer, za orijentaciju u čoporu, privlačenje pojedinaca suprotnog spola i
posebno razvijena među stanovništvom mutne vode i velikim dubinama koje žive u njima
Brojni hidrobionci traže hranu i navigiraju uz pomoć
eholokacija je percepcija reflektiranih zvučnih valova. Mnogi percipiraju
reflektovane električne impulse, stvarajući pražnjenja prilikom plivanja
različita frekvencija. Poznato je da oko 300 vrsta riba mogu generirati
električnu energiju i koristiti je za orijentaciju i signalizaciju. Red
riba koristi električna polja i za odbranu i napad.
Za orijentaciju u dubinu koristi se percepcija hidrostatskog pritiska. Izvodi se uz pomoć statocista, gasnih komora i
drugim organima.
Najstariji metod, zajednički za sve vodene životinje,
percepcija hemije okoline. Hemoreceptori mnogih hidrobionta imaju
ekstremna osetljivost. U migracijama od hiljadu kilometara,
koje su karakteristične za mnoge vrste riba, uglavnom su orijentirane
mirisima, sa neverovatnom preciznošću pronalaženje mrestilišta ili
Filtracija kao vrsta hrane
Neki vodeni organizmi imaju posebnu prirodu ishrane.
proceđivanje ili taloženje čestica organske materije suspendovanih u vodi
porijekla i brojnih malih organizama. Ovuda
hrana, koja ne zahtijeva velike troškove energije u potrazi za plijenom,
karakteristika lamelarno-škržnih mekušaca, sjedećih bodljikaša,
polihete, mahunarke, ascidije, planktonske rakovi i drugi. Životinje
Filterski hranilice igraju važnu ulogu u biološkom tretmanu vodnih tijela.
Litoralna zona okeana, posebno bogata nakupinama filtera
organizama, djeluje kao efikasan sistem čišćenja.
Specifičnosti adaptacije na život u akumulacijama za isušivanje
Na Zemlji ima mnogo privremenih, plitkih vodenih tijela,
koje nastaju nakon poplava rijeka, jakih kiša, topljenja snijega itd. AT
ovi rezervoari se, uprkos kratkoći svog postojanja, talože
razni hidrobionti. Zajedničke karakteristike stanovnika
Bazeni za sušenje su mogućnost davanja u kratkom vremenu
brojno potomstvo i izdržavaju duge periode bez vode.
U isto vrijeme, predstavnici mnogih vrsta zarivaju se u mulj, pretvarajući se u
stanje smanjene vitalne aktivnosti hipobioze. Mnogo malih vrsta
formiraju ciste otporne na sušu. Drugi prolaze kroz to
nepovoljan period u fazi visokorezistentnih jaja. Neke vrste
isušivanje vodenih tijela imaju jedinstvenu sposobnost isušivanja do
stanje filma, a kada se navlaži, nastaviti rast i razvoj.
Ekološka plastičnost je važan regulator distribucije organizama. Hidrobionti visoke ekološke plastičnosti su široko rasprostranjeni, na primjer, elodea. Suprotan primjer, škampi koji žive u malim rezervoarima sa vrlo slanom vodom, tipični su stenohalinski predstavnik uske ekološke plastičnosti. U odnosu na druge faktore, ima značajnu plastičnost i prilično je česta u tijelima slanih voda.
Ekološka plastičnost zavisi od starosti i faze razvoja organizma. Na primjer, morski gastropod Littorina u odraslom stanju za vrijeme oseke svakodnevno je dugo bez vode, ali njene ličinke vode planktonski način života i ne podnose isušivanje.
Osobine adaptacije biljaka na vodenu sredinu
Vodene biljke imaju značajne razlike od kopnenih biljnih organizama. Dakle, sposobnost vodenih biljaka da apsorbuju vlagu i mineralne soli direktno iz okruženje ogleda se u njihovoj morfološkoj i fiziološkoj organizaciji. Karakteristika vodenih biljaka je slab razvoj provodnog tkiva i korijenskog sistema. korijenski sistem služi uglavnom za pričvršćivanje na podvodni supstrat i ne obavlja funkcije mineralne prehrane i vodoopskrbe, kao u kopnenim biljkama. Ishrana vodenih biljaka se vrši cijelom površinom njihovog tijela. Značajna gustina vode omogućava biljkama da žive u cijeloj svojoj debljini. Niže biljke koje naseljavaju različite slojeve i vode plutajući način života imaju posebne dodatke za to, koji povećavaju njihovu plovnost i omogućavaju im da ostanu u suspenziji. Viši hidrofiti imaju slabo razvijeno mehaničko tkivo. U njihovim listovima, stabljikama, korijenima nalaze se međućelijske šupljine koje nose zrak koje povećavaju lakoću i plovnost organa koji lebde u vodi i lebde na površini, što također doprinosi ispiranju unutrašnjih ćelija vodom sa solima i plinovima otopljenim u njoj. . Hidrofite se odlikuju velikom površinom listova uz malu ukupnu zapreminu biljke, što im omogućava intenzivnu izmjenu plinova uz nedostatak kisika i drugih plinova otopljenih u vodi.
Brojni vodeni organizmi su razvili raznolikost ili heterofiliju. Dakle, u salviniji potopljeni listovi obezbjeđuju mineralnu ishranu, a plutajući organsku ishranu.
Važna karakteristika adaptacije biljaka na život u vodenoj sredini je da su listovi uronjeni u vodu obično vrlo tanki. Često se hlorofil u njima nalazi u ćelijama epiderme, što doprinosi povećanju intenziteta fotosinteze pri slabom svjetlu. Takve anatomske i morfološke karakteristike najjasnije su izražene kod vodenih mahovina, valisnerije i jezerca.
Zaštita od ispiranja ili ispiranja iz stanica mineralnih soli u vodenim biljkama je lučenje sluzi posebnim stanicama i stvaranje endoderme iz stanica debljih stijenki u obliku prstena.
Relativno niska temperatura vodene sredine uzrokuje odumiranje vegetativnih dijelova biljaka potopljenih u vodu nakon formiranja zimskih pupoljaka i zamjene ljetnih tankih donjih listova tvrđim i kraćim zimskim. Niska temperatura voda negativno utječe na generativne organe vodenih biljaka, a njena velika gustina otežava prijenos polena. S tim u vezi, vodene biljke se intenzivno razmnožavaju vegetativnim putem. Većina plutajućih i potopljenih biljaka nose svoje cvjetne stabljike u zrak i razmnožavaju se spolno. Polen se prenosi vjetrom i površinskim strujama. Plodovi i sjemenke koji se formiraju također se raspršuju površinskim strujama. Ova pojava se zove hidrohorija. Hidrohorovi uključuju ne samo vodu, već i mnoge primorske biljke. Njihovi plodovi imaju visoku plovnost, dugo ostaju u vodi i ne gube sposobnost klijanja. Na primjer, plodovi i sjemenke vrha strijele, suska i častuhe nose se vodom. Plodovi mnogih šaša su zatvoreni u posebne zračne vrećice i nose ih vodene struje.
Osobine adaptacije životinja na vodenu sredinu
Kod životinja koje žive u vodenom okruženju, u odnosu na biljke, adaptivne karakteristike su raznovrsnije, uključuju anatomske, morfološke, bihevioralne itd.
Životinje koje žive u vodenom stupcu, prije svega, imaju prilagodbe koje povećavaju njihovu plovnost i omogućuju im da se odupru kretanju vode, strujama. Ovi organizmi razvijaju adaptacije koje ih sprečavaju da se uzdignu u vodeni stupac ili smanjuju njihovu uzgonu, što im omogućava da ostanu na dnu, uključujući i vode s brzim protokom.
Kod malih oblika koji žive u vodenom stupcu dolazi do smanjenja skeletnih formacija. Dakle, kod protozoa (radiolaria), školjke su porozne, kremene igle skeleta su iznutra šuplje. Specifična gustoća ctenofora i meduza se smanjuje zbog prisustva vode u tkivima. Akumulacija kapljica masti u tijelu doprinosi povećanju uzgona. Uočene su velike akumulacije masti kod nekih rakova, riba i kitova. Specifična težina tijela je smanjena i time se povećava uzgona plivačke bešike, ispunjen gasom, koji imaju mnoge ribe. Sifonofori imaju snažne vazdušne šupljine.
Za životinje koje pasivno plutaju u vodenom stupcu karakteristično je ne samo smanjenje mase, već i povećanje specifične površine tijela. To je zbog činjenice da što je veća viskoznost medija i što je veća specifična površina tijela organizma, to sporije tone u vodu. Kod životinja je tijelo spljošteno, na njemu se formiraju šiljci, izrasline, dodaci, na primjer, u flagelama, radiolarijama.
Velika grupa životinja koje žive u slatkoj vodi koristi površinsku napetost vode prilikom kretanja. Po površini vode slobodno trče vodene bube, vrtložne bube itd. Zglavkonožac koji dodirne vodu krajevima privjesaka prekrivenim vodoodbojnim dlačicama uzrokuje deformaciju svoje površine uz formiranje konkavnog meniskusa. Kada je sila dizanja usmjerena prema gore veća od mase životinje, potonja će se zadržati na vodi zbog površinske napetosti.
Dakle, život na površini vode je moguć za relativno male životinje, budući da masa raste s veličinom kocke, a površinska napetost raste kao linearna vrijednost.
Aktivno plivanje kod životinja se izvodi uz pomoć cilija, bičaka, savijanja tijela, na mlazni način zbog energije izbačenog vodenog mlaza. Mlazni način kretanja dostigao je najveće savršenstvo kod glavonožaca.
Velike životinje često imaju specijalizirane udove (peraje, peraje), tijelo im je aerodinamično i prekriveno sluzom.
Samo u vodenom okruženju su nepokretne životinje koje vode vezan način života. To su kao što su hidroidi i koralni polipi, ljiljani, školjke itd. Odlikuju se osebujnim oblikom tijela, blagom plovnošću (gustina tijela više gustine voda) i specijalni uređaji za pričvršćivanje na podlogu.
Vodene životinje su uglavnom poikilotermne. U homoiotermama (kitovi, peronošci) formira se značajan sloj potkožna mast, koji obavlja funkciju toplinske izolacije.
Dubokomorske životinje odlikuju se specifičnim organizacijskim karakteristikama: nestanak ili slab razvoj vapnenačkog skeleta, povećanje veličine tijela, često smanjenje organa vida, povećanje razvoja taktilnih receptora itd.
Osmotski pritisak i jonsko stanje rastvora u organizmu životinja obezbeđuju složeni mehanizmi metabolizma vode i soli. Najčešći način održavanja konstantnog osmotskog tlaka je redovito uklanjanje vode koja dolazi uz pomoć pulsirajućih vakuola i organa za izlučivanje. Dakle, slatkovodne ribe napornim radom uklanjaju višak vode. sistem za izlučivanje, a soli se apsorbiraju kroz škržne niti. Morske ribe su prisiljene nadopunjavati zalihe vode i stoga piti morska voda, a višak soli koji dolazi s vodom se izlučuje iz tijela kroz škržne niti.
Brojni vodeni organizmi imaju posebnu prirodu ishrane - to je prosijavanje ili taloženje čestica organskog porijekla suspendiranih u vodi, brojnih malih organizama. Ovaj način ishrane ne zahtijeva puno energije za traženje plijena i tipičan je za mekušce laminaste, bodljikaše, ascidije, planktonske rakove itd. Životinje koje se hrane filterom igraju važnu ulogu u biološkom pročišćavanju vodenih tijela.
Zbog brzog slabljenja svjetlosnih zraka u vodi, život u stalnom sumraku ili mraku uvelike ograničava mogućnosti vizualne orijentacije vodenih organizama. Zvuk putuje brže u vodi nego u zraku, a hidrobionti imaju bolju zvučnu orijentaciju od vizualne. Odvojeni tipovi pokupiti ultrazvuk. Zvučna signalizacija najviše služi za intraspecifične odnose: orijentaciju u jatu, privlačenje jedinki suprotnog spola itd. Kitovi, na primjer, traže hranu i navigiraju koristeći eholokaciju - percepciju reflektiranih zvučnih valova. Princip lokatora delfina je da emituje zvučne talase koji se šire ispred životinje koja pliva. Nailazeći na prepreku, kao što je riba, zvučni valovi se reflektiraju i vraćaju do dupina, koji čuje odjek koji se pojavljuje i tako detektira objekt koji uzrokuje reflektiranje zvuka.
Poznato je da oko 300 vrsta riba mogu proizvesti električnu energiju i koristiti je za orijentaciju i signalizaciju. Određeni broj riba (električni zrak, električna jegulja) koristi električna polja za odbranu i napad.
Vodeni organizmi karakterističan je drevni način orijentacije - percepcija hemije okoline. Hemoreceptori mnogih vodenih organizama (losos, jegulja) su izuzetno osjetljivi. U hiljadama kilometara migracije, sa neverovatnom preciznošću pronalaze mrijest i hranilište.
Bibliografija
1. Akimova T.A. Ekologija / T.A. Akimova, V.V. Haskin M.: UNITI, 1998
2. Odum Yu. Opća ekologija / Yu. Odum M.: Mir. 1986
3. Stepanovskikh A.S. Ekologija / A.S. Stepanovskikh M.: UNITI - 2001
4. Ekološki enciklopedijski rječnik. M.: "Noosfera", 1999
Karakteristike i karakteristike vodenog staništa, njegovi stanovnici.
Stanište - element svijeta koji živi organizmi koriste za postojanje.
Ima određene uslove i faktore kojima se organizmi koji žive na ovom području moraju prilagoditi.
Postoje 4 vrste:
- zemlja-vazduh
- tlo
- Voda
- Organizam
Prema jednoj teoriji, prvi organizmi su nastali prije 3,7 milijardi godina, prema drugoj - 4,1 milijardu godina. Prvi oblici života pojavili su se u vodi. Površina Zemlje je 71% ispunjena vodom, što je veoma važno za život na planeti u cjelini.
Biljke i životinje ne mogu postojati bez vode. Ovo je nevjerovatna tekućina koja može biti u tri zadržavanja. Voda je dio svega, određeni postotak se nalazi u atmosferi, zemljištu i živim organizmima, mineralima, djeluje vrijeme i klimu.
Ima sposobnost pohranjivanja toplinske energije, zbog čega nema oštrih padova temperature u obalnim područjima.
Karakteristično
Vodeni okoliš ima ograničene resurse svjetlosti i kisika. Količina zraka može se nadoknaditi uglavnom fotosintezom. Indeks kiseonika direktno zavisi od dubine vodenog stuba, jer. svjetlost ne prodire ispod 270 metara. Tamo rastu crvene alge koje upijaju raspršene sunčeve zrake i pretvaraju ih u kisik. Zbog pritiska na različitim dubinama, organizmi mogu živjeti na određenim nivoima.
Stanovnici i životinje
Na to na koja bića žive u vodi uvelike utiču:
- temperatura vode, njena kiselost i gustina;
- mobilnost (oseke i oseke);
- mineralizacija;
- svjetlosni način rada;
- gasni režim (procenat sadržaja kiseonika).
U vodenom okruženju živi veliki broj predstavnika raznih vrsta životinja i biljaka. Sisavci mogu živjeti i na kopnu i u vodi. Od slatkovodnih razlikuju se nilski konj koji vodu koristi za hlađenje, amazonski delfin koji živi u kanalima rijeke Amazone i lamantin koji može živjeti i u slanim i u slatkim vodama.
To morski sisari uključuju kitove, najveće životinje na planeti, polarne medvjede, koji ne provode cijeli život u vodi, već značajan dio; morski lavovi dolazi na obalu radi rekreacije.
Od slatkovodnih vodozemaca mogu se razlikovati različite vrste: tritoni; daždevnjak; žabe; crv, rak, jastog i mnogi drugi. Vodozemci ne žive u slanoj vodi zbog činjenice da njihova jajašca umiru čak iu slabo slanim vodenim tijelima, a vodozemci žive na istom mjestu gdje se razmnožavaju, iako postoje izuzeci od pravila.
Također, žabe ne mogu živjeti u slanoj vodi zbog činjenice da imaju vrlo tanku kožu, a soli crpe vlagu iz vodozemca, uslijed čega umire. Gmizavci naseljavaju i svježe i slana voda. Postoje neke vrste guštera, zmija, krokodila i kornjača koje su se prilagodile ovom okruženju.
fotografija vodenih biljaka
Za ribe je vodeno okruženje njihov dom. Mogu živjeti u bočastoj ili slatkoj vodi. U vodenom okruženju žive mnogi insekti kao što su komarci, vilini konjici, vodoskoci, vodeni pauci i slično.
Ovdje ima i dosta biljaka. U slatkovodnim akumulacijama raste jezerska trska (uz močvarne obale), lokvanj (močvare, bare, rukavci) i kalamus (u plitkoj vodi). U slanoj vodi, uglavnom, rastu alge i morske trave (Posidonia, Eelgrass).
Vodeni organizmi
Osim višećelijskih životinja, u vodi žive i jednostavne jednoćelijske životinje. Plankton ili "lutanje" ne može se kretati samostalno. Zato ga nosi struja i slanih i slatkih voda. Koncept planktona uključuje kako biljke (fitoplankton) koje žive na površini radi sunčeve svjetlosti, tako i životinje (zooplankton) koje žive u cijelom vodenom stupcu. Tu su i amebe, jednoćelijske samotnjake koje žive svuda gdje ima vode.
