Distribucija organizama po životnim sredinama

U procesu dugog istorijskog razvoja žive materije i formiranja sve savršenijih oblika živih bića, organizmi su, ovladavajući novim staništima, raspoređeni na Zemlji prema njenim mineralnim školjkama (hidrosfera, litosfera, atmosfera) i prilagođeni postojanju. u strogo definisanim uslovima.

Prvi medij života bila je voda. U njoj je nastao život. Sa istorijskim razvojem, mnogi organizmi su počeli da se koloniziraju zemno-vazdušno okruženje. Kao rezultat toga, pojavile su se kopnene biljke i životinje, koje su se brzo razvijale, prilagođavajući se novim uvjetima postojanja.

U procesu funkcioniranja žive tvari na kopnu, površinski slojevi litosfere postupno su se transformirali u tlo, u osebujno, prema V. I. Vernadskom, bio-inertno tijelo planete. Tlo su počeli naseljavati i vodeni i kopneni organizmi, stvarajući specifičan kompleks njegovih stanovnika.

Dakle, na savremenoj Zemlji jasno se razlikuju četiri životne sredine - voda, zemlja-vazduh, tlo i živi organizmi, koji se značajno razlikuju po svojim uslovima. Hajde da razmotrimo svaku od njih.

Opće karakteristike. Vodena sredina života, hidrosfera, zauzima do 71% površine globus. U pogledu zapremine, rezerve vode na Zemlji se procjenjuju na 1370 miliona kubnih metara. km, što je 1/800 zapremine zemaljske kugle. Glavna količina vode, više od 98%, koncentrirana je u morima i okeanima, 1,24% predstavlja led u polarnim područjima; u slatkim vodama rijeka, jezera i močvara količina vode ne prelazi 0,45%.

U vodenoj sredini živi oko 150.000 životinjskih vrsta (oko 7% njihovog ukupnog broja na planeti) i 10.000 biljnih vrsta (8%). Unatoč činjenici da su predstavnici velike većine skupina biljaka i životinja ostali u vodenom okolišu (u svojoj "kolijevci"), broj njihovih vrsta je mnogo manji od kopnenih. To znači da je evolucija na kopnu bila mnogo brža.

Najraznovrsnija i najbogatija flora i fauna mora i okeana ekvatorijalnih i tropskih regija (posebno Pacifika i Atlantic Oceans). Južno i sjeverno od ovih pojaseva kvalitativni sastav organizama se postepeno iscrpljuje. Na području arhipelaga Istočne Indije rasprostranjeno je oko 40.000 vrsta životinja, a u Laptevskom moru samo 400. Istovremeno, većina organizama Svjetskog okeana koncentrirana je na relativno malom području morske obale umjerenoj zoni i među mangrovama tropskim zemljama. U ogromnim područjima daleko od obale postoje pustinjske oblasti koje su praktički lišene života.

Udio rijeka, jezera i močvara u odnosu na mora i okeane u biosferi je neznatan. Ipak, oni stvaraju zalihe svježe vode potrebne za ogroman broj biljaka i životinja, kao i za ljude.

Vodeni okoliš ima snažan utjecaj na svoje stanovnike. Zauzvrat živa materija hidrosfera utiče na životnu sredinu, reciklira je, uključujući u cirkulaciju supstanci. Izračunato je da se voda mora i okeana, rijeka i jezera razgrađuje i obnavlja u biotičkom ciklusu za 2 miliona godina, odnosno sva je prošla kroz živu materiju planete više od hiljadu puta *. Dakle, savremena hidrosfera je proizvod vitalne aktivnosti žive materije ne samo modernih, već i prošlih geoloških epoha.

Karakteristična karakteristika vodenog okoliša je njegova pokretljivost čak i u stajaćim vodnim tijelima, a da ne spominjemo tekuće rijeke i potoke koji brzo teku. U morima i okeanima primjećuju se oseke i oseke, snažne struje, oluje; U jezerima se voda kreće pod uticajem vetra i temperature. Kretanje vode osigurava snabdijevanje vodenih organizama kisikom i hranjivim tvarima, dovodi do izjednačavanja (snižavanja) temperature u cijelom rezervoaru.

Stanovnici vodnih tijela razvili su odgovarajuće adaptacije na mobilnost okoliša. Na primjer, u tekućim vodnim tijelima postoje takozvane "obraštajuće" biljke koje su čvrsto vezane za podvodne objekte - zelene alge (Cladophora) s perjem nabora, dijatomeje (Diatomeae), vodene mahovine (Fontinalis), koje formiraju gust pokrivač čak i na kamenje u olujnim rečnim rascepima.

Životinje su se također prilagodile pokretljivosti vodenog okoliša. Kod riba koje žive u brzim rijekama tijelo je gotovo okruglog presjeka (pastrmka, gavčica). Obično se kreću prema struji. Beskičmenjaci tekućih vodenih tijela obično ostaju na dnu, tijelo im je spljošteno u dorzo-ventralnom smjeru, mnogi imaju različite organe za fiksiranje na ventralnoj strani, što im omogućava da se vežu za podvodne objekte. U morima organizmi plimnih i surf zona doživljavaju najjači utjecaj pokretnih masa vode. Na stjenovitim obalama u zoni surfanja česti su školjkaši (Balanus, Chthamalus), puževi (Patella Haliotis) i neke vrste rakova koji se kriju u pukotinama obale.

U životu vodenih organizama u umjerenim geografskim širinama, vertikalno kretanje vode u stajaćim vodnim tijelima igra važnu ulogu. Voda u njima je jasno podijeljena u tri sloja: gornji epilimnion, čija temperatura doživljava oštre sezonske fluktuacije; temperaturni skok sloja - metalimnion (termoklina), gdje oštar pad temperature; donji duboki sloj, hipolimnion - ovde temperatura neznatno varira tokom godine.

Ljeti se najtopliji slojevi vode nalaze na površini, a najhladniji - na dnu. Takva slojevita raspodjela temperatura u rezervoaru naziva se direktna stratifikacija. Zimi, sa smanjenjem temperature, uočava se obrnuta stratifikacija: površinske hladne vode s temperaturom ispod 4 ° C nalaze se iznad relativno toplih. Ovaj fenomen se naziva temperaturna dihotomija. Posebno je izražen u većini naših jezera ljeti i zimi. Kao rezultat temperaturne dihotomije, u rezervoaru se formira slojevitost vode u gustoći, poremećena je njena vertikalna cirkulacija i nastupa period privremene stagnacije.

U proljeće površinska voda, zbog zagrijavanja na 4 °C, postaje gušća i tone dublje, a na njeno mjesto iz dubine se diže toplija voda. Kao rezultat takve vertikalne cirkulacije dolazi do homotermije u akumulaciji, odnosno neko vrijeme se izjednačava temperatura cjelokupne vodene mase. Daljnjim povećanjem temperature gornji slojevi vode postaju manje gusti i više ne tonu - nastupa ljetna stagnacija.

U jesen se površinski sloj hladi, postaje gušći i tone dublje, istiskujući topliju vodu na površinu. To se dešava prije početka jesenje homotermije. Kada se površinske vode ohlade ispod 4 °C, ponovo postaju manje guste i ponovo ostaju na površini. Kao rezultat toga, cirkulacija vode prestaje i dolazi do zimske stagnacije.

Organizmi u vodnim tijelima umjerenih geografskih širina dobro su prilagođeni sezonskim vertikalnim kretanjima vodenih slojeva, proljetnoj i jesenskoj homotermiji, te ljetnoj i zimskoj stagnaciji (Sl. 13).

U jezerima tropskih geografskih širina temperatura vode na površini nikada ne pada ispod 4 °C, a temperaturni gradijent u njima je jasno izražen do najdubljih slojeva. Miješanje vode se ovdje po pravilu dešava neredovno u najhladnije doba godine.

Neobični uslovi za život se razvijaju ne samo u vodenom stupcu, već i na dnu rezervoara, jer u tlu nema aeracije i mineralna jedinjenja se ispiru iz njih. Stoga nemaju plodnost i služe vodenim organizmima samo kao manje-više čvrsta podloga, obavljajući uglavnom mehaničko-dinamičku funkciju. U tom smislu, veličine čestica tla, gustoća njihovog međusobnog prianjanja i otpornost na ispiranje strujama dobivaju najveći ekološki značaj.

Abiotički faktori vodene sredine. Voda kao živi medij ima posebna fizička i hemijska svojstva.

Temperaturni režim hidrosfere se bitno razlikuje od onog u drugim sredinama. Temperaturne fluktuacije u Svjetskom okeanu su relativno male: najniža je oko -2°C, a najviša oko 36°C. Stoga je amplituda oscilacije unutar 38 °C. Temperatura okeana opada sa dubinom. Čak iu tropskim krajevima na dubini od 1000 m ne prelazi 4–5°S. U dubinama svih okeana nalazi se sloj hladne vode (od -1,87 do +2°C).

U slatkim kopnenim vodnim tijelima umjerenih geografskih širina, temperatura površinskih slojeva vode kreće se od -0,9 do +25°C, u dubljim vodama 4-5°C. Izuzetak su termalni izvori, gdje temperatura površinskog sloja ponekad doseže 85–93 °C.

Takve termodinamičke karakteristike vodene sredine kao što su visok specifični toplotni kapacitet, visoka toplotna provodljivost i ekspanzija tokom smrzavanja stvaraju posebno povoljne uslove za život. Ove uslove obezbeđuje i visoka latentna toplota fuzije vode, usled čega zimi temperatura ispod leda nikada nije ispod tačke smrzavanja (za slatku vodu oko 0°C). Jer najveća gustina voda postoji na 4°C i širi se kada se smrzava, tada se zimi led formira samo odozgo, dok se glavna debljina ne smrzava.

Budući da se temperaturni režim vodnih tijela odlikuje velikom stabilnošću, organizmi koji žive u njemu odlikuju se relativno konstantnom tjelesnom temperaturom i uskim rasponom prilagodljivosti fluktuacijama temperature okoline. Čak i manja odstupanja u termičkom režimu mogu dovesti do značajnih promjena u životu životinja i biljaka. Primjer je "biološka eksplozija" lotosa (Nelumbium caspium) u najsjevernijem dijelu njegovog staništa - u delti Volge. Dugo je vremena ova egzotična biljka naseljavala samo mali zaljev. Tokom protekle decenije, površina šikara lotosa povećala se skoro 20 puta i sada zauzima preko 1.500 hektara vodene površine. Tako brzo širenje lotosa objašnjava se općim padom nivoa Kaspijskog mora, koji je bio praćen formiranjem mnogih malih jezera i estuarija na ušću Volge. Tokom vrelih ljetnih mjeseci, voda se ovdje zagrijala više nego prije, što je doprinijelo rastu lotosa.

Voda se također odlikuje značajnom gustinom (u tom pogledu je 800 puta veća od zraka) i viskoznošću. Ove karakteristike utječu na biljke u tome što razvijaju vrlo malo ili uopće ne razvijaju mehaničko tkivo, tako da su njihove stabljike vrlo elastične i lako se savijaju. Većini vodenih biljaka svojstvena je uzgona i sposobnost suspendiranja u vodenom stupcu. Zatim se izdižu na površinu, pa opet padaju. Kod mnogih vodenih životinja, integument je obilno podmazan sluzom, što smanjuje trenje tijekom kretanja, a tijelo poprima aerodinamičan oblik.

Organizmi u vodenoj sredini raspoređeni su cijelom njenom debljinom (u okeanskim depresijama životinje su pronađene na dubinama većim od 10.000 m). Naravno, na različitim dubinama doživljavaju različite pritiske. Duboko more je prilagođeno visokom pritisku (do 1000 atm), dok mu stanovnici površinskih slojeva nisu podložni. U prosjeku, u vodenom stupcu, na svakih 10 m dubine, pritisak se povećava za 1 atm. Svi hidrobionti su prilagođeni ovom faktoru i, shodno tome, dijele se na dubokomorske i žive na malim dubinama.

Prozirnost vode i njen svjetlosni režim imaju veliki utjecaj na vodene organizme. Ovo posebno utiče na distribuciju fotosintetskih biljaka. U muljevitim vodenim tijelima žive samo u površinskom sloju, a tamo gdje je velika prozirnost prodiru do znatne dubine. Određenu zamućenost vode stvara ogromna količina čestica suspendiranih u njoj, što ograničava prodiranje sunčeve svjetlosti. Zamućenost u vodi može biti uzrokovana česticama minerali(glina, mulj), mali organizmi. Prozirnost vode se smanjuje i ljeti brzim rastom vodene vegetacije, uz masovnu reprodukciju malih organizama koji su u suspenziji u površinskim slojevima. Svjetlosni režim rezervoara također ovisi o godišnjem dobu. Na sjeveru, u umjerenim geografskim širinama, kada se vodena tijela smrzavaju, a led je još uvijek prekriven snijegom odozgo, prodor svjetlosti u vodeni stupac je ozbiljno ograničen.

Svjetlosni režim je također određen redovnim smanjenjem svjetlosti sa dubinom zbog činjenice da voda apsorbira sunčeva svetlost. Istovremeno, zraci različitih talasnih dužina apsorbuju se različito: crvene su najbrže, dok plavo-zelene prodiru na znatne dubine. Okean postaje tamniji sa dubinom. Boja okoline se u isto vrijeme mijenja, postupno se kreće od zelenkaste do zelene, zatim do plave, plave, plavo-ljubičaste, zamijenjene stalnom tamom. Shodno tome, s dubinom, zelene alge (Chlorophyta) zamjenjuju se smeđim (Phaeophyta) i crvenim (Rhodophyta), čiji su pigmenti prilagođeni da hvataju sunčevu svjetlost različitih valnih dužina. Sa dubinom, boja životinja se također prirodno mijenja. Na površini obično žive svijetli slojevi vode, životinje jarkih i raznolikih boja, dok su dubokomorske vrste lišene pigmenata. U zoni sumraka okeana, životinje su obojene u boje s crvenkastom nijansom, što im pomaže da se sakriju od neprijatelja, jer se crvena boja u plavo-ljubičastim zrakama percipira kao crna.

Salinitet igra važnu ulogu u životu vodenih organizama. Kao što znate, voda je odličan rastvarač za mnoge mineralne spojeve. Kao rezultat toga, prirodna vodna tijela imaju određeni hemijski sastav. Najvažniji su karbonati, sulfati, hloridi. Količina otopljenih soli po 1 litri vode u slatkovodnim tijelima ne prelazi 0,5 g (obično manje), u morima i oceanima dostiže 35 g (tablica 6).

Tabela 6Raspodjela bazičnih soli u različitim vodnim tijelima (prema R. Dazho, 1975.)

Kalcij igra bitnu ulogu u životu slatkovodnih životinja. Mekušci, rakovi i drugi beskičmenjaci ga koriste za izgradnju svojih školjki i egzoskeleta. Ali slatkovodna tijela, ovisno o nizu okolnosti (prisustvo određenih rastvorljivih soli u tlu rezervoara, u tlu i tlu obala, u vodi tekućih rijeka i potoka), uvelike se razlikuju i po sastavu. i u koncentraciji soli otopljenih u njima. Morske vode su u tom pogledu stabilnije. U njima su pronađeni gotovo svi poznati elementi. Međutim, po važnosti, kuhinjska so zauzima prvo mesto, zatim magnezijum hlorid i sulfat i kalijum hlorid.

Slatkovodne biljke i životinje žive u hipotoničnom okruženju, odnosno u sredini u kojoj je koncentracija otopljenih materija niža nego u tjelesnim tekućinama i tkivima. Zbog razlike u osmotskom tlaku izvan i unutar tijela, voda stalno prodire u tijelo, a slatkovodni hidrobiont su prisiljeni da je intenzivno uklanjaju. U tom smislu, oni imaju dobro definisane procese osmoregulacije. Koncentracija soli u tjelesnim tekućinama i tkivima mnogih morskih organizama je izotonična s koncentracijom otopljenih soli u okolnoj vodi. Stoga njihove osmoregulacijske funkcije nisu razvijene u istoj mjeri kao u slatkoj vodi. Poteškoće u osmoregulaciji jedan su od razloga zašto mnoge morske biljke, a posebno životinje nisu uspjele naseliti slatkovodna tijela i ispostavilo se, s izuzetkom pojedinih predstavnika, kao tipične. morskih stanovnika(koelenterati - Coelenterata, bodljikaši - Echinodermata, pogonofori - Pogonophora, sunđeri - Spongia, plaštači - Tunicata). Na to isto vrijeme, insekti praktički ne žive u morima i oceanima, dok su slatkovodni bazeni obilno naseljeni njima. Tipično morske i tipično slatkovodne vrste ne tolerišu značajne promjene u salinitetu vode. Svi oni su stenohalini organizmi. Relativno je malo eurihalinih životinja slatkovodnog i morskog porijekla. Obično se nalaze, i to u značajnom broju, u bočatim vodama. To su slatkovodni smuđ (Stizostedion lucioperca), deverika (Abramis brama), štuka (Esox lucius), a od morskih se može nazvati porodica cipala (Mugilidae).

U slatkim vodama česte su biljke, utvrđene na dnu rezervoara. Često se njihova fotosintetička površina nalazi iznad vode. To su rogoz (Typha), trska (Scirpus), vrh strijele (Sagittaria), lokvanj (Nymphaea), jajne kapsule (Nuphar). Kod drugih, fotosintetski organi su uronjeni u vodu. To uključuje ribnjake (Potamogeton), urut (Myriophyllum), elodea (Elodea). Neke više biljke slatkih voda su lišene korijena. Oni slobodno plutaju ili rastu na podvodnim objektima ili algama pričvršćenim za tlo.

Ako kiseonik ne igra značajnu ulogu za vazdušnu sredinu, onda je za vodu najvažniji faktor životne sredine. Njegov sadržaj u vodi obrnuto je proporcionalan temperaturi. Sa smanjenjem temperature, rastvorljivost kiseonika, kao i drugih gasova, raste. Akumulacija kiseonika otopljenog u vodi nastaje kao rezultat njegovog ulaska iz atmosfere, kao i zbog fotosintetske aktivnosti zelenih biljaka. Kada se voda miješa, što je tipično za tekuće vode, a posebno za brze rijeke i potoke, povećava se i sadržaj kisika.

Različite životinje imaju različite potrebe za kiseonikom. Na primjer, pastrmka (Salmo trutta), gavčica (Phoxinus phoxinus) su vrlo osjetljive na njegov nedostatak i stoga žive samo u brzo tekućim hladnim i dobro izmiješanim vodama. žohar ( rutilus rutilus), ruš (Acerina cernua), šaran (Cyprinus carpio), karas (Carassius carassius) su u tom pogledu nepretenciozni, a larve komaraca hironomida (Chironomidae) i oligoheta (Tubifex,) žive na velikim dubinama kiseonika uopšte ili ga ima vrlo malo. Vodeni insekti i plućni mekušci (Pulmonata) također mogu živjeti u vodama s niskim sadržajem kisika. Međutim, oni se sistematski izdižu na površinu, čuvajući svježi zrak neko vrijeme.

Ugljični dioksid je oko 35 puta rastvorljiviji u vodi od kisika. U vodi ga ima skoro 700 puta više nego u atmosferi iz koje dolazi. Izvor ugljičnog dioksida u vodi, osim toga, su karbonati i bikarbonati zemnoalkalnih i zemnoalkalnih metala. Ugljični dioksid koji se nalazi u vodi osigurava fotosintezu vodenih biljaka i učestvuje u formiranju vapnenačkih skeletnih formacija beskičmenjaka.

Od velikog značaja u životu vodenih organizama je koncentracija vodikovih jona (pH). Slatkovodni bazeni sa pH od 3,7-4,7 smatraju se kiselim, 6,95-7,3 neutralnim, a oni sa pH većim od 7,8 smatraju se alkalnim. U slatkovodnim tijelima pH ima čak i dnevne fluktuacije. Morska voda je alkalnija i njen pH se mijenja mnogo manje od slatke vode. pH se smanjuje sa dubinom.

Koncentracija vodikovih jona igra važnu ulogu u distribuciji hidrobionta. Na pH manjoj od 7,5 rastu polucvjetni (Isoetes), čičak (Sparganium), na 7,7–8,8, odnosno u alkalnoj sredini razvijaju se mnoge vrste jezerca i elodea. U kiselim vodama močvara preovlađuju mahovine sphagnum (Sphagnum), ali nema lamelno-škržnih mekušaca iz roda Bezubi (Unio), ostali mekušci su rijetki, ali ima rizoma školjki (Testacea). Većina slatkovodnih riba može izdržati pH od 5 do 9. Ako je pH manji od 5, dolazi do masovnog uginuća riba, a iznad 10, sve ribe i druge životinje umiru.

Ekološke grupe hidrobionata. Vodeni stupac - pelagijal (pelagos - more) naseljen je pelagijskim organizmima koji mogu aktivno plivati ili boraviti (lebdjeti) u određenim slojevima. U skladu s tim, pelagični organizmi se dijele u dvije grupe - nekton i plankton. Stanovnici dna čine treću ekološku grupu organizama - bentos.

Nekton (nekios–· plutajući)– ovo je zbirka pelagičnih aktivno pokretnih životinja koje nemaju direktnu vezu s dnom. U osnovi, to su velike životinje koje mogu putovati na velike udaljenosti i jake vodene struje. Odlikuje ih aerodinamičan oblik tijela i dobro razvijeni organi kretanja. Tipični nektonski organizmi su ribe, lignje, peronošci i kitovi. U slatkim vodama, pored ribe, nekton uključuje vodozemce i insekte koji se aktivno kreću. Mnoge morske ribe mogu se kretati u vodenom stupcu velikom brzinom. Neke lignje (Oegopsida) plivaju vrlo brzo, do 45–50 km/h, jedrilice (Istiopharidae) postižu brzinu i do 100 km/h, a sabljarke (Xiphias glabius) do 130 km/h.

Plankton (planktos– lebdeti, lutati)– ovo je skup pelagičnih organizama koji nemaju sposobnost brzog aktivnog kretanja. Planktonski organizmi se ne mogu oduprijeti strujama. To su uglavnom male životinje - zooplankton i biljke - fitoplankton. Sastav planktona povremeno uključuje ličinke mnogih životinja koje lebde u vodenom stupcu.

Planktonski organizmi se nalaze ili na površini vode, ili na dubini, ili čak u donjem sloju. Prvi čine posebnu grupu - neuston. Organizmi, s druge strane, čiji je dio tijela u vodi, a dio iznad njene površine, nazivaju se pleuston. To su sifonofori (Siphonophora), leća (Lemna) itd.

Fitoplankton ima veliki značaj u životu vodnih tijela, budući da je glavni proizvođač organska materija. To prvenstveno uključuje dijatomeje (Diatomeae) i zelene (Chlorophyta) alge, biljne flagellate (Phytomastigina), peridine (Peridineae) i kokolitofore (Coccolitophoridae). U sjevernim vodama Svjetskog okeana prevladavaju dijatomeje, a u tropskim i suptropskim vodama flagelati flagelati. U slatkim vodama, pored dijatomeja, česte su zelene i modrozelene (Cuanophyta) alge.

Zooplankton i bakterije nalaze se na svim dubinama. U morskim zooplanktonom dominiraju mali rakovi (Copepoda, Amphipoda, Euphausiacea), protozoe (Foraminifera, Radiolaria, Tintinnoidea). Više glavni predstavnici njegovi su krilati mekušci (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) i plutajuće ctenofore (Ctenophora), salpe (Salpae), neki crvi (Alciopidae, Tomopteridae). U slatkim vodama, slabo plivaju relativno veliki rakovi (Daphnia, Cyclopoidea, Ostracoda, Simocephalus; slika 14), mnogi rotiferi (Rotatoria) i protozoe.

Plankton tropskih voda dostiže najveću raznolikost vrsta.

Grupe planktonskih organizama razlikuju se po veličini. Nanoplankton (nannos - patuljak) su najmanje alge i bakterije; mikroplankton (mikro - mali) - većina algi, protozoa, rotifera; mezoplankton (mesos - srednji) - kopepodi i kladoceri, škampi i niz životinja i biljaka, dužine ne više od 1 cm; makroplankton (makro - veliki) - meduze, mizidi, škampi i drugi organizmi veći od 1 cm; megaloplankton (megalos - ogroman) - veoma veliki, preko 1 m, životinje. Na primjer, venerin pojas plutajuće češljaste meduze (Cestus veneris) doseže dužinu od 1,5 m, a cijanidna meduza (Suapea) ima zvono do 2 m u promjeru i pipke duge 30 m.

Planktonski organizmi su važna komponenta hrane mnogih vodenih životinja (uključujući divove kao što su kitovi kitovi - Mystacoceti), posebno imajući u vidu da njih, a prije svega fitoplankton, karakteriziraju sezonska izbijanja masovne reprodukcije (cvjetanja vode).

Bentos (bentos– dubina)– skup organizama koji žive na dnu (na tlu i u tlu) vodenih tijela. Dijeli se na fitobentos i zoobentos. Uglavnom je predstavljena životinjama koje su vezane ili se polako kreću, kao i zakopane u zemlju. Samo u plitkoj vodi se sastoji od organizama koji sintetiziraju organsku materiju (proizvođači), troše je (potrošači) i uništavaju (razlagači). Na velikim dubinama gdje svjetlost ne prodire, fitobentos (proizvođači) nema.

Bentoski organizmi se razlikuju po načinu života - pokretni, neaktivni i nepokretni; prema načinu ishrane - fotosintetski, mesožderni, biljojedi, detritivorni; po veličini - makro-, mezo-mikrobentos.

Fitobentos mora uglavnom uključuje bakterije i alge (dijatomeje, zelene, smeđe, crvene). Cvjetnice se nalaze i duž obala: Zostera (Zostera), phyllospodix (Phyllospadix), ruppia (Rup-pia). Fitobentos je najbogatiji na stjenovitim i kamenitim područjima. Uz obale, alge (Laminaria) i fucus (Fucus) ponekad formiraju biomasu do 30 kg po 1 km2. m. Na mekim tlima, gdje biljke ne mogu biti čvrsto pričvršćene, fitobentos se razvija uglavnom na mjestima zaštićenim od valova.

Slatkovodni phytobenos predstavljaju bakterije, dijatomeje i zelene alge. Obalne biljke su bogate, smještene od obale duboko u jasno definirane pojaseve. U prvom pojasu rastu polupotopljene biljke (trska, trska, rogoza i šaš). Drugi pojas zauzimaju potopljene biljke sa plutajućim listovima (mahune, lokvanja, patke, vodokrasi). U trećem pojasu prevladavaju potopljene biljke - ribnjak, elodea itd.

Sve vodene biljke prema načinu života mogu se podijeliti na dvije glavne ekološke grupe: hidrofiti - biljke potopljene u vodu samo svojim donjim dijelom i obično ukorijenjene u tlu, i hidatofite - biljke potpuno potopljene u vodu, ali ponekad plutaju na površini ili imaju plutajuće listove.

U morskim zoobentosom dominiraju foraminifere, spužve, koelenterati, nemerti, polihete, sipunkulidi, briozoi, brahiopodi, mekušci, ascidije i ribe. Najbrojniji su bentoski oblici u plitkim vodama, gdje njihova ukupna biomasa često doseže desetine kilograma po 1 km2. m. Sa dubinom, broj bentosa naglo opada i na velikim dubinama iznosi miligrama po 1 km2. m.

U slatkovodnim tijelima ima manje zoobentosa nego u morima i okeanima, a sastav vrsta je ujednačeniji. To su uglavnom protozoe, neke spužve, cilijarni i oligoheti crvi, pijavice, mahunarke, mekušci i larve insekata.

Ekološka plastičnost vodenih organizama. Vodeni organizmi imaju manju ekološku plastičnost od kopnenih, budući da je voda stabilnija sredina i njeni abiotički faktori podliježu relativno malim fluktuacijama. Morske biljke i životinje su najmanje plastične. Vrlo su osjetljivi na promjene saliniteta i temperature vode. Dakle, kameni koralji ne mogu izdržati ni slabu desalinizaciju vode i žive samo u morima, štoviše, na čvrstom tlu na temperaturi od najmanje 20 °C. Ovo su tipični stenobioti. Međutim, postoje vrste sa povećanom ekološkom plastičnošću. Na primjer, rizopod Cyphoderia ampulla je tipičan euribiont. Živi u morima i slatkim vodama, u toplim barama i hladnim jezerima.

Slatkovodne životinje i biljke imaju tendenciju da budu mnogo plastičnije od morskih jer je slatkovodno okruženje promenljivije. Najplastičniji su stanovnici bočate vode. Prilagođeni su i visokim koncentracijama otopljenih soli i značajnoj desalinizaciji. Međutim, postoji relativno mali broj vrsta, budući da faktori životne sredine podležu značajnim promenama u bočatim vodama.

Širina ekološke plastičnosti hidrobionta se ocjenjuje u odnosu ne samo na cijeli kompleks faktora (euri- i stanobiontnost), već i na bilo koji od njih. Obalne biljke i životinje, za razliku od stanovnika otvorenih područja, uglavnom su euritermalni i eurihalni organizmi, budući da su u blizini obale temperaturni uvjeti i slani režim prilično promjenjivi (zagrijavanje suncem i relativno intenzivno hlađenje, desalinizacija prilivom vode iz potoka i rijeka, posebno tokom kišne sezone, itd.). Tipična stenotermna vrsta je lotos. Raste samo u dobro zagrijanim plitkim vodama. Iz istih razloga, stanovnici površinskih slojeva pokazuju se euritermalnim i eurihalnijim u odnosu na dubokomorske forme.

Ekološka plastičnost služi kao važan regulator širenja organizama. U pravilu su hidrobiont visoke ekološke plastičnosti prilično rasprostranjeni. Ovo se odnosi na, na primjer, Elodea. Međutim, rak Artemia (Artemia salina) mu je u tom smislu dijametralno suprotan. Živi u malim rezervoarima sa veoma slanom vodom. Ovo je tipičan stenohalinski predstavnik uske ekološke plastičnosti. Ali u odnosu na druge faktore, vrlo je plastičan i stoga se javlja svuda u slanim vodama.

Ekološka plastičnost zavisi od starosti i faze razvoja organizma. Da, more gastropod Littorina u svom odraslom stanju svakodnevno za vrijeme oseke dugo je bez vode, a njene ličinke vode čisto planktonski način života i ne podnose isušivanje.

Prilagodljive karakteristike vodenih biljaka. Ekologija vodenih biljaka, kao što je navedeno, vrlo je specifična i oštro se razlikuje od ekologije većine kopnenih biljnih organizama. Sposobnost vodenih biljaka da apsorbuju vlagu i mineralne soli direktno iz okoline ogleda se u njihovoj morfološkoj i fiziološkoj organizaciji. Za vodene biljke, prije svega, karakterističan je slab razvoj provodnog tkiva i korijenskog sistema. Potonji služi uglavnom za pričvršćivanje na podvodni supstrat i, za razliku od kopnenih biljaka, ne obavlja funkciju mineralne prehrane i vodoopskrbe. S tim u vezi, korijenje ukorijenjenih vodenih biljaka je lišeno korijenskih dlačica. Hrani se cijelom površinom tijela. Snažno razvijeni rizomi kod nekih od njih služe za vegetativno razmnožavanje i skladištenje hranjivih tvari. Takvi su mnogi ribnjaci, lokvanja, jajne kapsule.

Velika gustina vode omogućava biljkama da žive u cijeloj svojoj debljini. Za ovo, niže biljke, koji naseljavaju različite slojeve i vode plutajući način života, postoje posebni dodaci koji povećavaju njihovu plovnost i omogućavaju im da ostanu u suspenziji. Kod viših hidrofita mehaničko tkivo se slabo razvija. U njihovim listovima, stabljikama, korijenima, kako je navedeno, nalaze se međućelijske šupljine koje nose zrak. To povećava lakoću i plovnost organa koji su suspendirani u vodi i plutaju na površini, a također potiče ispiranje unutarnjih ćelija vodom s plinovima i solima otopljenim u njoj. Hydatophyte općenito karakterizira velika površina lista s malim ukupnim volumenom biljke. To im omogućava intenzivnu izmjenu plinova uz nedostatak kisika i drugih plinova otopljenih u vodi. Mnogi ribnjaci (Potamogeton lusens, P. perfoliatus) imaju tanke i veoma dugačke stabljike i listove, njihovi pokrovi su lako propusni za kiseonik. Ostale biljke imaju jako raščlanjene listove (vodeni ranunculus - Ranunculus aquatilis, urt - Myriophyllum spicatum, rogoza - Ceratophyllum dernersum).

Brojne vodene biljke razvile su heterofiliju (raznolikost). Na primjer, kod Salvinije (Salvinia) uronjeni listovi obavljaju funkciju mineralne prehrane, a plutajući - organske. Kod lokvanja i kapsula jaja plutajući i potopljeni listovi značajno se međusobno razlikuju. Gornja površina plutajućih listova je gusta i kožasta sa velikim brojem stomata. To doprinosi boljoj razmjeni plina sa zrakom. Na donjoj strani plutajućeg i podvodnog lišća nema stomata.

Jednako važna osobina prilagođavanja biljaka za život u vodenoj sredini je činjenica da su listovi uronjeni u vodu obično vrlo tanki. Klorofil u njima se često nalazi u ćelijama epiderme. Ovo dovodi do povećanja intenziteta fotosinteze u uslovima slabog osvetljenja. Ovakve anatomske i morfološke osobine najjasnije su izražene kod mnogih ribnjaka (Potamogeton), Elodea (Helodea canadensis), vodenih mahovina (Riccia, Fontinalis), Vallisneria (Vallisneria spiralis).

Zaštita vodenog bilja od ispiranja mineralnih soli iz stanica (leaching) je lučenje sluzi posebnim stanicama i stvaranje endoderme u obliku prstena ćelija debljih stijenki.

Relativno niska temperatura vodenog okoliša uzrokuje odumiranje vegetativnih dijelova biljaka potopljenih u vodu nakon formiranja zimskih pupoljaka, kao i zamjenu nježnih tankih ljetnih listova tvrđim i kraćim zimskim. Istovremeno, niska temperatura vode štetno utiče na generativne organe vodenih biljaka, a njena velika gustina otežava prenos polena. Stoga se vodene biljke intenzivno razmnožavaju vegetativnim putem. Seksualni proces kod mnogih je potisnut. Prilagođavajući se karakteristikama vodenog okruženja, većina biljaka potopljenih i plutajućih na površini iznosi cvjetne stabljike u zrak i razmnožava se spolno (pelud se prenosi vjetrom i površinskim strujama). Nastali plodovi, sjemenke i drugi primordiji također se šire površinskim strujama (hidrohorija).

Ne samo vodene, već i mnoge primorske biljke pripadaju hidrohorovima. Njihovi plodovi su vrlo plutajući i mogu dugo ostati u vodi bez gubitka klijavosti. Plodove i sjemenke čestuhe (Alisma plantago-aquatica), vrha strijele (Sagittaria sagittifolia), suska (Butomusumbellatus), jezerca i drugih biljaka prenosi voda. Plodovi mnogih šaša (Cageh) zatvoreni su u posebne vrećice sa zrakom, a prenose se i vodenim strujama. Vjeruje se da su se čak i kokosove palme proširile po arhipelagima tropskih otoka Tihog oceana zbog uzgona njihovih plodova - kokosa. Duž rijeke Vakhsh, humai korov (Sorgnum halepense) širio se kanalima na isti način.

Prilagodljive karakteristike vodenih životinja. Prilagodbe životinja na vodenu sredinu su još raznovrsnije od onih biljaka. Mogu razlikovati anatomske, morfološke, fiziološke, bihevioralne i druge karakteristike prilagođavanja. Čak je i njihovo jednostavno nabrajanje teško. Stoga ćemo općenito navesti samo najkarakterističnije od njih.

Životinje koje žive u vodenom stupcu, prije svega, imaju prilagodbe koje povećavaju njihovu plovnost i omogućuju im da se odupru kretanju vode, strujama. Pridneni organizmi, naprotiv, razvijaju uređaje koji ih sprečavaju da se dižu u vodeni stupac, odnosno smanjuju uzgonu i omogućavaju im da ostanu na dnu čak i u vodama s brzim protokom.

Kod malih oblika koji žive u vodenom stupcu uočava se smanjenje skeletnih formacija. Kod protozoa (Rhizopoda, Radiolaria) školjke su porozne, kremene iglice skeleta su iznutra šuplje. Specifična gustina meduza (Scyphozoa) i ctenofora (Ctenophora) se smanjuje zbog prisustva vode u tkivima. Povećanje plovnosti postiže se i nakupljanjem masnih kapljica u tijelu (noćne upaljače - Noctiluca, radiolarije - Radiolaria). Veće akumulacije masti također se primjećuju kod nekih rakova (Cladocera, Copepoda), riba i kitova. Specifičnu gustinu tijela smanjuju i mjehurići plina u protoplazmi testastih ameba, zračnim komorama u školjkama mekušaca. Mnoge ribe imaju plivajuću bešiku ispunjenu gasom. Sifonofori Physalia i Velella razvijaju snažne zračne šupljine.

Životinje koje pasivno plivaju u vodenom stupcu karakteriziraju se ne samo smanjenjem težine, već i povećanjem specifične površine tijela. Činjenica je da što je veća viskoznost medija i što je veća specifična površina tijela organizma, to sporije tone u vodu. Kao rezultat toga, tijelo se kod životinja spljošti, na njemu se formiraju sve vrste šiljaka, izraslina i dodataka. Ovo je karakteristično za mnoge radiolarije (Chalengeridae, Aulacantha), flagellate (Leptodiscus, Craspedotella) i foraminifere (Globigerina, Orbulina). Budući da viskoznost vode opada sa povećanjem temperature i raste sa povećanjem saliniteta, adaptacije na povećano trenje su najizraženije na visokim temperaturama i niskim salinitetima. Na primjer, bičasti Ceratium iz Indijskog okeana naoružani su dužim dodacima nalik rogovima od onih koji se nalaze u hladnim vodama istočnog Atlantika.

Aktivno plivanje kod životinja provodi se uz pomoć cilija, flagela, savijanja tijela. Ovako se kreću protozoe, cilijarni crvi i rotiferi.

Kod vodenih životinja plivanje je uobičajeno na mlazni način zbog energije izbačenog mlaza vode. To je tipično za protozoe, meduze, larve vretenaca, neke školjke. Mlazni način kretanja dostiže svoje najveće savršenstvo u glavonošci. Neke lignje pri izbacivanju vode razvijaju brzinu od 40-50 km / h. Kod većih životinja formiraju se specijalizirani udovi (plivajuće noge kod insekata, rakova; peraje, peraja). Tijelo takvih životinja prekriveno je sluzom i ima aerodinamičan oblik.

Velika grupa životinja, uglavnom slatkovodnih, koristi površinski film vode (površinski napon) prilikom kretanja. Po njemu slobodno trče, na primjer, bube (Gyrinidae), vodene bube (Gerridae, Veliidae). Male bube Hydrophilidae kreću se duž donje površine filma, na njoj vise i jezerski puževi (Limnaea) i larve komaraca. Svi oni imaju niz osobina u građi udova, a njihovi pokrovi nisu vlažni vodom.

Samo u vodenom okruženju nepokretne životinje vode vezan način života. Odlikuju se osebujnim oblikom tijela, blagom plovnošću (gustina tijela je veća od gustine vode) i posebnim uređajima za pričvršćivanje na podlogu. Neki su pričvršćeni za tlo, drugi puze po njemu ili vode način života koji se udubljuju, neki se naseljavaju na podvodnim objektima, posebno na dnu brodova.

Od životinja vezanih za tlo najkarakterističnije su spužve, mnoge koelenterate, posebno hidroidi (Hydroidea) i koralni polipi(Anthozoa), krinoidi (Crinoidea), školjke (Bivalvia), školjke (Cirripedia) itd.

Među ukopanim životinjama posebno je mnogo crva, ličinki insekata, a također i mekušaca. Određene ribe provode značajnu količinu vremena u zemlji (šiljci - Cobitis taenia, iverak - Pleuronectidae, raži - Rajidae), larve lampuge (Petromyzones). Brojnost ovih životinja i njihova vrsta ovise o vrsti tla (kamenje, pijesak, glina, mulj). Na kamenitim tlima obično ih je manje nego na muljevitim. Beskičmenjaci, u masovnim naseljenim muljevitim tlima, stvaraju optimalni uslovi za život većeg broja bentoskih predatora.

Većina vodenih životinja je poikilotermna i njihova tjelesna temperatura ovisi o temperaturi okoline. Kod homoiotermnih sisara (pinnipeds, kitova) formira se snažan sloj potkožna mast, koji obavlja funkciju toplinske izolacije.

Za vodene životinje, pritisak okoline je bitan. U tom smislu razlikuju se stenobatne životinje koje ne mogu izdržati velike fluktuacije tlaka i eurybat životinje koje žive i pri visokom i pri niskom tlaku. Holothurians (Elpidia, Myriotrochus) žive na dubinama od 100 do 9000 m, a mnoge vrste Storthyngura rakova, pogonofora, ljiljana nalaze se na dubinama od 3000 do 10 000 m. Takve dubokomorske životinje imaju specifične organizacione karakteristike: povećanje tijela veličina; nestanak ili slab razvoj vapnenačkog skeleta; često - smanjenje organa vida; povećan razvoj taktilnih receptora; nedostatak pigmentacije tijela ili, obrnuto, tamna obojenost.

Održavanje određenog osmotskog pritiska i jonskog stanja rastvora u organizmu životinja obezbeđuje se složenim mehanizmima metabolizma vode i soli. Međutim, većina vodenih organizama je poikilosmotska, odnosno osmotski tlak u njihovom tijelu ovisi o koncentraciji otopljenih soli u okolnoj vodi. Samo kičmenjaci, viši rakovi, insekti i njihove ličinke su homoiosmotični - održavaju konstantan osmotski tlak u tijelu, bez obzira na slanost vode.

Morski beskičmenjaci u osnovi nemaju mehanizme izmjene vode i soli: anatomski su zatvoreni za vodu, ali osmotski otvoreni. Međutim, pogrešno bi bilo govoriti o apsolutnom odsustvu mehanizama koji kontrolišu metabolizam vode i soli u njima.

Oni su jednostavno nesavršeni, a to je zato što je salinitet morske vode blizak salinitetu tjelesnih sokova. Zaista, u slatkovodnim hidrobiontima, salinitet i jonsko stanje mineralnih supstanci tjelesnih sokova po pravilu su viši od onih u okolnoj vodi. Stoga imaju dobro definirane mehanizme osmoregulacije. Najčešći način održavanja konstantnog osmotskog tlaka je redovito uklanjanje vode koja dolazi uz pomoć pulsirajućih vakuola i organa za izlučivanje. Kod drugih životinja se za te svrhe razvijaju neprobojni omotači hitina ili rogova. Neki proizvode sluz na površini tijela.

Teškoća regulacije osmotskog tlaka u slatkovodnim organizmima objašnjava njihovu vrstu siromaštva u odnosu na stanovnike mora.

Slijedimo primjer riba kako se vrši osmoregulacija životinja u morskim i slatkim vodama. Slatkovodne ribe napornim radom uklanjaju višak vode. sistem za izlučivanje, a soli se apsorbiraju kroz škržne niti. Morske ribe su, naprotiv, prisiljene nadopunjavati svoje rezerve vode i stoga piju morsku vodu, a višak soli koji dolazi s njom uklanja se iz tijela kroz škržne niti (slika 15).

Promjene uvjeta u vodenoj sredini izazivaju određene bihevioralne reakcije organizama. Vertikalne migracije životinja povezane su s promjenama u osvjetljenju, temperaturi, salinitetu, plinskom režimu i drugim faktorima. U morima i okeanima milioni tona vodenih organizama sudjeluju u takvim migracijama (spuštanje u dubinu, podizanje na površinu). Tokom horizontalnih migracija, vodene životinje mogu putovati stotine i hiljade kilometara. Takve su migracije mrijesta, zimovanja i ishrane mnogih riba i vodenih sisara.

Biofilteri i njihova ekološka uloga. Jedan od specifične karakteristike vodeni okoliš je prisutnost u njemu velikog broja malih čestica organske tvari - detritusa, nastalih zbog umiranja biljaka i životinja. Ogromne mase ovih čestica talože se na bakterijama i zbog plina koji se oslobađa kao rezultat bakterijskog procesa, stalno su suspendirane u vodenom stupcu.

Za mnoge vodene organizme detritus je visokokvalitetna hrana, pa su se neki od njih, tzv. biofilter hranilice, prilagodili da ga ekstrahiraju pomoću specifičnih mikroporoznih struktura. Ove strukture, takoreći, filtriraju vodu, zadržavajući čestice suspendirane u njoj. Ovaj način ishrane naziva se filtriranje. Druga grupa životinja taloži detritus na površini bilo vlastitog tijela ili na posebnim uređajima za hvatanje. Ova metoda se naziva sedimentacija. Često se isti organizam hrani i filtracijom i sedimentacijom.

Životinje biofilterske (lamelagile mekušci, sjedeći bodljikaši i poliheti, mahunarke, ascidije, planktonski rakovi i mnoge druge) igraju važnu ulogu u biološkom pročišćavanju vodenih tijela. Na primjer, kolonija dagnji (Mytilus) na 1 sq. m prolazi kroz šupljinu plašta do 250 kubnih metara. m vode dnevno, filtriranjem i taloženjem suspendovanih čestica. Skoro mikroskopski rakovi calanus (Calanoida) pročišćavaju do 1,5 litara vode dnevno. Ako uzmemo u obzir ogroman broj ovih rakova, onda se posao koji obavljaju u biološkom pročišćavanju vodenih tijela čini zaista grandioznim.

U slatkim vodama aktivni su biofilterski hranitelji ječam (Unioninae), bezubi (Anodontinae), dagnje zebra (Dreissena), dafnije (Daphnia) i drugi beskičmenjaci. Njihov značaj kao svojevrsnog biološkog "sistema čišćenja" rezervoara je toliko velik da ga je gotovo nemoguće precijeniti.

Zoniranje vodene sredine. Vodeni okoliš života karakterizira jasno definirana horizontalna, a posebno vertikalna zonalnost. Svi hidrobionti su strogo ograničeni na život u određenim zonama, koje se razlikuju u različitim životnim uslovima.

U Svjetskom okeanu, vodeni stupac se naziva pelagijal, a dno se naziva bental. Shodno tome, razlikuju se i ekološke grupe organizama koji žive u vodenom stupcu (pelagični) i na dnu (bentoški).

Dno se, ovisno o dubini njegovog pojavljivanja iz vodene površine, dijeli na sublitoralno (područje glatkog opadanja do dubine od 200 m), batijalno (strma padina), abisalno (okeansko dno sa prosječnom dubine od 3-6 km), ultra-abisal (dno okeanskih depresija koje se nalazi na dubini od 6 do 10 km). Ističe se i litoral - rub obale, povremeno poplavljen za vrijeme plime (sl. 16).

Otvorene vode Svjetskog okeana (pelagijalne) se također dijele na vertikalne zone prema bentalnim zonama: epipelagijalne, batipelagijalne, abisopelagijalne.

Litoralni i sublitoralni pojasi su najbogatiji biljkama i životinjama. Ima puno sunčeve svjetlosti, nizak pritisak, značajne temperaturne fluktuacije. Stanovnici ponorskih i ultraabisalnih dubina žive na konstantnoj temperaturi, u mraku, i doživljavaju ogroman pritisak koji u okeanskim depresijama dostiže nekoliko stotina atmosfera.

Slična, ali manje jasno definirana zonalnost karakteristična je i za slatkovodna tijela u unutrašnjosti.

Opće 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 (slika 5.2).

Rice. 5.2. Svjetski okean u poređenju sa kopnom (prema N. F. Reimers, 1990.)

U slatkim vodama rijeka i jezera količina vode ne prelazi 0,016% ukupne zapremine slatke vode.

U okeanu sa svojim konstitutivnim morima prvenstveno se razlikuju dva ekološka područja: vodeni stub - pelagijalni i dno benthal. Ovisno o dubini, bental se dijeli na sublitoralna zona - područje glatkog spuštanja zemljišta na dubinu od 200 m, batijal - područje strme padine i ponorska zona - okeansko korito sa prosječnom dubinom od 3-6 km. Dublja područja bentala, koja odgovaraju depresijama okeanskog dna (6-10 km), nazivaju se ultraabyssal. Rub obale koji je poplavljen u vrijeme plime naziva se primorje. Dio obale iznad nivoa plime i oseke, navlažen prskanjem daska, naziva se supralitoral.

Otvorene vode okeana se također dijele na vertikalne zone prema bentalnim zonama: tippeligijal, bati-peligijal, abesopegijski(Sl. 5.3).

Rice. 5.3. Vertikalna ekološka zonalnost okeana

(prema N. F. Reimersu, 1990.)

U vodenoj sredini živi oko 150.000 vrsta životinja ili oko 7% njihovog ukupnog broja (slika 5.4) i 10.000 vrsta biljaka (8%).

Također treba obratiti pažnju na činjenicu da su predstavnici većine grupa biljaka i životinja ostali u vodenom okruženju (njihova "kolijevka"), ali broj njihovih vrsta je mnogo manji od kopnenih. Otuda zaključak - evolucija na kopnu odvijala se mnogo brže.

Raznolikost i bogatstvo flore i faune izdvajaju mora i okeane ekvatorijalnih i tropskih regija, prvenstveno Tihog i Atlantskog okeana. Sjeverno i južno od ovih pojaseva kvalitativni sastav se postepeno iscrpljuje. Na primjer, na području arhipelaga Istočne Indije rasprostranjeno je najmanje 40.000 vrsta životinja, dok ih je u Laptevskom moru samo 400.

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.

Rice. 5.4. Distribucija glavnih klasa životinja prema okolini

staništa (prema G. V. Voitkevichu i V. A. Vronskom, 1989)

Bilješkaživotinje smještene ispod valovite linije žive u moru, iznad nje - u kopno-vazdušnom okruženju

Poznato je da ne samo vodena sredina ima snažan utjecaj na svoje stanovnike, već i živa tvar hidrosfere, utječući na stanište, prerađuje ga i uključuje u cirkulaciju tvari. Utvrđeno je da se voda okeana, mora, rijeka i jezera razgrađuje i obnavlja u biotičkom ciklusu za 2 miliona godina, odnosno sva je prošla kroz živu materiju na Zemlji više od hiljadu puta.

Posljedično, moderna hidrosfera je proizvod vitalne aktivnosti žive tvari ne samo modernih, već i prošlih geoloških epoha.

Karakteristična karakteristika vodene sredine je njena mobilnost, posebno u tekućim, brzim potocima i rijekama. U morima i okeanima uočavaju se oseke i oseke, snažne struje i oluje. U jezerima se voda kreće pod uticajem temperature i vjetra.

Ekološke grupe hidrobionata. vodeni stupac, ili pelagijalni(pelage - more), naseljeno pelagijskim organizmima koji imaju sposobnost plivanja ili zadržavanja u određenim slojevima (sl. 5.5).

Rice. 5.5. Profil okeana i njegovih stanovnika (prema N. N. Moiseevu, 1983.)

U tom smislu, ovi organizmi se dijele u dvije grupe: nekton I plankton. Treća ekološka grupa - bentos - formiraju stanovnike dna.

Nekton(nektos - plutajući) je skup pelagičnih aktivno pokretnih životinja koje nemaju direktnu vezu s dnom. To su uglavnom velike životinje koje mogu putovati na velike udaljenosti i jake vodene struje. Imaju aerodinamičan oblik tijela i dobro razvijene organe kretanja. Tipični nektonski organizmi uključuju ribe, lignje, kitove i peronošce. Nekton u slatkim vodama, osim ribe, uključuje vodozemce i insekte koji se aktivno kreću. Mnoge morske ribe mogu se kretati u vodenom stupcu velikom brzinom: do 45-50 km / h - lignje (Oegophside), 100-150 km / h - jedrilice (Jstiopharidae) i 130 km / h - sabljarke (Xiphias glabius).

Plankton(planktos - luta, lebdi) je skup pelagičnih organizama koji nemaju sposobnost brzog aktivnog kretanja. U pravilu su to male životinje - zooplankton i biljke - fitoplankton, koji ne mogu da odole strujama. Sastav planktona uključuje i larve mnogih životinja koje "plutaju" u vodenom stupcu. Planktonski organizmi se nalaze i na površini vode, na dubini i u donjem sloju.

Organizmi koji žive na površini vode čine posebnu grupu - neuston. Sastav neustona također ovisi o stupnju razvoja određenog broja organizama. Prolazeći kroz stadij larve, odrastajući, napuštaju površinski sloj koji im je služio kao utočište, sele se da žive na dnu ili u donjim i dubokim slojevima. To uključuje ličinke desetonožaca, školjkaša, kopepoda, puževa, školjkaša, urogenitalnih organa, poliheta, riba i drugih.

Zovu se isti organizmi čiji je dio tijela iznad površine vode, a drugi u vodi playstone. Tu spadaju patkica (Lemma), sifonofora (Siphonophora) itd.

Fitoplankton igra važnu ulogu u životu vodnih tijela, jer je glavni proizvođač organske tvari. Fitoplankton prvenstveno uključuje dijatomeje (Diatomeae) i zelene alge (Chlorophyta), biljne flagellate (Phytomastigina), peridinee (Peridineae) i kokolitofore (Coccolitophoridae). U slatkim vodama rasprostranjene su ne samo zelene, već i plavo-zelene (Cyanophyta) alge.

Zooplankton i bakterije mogu se naći na različitim dubinama. U slatkim vodama uglavnom slabo plivaju relativno veliki rakovi (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), mnogi rotiferi (Rotatoria) i protozoe.

U morskim zooplanktonom dominiraju mali rakovi (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae), protozoe (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Od velikih predstavnika to su pteropodi (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) i plutajući ctenofori (Ctenophora), salpe (Salpae), neki crvi (Aleiopidae, Tomopteridae).

Planktonski organizmi služe kao važna komponenta hrane za mnoge vodene životinje, uključujući divove kao što su kitovi usati (Mystacoceti), sl. 5.6.

Slika 5.6. Šema glavnih pravaca razmene energije i materije u okeanu

Bentos(bentos - dubina) je skup organizama koji žive na dnu (na tlu i u tlu) rezervoara. Podijeljen je na zoobenthos I fitobentos. Uglavnom je predstavljena životinjama koje su pričvršćene, ili se polako kreću, ili zakopane u zemlju. U plitkoj vodi se sastoji od organizama koji sintetiziraju organsku materiju (proizvođači), troše je (potrošači) i uništavaju (reduktori). Na dubinama gdje nema svjetlosti, fitobentos (proizvođači) nema. U morskom zoobentosu dominiraju foraminifore, spužve, koelenterati, crvi, brahiopodi, mekušci, ascidije, ribe itd. Bentoski oblici su brojniji u plitkim vodama. Njihova ukupna biomasa ovdje može doseći desetine kilograma po 1 m2.

Fitobentos mora uglavnom uključuje alge (dijatomeje, zelene, smeđe, crvene) i bakterije. Duž obala se nalaze cvjetnice - Zostera (Zostera), rupija (Ruppia), phyllospodix (Phyllospadix). Stjenoviti i kameniti dijelovi dna su najbogatiji fitobentosom.

U jezerima, kao iu morima, razlikuju se plankton, nekton I bentos.

Međutim, u jezerima i drugim slatkovodnim tijelima ima manje zoobentosa nego u morima i oceanima, a sastav vrsta mu je ujednačen. To su uglavnom protozoe, spužve, cilijarni i oligoheti crvi, pijavice, mekušci, larve insekata itd.

Fitobentos slatkih voda predstavljaju bakterije, dijatomeje i zelene alge. Obalne biljke se nalaze od obale duboko u jasno definisanim pojasevima. Prvi pojas - polupotopljene biljke (trska, rogoza, šaš i trska); drugi pojas - potopljene biljke sa plutajućim listovima (vodokras, čahura, lokvanj, leća). IN treći pojas preovlađuju biljke - ribnjak, elodea itd. (Sl. 5.7).

Rice. 5.7. Biljke koje se ukorjenjuju na dnu (A):

1 - cattail; 2- nalet; 3 - vrh strelice; 4 - lokvanj; 5, 6 - jezerce; 7 - hara. Slobodno plutajuće alge (B): 8, 9 - nitasto zeleno; 10-13 - zelena; 14-17 - dijatomeje; 18-20 - plavo-zelena

Prema načinu života, vodene biljke se dijele u dvije glavne ekološke grupe: hidrofiti - biljke potopljene samo na dno vode i obično ukorijenjene u tlu, i hidatofiti - biljke koje su potpuno uronjene u vodu, a ponekad plutaju na površini ili imaju plutajuće lišće.

U životu vodenih organizama, vertikalno kretanje vode, gustina, temperatura, režimi svjetlosti, soli, plina (sadržaj kisika i ugljičnog dioksida) i koncentracija vodikovih jona (pH) igraju važnu ulogu.

Temperaturni režim. U vodi se razlikuje, prvo, manjim prilivom topline, a drugo, većom stabilnošću nego na kopnu. Dio toplinske energije koja ulazi u površinu vode se reflektira, dio se troši na isparavanje. Isparavanje vode sa površine rezervoara, koje troši oko 2263x8J/g, sprečava pregrijavanje donjih slojeva, a stvaranje leda, koji oslobađa toplotu fuzije (333,48 J/g), usporava njihovo hlađenje.

Promjena temperature u tekućim vodama prati njene promjene u okolnom zraku, razlikuju se u manjoj amplitudi.

U jezerima i ribnjacima umjerenih geografskih širina termički režim je određen dobro poznatim fizičkim fenomenom - voda ima najveću gustinu na 4°C. Voda u njima je jasno podijeljena u tri sloja: gornji - epilimnion,čija temperatura doživljava oštre sezonske fluktuacije; prelazni sloj sa temperaturnim skokom, - metalimnion, gdje postoji oštar pad temperature; duboko more (dno) - hipolimnion sežu do samog dna, gdje je temperatura tokom cijele godine promjene blago.

Ljeti se najtopliji slojevi vode nalaze na površini, a najhladniji - na dnu. Ova vrsta slojevite raspodjele temperature u rezervoaru naziva se direktna stratifikacija Zimi, kako temperatura pada, reverzna stratifikacija. Površinski sloj vode ima temperaturu blizu 0°C. Na dnu je temperatura oko 4°C, što odgovara njegovoj maksimalnoj gustini. Dakle, temperatura raste sa dubinom. Ovaj fenomen se zove temperaturna dihotomija. Zapaža se u većini naših jezera ljeti i zimi. Kao rezultat toga, vertikalna cirkulacija je poremećena, formira se slojevitost vode, nastupa period privremene stagnacije - stagnacija(Sl. 5.8).

Daljnjim povećanjem temperature gornji slojevi vode postaju manje gusti i više ne tonu - nastupa ljetna stagnacija. "

U jesen se površinske vode ponovo ohlade na 4°C i potonu na dno, uzrokujući sekundarno miješanje masa u godini uz izjednačavanje temperature, odnosno početak jesenje homotermije.

IN morsko okruženje postoji i termička stratifikacija određena dubinom. U okeanima se razlikuju sljedeći slojevi Površina- vode su izložene dejstvu vetra, a po analogiji sa atmosferom ovaj sloj se naziva troposfera ili marinac termosferski. Ovdje se uočavaju dnevne fluktuacije temperature vode do oko 50 metara dubine, a sezonska kolebanja još dublje. Debljina termosfere dostiže 400 m. srednji - predstavlja stalna termoklina. Temperatura u njemu u različitim morima i okeanima pada na 1-3°C. Prostire se do dubine od oko 1500 m. duboko more - okarakterisan iste temperature oko 1-3°S, osim polarnih područja, gdje je temperatura blizu 0°S.

IN Općenito, treba napomenuti da amplituda godišnjih temperaturnih fluktuacija u gornjim slojevima okeana nije veća od 10 - 15 "C u kontinentalnim vodama 30-35 ° C.

Rice. 5.8. Stratifikacija i miješanje vode u jezeru

(prema E. Günther et al., 1982.)

Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama srednja godišnja temperatura površinskih slojeva je 26-27°C, u polarnim vodama oko 0°C i niže. Izuzetak su termalni izvori, gdje temperatura površinskog sloja dostiže 85-93°C.

U vodi kao živom mediju, s jedne strane, postoji prilično značajna raznolikost temperaturnih uslova, as druge strane, termodinamičke karakteristike vodene sredine, kao što su visoka specifična toplota, visoka toplotna provodljivost i ekspanzija pri smrzavanju ( u ovom slučaju led se formira samo odozgo, a glavni vodeni stupac se ne smrzava), stvaraju povoljne uvjete za žive organizme.

Stoga je za zimovanje višegodišnjih hidrofita u rijekama i jezerima od velike važnosti vertikalna raspodjela temperatura ispod leda. Najgušća i najmanje hladna voda sa temperaturom od 4°C nalazi se u donjem sloju, gde se spuštaju zimuli pupoljci (turioni) rogoza, pemfigusa, vodene boje itd. (slika 5.9), kao i cele lisnate biljke. , kao što je patka, Elodea.

Rice. 5.9. Vodokras (Hydrocharias morsus ranae) u jesen.

Vidljivi su pupoljci koji prezimljuju, koji tonu na dno

(od T.K. Goryshinoya, 1979)

Vjerovalo se da je uranjanje povezano s nakupljanjem škroba i težinom biljaka. Do proljeća škrob se pretvara u rastvorljive šećere i masti, što pupoljke čini lakšim i omogućava im da plutaju.

Organizmi u vodnim tijelima umjerenih geografskih širina dobro su prilagođeni sezonskim vertikalnim kretanjima vodenih slojeva, proljetnoj i jesenskoj homotermiji, ljetnoj i zimskoj stagnaciji. Budući da se temperaturni režim vodnih tijela odlikuje velikom stabilnošću, stenotermija je češća među hidrobiontima nego među kopnenim organizmima.

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 značajne.

Gustina vode. Voda je gušća od vazduha. U tom pogledu je 800 puta bolji od vazdušnog okruženja. Gustina destilovane vode na 4 °C je 1 g/cm3. Gustina prirodnih voda koje sadrže rastvorene soli može biti veća: do 1,35 g/cm 3 . U prosjeku, u vodenom stupcu, na svakih 10 m dubine, pritisak se povećava za 1 atmosferu. Velika gustina vode odražava se na strukturu tijela hidrofita. Dakle, ako su u kopnenim biljkama dobro razvijena mehanička tkiva, koja osiguravaju čvrstoću debla i stabljike, položaj mehaničkog i provodnog tkiva duž periferije stabljike stvara strukturu „cijevi“ koja dobro odolijeva savijanju i savijanju, onda kod hidrofita mehanička tkiva su u velikoj mjeri smanjena, jer se biljke same izdržavaju. Mehanički elementi i provodni snopovi često su koncentrirani u središtu stabljike ili peteljke lista, što daje mogućnost savijanja kada se voda kreće.

Potopljeni hidrofiti imaju dobru plovnost koju stvaraju posebni uređaji (zračne vrećice, otekline). Dakle, listovi bazena za djecu leže na površini vode i ispod svakog lista imaju plutajući mjehur ispunjen zrakom. Poput malog prsluka za spašavanje, mjehurić omogućava listu da pluta na površini vode. Vazdušne komore u stabljici drže biljku uspravnom i isporučuju kiseonik do korena.

Uzgona se takođe povećava sa povećanjem površine tela. To se jasno vidi u mikroskopskim planktonskim algama. Različiti izrasline na tijelu pomažu im da slobodno "plutaju" u vodenom stupcu.

Organizmi u vodenoj sredini raspoređeni su po njenoj debljini. Na primjer, u okeanskim rovovima, životinje su pronađene na dubinama od preko 10.000 m i mogu izdržati pritisak od nekoliko do stotina atmosfera. Tako slatkovodni stanovnici (plutajuće bube, papuče, suvoyi, itd.) u eksperimentima izdrže do 600 atmosfera. Holoturijci iz roda Elpidia, od kojih žive crvi Priapulus caudatus priobalna zona u ultraabisal. Istovremeno, treba napomenuti da su mnogi stanovnici mora i okeana relativno na zidu i ograničeni na određene dubine. Ovo se prvenstveno odnosi na plitke i dubokovodne vrste. Živite samo u primorju prstenasti crv Pješčana glista Arenicola, mekušci - morski limpeti (Patella). Na velikim dubinama pod pritiskom od najmanje 400-500 atmosfera, riba iz grupe pecaroša, glavonožaca, rakova, morske zvijezde, naramenice i drugo.

Gustoća vode daje mogućnost da se životinjski organizmi oslone na nju, što je posebno važno za neskeletne oblike. Podloga medijuma služi kao uslov za lebdenje u vodi. Mnogi hidrobionti su prilagođeni ovom načinu života.

Lagani način rada. Na vodene organizme u velikoj mjeri utiče svjetlosni režim i prozirnost vode. Intenzitet svjetlosti u vodi je znatno oslabljen (slika 5.10), jer se dio upadnog zračenja odbija od površine vode, dok se drugi dio apsorbira svojom debljinom. Slabljenje svjetlosti povezano je s prozirnošću vode. U okeanima, na primjer, s visokom transparentnošću, oko 1% zračenja i dalje pada na dubinu od 140 m, a u malim jezerima s donekle zatvorenom vodom već do dubine od 2 m - samo desetine procenta.

Rice. 5.10. Osvetljenje u vodi tokom dana.

Cimlyansk rezervoar (prema A. A. Potapovu,

Dubina: 1 - na površini; 2-0,5m; 3- 1,5m; 4-2m

Zbog činjenice da zraci različitih dijelova Sunčevog spektra nisu podjednako apsorbirani od strane vode, spektralni sastav svjetlosti se također mijenja sa dubinom, crveni zraci su prigušeni. Plavo-zeleni zraci prodiru na znatne dubine. Sumrak koji se produbljuje sa dubinom u okeanu u početku je zelen, zatim plavi, plavi, plavo-ljubičasti, a kasnije se mijenja u stalni mrak. U skladu s tim, živi organizmi zamjenjuju jedni druge dubinom.

Dakle, biljke koje žive na površini vode ne osjećaju nedostatak svjetla, a potopljene, a posebno dubokomorske biljke nazivaju se "sjenovitom florom". Moraju se prilagoditi ne samo nedostatku svjetla, već i promjeni njegovog sastava stvaranjem dodatnih pigmenata. To se može vidjeti u dobro poznatom uzorku boja u algama koje žive na različitim dubinama. U plitkim vodama, gdje biljke još uvijek imaju pristup crvenim zracima, koje hlorofil u najvećoj mjeri apsorbira, obično prevladavaju zelene alge. U dubljim zonama nalaze se smeđe alge koje osim hlorofila imaju smeđe pigmente fikofein, fukoksantin itd. Crvene alge koje sadrže pigment fiko-eritrin žive još dublje. Jasno pokazuje sposobnost hvatanja sunčeve svjetlosti s različitim talasnim dužinama. Ovaj fenomen je imenovan hromatska adaptacija.

Dubokomorske vrste imaju niz fizičkih osobina koje se nalaze u biljkama u sjeni. Među njima je vrijedno napomenuti nisku tačku kompenzacije fotosinteze (30-100 luksa), "karakter sjene" krivulje svjetlosti fotosinteze s niskim platoom zasićenja, u algama, na primjer, velika veličina hromatofora. Dok su za površinske i plutajuće forme ove krive „lakšeg” tipa.

Za korištenje slabog svjetla u procesu fotosinteze potrebna je povećana površina organa za asimilaciju. Dakle, vrh strelice (Sagittaria sagittifolia) formira listove različitih oblika kada se razvija na kopnu i u vodi.

Nasljedni program kodira mogućnost razvoja u oba smjera. "Okidač" za razvoj "vodenih" oblika lišća je sjenčanje, a ne direktno djelovanje vode.

Često su listovi vodenih biljaka uronjeni u vodu snažno raščlanjeni na uske filamentne režnjeve, kao što su, na primjer, u rogoza, uruti, pemfigus, ili imaju tanku prozirnu ploču - podvodni listovi jajnih kapsula, lokvanja, listovi potopljenih jezerca. .

Ove osobine su karakteristične i za alge, kao što su nitaste alge, raščlanjeni steni characeae, tanki prozirni tali mnogih dubokomorskih vrsta. Ovo omogućava hidrofitima da povećaju omjer površine tijela i zapremine i, posljedično, da razviju veliku površinu uz relativno nisku cijenu organske mase.

Biljke djelimično potopljene u vodu imaju dobro izraženu heterofilija, tj. razlika u strukturi površinskog i podvodnog lišća iste biljke: To je jasno vidljivo u vodenom ranunculusu različitih listova (slika 5.11) Površinski imaju karakteristike zajedničke listovima nadzemnih biljaka (dorsoventralna struktura, dobro razvijena integumentarna tkiva i stomatalni aparat), podvodni - vrlo tanke ili secirane lisne ploče. Heterofilija je također zabilježena kod lokvanja i kapsula jaja, vrhova strela i drugih vrsta.

Rice. 5.11. Heterofilija u vodenom ljutiku

Ranunculus diversifolius (iz T, G. Goryshina, 1979)

Listovi: 1 - površina; 2 - pod vodom

Ilustrativan primjer je bijeli sljez (Simn latifolium), na čijoj se stabljici može vidjeti nekoliko oblika listova, koji odražavaju sve prijelaze od tipično kopnenog do tipično vodenog.

Dubina vodenog okoliša također utiče na životinje, njihovu obojenost, sastav vrsta itd. Na primjer, u jezerskom ekosistemu glavni život je koncentrisan u sloju vode, gdje prodire količina svjetlosti koja je dovoljna za fotosintezu. Donja granica ovog sloja naziva se nivo kompenzacije. Iznad ove dubine, biljke oslobađaju više kisika nego što troše, a drugi organizmi mogu koristiti višak kisika. Ispod ove dubine fotosinteza ne može osigurati disanje, stoga je organizmima dostupan samo kisik koji dolazi s vodom iz više površinskih slojeva jezera.

Životinje jarkih i raznolikih boja žive u svijetlim, površinskim slojevima vode, dok su dubokomorske vrste obično lišene pigmenata. U zoni sumraka okeana, životinje su obojene u boje s crvenkastom nijansom, što im pomaže da se sakriju od neprijatelja, jer se crvena boja u plavo-ljubičastim zrakama percipira kao crna. Crvena boja je tipična za životinje zone sumraka kao što su brancin, crveni koralji, razni rakovi itd.

Apsorpcija svjetlosti u vodi je jača što je njena prozirnost manja, što je posljedica prisustva čestica mineralnih tvari (glina, mulj) u njoj. Prozirnost vode također se smanjuje brzim rastom vodene vegetacije ljeti ili masovnim razmnožavanjem malih organizama koji se nalaze u površinskim slojevima u suspenziji. Transparentnost se odlikuje izuzetnom dubinom, gdje je još uvijek vidljiv posebno spušten Secchi disk (bijeli disk prečnika 20 cm). U Sargaškom moru (većina čiste vode) Sekijev disk je vidljiv na dubini od 66,5 m, in pacifik- do 59, u Indiji - do 50, u plitkim morima - do 5-15 m. Prozirnost rijeka ne prelazi 1-1,5 m, au srednjoazijskim rijekama Amu Darya i Syr Darya - a nekoliko centimetara. Stoga se granice zona fotosinteze uvelike razlikuju u različitim vodnim tijelima. U najčistijim vodama zona fotosinteze, odnosno eufotička zona, dostiže dubinu ne veću od 200 m, sumračna (disfotična) zona se proteže do 1000-1500 m, a dublje, u afotičnu zonu, sunčeva svjetlost ne prodire na sve.

Dnevno vrijeme u vodi je mnogo kraće (posebno u dubokim slojevima) nego na kopnu. Količina svjetlosti u gornjim slojevima vodenih tijela varira i od geografske širine područja i od doba godine. Dakle, duge polarne noći ozbiljno ograničavaju vrijeme pogodno za fotosintezu u arktičkom i antarktičkom bazenu, a ledeni pokrivač otežava svjetlosti da dopre do svih ledenih vodenih tijela zimi.

Salt mode. Salinitet ili režim soli igra važnu ulogu u životu vodenih organizama. Hemijski sastav voda nastaje pod uticajem prirodno-istorijskih i geoloških uslova, kao i pod antropogenim uticajem. Sadržaj hemijskih jedinjenja (soli) u vodi određuje njen salinitet i izražava se u gramima po litru ili u ppm(°/od). Prema opštoj mineralizaciji vode može se podijeliti na slatku sa sadržajem soli do 1 g/l, bočatu (1-25 g/l), morsku slanost (26-50 g/l) i slanu (više od 50 g/l). Najvažnije od otopljenih tvari u vodi su karbonati, sulfati i hloridi (tabela 5.1).

Na našoj planeti živi organizmi su tokom dugog istorijskog razvoja ovladali četiri životne sredine, koje su raspoređene prema mineralnim školjkama: hidrosfera, litosfera, atmosfera (sl. 1).

Rice. 1.

stanište vodeni vazduh tlo organizam život

Vodena sredina bila je prva u kojoj je nastao i širio se život. Kasnije, tokom istorijskog razvoja, organizmi su počeli da naseljavaju zemno-vazdušno okruženje. Pojavile su se kopnene biljke i životinje, koje su se brzo razvijale, prilagođavale se novim životnim uslovima. Funkcioniranje žive tvari na kopnu dovelo je do postupne transformacije površinskog sloja litosfere u tlo, prema V. I. Vernadskyju (1978), u svojevrsno bio-inertno tijelo planete. Tlo su naseljavali i vodeni i kopneni organizmi, stvarajući specifičan kompleks njegovih stanovnika.

Vodena životna sredina

Rice. 2.

U slatkim vodama rijeka i jezera količina vode ne prelazi 0,016% ukupne zapremine slatke vode.

U okeanu sa svojim konstitutivnim morima prvenstveno se razlikuju dva ekološka područja: vodeni stub - pelagijalni i dno benthal. Ovisno o dubini, bental se dijeli na sublitoralna zona - područje glatkog spuštanja zemljišta na dubinu od 200 m, batyal -- područje strme padine i ponorska zona - okeansko korito sa prosječnom dubinom od 3-6 km. Dublji dijelovi bentala, koji odgovaraju depresijama okeanskog dna (6-10 km), nazivaju se ultraabyssal. Rub obale koji je poplavljen u vrijeme plime naziva se primorje. Dio obale iznad nivoa plime i oseke, navlažen prskanjem daska, naziva se supralitoral.

Otvorene vode okeana se također dijele na vertikalne zone prema bentalnim zonama: epipelagijalni, batipelagijalni, abisopelagijalni(Sl. 3).

Rice. 3.

U vodenoj sredini živi oko 150.000 vrsta životinja ili oko 7% njihovog ukupnog broja (slika 4) i 10.000 vrsta biljaka (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.

Rice. 4.

Bilješkaživotinje smještene ispod valovite linije žive u moru, iznad nje - u zemno-zračnom okruženju

Posljedično, moderna hidrosfera je proizvod vitalne aktivnosti žive tvari ne samo modernih, već i prošlih geoloških epoha.

Ekološke grupe hidrobionata. vodeni stupac, ili pelagijalni(pelage - more), naseljeno pelagijskim organizmima koji imaju sposobnost plivanja ili zadržavanja u određenim slojevima (sl. 5).

Rice.

U tom smislu, ovi organizmi se dijele u dvije grupe: nekton I plankton. Treća ekološka grupa -- bentos -- formiraju stanovnike dna.

Nekton(nektos - plutajući) - ovo je zbirka pelagičnih aktivno pokretnih životinja koje nemaju direktnu vezu s dnom. To su uglavnom velike životinje koje mogu putovati na velike udaljenosti i jake vodene struje. Imaju aerodinamičan oblik tijela i dobro razvijene organe kretanja. Tipični nektonski organizmi uključuju ribe, lignje, kitove i peronošce. Nekton u slatkim vodama, osim ribe, uključuje vodozemce i insekte koji se aktivno kreću. Mnoge morske ribe mogu se kretati u vodenom stupcu velikom brzinom: do 45-50 km/h - lignje (Oegophside), 100--150 km/h - jedrilice (Jstiopharidae) i 130 km/h - sabljarke (Xiphias glabius) .

Plankton(planktos - luta, lebdi) je skup pelagičnih organizama koji nemaju sposobnost brzog kretanja. U pravilu su to male životinje - zooplankton i biljke - fitoplankton, koji ne mogu da odole strujama. Sastav planktona uključuje i larve mnogih životinja koje "plutaju" u vodenom stupcu. Planktonski organizmi se nalaze i na površini vode, na dubini i u donjem sloju.

Zovu se isti organizmi čiji je dio tijela iznad površine vode, a drugi u vodi playstone. Tu spadaju patkica (Lemma), sifonofora (Siphonophora) itd.

Planktonski organizmi služe kao važna komponenta hrane za mnoge vodene životinje, uključujući divove kao što su kitovi usati (Mystacoceti), sl. 6.

Slika 6.

Bentos(bentos - dubina) je skup organizama koji žive na dnu (na tlu i u tlu) vodenih tijela. Podijeljen je na zoobenthos I fitobentos. Uglavnom je predstavljena životinjama koje su pričvršćene, ili se polako kreću, ili zakopane u zemlju. U plitkoj vodi se sastoji od organizama koji sintetiziraju organsku materiju (proizvođači), troše je (potrošači) i uništavaju (razlagači). Na dubinama gdje nema svjetlosti, fitobentos (proizvođači) nema. U morskom zoobentosu dominiraju foraminifore, spužve, koelenterati, crvi, brahiopodi, mekušci, ascidije, ribe itd. Bentoski oblici su brojniji u plitkim vodama. Njihova ukupna biomasa ovdje može doseći desetine kilograma po 1 m2.

U jezerima, kao iu morima, razlikuju se plankton, nekton I bentos.

Rice. 7. Biljke koje se ukorjenjuju na dnu (A): 1 - cattail; 2- nalet; 3 - vrh strelice; 4 - lokvanj; 5, 6 - jezerce; 7 - hara. Slobodno plutajuće alge (B): 8, 9 - nitasto zeleno; 10-13 - zelena; 14-17 - dijatomeje; 18-20 -- plavo-zelena

Prema načinu života, vodene biljke se dijele u dvije glavne ekološke grupe: hidrofiti -- biljke potopljene samo na dno vode i obično ukorijenjene u tlu, i hidatofiti -- biljke koje su potpuno uronjene u vodu, a ponekad plutaju na površini ili imaju plutajuće lišće.

Promjena temperature u tekućim vodama prati njene promjene u okolnom zraku, razlikuju se u manjoj amplitudi.

U jezerima i ribnjacima umjerenih geografskih širina, termalni režim je određen dobro poznatim fizičkim fenomenom - voda ima najveću gustoću na 4 °C. Voda u njima je jasno podijeljena u tri sloja: gornji -- epilimnion,čija temperatura doživljava oštre sezonske fluktuacije; prelazni, temperaturni skok sloja, -- metalimnion, gdje postoji oštar pad temperature; duboko more (dno) -- hipolimnion sežu do samog dna, gdje je temperatura tokom cijele godine promjene blago.

Ljeti se najtopliji slojevi vode nalaze na površini, a hladni na dnu. Ova vrsta slojevite raspodjele temperature u rezervoaru naziva se direktna stratifikacija Zimi, kako temperatura pada, reverzna stratifikacija. Površinski sloj vode ima temperaturu blizu 0°C. Na dnu je temperatura oko 4°C, što odgovara njegovoj maksimalnoj gustini. Dakle, temperatura raste sa dubinom. Ovaj fenomen se zove temperaturna dihotomija. Zapaža se u većini naših jezera ljeti i zimi. Kao rezultat toga, vertikalna cirkulacija je poremećena, formira se slojevitost vode, nastupa period privremene stagnacije - stagnacija(Sl. 8).

Daljnjim porastom temperature gornji slojevi vode postaju manje gusti i više ne tonu - nastupa ljetna stagnacija.

U jesen se površinske vode ponovo ohlade na 4°C i potonu na dno, uzrokujući sekundarno miješanje masa u godini uz izjednačavanje temperature, odnosno početak jesenje homotermije.

U morskom okruženju postoji i termička stratifikacija određena dubinom. U okeanima se razlikuju sljedeći slojevi Površina- vode su izložene dejstvu vetra, a po analogiji sa atmosferom ovaj sloj se naziva troposfera ili marinac termosfera. Ovdje se uočavaju dnevne fluktuacije temperature vode do oko 50 metara dubine, a sezonska kolebanja još dublje. Debljina termosfere dostiže 400 m. srednji -- predstavlja stalna termoklina. Temperatura u njemu u različitim morima i okeanima pada na 1--3°C. Prostire se do dubine od oko 1500 m. duboko more -- karakteriše ista temperatura od oko 1--3°C, sa izuzetkom polarnih područja, gde je temperatura blizu 0°C.

IN Općenito, treba napomenuti da amplituda godišnjih temperaturnih fluktuacija u gornjim slojevima okeana nije veća od 10 - 15 "C u kontinentalnim vodama 30--35 ° C.

Rice. 8.

Duboke slojeve vode karakteriše konstantna temperatura. U ekvatorijalnim vodama srednja godišnja temperatura površinskih slojeva je 26-27°C, u polarnim vodama oko 0°C i niže. Izuzetak su termalni izvori kod kojih temperatura površinskog sloja dostiže 85-93°C.

Stoga je za zimovanje višegodišnjih hidrofita u rijekama i jezerima od velike važnosti vertikalna raspodjela temperatura ispod leda. Najgušća i najmanje hladna voda temperature 4°C nalazi se u donjem sloju, gdje se spuštaju hibernirajući pupoljci (turioni) rogoza, pemfigusa, vodene i dr. (sl. 9), kao i cijele lisnate biljke, npr. kao patka, elodea.

Rice. 9.

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 značajne.

Uzgona se takođe povećava sa povećanjem površine tela. To se jasno vidi u mikroskopskim planktonskim algama. Različiti izrasline na tijelu pomažu im da slobodno "plutaju" u vodenom stupcu.

Organizmi u vodenoj sredini raspoređeni su po njenoj debljini. Na primjer, u okeanskim rovovima, životinje su pronađene na dubinama od preko 10.000 m i mogu izdržati pritisak od nekoliko do stotina atmosfera. Tako slatkovodni stanovnici (plutajuće bube, papuče, suvoyi, itd.) u eksperimentima izdrže do 600 atmosfera. Holoturijci iz roda Elpidia i crvi Priapulus caudatus naseljavaju od obalnog pojasa do ultraabisalnog pojasa. Istovremeno, treba napomenuti da su mnogi stanovnici mora i okeana relativno na zidu i ograničeni na određene dubine. Ovo se prvenstveno odnosi na plitke i dubokovodne vrste. Samo primorje naseljava prstenasti crv Arenicola, mekušci - morski plikovi (Patella). Na velikim dubinama pod pritiskom od najmanje 400-500 atmosfera nalaze se ribe iz grupe pecaroša, glavonožaca, rakova, morskih zvijezda, pogonofora i drugih.

Lagani način rada. Na vodene organizme u velikoj mjeri utiče svjetlosni režim i prozirnost vode. Intenzitet svjetlosti u vodi je jako oslabljen (slika 10), jer se dio upadnog zračenja odbija od površine vode, dok se drugi dio apsorbira svojom debljinom. Slabljenje svjetlosti povezano je s prozirnošću vode. U okeanima, na primjer, s visokom transparentnošću, oko 1% zračenja i dalje pada na dubinu od 140 m, a u malim jezerima s donekle zatvorenom vodom već do dubine od 2 m - samo desetine procenta.

Rice. 10.

Dubina: 1 -- na površini; 2--0,5m; 3-- 1,5m; 4--2m

Dakle, biljke koje žive na površini vode ne osjećaju nedostatak svjetla, a potopljene, a posebno dubokomorske biljke nazivaju se "sjenovitom florom". Moraju se prilagoditi ne samo nedostatku svjetla, već i promjeni njegovog sastava stvaranjem dodatnih pigmenata. To se može vidjeti u dobro poznatom uzorku boja u algama koje žive na različitim dubinama. U plitkim vodama, gdje biljke još uvijek imaju pristup crvenim zracima, koje hlorofil u najvećoj mjeri apsorbira, obično prevladavaju zelene alge. U dubljim zonama nalaze se smeđe alge koje osim hlorofila imaju smeđe pigmente fikofein, fukoksantin itd. Crvene alge koje sadrže pigment fikoeritrin žive još dublje. Jasno pokazuje sposobnost hvatanja sunčeve svjetlosti s različitim talasnim dužinama. Ovaj fenomen je imenovan hromatska adaptacija.

Nasljedni program kodira mogućnost razvoja u oba smjera. "Okidač" za razvoj "vodenih" oblika lišća je sjenčanje, a ne direktno djelovanje vode.

Često su listovi vodenih biljaka uronjeni u vodu snažno raščlanjeni na uske nitaste režnjeve, kao, na primjer, u hornwort, uruti, pemphigus, ili imaju tanku prozirnu ploču - podvodni listovi jajnih kapsula, lokvanja, listovi potopljenih jezerca.

Biljke djelimično potopljene u vodu imaju dobro izraženu heterofilija, tj. razlika u strukturi površinskog i podvodnog lišća iste biljke: To je jasno vidljivo u vodenom ranunculusu različitih listova (Sl. 11) Površinski imaju karakteristike zajedničke listovima nadzemnih biljaka (dorzoventralna struktura, dobro- razvijeno pokrovno tkivo i stomatalni aparat), podvodno - vrlo tanke ili raščlanjene listove. Heterofilija je također zabilježena kod lokvanja i kapsula jaja, vrhova strela i drugih vrsta.

Rice. jedanaest.

Listovi: 1 - površina; 2 -- pod vodom

Ilustrativan primjer je bijeli sljez (Simn latifolium), na čijoj se stabljici može vidjeti nekoliko oblika listova, koji odražavaju sve prijelaze od tipično kopnenog do tipično vodenog.

Apsorpcija svjetlosti u vodi je jača što je njena prozirnost manja, što je posljedica prisustva čestica mineralnih tvari (glina, mulj) u njoj. Prozirnost vode također se smanjuje brzim rastom vodene vegetacije ljeti ili masovnim razmnožavanjem malih organizama koji se nalaze u površinskim slojevima u suspenziji. Transparentnost se odlikuje izuzetnom dubinom, gdje je još uvijek vidljiv posebno spušten Secchi disk (bijeli disk prečnika 20 cm). U Sargaškom moru (najprozirnije vode), Secchi disk je vidljiv do dubine od 66,5 m, u Tihom okeanu - do 59, u Indijskom - do 50, u plitkim morima - do 5-15 m Prozirnost rijeka ne prelazi 1 - 1,5 m, au srednjoazijskim rijekama Amu Darya i Syr Darya - nekoliko centimetara. Stoga se granice zona fotosinteze uvelike razlikuju u različitim vodnim tijelima. U najčistijim vodama zona fotosinteze, odnosno eufotička zona, dostiže dubinu ne veću od 200 m, sumračna (disfotična) zona se proteže do 1000-1500 m, a dublje, u afotičnu zonu, sunčeva svjetlost ne prodire na sve.

Salt mode. Salinitet ili režim soli igra važnu ulogu u životu vodenih organizama. Hemijski sastav voda formiran je pod uticajem prirodnih istorijskih i geoloških uslova, kao i pod antropogenim uticajem. Sadržaj hemijskih jedinjenja (soli) u vodi određuje njen salinitet i izražava se u gramima po litru ili u ppm(°/od). Prema opštoj mineralizaciji vode može se podijeliti na slatku sa sadržajem soli do 1 g/l, bočatu (1-25 g/l), morsku slanost (26-50 g/l) i slanu (više od 50 g/l). Najvažnije otopljene tvari u vodi su karbonati, sulfati i kloridi (tabela 1).

Tabela 1

Sastav glavnih soli u različitim vodenim tijelima (prema R. Dazho, 1975.)

Među slatkim vodama ima mnogo gotovo čistih, ali ima i onih koje sadrže i do 0,5 g otopljenih tvari po litru. Prema sadržaju u slatkoj vodi, katjoni su raspoređeni na sledeći način: kalcijum - 64%, magnezijum - 17%, natrijum - 16%, kalijum - 3%. Ovo su prosječne vrijednosti i u svakom slučaju su moguće fluktuacije, ponekad značajne.

Važan element u slatkim vodama je sadržaj kalcijuma. Kalcijum može delovati kao ograničavajući faktor. Postoje „meke“ vode, siromašne kalcijumom (manje od 9 mg na 1 litar), i „tvrde“ vode, čiji sadržaj je u velikim količinama (više od 25 mg po 1 litri).

U morskoj vodi prosječan sadržaj otopljenih soli je 35 g/l, au rubnim morima znatno niži. U morskoj vodi pronađeno je 13 metaloida i najmanje 40 metala. Kuhinjska so je na prvom mestu po važnosti, a slede je barijum hlorid, magnezijum sulfat i kalijum hlorid.

Većina vodenih životinja poikilosmotic. Osmotski pritisak u njihovom telu zavisi od saliniteta životne sredine. Slatkovodne životinje i biljke žive u sredinama gdje je koncentracija otopljenih tvari niža nego u tjelesnim tekućinama i tkivima. Zbog razlike u osmotskom tlaku izvan i unutar tijela, voda stalno prodire u tijelo, zbog čega su hidrobioti slatkovodne vode prisiljeni da je intenzivno uklanjaju. Imaju dobro definisane procese osmoregulacije. 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.

Sa povećanjem saliniteta, rad vakuola se usporava, a pri koncentraciji soli od 17,5% prestaje da radi, jer je razlika u osmotskom pritisku između ćelija i spoljašnje okruženje nestaje.

Koncentracija soli u tjelesnim tekućinama i tkivima mnogih morskih organizama je izotonična s koncentracijom otopljenih soli u okolnoj vodi. U tom smislu, njihove osmoregulacijske funkcije su manje razvijene nego u slatkoj vodi. Osmoregulacija je jedan od razloga zašto mnoge morske biljke i životinje nisu uspjele da nasele slatkovodna tijela i ispostavilo se da su tipični morski stanovnici: crijevne šupljine (Coelenterata), bodljikaši (Echinodermata), spužve (Spongia), plaštače (Tunicata), pogonophora ( Pogonophora) . S druge strane, insekti praktički ne žive u morima i oceanima, dok su slatkovodni bazeni obilno naseljeni njima. Tipično morski i tipično slatkovodni organizmi ne podnose značajne promjene u salinitetu i to jesu stenohaline. euryhaline nema toliko organizama, posebno životinja, slatkovodnog i morskog porijekla. Nalaze se, često u velikom broju, u bočatim vodama. To su deverika (Abramis brama), slatkovodni smuđ (Stizostedion lucioperca), štuka (Ezox lucios), iz mora - porodica cipala (Mugilidae).

Stanovanje biljaka u vodenoj sredini, pored gore navedenih karakteristika, ostavlja pečat i na druge aspekte života, posebno na vodni režim biljaka koje su doslovno okružene vodom. Takve biljke nemaju transpiraciju, pa stoga ne postoji „gornji motor“ koji održava protok vode u biljci. A u isto vrijeme postoji struja koja isporučuje hranjive tvari u tkiva (iako mnogo slabija nego u kopnenim biljkama), sa jasno izraženom dnevnom periodikom: više tokom dana, odsutno noću. Aktivnu ulogu u njegovom održavanju ima korijenski tlak (kod vezanih vrsta) i aktivnost posebnih stanica koje luče vodu - vodenih stomata ili hidatoda.

U slatkim vodama česte su biljke, utvrđene na dnu rezervoara. Često se njihova fotosintetička površina nalazi iznad vode. To uključuje trsku (Scirpus), lokvanje (Nymphaea), jajne kapsule (Nyphar), rogove (Typha), vrh strijele (Sagittaria). Kod drugih, fotosintetski organi su uronjeni u vodu. To su ribnjaci (Potamogeton), urut (Myriophyllum), elodea (Elodea). Neke vrste viših biljaka slatkih voda su bez korijena i slobodno plivaju ili zarastaju podvodnim objektima, algama, koje su pričvršćene za tlo.

gasni režim. Glavni plinovi u vodenoj sredini su kisik i ugljični dioksid. Ostatak, kao što je sumporovodik ili metan, su od sekundarnog značaja.

Kiseonik za vodenu sredinu -- najvažniji faktor životne sredine. U vodu ulazi iz zraka, a biljke ga oslobađaju tokom fotosinteze. Koeficijent difuzije kiseonika u vodi je približno 320 hiljada puta manji nego u vazduhu, a njegov ukupan sadržaj u gornjim slojevima vode je 6-8 ml/l, odnosno 21 puta manji nego u atmosferi. Sadržaj kiseonika u vodi obrnuto je proporcionalan temperaturi. S povećanjem temperature i saliniteta vode, koncentracija kisika u njoj se smanjuje. U slojevima koji su jako naseljeni životinjama i bakterijama, može se stvoriti nedostatak kisika zbog njegove povećane potrošnje. Dakle, u Svjetskom oceanu dubine bogate životom od 50 do 1000 m karakterizira naglo pogoršanje aeracije. Ona je 7-10 puta niža nego u površinskim vodama naseljenim fitoplanktonom. U blizini dna vodenih tijela uslovi mogu biti bliski anaerobnim.

U stagnirajućem režimu u malim rezervoarima, voda je također naglo osiromašena kisikom. Njegov nedostatak može nastati i zimi pod ledom. Pri koncentracijama ispod 0,3--3,5 ml/l život aeroba u vodi je nemoguć. Pokazalo se da je sadržaj kiseonika u uslovima rezervoara ograničavajući faktor (tabela 2).

tabela 2

Potrebe za kiseonikom raznih slatkovodnih vrsta riba

Među vodenim stanovnicima postoji značajan broj vrsta koje mogu tolerisati velike fluktuacije u sadržaju kiseonika u vodi, blizu njegovog odsustva. To su tzv eurioksibiontima. To uključuje slatkovodne oligohete (Tubifex tubifex), puževe (Viviparus viviparus). Vrlo slabo zasićenje vode kisikom iz ribe može izdržati šaran, linjak, karas. Međutim, mnoge vrste jesu stenoksibiont, tj. mogu postojati samo uz dovoljno visoku zasićenost vode kiseonikom, na primjer, kalifornijska pastrmka, pastrmka, gavčica, itd. Mnoge vrste živih organizama sposobne su pasti u neaktivno stanje s nedostatkom kisika, tj. pozvao anoksibioza, i tako preživeti nepovoljni period.

Disanje hidrobionata vrši se kako preko površine tijela, tako i kroz specijalizirane organe - škrge, pluća, dušnik. Često integument tijela može poslužiti kao dodatni respiratorni organ. Kod nekih vrsta nalazi se kombinacija disanja vode i zraka, na primjer, plućke, sifonofori, diskofanti, mnogi plućni mekušci, rakovi Yammarus lacustris, itd. Sekundarne vodene životinje obično zadržavaju atmosferski tip disanja kao energetski povoljniji, pa stoga potreban kontakt sa vazdušnim okruženjem. To uključuje peronošce, kitove, vodene bube, larve komaraca itd.

Ugljen-dioksid. U vodenom okruženju, živi organizmi, pored nedostatka svjetlosti i kisika, mogu osjetiti nedostatak dostupnog CO 2, na primjer, biljke za fotosintezu. Ugljični dioksid ulazi u vodu kao rezultat rastvaranja CO 2 sadržanog u zraku, disanja vodenih organizama, razgradnje organskih ostataka i oslobađanja iz karbonata. Sadržaj ugljičnog dioksida u vodi kreće se od 0,2-0,5 ml/l, odnosno 700 puta više nego u atmosferi. CO2 se otapa u vodi 35 puta bolje od kiseonika. Morska voda je glavni rezervoar ugljičnog dioksida, jer sadrži od 40 do 50 cm 3 plina po litri u slobodnom ili vezanom obliku, što je 150 puta više od njegove koncentracije u atmosferi.

Ugljični dioksid koji se nalazi u vodi učestvuje u formiranju vapnenačkih skeletnih formacija beskičmenjaka i osigurava fotosintezu vodenih biljaka. Intenzivnom fotosintezom biljaka dolazi do povećane potrošnje ugljičnog dioksida (0,2-0,3 ml/l na sat), što dovodi do njegovog nedostatka. Hidrofiti reaguju na povećanje sadržaja CO 2 u vodi povećanjem fotosinteze.

Dodatni izvor CO za fotosintezu vodenih biljaka je i ugljični dioksid koji se oslobađa prilikom razgradnje bikarbonatnih soli i njihovog prijelaza u ugljični dioksid:

Ca (HCO 3) 2 CaCO 3 + CO, + H 2 O

Slabo topljivi karbonati, koji nastaju u ovom slučaju, talože se na površini listova u obliku kamenca ili kore, što je jasno vidljivo kada se mnoge vodene biljke osuše.

Koncentracija vodikovih jona(pH) često utiče na distribuciju vodenih organizama. Slatkovodni bazeni sa pH od 3,7-4,7 smatraju se kiselim, 6,95--7,3 neutralnim, sa pH većim od 7,8 - alkalnim. U slatkovodnim tijelima pH ima značajne fluktuacije, često tokom dana. Morska voda je alkalnija i njen pH se manje menja od slatke vode. pH se smanjuje sa dubinom.

Od biljaka s pH manjim od 7,5 rastu polucvjetni (Jsoetes), čičak (Sparganium). U alkalnoj sredini (pH 7,7--8,8), česte su mnoge vrste jezerca, elodea; na pH 8,4--9, Typha angustifolia dostiže snažan razvoj. Kisele vode tresetišta pogoduju razvoju sfagnumskih mahovina.

Većina slatkovodnih riba može izdržati pH od 5 do 9. Ako je pH manji od 5, dolazi do masovnog uginuća riba, a iznad 10, sve ribe i druge životinje umiru.

U jezerima s kiselom sredinom često se nalaze larve dvokrilaca roda Chaoborus, a u kiselim vodama močvara česti su rizomi školjki (Testaceae), nema lamelarno-škržnih mekušaca iz roda Bezubi (Unio) i drugih mekušaca. su rijetke.

Ekološka plastičnost organizama u vodenoj sredini. Voda je stabilnija sredina, a abiotički faktori podliježu relativno malim fluktuacijama, pa stoga vodeni organizmi imaju manju ekološku plastičnost u odnosu na kopnene. Slatkovodne biljke i životinje su više plastične od morskih, jer je slatka voda kao životna sredina promjenjivija. Širina ekološke plastičnosti hidrobionta ocjenjuje se ne samo u cjelini na kompleks faktora (euri- i stenobiontnost), već i pojedinačno.

Tako je utvrđeno da su, za razliku od stanovnika otvorenih područja, primorske biljke i životinje uglavnom euritermalni i eurihalni organizmi, zbog činjenice da su temperaturni uvjeti i slani režim u blizini obale prilično varijabilni – zagrijavanje suncem i relativno intenzivno hlađenje, desalinizacija prilivom vode iz potoka i rijeka, posebno tokom kišne sezone, itd. Primjer je lotos, koji pripada tipičnim stenotermnim vrstama, raste samo u plitkim, dobro zagrijanim akumulacijama. Stanovnici površinskih slojeva, u poređenju sa dubokomorskim oblicima, iz navedenih razloga, ispadaju više euritermalni i eurihalini.

Ekološka plastičnost je važan regulator širenja organizama. Dokazano je da su hidrobionti visoke ekološke plastičnosti široko rasprostranjeni, na primjer, elodea. Suprotan primjer je rak Artemia (Artemia solina), koji živi u malim rezervoarima sa vrlo slanom vodom, tipičan je 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, odrasli morski puževi mekušac Littorina, u vrijeme oseke, svaki dan dugo ostaje bez vode, ali njegove ličinke vode planktonski način života i ne podnose isušivanje.

Osobine adaptacije biljaka na vodenu sredinu. Vodeni raj| stenia imaju značajne razlike od kopnenih biljnih organizama. Dakle, sposobnost vodenih biljaka da apsorbuju vlagu i mineralne soli direktno iz okoline 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. Kako yni Gore je napomenuto da u njihovim listovima, stabljikama, korijenima postoje međućelijske šupljine koje nose zrak koje povećavaju lakoću i uzgonu organa koji su suspendirani u vodi i plutaju na površini, što također doprinosi ispiranju unutrašnje ćelije vodom sa solima i plinovima. rastvoreno u njemu. Hydrophytes excel | Rastu s 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 heterogenost, ili getyo rophilia. Dakle, u Salviniji (Salvinia) uronjeni listovi pružaju mineralnu prehranu, a plutajući - organsku.

Važna karakteristika adaptacije biljaka na život u vodama | drugo okruženje je da su listovi uronjeni u vodu, po pravilu, vrlo tanki. Često se hlorofil u njima nalazi u ćelijama epiderme, što doprinosi povećanju intenziteta fotosinteze pri slabom svjetlu. Ovakve anatomske i morfološke karakteristike najjasnije su izražene kod vodenih mahovina (Riccia, Fontinalis), valisnerije (Vallisneria spiralis), jezerca (Potamageton).

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 vodenog okoliša uzrokuje odumiranje vegetativnih dijelova biljaka potopljenih u vodu nakon formiranja zimskih pupoljaka i zamjene ljetnih tankih nježnih listova tvrđim i kraćim zimskim. Niska temperatura vode 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. Ovaj fenomen se zove hidrohorija. Hydrochorus uključuje ne samo vodene, 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 (Sagittaria sagittofolia), suska (Butomus umbellatus), častuhe (Alisma plantago-aguatica) se prenose vodom. Plodovi mnogih šaša (Carex) su zatvoreni u svojevrsne vrećice sa zrakom i nošeni vodenim strujama. Na isti način, humai korov (Sorgnum halepense) širio se duž rijeke Vakht kroz kanale.

Osobine prilagodbe životinja na vodenu sredinu. Kod životinja koje žive u vodenom okruženju, u poređenju sa biljkama, adaptivne karakteristike su raznovrsnije, među kojima su npr anatomsko-morfološki, bihevioralni i sl.

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 prilagodbe koje ih sprječavaju 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, Rhizopoda), školjke su porozne, kremene iglice skeleta su iznutra šuplje. Specifična gustina ctenofora (Ctenophora), meduza (Scyphozoa) se smanjuje zbog prisustva vode u tkivima. Akumulacija kapljica masti u tijelu (noćne životinje - Noctiluca, radiolarije - Radiolaria) doprinosi povećanju uzgona. Velike nakupine masti uočene su kod nekih rakova (Cladocera, Copepoda), riba i kitova. Specifična težina tijela je smanjena, a time i povećana uzgona zbog plivačkih mjehura ispunjenih plinom koje mnoge ribe imaju. Sifonofori (Physalia, Velella) imaju snažne zračne 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 i dodaci, na primjer, kod flagelata (Leptodiscus, Craspeditella), radiolarijana (Aulacantha, Chalengeridae) itd.

Velika grupa životinja koje žive u slatkoj vodi koristi površinski napon vode (površinski film) prilikom kretanja. Po površini vode slobodno trče vodene bube (Gyronidae, Veliidae), bube (Gerridae) itd. Zglavkonožac koji dodirne vodu krajevima svojih privjesaka prekrivenim vodoodbojnim dlačicama uzrokuje deformaciju svoje površine sa formiranje konkavnog meniskusa. Kada je sila dizanja (F) 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 sa kockom veličine, a površinska napetost raste kao linearna veličina.

Aktivno plivanje kod životinja se izvodi uz pomoć cilija, bičaka, savijanja tijela, na mlazni način zbog energije izbačenog vodenog mlaza. Najveće savršenstvo mlaznog načina kretanja postići će glavonošci. Dakle, neke lignje razvijaju brzinu kada bacaju vodu do 40--50 km/h (slika 12).

Rice. 12.

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 hidroidi (Hydroidea) i koralni polipi (Anthozoo), morski ljiljani (Crinoidea), školjke (Br/aMa) i dr. Odlikuju se osebujnim oblikom tijela, blagom plovnošću (gustina tijela je veća od gustine vode) i specijalni uređaji za pričvršćivanje na podlogu.

Vodene životinje su uglavnom poikilotermne. Homoi-termalni, na primjer, sisari (kitovi, peronošci) formiraju značajan sloj potkožne masti, 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 pojačanim radom ekskretornog sistema uklanjaju višak vode, a soli upijaju kroz škržne niti. Morske ribe, s druge strane, prisiljene su obnavljati zalihe vode i stoga piju morsku vodu, a višak soli koji dolazi s vodom uklanja se iz tijela kroz škržne niti (slika 13).

Rice. 13.

Skraćenice hipo-, izo- i hiper- označavaju toničnost unutrašnje sredine u odnosu na spoljašnju (od N. Green et al., 1993.)

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.

Slatkovodne dafnije, kiklopi, kao i najmasovniji rak u okeanu, Calanus finmarchicus, filtriraju do 1,5 litara vode po jedinki dnevno. Dagnje koje nastanjuju površinu od 1 m 2 mogu dnevno provući 150-280 m 3 vode kroz šupljinu plašta, taložijući suspendirane čestice.

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. Neke vrste čak primaju infrazvuk. Zvučna signalizacija najviše služi za intraspecifične odnose: orijentaciju u jatu, privlačenje jedinki suprotnog spola itd. Kitovi, na primjer, traže hranu i navigiraju pomoću eholokacije - percepcije 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 (električna raža, električna jegulja itd.) koristi električna polja za odbranu i napad.

Vodene organizme karakterizira drevni način orijentacije - percepcija kemije okoliša. Hemoreceptori mnogih vodenih organizama (losos, jegulja, itd.) izuzetno su osjetljivi. U hiljadama kilometara migracije, sa neverovatnom preciznošću pronalaze mrijest i hranilište.

Promjene uvjeta u vodenoj sredini također izazivaju određene bihevioralne reakcije organizama. Promjene u osvjetljenosti, temperaturi, salinitetu, plinskom režimu i drugim faktorima povezane su s vertikalnim (spuštanje u dubinu, izlazak na površinu) i horizontalnim (mrijest, zimovanje i hranjenje) migracijama životinja. U morima i okeanima milioni tona vodenih organizama učestvuju u vertikalnim migracijama, a u horizontalnim migracijama vodene životinje mogu putovati stotine i hiljade kilometara.

Na Zemlji postoje mnoge privremene, plitke akumulacije koje nastaju nakon poplava rijeka, jake kiše, topljenje snijega i sl. Zajedničke karakteristike stanovnika presušivih akumulacija su sposobnost da u kratkom vremenu proizvedu brojno potomstvo i izdrže duge periode bez vode, prelazeći u stanje smanjene vitalne aktivnosti - hipobioza.

Vodena školjka naše planete(ukupnost okeana, mora, voda kontinenata, ledenih ploča) naziva se hidrosfera. U širem smislu, sastav hidrosfere uključuje i podzemne vode, led i snijeg na Arktiku i Antarktiku, kao i atmosfersku vodu i vodu sadržanu u živim organizmima.

Najveći dio vode u hidrosferi koncentriran je u morima i oceanima, drugo mjesto zauzimaju podzemne vode, treće su led i snijeg arktičkih i antarktičkih regija. Ukupna zapremina prirodnih voda je približno 1,39 milijardi km 3 (1/780 zapremine planete). Voda pokriva 71% zemljine površine (361 milion km 2).

Rezerve vode na planeti (% ukupnih) su raspoređene na sljedeći način:

Voda- sastavni dio svih elemenata biosfere, ne samo vodenih tijela, već i zraka, živih bića. Ovo je najčešći prirodni spoj na planeti. Bez vode ne mogu postojati ni životinje, ni biljke, ni čovjek. Za opstanak svakog organizma potrebna je određena količina vode dnevno, stoga je slobodan pristup vodi vitalna potreba.

Tečna ljuska koja prekriva Zemlju razlikuje je od susjednih planeta. Hidrosfera je važna za razvoj života ne samo u hemijskom smislu. Njegova uloga je također velika u održavanju relativno nepromijenjene klime, koja je omogućila reprodukciju života više od tri milijarde godina. Pošto je za život neophodno da preovlađujuće temperature budu u rasponu od 0 do 100°C, tj. U granicama koje dozvoljavaju hidrosferi da uglavnom ostane u tečnoj fazi, može se zaključiti da je temperatura na Zemlji tokom većeg dela njene istorije bila relativno konstantna.

Hidrosfera služi kao planetarni akumulator neorganske i organske materije, koju reke, atmosferski tokovi donose u okean i druga vodna tela, a formiraju je i sama vodna tela. Voda je veliki distributer toplote na zemlji. Zagrejan od Sunca blizu ekvatora, prenosi toplotu u džinovskim potocima morske struje u okeanima.

Voda je dio minerala, sadržana je u stanicama biljaka i životinja, utiče na formiranje klime, učestvuje u kruženju tvari u prirodi, doprinosi taloženju sedimentnih stijena i formiranju tla, izvor je jeftine električne energije : koristi se u industriji, poljoprivreda i za potrebe domaćinstva.

Uprkos naizgled dovoljnoj količini vode na planeti, slatke vode neophodne za život ljudi i mnogih drugih organizama itekako nedostaje. Od ukupne količine vode u svijetu, 97-98% je slanu vodu mora i okeane. Naravno, ovu vodu je nemoguće koristiti u svakodnevnom životu, poljoprivredi, industriji, za proizvodnju hrane. A ipak, nešto drugo je mnogo ozbiljnije: 75% slatke vode na Zemlji je u obliku leda, značajan dio su podzemne vode, a samo 1% je dostupno živim organizmima. A osoba nemilosrdno zagađuje ove dragocjene mrvice i nemarno troši, unatoč činjenici da se potrošnja vode stalno povećava. Zagađenje hidrosfere nastaje prvenstveno kao rezultat ispuštanja industrijskih, poljoprivrednih i kućnih otpadnih voda u rijeke, jezera i mora.

svježa voda nije samo nezamjenjiv resurs za piće. Zemljišta koje navodnjavaju daju oko 40% globalnog useva; hidroelektrane proizvode oko 20% sve električne energije; Od ribe koju konzumiraju ljudi, 12% su riječne i jezerske vrste.

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 je dovelo 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 doprinosi i tome da se u njoj dobro šire mehaničke vibracije (vibracije). 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, mnogi njeni stanovnici lišeni su obavezne veze sa supstratom, što je karakteristično za kopnene oblike i uzrokovano silama gravitacije. Postoji čitava grupa vodenih organizama (i biljaka i životinja) koji cijeli život provode u plutajućem stanju.

Voda ima izuzetno visok toplotni kapacitet. Toplotni kapacitet vode uzima se kao jedinica. Toplotni kapacitet peska je, na primer, 0,2, dok je gvožđe samo 0,107 toplotnog kapaciteta vode. Sposobnost vode da akumulira velike rezerve toplotne energije omogućava izglađivanje oštrih temperaturnih fluktuacija u obalnim područjima Zemlje u različito doba godine i u različito doba dana: voda djeluje kao neka vrsta regulatora temperature na planetu.

Vodeno stanište. Specifičnost adaptivnih hidrobionta. Osnovna svojstva vodene sredine. Neka posebna oprema.

Voda kao stanište ima niz specifičnih svojstava, kao npr velika gustoća, jaki padovi tlaka, relativno nizak sadržaj kisika, jaka apsorpcija sunčeve svjetlosti itd. Rezervoari i njihovi pojedinačni dijelovi razlikuju se, osim toga, po režimu soli, brzini horizontalnih kretanja (struja) i sadržaju suspendiranih čestica. Za život bentoskih organizama bitna su svojstva tla, način razgradnje organskih ostataka itd. U okeanu i morima koja ga čine, prije svega, dva ekološka područja: vodeni stub - pelagijalni i dno benthal . Ovisno o dubini, bental se dijeli na sublitoralnu zonu - područje glatkog spuštanja kopna do dubine od oko 200 m, batijal - područje strme padine i abisalnu zonu. - područje okeanskog dna sa prosječnom dubinom od 3-6 km.

Ekološke grupe hidrobionata. Vodeni stupac naseljavaju organizmi koji imaju sposobnost plivanja ili zadržavanja u određenim slojevima. U tom smislu, vodeni organizmi su podijeljeni u grupe.

Nekton - ovo je zbirka pelagičnih aktivnih živih bića, a ne njihova veza s dnom. To su uglavnom velika živa bića koja su u stanju savladati velike udaljenosti i jake vodene struje. Imaju aerodinamičan oblik tijela i dobro razvijene organe kretanja. To uključuje ribe, lignje, kitove, peronošce.

Plankton - ovo je skup pelagičnih organizama koji nemaju sposobnost brzog aktivnog kretanja. U pravilu su to male životinje - zooplankton i biljke - fitoplankton, koji ne mogu da odole strujama.

Playston - nazivaju se organizmi koji pasivno plutaju na površini vode ili vode polupotopljeni način života. Tipične pleistonske životinje su sifonofori, neki mekušci, itd.

Bentos - ovo je kriška organizacija koje žive na dnu (na tlu i u tlu) rezervoara. -Uglavnom je predstavljeno vezanim, ili sporom pokretnim, ili ukopanim u zemlju živim-mi-

Neuston - zajednica organizacija koje žive u blizini površinskog filma vode. Organizmi koji žive na vrhu površinskog filma - epineuston, dno - hiponeuston. Neuston se sastoji od nekih protozoa, malih plućnih mekušaca, vodoskoka, vihora i larvi komaraca.

Periphyton - kuglica organizama koji se talože na podvodnim objektima ili biljkama i na taj način stvaraju obraštaj na prirodnim ili umjetnim tvrdim površinama - kamenje, stijene, podvodni dijelovi brodova, hrpe (alge, školjke, mekušci, mahunarke, spužve itd.).

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 prirodnih voda koje sadrže otopljene soli može biti veća, do 1,35 g/cm3. Pritisak raste sa dubinom za oko 1 105 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, papuče, suvojke, plivačice i drugi, u eksperimentu izdrže do 6 x 10 7 Pa (600 atm).

Način rada kisika. 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. 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). 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.). Disanje hidrobionta vrši se ili preko površine tijela, ili kroz specijalizirane organe - škrge, pluća, dušnik.

Salt mode. 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. 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.

Temperaturni režim vodna tijela su stabilnija nego na kopnu. 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 pod visokim pritiskom na dnu okeana zabilježena je temperatura od +380 °C. Zbog stabilnijeg temperaturnog režima vode među hidrobiontima, u znatno većoj mjeri nego među stanovništvom kopna, uobičajena je stenotermija. 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.

Lagani način rada. U vodi ima mnogo manje svjetlosti nego u zraku. 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.

U mračnim dubinama okeana, organizmi koriste svjetlost koju emituju živa bića kao izvor vizualnih informacija. WITH

Vodena životna sredina

Možda ćete biti zainteresovani