Vodeno okruženje stanište

STANIŠTE I NJIHOVE KARAKTERISTIKE

U procesu istorijski razvojživi organizmi su ovladali četiri staništa. Prvi je voda. Život je nastao i razvijao se u vodi mnogo miliona godina. Drugi - zemlja-vazduh - na kopnu iu atmosferi, biljke i životinje su nastale i brzo se prilagodile novim uslovima. Postepeno transformišući gornji sloj zemlje - litosferu, stvorili su treće stanište - tlo, a sami su postali četvrto stanište.

vodeno stanište

Voda pokriva 71% Zemljine površine. Najveći dio vode koncentriran je u morima i okeanima - 94-98%, u polarni led sadrži oko 1,2% vode i vrlo mali udio - manje od 0,5%, u slatkim vodama rijeka, jezera i močvara.

U vodenoj sredini živi oko 150.000 vrsta životinja i 10.000 biljaka, što je samo 7, odnosno 8% ukupan broj vrste zemlje.

U morima-okeanima, kao iu planinama, izražena je vertikalna zonalnost. Pelagijalno - cijeli vodeni stupac - i bentalno - dno se posebno jako razlikuju u ekologiji. Vodeni stub je pelagijalan, vertikalno podijeljen u nekoliko zona: epipeligijalni, batipeligijalni, abisopeligijalni i ultraabisopeligijalni(Sl. 2).

Ovisno o strmini spuštanja i dubini na dnu, razlikuje se i nekoliko zona, kojima odgovaraju naznačene zone pelagijala:

Litoral - rub obale, poplavljen za vrijeme plime.

Supralitoral - dio obale iznad gornje linije plime i oseke, gdje dopiru pljuskovi valova.

Sublitoral - postepeno smanjenje zemljišta na 200m.

Batial - strm pad u kopnu (kontinentalna padina),

Abyssal - glatko spuštanje dna okeanskog dna; dubina obje zone zajedno doseže 3-6 km.

Ultraabyssal - dubokim morskim rovovima od 6 do 10 km.

Ekološke grupe hidrobionata. Najveća raznolikost Topla mora i okeani (40 000 vrsta životinja) na ekvatoru i tropima odlikuju se životom; na sjeveru i jugu flora i fauna mora su iscrpljene stotine puta. Što se tiče distribucije organizama direktno u moru, njihov najveći dio koncentriran je u površinskim slojevima (epipelagijal) iu sublitoralnoj zoni. Ovisno o načinu kretanja i zadržavanja u pojedinim slojevima, morski život se dijeli u tri ekološke grupe: nekton, plankton i bentos.

Nekton (nektos - plutajući) - aktivno se kreću velike životinje koje mogu savladati velike udaljenosti i jake struje: ribe, lignje, peronošci, kitovi. U slatkovodnim tijelima nekton također uključuje vodozemce i mnoge insekte.

Plankton (planktos - lutajući, lebdeći) - skup biljaka (fitoplankton: dijatomeje, zelene i plavo-zelene (samo slatkovodne) alge, biljni flagelati, peridin itd.) i malih životinjskih organizama (zooplankton: mali rakovi, od većih - pteropodi mekušci, meduze, ctenofori, neki crvi), koji žive na različitim dubinama, ali nisu sposobni za aktivno kretanje i otpor strujama. Sastav planktona uključuje i životinjske larve, koje čine posebnu grupu - neuston . Ovo je pasivno plutajuća "privremena" populacija najgornjeg sloja vode, koju predstavljaju razne životinje (dekapodi, školjkaši i kopepodi, bodljikaši, poliheti, ribe, mekušci, itd.) u fazi larve. Larve, rastući, prelaze u donje slojeve pelagela. Iznad neustona se nalazi pleiston - to su organizmi kod kojih gornji dio tijela raste iznad vode, a donji dio raste u vodi (patka - lema, sifonofori itd.). Plankton svira važnu ulogu u trofičkim odnosima biosfere, jer je hrana za mnoge vodene životinje, uključujući i glavnu hranu za kitove usate (Myatcoceti).

Bentos (bentos - dubina) - hidrobiont dna. Zastupljeni uglavnom vezanim ili sporo krećućim životinjama (zoobentos: foraminefori, ribe, spužve, koelenterati, crvi, mekušci, ascidijani itd.), brojniji u plitkim vodama. Biljke (fitobentos: dijatomeje, zelene, smeđe, crvene alge, bakterije) takođe unose bentos u plitku vodu. Na dubini gdje nema svjetla, fitobentos je odsutan. Kameniti delovi dna su najbogatiji fitobentosom.

U jezerima je zoobentos manje bogat i raznolik nego u moru. Formiraju ga protozoe (cilijate, dafnije), pijavice, mekušci, larve insekata, itd. Fitobentos jezera formiraju dijatomeje koje slobodno plivaju, zelene i plavo-zelene alge; smeđe i crvene alge su odsutne.

Velika gustina vodenog okoliša određuje poseban sastav i prirodu promjene faktora koji podržavaju život. Neki od njih su isti kao na kopnu - toplina, svjetlost, drugi su specifični: pritisak vode (s dubinom se povećava za 1 atm na svakih 10 m), sadržaj kisika, sastav soli, kiselost. Hvala za velika gustoća okoline, vrijednosti topline i svjetlosti se mijenjaju mnogo brže s gradijentom visine nego na kopnu.

Termički režim. Vodeni okoliš karakterizira manji unos topline, jer značajan dio se reflektuje, a isto tako značajan dio se troši na isparavanje. U skladu sa dinamikom kopnenih temperatura, temperatura vode ima manje oscilacije u dnevnim i sezonskim temperaturama. Štaviše, vodna tijela značajno izjednačavaju tok temperatura u atmosferi priobalnih područja. U nedostatku ledene školjke, more u hladnoj sezoni djeluje zagrijavajuće na susjedne kopnene površine, ljeti ima učinak hlađenja i hidratacije.

Raspon temperatura vode u Svjetskom okeanu je 38° (od -2 do +36°C), u slatkoj vodi - 26° (od -0,9 do +25°C). Temperatura vode naglo opada sa dubinom. Do 50 m primjećuju se dnevne fluktuacije temperature, do 400 - sezonske, dublje postaje konstantno, pada na + 1-3 ° C. Budući da je temperaturni režim u rezervoarima relativno stabilan, njihove stanovnike karakteriziraju stenotermiju.

U vezi sa različitim stepenima zagrijavanje gornjih i donjih slojeva tokom godine, oseke i oseke, struje, oluje, dolazi do stalnog miješanja slojeva vode. Uloga miješanja vode za vodeni svijet je izuzetno velika, jer. istovremeno se distribucija kiseonika i nutrijenata unutar rezervoara izravnava, obezbeđujući metaboličke procese između organizama i okoline.

U stajaćim vodnim tijelima (jezerima) umjerenim geografskim širinama vertikalno miješanje se odvija u proljeće i jesen, a u tim godišnjim dobima temperatura u cijelom rezervoaru postaje ujednačena, tj. dolazi homotermija. Ljeti i zimi, kao rezultat naglog povećanja zagrijavanja ili hlađenja gornjih slojeva, miješanje vode prestaje. Ovaj fenomen se zove temperaturna dihotomija, a period privremene stagnacije - stagnacija(leto ili zima). Ljeti na površini ostaju lakši topli slojevi koji se nalaze iznad teških hladnih (sl. 3). Zimi, naprotiv, u donjem sloju više toplu vodu, budući da je temperatura direktno ispod leda površinske vode manje od +4°C i zbog fizičkih i hemijskih svojstava vode postaju lakši od vode sa temperaturom iznad +4°C.

U periodima stagnacije jasno se razlikuju tri sloja: gornji (epilimnion) sa najoštrijim sezonskim kolebanjima temperature vode, srednji (metalimnion ili termoklina), u kojem dolazi do oštrog skoka temperature, i pri dnu ( hipolimnion), u kojoj temperatura malo varira tokom godine. U periodima stagnacije dolazi do nedostatka kisika u vodenom stupcu - ljeti u donjem dijelu, a zimi u gornjem dijelu, zbog čega zimi često dolazi do odumiranja ribe.

Lagani način rada. Intenzitet svjetlosti u vodi je znatno oslabljen zbog njenog odbijanja od površine i apsorpcije od same vode. To uvelike utječe na razvoj fotosintetskih biljaka.

Apsorpcija svjetlosti je jača što je prozirnost vode manja, što ovisi o broju čestica suspendiranih u njoj (mineralne suspenzije, plankton). Smanjuje se brzim razvojem malih organizama ljeti, au umjerenim i sjevernim geografskim širinama - i zimi, nakon uspostavljanja ledeni pokrivač i odozgo ga prekriti snijegom.

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 Indiji - do 50, u plitkim morima - do 5-15 m. Prozirnost rijeka je u prosjeku 1-1,5 m, au najmuljevitijim rijekama svega nekoliko centimetara.

U okeanima, gdje je voda vrlo prozirna, 1% svjetlosnog zračenja prodire do dubine od 140 m, au malim jezerima na dubini od 2 m prodire samo desetine procenta. Zraci različitih delova spektra različito se apsorbuju u vodi, a prvi se apsorbuju crveni zraci. Sa dubinom postaje tamnija, a boja vode postaje najprije zelena, zatim plava, plava i na kraju plavoljubičasta, prelazeći u potpuni mrak. U skladu s tim, hidrobiont također mijenja boju, prilagođavajući se ne samo sastavu svjetlosti, već i njegovom nedostatku - kromatskoj adaptaciji. U svijetlim zonama, u plitkim vodama, prevladavaju zelene alge (Chlorophyta) čiji hlorofil upija crvene zrake, s dubinom se zamjenjuju smeđim (Phaephyta), a zatim crvenim (Rhodophyta). Fitobentos je odsutan na velikim dubinama.

Biljke su se prilagodile nedostatku svjetlosti razvijanjem velikih hromatofora i povećanjem površine organa za asimilaciju (indeks površine lista). Za dubokomorske alge tipični su snažno raščlanjeni listovi, lisne ploče su tanke, prozirne. Za polupotopljene i plutajuće biljke karakteristična je heterofilija - listovi iznad vode su isti kao i kod kopnenih biljaka, imaju cijelu ploču, razvijen je stomatalni aparat, au vodi su listovi vrlo tanki, sastoje se od uski filiformni režnjevi.

Životinje, kao i biljke, prirodno mijenjaju svoju boju s dubinom. U gornjim slojevima su jarkih boja u različitim bojama, u zoni sumraka (brancin, koralji, rakovi) obojeni su bojama s crvenom nijansom - prikladnije je sakriti se od neprijatelja. dubokomorske vrste bez pigmenata. U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. bioluminiscencija.

velika gustoća(1 g/cm3, što je 800 puta više od gustine vazduha) i viskozitet vode ( 55 puta veća od one u zraku) dovela je do razvoja posebnih adaptacija hidrobionta :

1) Biljke imaju vrlo slabo razvijena ili potpuno odsutna mehanička tkiva - njih podržava sama voda. Većinu karakterizira uzgona, zbog međućelijskih šupljina koje nose zrak. Karakterizira ga aktivna vegetativna reprodukcija, razvoj hidrohorije - uklanjanje cvjetnih stabljika iznad vode i širenje polena, sjemena i spora površinskim strujama.

2) Kod životinja koje žive u vodenom stupcu i aktivno plivaju, tijelo ima aerodinamičan oblik i podmazano je sluzi, što smanjuje trenje tijekom kretanja. Razvijeni uređaji za povećanje plovnosti: nakupljanje masti u tkivima, plivačke bešike kod riba, vazdušne šupljine u sifonoforima. Kod životinja koje pasivno plivaju, specifična površina tijela se povećava zbog izraslina, bodlji i dodataka; tijelo se spljošti, dolazi do redukcije skeletnih organa. Različiti putevi lokomocija: savijanje tijela, korištenjem flagela, cilija, mlazni način kretanja ( glavonošci).

Kod bentoskih životinja kostur nestaje ili je slabo razvijen, povećava se veličina tijela, uobičajeno je smanjenje vida i razvoj taktilnih organa.

struje. Karakteristična karakteristika vodenog okoliša je mobilnost. Uzrokuju ga oseke i oseke, morske struje, oluje, različiti nivoi nadmorske visine riječnih korita. Adaptacije hidrobionta:

1) U tekućim vodama biljke su čvrsto vezane za nepokretne podvodne objekte. Donja površina za njih je prvenstveno supstrat. To su zelene i dijatomejske alge, vodene mahovine. Mahovine čak formiraju gust pokrivač na rijekama koje brzo teku. U zoni plime i oseke mora mnoge životinje imaju i uređaje za pričvršćivanje na dno ( puževi, školjke) ili se sakriti u pukotinama.

2) Kod riba tekućih voda tijelo je okruglog prečnika, a kod riba koje žive pri dnu, kao kod bentoskih beskičmenjaka, tijelo je ravno. Mnogi na ventralnoj strani imaju organe fiksacije za podvodne objekte.

Salinitet vode.

Prirodna vodna tijela odlikuju se određenim hemijski sastav. Prevladavaju karbonati, sulfati i hloridi. U slatkovodnim tijelima koncentracija soli nije veća od 0,5 ‰ (a oko 80% su karbonati), u morima - od 12 do 35 ‰ (uglavnom hloridi i sulfati). Sa salinitetom većim od 40 ppm, rezervoar se naziva hiperhalin ili presoljen.

1) U slatkoj vodi (hipotonična sredina) procesi osmoregulacije su dobro izraženi. Hidrobionti su prisiljeni stalno uklanjati vodu koja prodire u njih, oni su homoiosmotični (cilijati "pumpaju" kroz sebe količinu vode jednaku njihovoj težini svake 2-3 minute). U slanoj vodi (izotonični medij) koncentracija soli u tijelima i tkivima hidrobionta je ista (izotonična) sa koncentracijom soli otopljenih u vodi - one su poikiloosmotske. Stoga osmoregulatorne funkcije nisu razvijene među stanovnicima slanih voda, a oni nisu mogli naseliti slatkovodna tijela.

2) Vodene biljke su sposobne da apsorbuju vodu i hranljive materije iz vode - "čorbe", celom površinom, pa su im listovi jako raščlanjeni, a provodna tkiva i koren su slabo razvijeni. Korijenje služi uglavnom za pričvršćivanje na podvodnu podlogu. Većina slatkovodnih biljaka ima korijenje.

Tipično pomorski i tipično slatkovodne vrste- stenohaline, ne podnose značajne promjene saliniteta vode. Postoji nekoliko eurihalinih vrsta. Uobičajeni su u bočatim vodama (slatkovodni losos, štuka, deverika, cipal, primorski losos).

Prema modernim hipotezama o nastanku života, opšte je prihvaćeno da je evoluciona primarna sredina na našoj planeti bila upravo vodena sredina. Potvrda prihvaćenih tvrdnji je da je koncentracija kiseonika, kalcijuma, kalijuma, natrijuma i hlora u našoj krvi približna onoj u okeanskoj vodi.

vodeno stanište

Osim morskog okeana, uključuje sve rijeke, jezera i podzemne vode. Potonji su, pak, izvor hrane za rijeke, jezera i mora. Dakle, kruženje vode u prirodi je pokretačka snaga hidrosfere i važan izvor svježa voda na zemlji.

Na osnovu navedenog, hidrosferu treba podijeliti na:

površina (površinska hidrosfera uključuje mora i okeane, jezera, rijeke, močvare, glečere, itd.);
underground.

Glavna karakteristika površinske hidrosfere je da ne čini neprekidan sloj, ali istovremeno zauzima značajno područje - 70,8% Zemljine površine.

Sastav podzemne hidrosfere predstavljaju podzemne vode. Ukupna zapremina vodenih rezervi na Zemlji je oko 1370 miliona km3, od čega je oko 94% koncentrisano u okeanima, 4,12% u podzemnim vodama, 1,65% u glečerima i manje od 0,02% vode sadržano je u jezerima i rijekama.

U hidrosferi, na osnovu uslova života živih organizama, razlikuju se sljedeće zone:

pelagijalni - vodeni stupac i bental - dno;
u bentalu, ovisno o dubini, razlikuje se sublitoral - područje postupnog povećanja dubine do 200 m;
batijal - donji nagib;
ponor - oceansko korito, do 6 km dubine;
ultraabisalno, predstavljeno depresijama okeanskog korita;
litoral, koji predstavlja ivicu obale redovno poplavljenu za vrijeme plime i dreniranu osekom i sublitoral, koji predstavlja dio obale navlažen pljuskovima valova.

Prema tipu staništa i načinu života, živi organizmi koji nastanjuju hidrosferu dijele se u sljedeće grupe:

Pelagos - su skup organizama koji žive u vodenom stupcu. Među pelagoma se izdvaja plankton - grupa organizama koja uključuje biljke (fitoplankton) i životinje (zooplankton), koji nisu sposobni za samostalno kretanje u vodenom stupcu i pokreću se strujama, kao i nekton - grupa živih organizmi sposobni za samostalno kretanje u vodenom stupcu (ribe, školjke, itd.).
bentos - grupa organizama koji žive na dnu i u tlu. Zauzvrat, bentos je podijeljen na fitobentos, predstavljen algama i višim biljkama, i zoobentos ( morske zvijezde, rakovi, mekušci, itd.).

Faktori životne sredine u vodenim staništima

Glavne ekološke faktore u vodenom staništu predstavljaju struje i valovi koji djeluju gotovo bez prestanka. Oni su u stanju da indirektno utiču na organizme promjenom jonskog sastava vode, njene mineralizacije, što zauzvrat doprinosi promjeni koncentracije hranjivih tvari. Što se tiče direktnog uticaja navedenih faktora, oni doprinose prilagođavanju živih organizama na protok. Tako, na primjer, ribe koje žive u mirnim vodama imaju tijelo spljošteno sa strane (deverika), dok je u brzim okruglo u presjeku (pastrmka).

Budući da je prilično gust medij, voda pruža opipljiv otpor kretanju živih organizama koji ga nastanjuju. Zbog toga većina stanovnika hidrosfere ima aerodinamičan oblik tijela (ribe, delfini, lignje itd.).

Napomena 1

Treba napomenuti da ljudski embrion u prvim tjednima svog razvoja u mnogo čemu podsjeća na embrion ribe i tek u dobi od jednog i pol do dva mjeseca poprima osobine karakteristične za osobu. Sve ovo svjedoči o ključnoj važnosti vodene sredine u razvoju života.

Voda kao stanište ima niz specifičnih svojstava, kao što su velika gustina, jaki padovi pritiska, relativno nizak sadržaj kiseonika, jaka apsorpcija sunčeve svetlosti, itd. horizontalna kretanja (struje), sadržaj suspendovanih čestica. Za život bentoskih organizama bitna su svojstva tla, način razgradnje organskih ostataka itd. Stoga, uz adaptacije na opšta svojstva vodenog okoliša, njegovi stanovnici također moraju biti prilagođeni raznim posebnim uvjetima. Stanovnici vodene sredine dobili su u ekologiji uobičajeno ime hidrobiontima. Naseljavaju okeane, kontinentalne vode i podzemne vode. U bilo kojem rezervoaru, zone se mogu razlikovati prema uvjetima.

Razmotrite osnovna svojstva vode kao staništa.

Gustina vode - je faktor koji određuje uslove kretanja vodenih organizama i pritisak na različitim dubinama. Gustina prirodnih voda koje sadrže rastvorene soli može biti veća, do 1,35 g/cm 3 . Pritisak raste sa dubinom za otprilike 101,3 kPa (1 atm) u prosjeku na svakih 10 m.

U vezi s oštrom promjenom tlaka u vodnim tijelima, hidrobionti se općenito lakše podnose promjenama tlaka od kopnenih organizama. Neke vrste, raspoređene na različitim dubinama, podnose pritisak od nekoliko do stotina atmosfera. Na primjer, holoturije iz roda Elpidia naseljavaju područje od obalnog pojasa do zone najvećeg okeanske dubine, 6-11 km. Međutim, većina stanovnika mora i okeana živi na određenoj dubini.

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 organizmi koji plutaju u vodi spojeni su u posebnu ekološku grupu hidrobionata - plankton("planktos" - uzdizanje). Plankton uključuje jednoćelijske i kolonijalne alge, protozoe, meduze, razne male ljuskare, ličinke pridnenih životinja, riblja jaja i mladice i mnoge druge.

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.

1. 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.

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. Mnoge sjedeće i neaktivne životinje obnavljaju vodu oko sebe, bilo stvaranjem njezine usmjerene struje, bilo oscilatornim pokretima koji doprinose njenom miješanju. U tu svrhu školjkaši koriste cilije koje oblažu zidove šupljine plašta; rakovi - rad trbušnih ili torakalnih nogu. Pijavice, larve prstenastih komaraca (krvavice) njišu tijelom, naginjući se iz zemlje.

Sisavci koji su u procesu evolucijskog razvoja prešli s kopnenog na vodeni način života, na primjer, peronošci, kitovi, vodene bube, larve komaraca, obično zadržavaju atmosferski tip disanja i stoga im je potreban kontakt sa zrakom.

Nedostatak kisika u vodi ponekad dovodi do katastrofalnih pojava - smrti, praćene smrću mnogih vodenih organizama. Zimska smrzavanja često su uzrokovana stvaranjem leda na površini vodenih tijela i prestankom kontakta sa zrakom; ljeto - povećanjem temperature vode i smanjenjem rastvorljivosti kisika kao rezultat.

2. Salt mode. Održavanje ravnoteže vode hidrobionta ima svoje specifičnosti. Ako je za kopnene životinje i biljke najvažnije opskrbiti tijelo vodom u uvjetima njenog nedostatka, onda za hidrobionte nije manje važno održavati određenu količinu vode u tijelu kada je ona u višku. okruženje. Prekomjerna količina vode u stanicama dovodi do promjene njihovog osmotskog tlaka i narušavanja najvažnijih vitalnih funkcija. Stoga slatkovodni oblici ne mogu postojati u morima, morski ne mogu tolerirati desalinizaciju. Ako je salinitet vode podložan promjenama, životinje se kreću u potrazi za povoljnim okruženjem.
3. Temperaturni režim vodna tijela, kao što je već napomenuto, stabilnija je nego na kopnu. Amplituda godišnjih temperaturnih fluktuacija u gornjim slojevima okeana nije veća od 10-15 °C, u kontinentalnim vodnim tijelima - 30-35 °S. Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama prosječna godišnja temperatura površinskih slojeva je +26-27 °C, u polarnim vodama - oko 0 °S i niže. U toplim kopnenim izvorima temperatura vode može se približiti +100 °C, a u podvodnim gejzirima na visokog pritiska Na dnu okeana zabilježena je temperatura od +380 °C. Ali duž vertikale, temperaturni režim je raznolik, na primjer, sezonske temperaturne fluktuacije pojavljuju se u gornjim slojevima, a toplinski režim je konstantan u donjim slojevima.
4. 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. 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. To utječe na boju hidrobionta, na primjer, s dubinom se mijenja boja algi: zelene, smeđe i crvene alge, koje su specijalizirane za hvatanje svjetlosti različitih valnih dužina. Boja životinja se mijenja sa dubinom na isti način. Mnogi duboki organizmi nemaju pigmente.

U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. Zove se sjaj živog organizma bioluminiscencija.

Dakle, svojstva životne sredine u velikoj meri određuju načine prilagođavanja njenih stanovnika, njihov način života i načine korišćenja resursa, stvarajući lance uzročno-posledičnih zavisnosti. Dakle, velika gustina vode omogućava postojanje planktona, a prisustvo organizama koji plutaju u vodi preduvjet je za razvoj filtracionog tipa ishrane, u kojem je moguć i sjedilački način života životinja. Kao rezultat toga, formira se snažan mehanizam samopročišćavanja vodnih tijela od biosferskog značaja. Uključuje ogroman broj hidrobionata, kako bentoskih (koji žive na tlu i u tlu dna vodenih tijela) tako i pelagičnih (biljke ili životinje koje žive u vodenom stupcu ili na površini), od jednoćelijskih protozoa do kralježnjaka. Na primjer, samo planktonski morski kopepodi (Calanus) mogu filtrirati vode cijelog Svjetskog okeana za nekoliko godina; otprilike 1,37 milijardi km 3. Poremećaj rada filter hranilica raznim antropogenim uticajima predstavlja ozbiljnu opasnost za održavanje čistoće voda.

Pitanja i zadaci za samokontrolu

1. Navedite glavna svojstva vodenog staništa.
2. Objasnite kako gustina vode određuje oblik životinja sposobnih za brzo plivanje.
3. Navedite razlog za blokade.
4. Koji se fenomen naziva "bioluminiscencija"? Da li poznajete žive organizme koji imaju ovo svojstvo?
5. Koju ekološku ulogu igraju filter hranilice?

Ključni pojmovi: životna sredina - životna sredina - vodena sredina - tlo-vazdušna sredina - okoliš tla - organizam kao životna sredina

U prethodnim lekcijama često smo govorili o „okruženju“, „okruženju života“ i ovom pojmu nismo dali preciznu definiciju. Intuitivno smo pod "okolinom" shvatili sve što okružuje organizam i na ovaj ili onaj način utiče na njega. Utjecaj okoline na tijelo – a postoje i faktori okoline koje smo proučavali u prethodnim lekcijama. Drugim riječima, životnu sredinu karakteriše određeni skup faktori životne sredine.

Općeprihvaćena definicija okoline je definicija Nikolaja Pavloviča Naumova:

ŽIVOTNA SREDINA – sve što okružuje organizme direktno ili indirektno utiče na njihovo stanje, razvoj, opstanak i razmnožavanje.

Na Zemlji postoji ogromna raznolikost uslova životne sredine, što osigurava raznovrsnost ekoloških niša i njihovo „naseljavanje“. Međutim, uprkos ovoj raznolikosti, četiri kvalitativno raznim okruženjimaživota, koji imaju specifičan skup faktora okoline, pa stoga zahtijevaju specifičan skup adaptacija. Ovo su životne sredine:

zemlja-voda (zemljište);

drugih organizama.

Hajde da se upoznamo sa karakteristikama svakog od ovih okruženja.

Vodena životna sredina

Prema mišljenju većine autora koji proučavaju porijeklo života na Zemlji, vodena sredina je bila evolucijsko primarno okruženje za život. Nalazimo dosta indirektnih potvrda ovog stava. Prije svega, većina organizama nije sposobna za aktivan život bez ulaska vode u tijelo, ili barem bez održavanja određene količine tekućine u tijelu. Unutrašnja sredina organizma, u kojoj se odvijaju glavni fiziološki procesi, očito još uvijek zadržava karakteristike sredine u kojoj se odvijala evolucija prvih organizama. Stoga je sadržaj soli u ljudskoj krvi (koja se održava na relativno konstantnom nivou) približan onom u okeanskoj vodi. Svojstva vodenog okeanskog okruženja uvelike su odredila kemijsku i fizičku evoluciju svih oblika života.

Možda glavni karakteristična karakteristika vodena sredina je njegov relativni konzervativizam. Na primjer, amplituda sezonskih ili dnevnih temperaturnih fluktuacija u vodenoj sredini je mnogo manja nego u prizemno-zračnoj. Reljef dna, razlika u uslovima na različitim dubinama, prisustvo koraljnih grebena i tako dalje. stvaraju različite uslove u vodenoj sredini.

Karakteristike vodenog okoliša proizlaze iz fizičko-hemijskih svojstava vode. Dakle, velika gustina i viskoznost vode su od velike ekološke važnosti. Specifična težina vode je srazmerna težini tela živih organizama. Gustina vode je oko 1000 puta veća od gustine vazduha. Stoga se vodeni organizmi (posebno oni koji se aktivno kreću) suočavaju s velikom silom hidrodinamičkog otpora. Iz tog razloga, evolucija mnogih grupa vodenih životinja išla je u smjeru formiranja oblika tijela i tipova kretanja koji smanjuju otpor, što dovodi do smanjenja potrošnje energije za plivanje. Dakle, aerodinamičan oblik tijela nalazi se kod predstavnika različitih grupa organizama koji žive u vodi - dupina (sisara), koštanih i hrskavičnih riba.

Velika gustina vode je i razlog da se mehaničke vibracije (vibracije) dobro šire u vodenom okruženju. To je bilo važno u evoluciji osjetilnih organa, orijentaciji u prostoru i komunikaciji između vodenih stanovnika. Četiri puta veća nego u zraku, brzina zvuka u vodenoj sredini određuje višu frekvenciju eholokacijskih signala.

Zbog velike gustine vodene sredine, njeni stanovnici su lišeni obavezne veze sa supstratom, što je karakteristično za kopnene oblike i povezano je sa silama gravitacije. Dakle, postoji čitava grupa vodenih organizama (i biljaka i životinja) koji postoje bez obavezne veze sa dnom ili drugim supstratom, "plutajući" u vodenom stupcu.

Električna provodljivost je otvorila mogućnost evolutivnog formiranja električnih čulnih organa, odbrane i napada.

Prizemno-vazdušno okruženje života

Prizemno-vazdušno okruženje karakteriše velika raznolikost životnih uslova, ekoloških niša i organizama koji ih naseljavaju. Treba napomenuti da organizmi imaju primarnu ulogu u oblikovanju uslova prizemno-vazdušne sredine života, a pre svega, gasnog sastava atmosfere. Skoro sav kiseonik u zemljinoj atmosferi je biogenog porekla.

Glavne karakteristike zemno-vazdušne sredine su velika amplituda promena faktora sredine, heterogenost sredine, dejstvo sila gravitacije i niska gustina vazduha. Kompleks fizičkih, geografskih i klimatskih faktora svojstvenih određenoj prirodno područje, dovodi do evolucijskog formiranja morfofizioloških adaptacija organizama na život u ovim uvjetima, raznolikost životnih oblika.

Atmosferski vazduh Vazduh karakteriše niska i promenljiva vlažnost. Ova okolnost je u velikoj mjeri ograničavala (ograničavala) mogućnosti savladavanja zemno-vazdušne sredine, a usmjeravala je i evoluciju metabolizma vode i soli i strukture disajnih organa.

Zemljište kao životna sredina

Tlo je rezultat aktivnosti živih organizama. Organizmi koji naseljavaju prizemno-vazdušno okruženje doveli su do pojave tla kao jedinstvenog staništa. Zemlja je složen sistem, uključujući čvrstu fazu (mineralne čestice), tečnu fazu (vlagu tla) i gasovitu fazu. Odnos ove tri faze određuje karakteristike tla kao životne sredine.

Važna karakteristika tla je i prisustvo određene količine organske materije. Nastaje kao rezultat odumiranja organizama i dio je njihovih izlučevina (izlučivanja).

Uslovi okruženje tla staništa određuju svojstva tla kao što su njegova aeracija (tj. zasićenost zrakom), vlažnost (prisustvo vlage), toplinski kapacitet i toplinski režim (dnevna, sezonska, višegodišnja varijacija temperature). Toplotni režim je, u poređenju sa prizemno-vazdušnim okruženjem, konzervativniji, posebno na velika dubina. Generalno, tlo je sasvim drugačije održivim uslovimaživot.

Vertikalne razlike su karakteristične i za druga svojstva tla, na primjer, prodiranje svjetlosti, naravno, ovisi o dubini.

Mnogi autori primjećuju srednji položaj životne sredine tla između vodene i kopneno-zračne sredine. Zemljište može biti naseljeno organizmima koji imaju i vodu i vazdušni tip disanje. Vertikalni gradijent prodiranja svjetlosti u tlo je još izraženiji nego u vodi. Mikroorganizmi se nalaze u cijeloj debljini tla, a biljke (prvenstveno korijenski sistemi) su povezane s vanjskim horizontima.

Za organizmi u tlu karakteristični su specifični organi i tipovi kretanja (udubljenje udova kod sisara; mogućnost promjene debljine tijela; prisustvo specijaliziranih kapsula za glavu kod nekih vrsta); oblici tijela (zaobljeni, u obliku vuka, u obliku crva); izdržljivi i fleksibilni poklopci; smanjenje očiju i nestanak pigmenata. Među stanovnicima tla široko je razvijena saprofagija - jedenje leševa drugih životinja, trulih ostataka itd.

Telo kao stanište

Glossary

NICHE ECOLOGICAL

položaj vrste u prirodi, koji uključuje ne samo mjesto vrste u prostoru, već i njenu funkcionalnu ulogu u prirodna zajednica, položaj u odnosu na abiotske uvjete postojanja, mjesto pojedinih faza životnog ciklusa predstavnika vrste u vremenu (na primjer, ranoproljetne biljne vrste zauzimaju potpuno nezavisnu ekološku nišu).

EVOLUCIJA

nepovratan istorijski razvoj divljih životinja, praćen promjenom genetskog sastava populacija, formiranjem i izumiranjem vrsta, transformacijom ekosistema i biosfere u cjelini.

UNUTRAŠNJE OKRUŽENJE ORGANIZMA

okruženje koje karakteriše relativna postojanost sastava i svojstava, koja osigurava tok vitalnih procesa u tijelu. Za osobu, unutrašnje okruženje tela je sistem krvi, limfe i tkivne tečnosti.

EHOLOKACIJA, LOKACIJA

određivanje položaja u prostoru objekta putem emitovanih ili reflektovanih signala (u slučaju eholokacije, percepcija zvučnih signala). Sposobnost eholokacije posjeduju zamorci, delfini, slepi miševi. Radar i elektrolokacija - percepcija reflektovanih radio signala i signala električnog polja. Sposobnost za ovu vrstu lokacije posjeduju neke ribe - nilski dugonos, gimarchus.

STANIŠTE I NJIHOVE KARAKTERISTIKE

U procesu istorijskog razvoja, živi organizmi su ovladali četiri staništa. Prvi je voda. Život je nastao i razvijao se u vodi mnogo miliona godina. Drugi - zemlja-vazduh - na kopnu iu atmosferi, biljke i životinje su nastale i brzo se prilagodile novim uslovima. Postepeno transformišući gornji sloj zemlje - litosferu, stvorili su treće stanište - tlo, a sami su postali četvrto stanište.

vodeno stanište

Voda pokriva 71% Zemljine površine. Najveći dio vode je koncentrisan u morima i okeanima - 94-98%, polarni led sadrži oko 1,2% vode i vrlo mali udio - manje od 0,5%, u slatkim vodama rijeka, jezera i močvara.

U vodenom okruženju živi oko 150.000 vrsta životinja i 10.000 biljaka, što je samo 7 odnosno 8% od ukupnog broja vrsta na Zemlji.

Najtoplija mora i okeani (40.000 vrsta životinja) odlikuju se najvećom raznolikošću života u području ekvatora i tropa; na sjeveru i jugu flora i fauna mora su iscrpljene stotine puta. Što se tiče distribucije organizama direktno u moru, njihov najveći dio koncentriran je u površinskim slojevima (epipelagijal) iu sublitoralnoj zoni. Ovisno o načinu kretanja i zadržavanja u pojedinim slojevima, morski život se dijeli u tri ekološke grupe: nekton, plankton i bentos.

Plankton (planktos - lutajući, lebdeći) - skup biljaka (fitoplankton: dijatomeje, zelene i plavo-zelene (samo slatkovodne) alge, biljni flagelati, peridin itd.) i malih životinjskih organizama (zooplankton: mali rakovi, od većih - pteropodi mekušci, meduze, ctenofori, neki crvi), koji žive na različitim dubinama, ali nisu sposobni za aktivno kretanje i otpor strujama. Sastav planktona uključuje i životinjske larve, koje čine posebnu grupu - neuston . Ovo je pasivno plutajuća "privremena" populacija najgornjeg sloja vode, koju predstavljaju razne životinje (dekapodi, školjkaši i kopepodi, bodljikaši, poliheti, ribe, mekušci, itd.) u fazi larve. Larve, rastući, prelaze u donje slojeve pelagela. Iznad neustona se nalazi pleiston - to su organizmi kod kojih gornji dio tijela raste iznad vode, a donji dio raste u vodi (patka - lema, sifonofori itd.). Plankton igra važnu ulogu u trofičkim odnosima biosfere, budući da je hrana za mnoge vodene životinje, uključujući i glavnu hranu za kitove usate (Myatcoceti).

Zbog različitog stepena zagrijavanja gornjih i donjih slojeva tokom godine, oseka i oseka, strujanja, oluja, dolazi do stalnog miješanja slojeva vode. Uloga miješanja vode za vodeni svijet je izuzetno velika, jer. istovremeno se distribucija kiseonika i nutrijenata unutar rezervoara izravnava, obezbeđujući metaboličke procese između organizama i okoline.

U stajaćim vodnim tijelima (jezerima) umjerenih geografskih širina, vertikalno miješanje se odvija u proljeće i jesen, a tokom ovih godišnjih doba temperatura u cijelom vodnom tijelu postaje ujednačena, tj. dolazi homotermija. Ljeti i zimi, kao rezultat naglog povećanja zagrijavanja ili hlađenja gornjih slojeva, miješanje vode prestaje. Ovaj fenomen se zove temperaturna dihotomija, a period privremene stagnacije - stagnacija(leto ili zima). Ljeti na površini ostaju lakši topli slojevi koji se nalaze iznad teških hladnih (sl. 3). Zimi, naprotiv, donji sloj ima topliju vodu, jer je neposredno ispod leda temperatura površinske vode niža od +4°C i zbog fizičko-hemijskih svojstava vode postaju lakši od vode sa temperaturom iznad + 4°C.

Lagani način rada. Intenzitet svjetlosti u vodi je znatno oslabljen zbog njenog odbijanja od površine i apsorpcije od same vode. To uvelike utječe na razvoj fotosintetskih biljaka.

Apsorpcija svjetlosti je jača što je prozirnost vode manja, što ovisi o broju čestica suspendiranih u njoj (mineralne suspenzije, plankton). Smanjuje se brzim razvojem malih organizama ljeti, a u umjerenim i sjevernim geografskim širinama opada i zimi, nakon uspostavljanja ledenog pokrivača i prekrivanja snijegom odozgo.

Transparentnost karakterizira najveća dubina na kojoj je još uvijek vidljiv posebno spušten bijeli disk promjera oko 20 cm (Secchi disk). Najprozirnije vode su u Sargaškom moru: disk je vidljiv do dubine od 66,5 m. U Tihom okeanu, 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, au najmuljevitijim rijekama svega nekoliko centimetara.

Životinje, kao i biljke, prirodno mijenjaju svoju boju s dubinom. U gornjim slojevima su jarkih boja u različitim bojama, u zoni sumraka (brancin, koralji, rakovi) obojeni su bojama s crvenom nijansom - prikladnije je sakriti se od neprijatelja. Dubokomorske vrste su lišene pigmenata. U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. bioluminiscencija.

velika gustoća(1 g/cm3, što je 800 puta više od gustine vazduha) i viskozitet vode ( 55 puta veća od one u zraku) dovela je do razvoja posebnih adaptacija hidrobionta :

2) Kod životinja koje žive u vodenom stupcu i aktivno plivaju, tijelo ima aerodinamičan oblik i podmazano je sluzi, što smanjuje trenje tijekom kretanja. Razvijene su adaptacije za povećanje plovnosti: nakupine masti u tkivima, plivaći mjehuri kod riba, zračne šupljine u sifonoforima. Kod životinja koje pasivno plivaju, specifična površina tijela se povećava zbog izraslina, bodlji i dodataka; tijelo se spljošti, dolazi do redukcije skeletnih organa. Različiti načini kretanja: savijanje tijela, uz pomoć flagela, cilija, mlazni način kretanja (glavonošci).

Kod bentoskih životinja kostur nestaje ili je slabo razvijen, povećava se veličina tijela, uobičajeno je smanjenje vida i razvoj taktilnih organa.

struje. Karakteristična karakteristika vodenog okoliša je mobilnost. Uzrokuju ga oseke i oseke, morske struje, oluje, različiti nivoi nadmorske visine riječnih korita. Adaptacije hidrobionta:

1) U tekućim vodama biljke su čvrsto vezane za nepokretne podvodne objekte. Donja površina za njih je prvenstveno supstrat. To su zelene i dijatomejske alge, vodene mahovine. Mahovine čak formiraju gust pokrivač na rijekama koje brzo teku. U zoni plime i oseke u morima mnoge životinje imaju i uređaje za pričvršćivanje na dno (puževi, školjke), ili se skrivaju u pukotinama.

Salinitet vode.

Prirodna vodna tijela imaju određeni hemijski sastav. Prevladavaju karbonati, sulfati i hloridi. U slatkovodnim tijelima koncentracija soli nije veća od 0,5 ‰ (a oko 80% su karbonati), u morima - od 12 do 35 ‰ (uglavnom hloridi i sulfati). Sa salinitetom većim od 40 ppm, rezervoar se naziva hiperhalin ili presoljen.

Tipično morske i tipično slatkovodne vrste su stenohaline i ne podnose značajne promjene u salinitetu vode. Postoji nekoliko eurihalinih vrsta. Uobičajeni su u bočatim vodama (slatkovodni losos, štuka, deverika, cipal, primorski losos).

izvještaj iz biologije 5. razred na temu staništa organizma

odgovori:

Svaki organizam živi u određenom okruženju. Sve što okružuje živo biće naziva se staništem. Postoje četiri glavna staništa na Zemlji, razvijena i naseljena organizmima. To su voda, zemlja-vazduh, tlo i na kraju organizmi (sredina koju formiraju sami živi organizmi).Svako stanište ima svoje posebne uslove života na koje se organizmi prilagođavaju. Ovo objašnjava veliku raznolikost živih organizama na našoj planeti.Voda služi kao stanište za mnoge organizme. Iz vode dobijaju sve što im je potrebno za život.

Vodeno stanište.

Vodeni organizmi su vrlo raznoliki, ali su sve njihove strukturne karakteristike i adaptacije određene fizičkim i hemijska svojstva voda Voda ima uzgon. Ovo svojstvo omogućava mnogim organizmima da plutaju u vodenom stupcu. To uključuje kako male biljke i životinje, tako i prilično velike organizme, kao što su meduze. Aktivni plivači (ribe, delfini, kitovi, itd.) imaju aerodinamičan oblik tijela i udove u obliku peraja ili peraja. Mnogi vodeni organizmi vode sjedilački ili čak vezani način života, kao što su koralni polipi.Voda je sposobna akumulirati i zadržati toplinu, tako da u vodi nema tako oštrih temperaturnih kolebanja kao na kopnu.Životinje su naseljavale cijeli vodeni stup, do najdubljeg okeanski rovovi. Biljke žive samo u gornjim slojevima vode, gde prodire sunčeva svetlost.Slani sastav vode je od velikog značaja za vodene organizme.

Već znate pojmove kao što su "stanište" i "životna sredina". Morate naučiti razlikovati između njih. Šta je "životno okruženje"?

Životna sredina je dio prirode sa posebnim skupom faktora, za postojanje u kojem su različite sistematske grupe organizama formirale slične adaptacije.

Na Zemlji se mogu razlikovati četiri glavna životna okruženja: voda, zemlja-vazduh, tlo, živi organizam.

Vodeno okruženje

Vodeni životni okoliš karakteriziraju visoka gustina, posebna temperatura, svjetlosni, plinoviti i solni režimi. Organizmi koji žive u vodenoj sredini nazivaju se hidrobiontima(iz grčkog. hidro- voda, bios- život).

Temperaturni režim vodene sredine

U vodi se temperatura mijenja u manjoj mjeri nego na kopnu, zbog visokog specifičnog toplinskog kapaciteta i toplinske provodljivosti vode. Povećanje temperature zraka od 10 °C uzrokuje povećanje temperature vode za 1 °C. Temperatura se postepeno smanjuje sa dubinom. Na velikim dubinama temperaturni režim je relativno konstantan (ne više od +4 °C). U gornjim slojevima postoje dnevne i sezonske fluktuacije (od 0 do +36 °C). Budući da temperatura u vodenoj sredini varira u uskom rasponu, većini hidrobionta je potrebna stabilna temperatura. Za njih su čak i male temperaturne fluktuacije, uzrokovane, na primjer, ispuštanjem tople otpadne vode iz preduzeća, štetne. Hidrobionti koji mogu postojati pri velikim fluktuacijama temperature nalaze se samo u plitkim vodenim tijelima. Zbog male količine vode u ovim akumulacijama uočavaju se značajne dnevne i sezonske temperaturne fluktuacije.

Svjetlosni režim vodene sredine

U vodi ima manje svjetlosti nego u zraku. Dio sunčevih zraka odbija se od njegove površine, a dio apsorbira vodeni stup.

Dan pod vodom je kraći nego na kopnu. Ljeti na dubini od 30 m traje 5 sati, a na dubini od 40 m 15 minuta. Brzo smanjenje svjetlosti s dubinom nastaje zbog njegove apsorpcije vodom.

Granica zone fotosinteze u morima je na dubini od oko 200 m. U rijekama se kreće od 1,0 do 1,5 m i zavisi od prozirnosti vode. Prozirnost vode u rijekama i jezerima je značajno smanjena zbog zagađenja suspendiranim česticama. Na dubini većoj od 1500 m praktički nema svjetla.

Gasni režim vodene sredine

U vodenoj sredini sadržaj kiseonika je 20-30 puta manji nego u vazduhu, pa je ograničavajući faktor. Kiseonik ulazi u vodu fotosintezom vodenih biljaka i sposobnost atmosferskog kiseonika da se rastvori u vodi. Kada se voda miješa, sadržaj kisika u njoj se povećava. Gornji slojevi vode su bogatiji kiseonikom od donjih. S nedostatkom kisika, uočava se smrt (masovna smrt vodenih organizama).

Vodeno stanište - hidrosfera

Zimska smrzavanja nastaju kada su vodena tijela prekrivena ledom. Ljeto - kada dospijem visoke temperature voda smanjuje rastvorljivost kiseonika. Razlog može biti i povećanje koncentracije otrovnih plinova (metan, sumporovodik), nastalih pri razgradnji mrtvih organizama bez pristupa kisiku. Zbog varijabilnosti koncentracije kisika, većina vodenih organizama u odnosu na njega su euribionti. Ali postoje i stenobioti (pastrmke, planarije, larve majušice i golubarca) koji ne podnose nedostatak kiseonika. Oni su pokazatelji čistoće vode. Ugljični dioksid se u vodi otapa 35 puta bolje od kisika, a njegova koncentracija u njoj je 700 puta veća nego u zraku. U vodi se CO2 akumulira zbog disanja vodenih organizama, razgradnje organskih ostataka. Ugljični dioksid osigurava fotosintezu i koristi se u formiranju vapnenačkih skeleta beskičmenjaka.

Slani režim vodene sredine

Salinitet vode igra važnu ulogu u životu hidrobionta. Prema sadržaju soli, prirodne vode se dijele u grupe prikazane u tabeli:

U Svjetskom okeanu, salinitet u prosjeku iznosi 35 g/l. Slana jezera imaju najveći sadržaj soli (do 370 g/l). Tipični stanovnici slatkih i slanih voda su stenobioti. Ne podnose fluktuacije saliniteta vode. Relativno je malo euribionta (deverika, smuđ, štuka, jegulja, štapić, losos, itd.). Mogu živjeti i u slatkoj i slanoj vodi.

Adaptacije biljaka na život u vodi

Sve biljke u vodenoj sredini nazivaju se hidrofiti(iz grčkog. hidro- voda, phyton- biljka). U slanim vodama žive samo alge. Njihovo tijelo nije podijeljeno na tkiva i organe. Alge su se prilagođavale promjeni sastava sunčevog spektra ovisno o dubini promjenom sastava svojih pigmenata. Prilikom prelaska iz gornjih slojeva vode u duboke, boja algi se mijenja u slijedu: zelena - smeđa - crvena (najdublje alge).

Zelene alge sadrže zelene, narandžaste i žute pigmente. Sposobni su za fotosintezu dovoljno visokog intenziteta. sunčeva svetlost. Stoga zelene alge žive u malim slatkovodnim tijelima ili u plitkoj morskoj vodi. Tu spadaju: spirogira, ulotrix, ulva itd. Smeđe alge, osim zelenih, sadrže smeđe i žute pigmente. Oni su u stanju da hvataju manje intenzivno sunčevo zračenje na dubini od 40-100 m. Predstavnici smeđih algi su fukus i alga, koje žive samo u morima. Crvene alge (porphyra, phyllophora) mogu živjeti na dubini većoj od 200 m. Osim zelenih, imaju crvene i plave pigmente koji mogu uhvatiti i malu svjetlost na velikim dubinama.

U slatkoj vodi u stabljikama viših biljaka mehaničko tkivo je slabo razvijeno. Na primjer, ako izvadite bijeli lokvanj ili žuti lokvanj iz vode, tada njihove stabljike klonu i ne mogu poduprijeti cvijeće u uspravnom položaju. Voda im služi kao potpora zbog svoje velike gustine. Adaptacija na nedostatak kiseonika u vodi je prisustvo aerenhima (tkivo koje nosi vazduh) u biljnim organima. Minerali su u vodi, pa su provodni i korijenski sistem slabo razvijeni. Korijeni mogu biti potpuno odsutni (duckweed, elodea, pondweed) ili služe za fiksiranje u supstratu (cattail, strijela, chastukha). Na korijenu nema korijenskih dlačica. Listovi su često tanki i dugi ili jako raščlanjeni. Mezofil nije diferenciran. Stomati plutajućih listova nalaze se na gornja strana, dok onih potopljenih u vodu nema. Neke biljke imaju listove različitih oblika(heterofilija) u zavisnosti od toga gde se nalaze. Kod lokvanja i vrha strijele, oblik listova u vodi i u zraku je različit.

Polen, plodovi i sjemenke vodenih biljaka prilagođeni su raspršivanju vodom. Imaju plutene izrasline ili jake ljuske koje sprečavaju da voda uđe unutra i trune.

Adaptacije životinja na život u vodi

U vodenom okruženju životinjski svijet je bogatiji od biljnog svijeta. Zahvaljujući svojoj neovisnosti od sunčeve svjetlosti, životinje su naseljavale cijeli vodeni stupac. Prema vrsti morfoloških i adaptacije ponašanja dijele se u sljedeće ekološke grupe: plankton, nekton, bentos.

Plankton(iz grčkog. planktos- lebdeći, lutajući) - organizmi koji žive u vodenom stupcu i kreću se pod uticajem njene struje. To su mali rakovi, koelenterati, larve nekih beskičmenjaka. Sve njihove prilagodbe imaju za cilj povećanje plovnosti tijela:

povećanje površine tijela zbog spljoštenja i izduženja oblika, razvoja izraslina i seta;
smanjenje tjelesne gustoće zbog smanjenja skeleta, prisutnosti masnih kapi, mjehurića zraka i sluznice.

Nekton(iz grčkog. nektos- plutajući) - organizmi koji žive u vodenom stupcu i vode aktivan način života. Predstavnici nektona su ribe, kitovi, peronošci, glavonošci. Da se odupru struji, pomažu im adaptacije na aktivno plivanje i smanjenje trenja tijela. Aktivno plivanje se postiže zahvaljujući dobro razvijenim mišićima. U tom slučaju može se koristiti energija izbačenog mlaza vode, savijanja tijela, peraja, peraja itd.
kožne ljuske i sluz.

Bentos(iz grčkog. bentos- dubina) - organizmi koji žive na dnu rezervoara ili u debljini tla.

Adaptacije bentoskih organizama imaju za cilj smanjenje uzgona:

opterećivanje tijela zbog školjki (mekušci), hitinskih pokrivača (rakovi, rakovi, jastozi, jastozi);
fiksacija na dnu uz pomoć organa za fiksiranje (sisa u pijavicama, udice u larvi kadisa) ili spljoštenog tijela (ražanke, iverak). Neki predstavnici se zarivaju u zemlju (polihete).

U jezerima i ribnjacima razlikuje se još jedna ekološka grupa organizama - neuston. Neuston- organizmi povezani sa površinskim filmom vode i koji žive trajno ili privremeno na ovom filmu ili do 5 cm duboko od njegove površine. Njihovo tijelo nije navlaženo jer je njegova gustina manja od gustine vode. Posebno uređeni udovi omogućavaju vam da se krećete po površini vode bez potonuća (vodoskoke, vihore). Posebna grupa vodenih organizama je takođe periphyton— organizmi koji stvaraju obraštajni film na podvodnim objektima. Predstavnici perifitona su: alge, bakterije, protisti, rakovi, školjke, crvi s niskim čekinjama, mahunarke, spužve.

Na planeti Zemlji postoje četiri glavna životna okruženja: voda, zemlja-vazduh, tlo i živi organizam. U vodenom okruženju kisik je ograničavajući faktor. Prema prirodi adaptacije, vodeni stanovnici se dijele na ekološke grupe: plankton, nekton, bentos.

Minsk obrazovna ustanova “Gimnazija br. 14”

Sažetak o biologiji na temu:

“ VODA JE STANIŠTE”

Pripremio učenik 11 "B" razreda

Maslovskaya Evgeniya

Učitelj:

Bulva Ivan Vasiljevič

1. Vodeno stanište - hidrosfera.

2. Voda je jedinstveno okruženje.

3. Ekološke grupe hidrobionata.

4. Režimi.

5. Specifične adaptacije hidrobionta.

6. Filtracija kao vrsta hrane.

7. Prilagođavanje životu u akumulacijama za isušivanje.

8. Zaključak.

1. Vodena sredina - hidrosfera

U procesu istorijskog razvoja, živi organizmi su ovladali četiri staništa. Prvi je voda. Život je nastao i razvijao se u vodi mnogo miliona godina. Voda pokriva 71% površine globus i iznosi 1/800 zapremine zemljišta ili 1370 m3. Najveći dio vode je koncentrisan u morima i okeanima - 94-98%, polarni led sadrži oko 1,2% vode i vrlo mali udio - manje od 0,5%, u slatkim vodama rijeka, jezera i močvara. Ovi odnosi su konstantni, iako u prirodi, bez prestanka, postoji kruženje vode (Sl. 1).

U vodenom okruženju živi oko 150.000 vrsta životinja i 10.000 biljaka, što je samo 7 odnosno 8% od ukupnog broja vrsta na Zemlji. Na osnovu toga je zaključeno da je evolucija bila mnogo intenzivnija na kopnu nego u vodi.

U morima-okeanima, kao iu planinama, izražena je vertikalna zonalnost. Pelagijalno - cijeli vodeni stupac - i bentalno - dno se posebno jako razlikuju u ekologiji.

Vodeni stub je pelagijalan, vertikalno podijeljen na nekoliko zona: epipeligijalnu, batipeligijalnu, abisopeligijalnu i ultraabisopeligijalnu (sl. 2).

Ovisno o strmini spuštanja i dubini na dnu, razlikuje se i nekoliko zona, kojima odgovaraju naznačene zone pelagijala:

- litoral - rub obale, poplavljen za vrijeme plime.

- supralitoral - dio obale iznad gornje linije plime i oseke, gdje dopiru pljuskovi surfa.

- sublitoral - postepeno smanjenje zemljišta na 200 m.

- batijal - strmo smanjenje kopna (kopno),

- bezdan - glatko spuštanje dna okeanskog dna; dubina obje zone zajedno doseže 3-6 km.

- ultra-abisalne - dubokovodne depresije od 6 do 10 km.

2. Voda je jedinstven medij.

Voda je po mnogo čemu potpuno jedinstven medij.Molekul vode, koji se sastoji od dva atoma vodika i jednog atoma kisika, izuzetno je stabilan. Voda je jedino jedinjenje te vrste koje istovremeno postoji u gasovitom, tečnom i čvrstom stanju.

Voda nije samo izvor života za sve životinje i biljke na Zemlji, već je i stanište za mnoge od njih. To uključuje, na primjer, brojne vrste riba, uključujući i karaše koji naseljavaju rijeke i jezera u regiji, kao i akvarijske ribe u našim domovima. Kao što vidite, odlično se osjećaju među vodenim biljkama. Ribe dišu škrgama, izvlačeći kiseonik iz vode. Neke vrste riba, kao što su makropodi, dišu atmosferski vazduh, pa povremeno izbijaju na površinu.

Voda je stanište mnogih vodenih biljaka i životinja. Neki od njih cijeli život provode u vodi, dok su drugi u vodenoj sredini tek na početku života. To se može vidjeti posjetom malom ribnjaku ili močvari. AT vodeni element možete pronaći najmanje predstavnike - jednoćelijske organizme, koji zahtijevaju mikroskop za ispitivanje. To uključuje brojne alge i bakterije. Njihov broj se mjeri u milionima po kubnom milimetru vode.

Ostalo zanimljiva nekretnina voda treba da poprimi veoma gusto stanje na temperaturi iznad nivoa smrzavanja za slatku vodu, ovi parametri su 4°C odnosno 0°C.

Voda kao stanište (strana 1 od 3)

Ovo je ključno za opstanak vodenih organizama tokom zime. Zahvaljujući istom svojstvu, led pluta na površini vode, formirajući zaštitni sloj na jezerima, rijekama i priobalnim područjima. A isto svojstvo doprinosi termičkoj stratifikaciji vodenih slojeva i sezonskom kretanju vodenih masa u jezerima u područjima sa hladnom klimom, što je veoma važno za život vodenih organizama. Gustoća vode omogućava oslanjanje na nju, što je posebno važno za neskeletne oblike. Podrška okoline služi kao uslov za lebdenje u vodi, a mnogi hidrobionti su prilagođeni upravo takvom načinu života. Suspendirani organizmi koji lebde u vodi spojeni su u posebnu ekološku grupu vodenih organizama - plankton.

Potpuno pročišćena voda postoji samo u laboratorijskim uslovima. Bilo koji prirodna voda sadrži mnogo različitih supstanci. U "sirovoj vodi" to je uglavnom takozvani zaštitni sistem ili kompleks ugljične kiseline, koji se sastoji od soli ugljične kiseline, karbonata i bikarbonata. Ovaj faktor određuje da li je voda kisela, neutralna ili bazna na osnovu njene pH vrednosti, što hemijski znači udio vodonikovih jona sadržanih u vodi. Neutralna voda ima pH 7, niže vrijednosti pokazuju da je voda kisela, a više vrijednosti da je alkalna. U krečnjačkim područjima voda jezera i rijeka obično ima povišene pH vrijednosti u odnosu na vodna tijela na onim mjestima gdje je sadržaj krečnjaka u tlu zanemarljiv.

Ako se voda jezera i rijeka smatra svježom, onda morska voda naziva se slanim ili bočatim. Postoji mnogo međutipova između slatke i slane vode.

3. Ekološke grupe hidrobionata.

Ekološke grupe hidrobionata. Najtoplija mora i okeani (40.000 vrsta životinja) odlikuju se najvećom raznolikošću života u području ekvatora i tropa; na sjeveru i jugu flora i fauna mora su iscrpljene stotine puta. Što se tiče distribucije organizama direktno u moru, njihov najveći dio koncentriran je u površinskim slojevima (epipelagijal) iu sublitoralnoj zoni. Ovisno o načinu kretanja i zadržavanju u pojedinim slojevima, morski život se dijeli u tri ekološke grupe: nekton, plankton i bentos.

Nekton (nektos - plutajući) - aktivno se kreću velike životinje koje mogu prevladati velike udaljenosti i jake struje: ribe, lignje, peronošci, kitovi. U slatkovodnim tijelima nekton također uključuje vodozemce i mnoge insekte.

Plankton (planktos - lutajući, lebdeći) - zbirka biljaka (fitoplankton: dijatomeje, zelene i modrozelene (samo slatkovodne) alge, biljni flagelati, peridinea itd.) i malih životinjskih organizama (zooplankton: mali rakovi, od većih oni - pteropodi, meduze, ctenofori, neki crvi), koji žive na različitim dubinama, ali nisu sposobni za aktivno kretanje i otpor strujama. Sastav planktona uključuje i životinjske ličinke, koje čine posebnu grupu - neuston. Ovo je pasivno plutajuća "privremena" populacija najgornjeg sloja vode, koju predstavljaju razne životinje (dekapodi, školjkaši i kopepodi, bodljikaši, poliheti, ribe, mekušci, itd.) u fazi larve. Larve, rastući, prelaze u donje slojeve pelagela. Iznad neustona je pleuston - to su organizmi kod kojih gornji dio tijela raste iznad vode, a donji dio raste u vodi (patka - lema, sifonofori itd.). Plankton igra važnu ulogu u trofičkim odnosima biosfere, budući da je hrana za mnoge vodene životinje, uključujući i glavnu hranu za kitove usate (Myatcoceti).

Bentos (bentos - dubina) - hidrobiont dna. Zastupljeni uglavnom vezanim ili sporo krećućim životinjama (zoobentos: foraminefori, ribe, spužve, koelenterati, crvi, brahiopodi, ascidijani itd.), brojniji u plitkim vodama. Biljke (fitobentos: dijatomeje, zelene, smeđe, crvene alge, bakterije) takođe unose bentos u plitku vodu. Na dubini gdje nema svjetla, fitobentos je odsutan. Duž obala su cvjetnice zostera, rupija. Kameniti delovi dna su najbogatiji fitobentosom.

rooting primorske biljke u jezerima formiraju jasno definisane pojaseve, čiji sastav i izgled su u skladu sa uslovima životne sredine u graničnom pojasu kopno-voda. U vodi blizu obale rastu hidrofiti - biljke polupotopljene u vodu (vrh strijele, kala, trska, rogoza, šaš, trihete, trska). Zamjenjuju ih hidatofiti - biljke potopljene u vodu, ali sa plutajućim listovima (lotos, patka, mahune jaja, čili, takla) i - dalje - potpuno potopljene (korov, elodea, hara). U hidatofite spadaju i biljke koje plutaju na površini (duckweed).

Velika gustina vodenog okoliša određuje poseban sastav i prirodu promjene faktora koji podržavaju život. Neki od njih su isti kao na kopnu - toplina, svjetlost, drugi su specifični: pritisak vode (s dubinom se povećava za 1 atm na svakih 10 m), sadržaj kisika, sastav soli, kiselost. Zbog velike gustine medija, vrijednosti topline i svjetlosti se mijenjaju mnogo brže s gradijentom visine nego na kopnu.

4. Načini rada.

Temperaturni režim vodna tijela su stabilnija nego na kopnu. To je povezano sa fizička svojstva vode, posebno visoke specifična toplota, zahvaljujući kojem primanje ili oslobađanje značajne količine topline ne uzrokuje preoštre promjene temperature. Amplituda godišnjih temperaturnih fluktuacija u gornjim slojevima okeana nije veća od 10-150C, u kontinentalnim vodnim tijelima - 30-350C. Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama srednja godišnja temperatura površinskih slojeva je +26…+270C, u polarnim vodama oko 00C i niže. 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 topla mora, gdje je temperaturna razlika između vanjskih i dubokih voda jača.

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 visokih i umjerenih geografskih širina, gdje su dnevne i sezonske fluktuacije temperature značajne.