Proprietăți specifice ale apei ca habitat. Habitat acvatic – hidrosferă
Înveliș de apă planeta noastră(totalitatea oceanelor, mărilor, apelor continentale, calotelor de gheață) se numește hidrosferă. Într-un sens mai larg, hidrosfera include și apele subterane, gheața și zăpada din Arctica și Antarctica, precum și apa atmosfericași apa conținută în organismele vii.
Cea mai mare parte a apei din hidrosferă este concentrată în mări și oceane, al doilea loc este ocupat de apele subterane, al treilea este gheața și zăpada din regiunile arctice și antarctice. Volumul total ape naturale este de aproximativ 1,39 miliarde km 3 (1/780 din volumul planetei). Apa acoperă 71% din suprafață glob(361 milioane km 2).
Rezervele de apă de pe planetă (% din total) au fost distribuite după cum urmează:
Apă — componentă toate elementele biosferei, nu numai corpurile de apă, ci și aerul, ființe vii. Acesta este cel mai abundent compus natural de pe planetă. Fără apă, nici animalele, nici plantele, nici oamenii nu pot exista. Pentru supraviețuirea oricărui organism este necesară zilnic o anumită cantitate de apă, așa că accesul liber la apă este o necesitate vitală.
Învelișul lichid care acoperă Pământul îl deosebește de planetele învecinate. Hidrosfera este importantă pentru dezvoltarea vieții nu numai în sens chimic. Rolul său este, de asemenea, mare în menținerea unui climat relativ constant, care a permis vieții să se reproducă timp de mai bine de trei miliarde de ani. Deoarece viața necesită ca temperaturile predominante să fie în intervalul de la 0 la 100 °C, adică în limitele care permit hidrosferei să rămână în mare măsură în fază lichidă, putem concluziona că temperatura de pe Pământ a fost relativ constantă de-a lungul celei mai mari a istoriei sale.
Hidrosfera servește ca un acumulator planetar de materie anorganică și organică, care este adusă în ocean și în alte corpuri de apă de râuri, fluxuri atmosferice și este, de asemenea, formată de rezervoarele în sine. Apa este marele distribuitor de căldură pe Pământ. Încălzită de Soare la ecuator, transferă căldură prin fluxuri gigantice de curenți marini din Oceanul Mondial.
Apa face parte din minerale, se găsește în celulele plantelor și animalelor, influențează formarea climei, participă la ciclul substanțelor din natură, contribuie la depunerea rocilor sedimentare și la formarea solului și este o sursă de ieftine. electricitate: este folosită în industrie, agriculturăși pentru nevoile casnice.
În ciuda aspectului cantitate suficientă apa de pe planeta, apa dulce, necesar pentru viață pentru oameni și multe alte organisme, lipsește crunt. Din cantitatea totală de apă din lume, 97-98% este Apă sărată mări și oceane. Desigur, este imposibil să folosiți această apă în viața de zi cu zi, în agricultură, în industrie sau pentru producția de alimente. Și totuși, altceva este mult mai grav: 75% din apa dulce de pe Pământ este sub formă de gheață, o parte semnificativă din aceasta este apă subterană și doar 1% este disponibilă organismelor vii. Iar oamenii poluează fără milă aceste firimituri prețioase și le consumă fără grijă, în timp ce consumul de apă este în continuă creștere. Poluarea hidrosferei are loc în primul rând ca urmare a deversării apelor uzate industriale, agricole și menajere în râuri, lacuri și mări.
Ape proaspete- nu numai o resursă de băut de neînlocuit. Terenurile irigate de ei produc aproximativ 40% din recolta mondială; Centralele hidroelectrice produc aproximativ 20% din toată energia electrică; Din peștii consumați de oameni, 12% sunt specii de râuri și lacuri.
Caracteristicile mediului acvatic provin din proprietățile fizice și chimice ale apei. Astfel, densitatea mare și vâscozitatea apei sunt de mare importanță pentru mediu. Gravitație specifică apa este comparabilă cu cea a corpului organismelor vii. Densitatea apei este de aproximativ 1000 de ori densitatea aerului. Prin urmare, organismele acvatice (în special cele care se mișcă activ) întâmpină o forță mare de rezistență hidrodinamică. Din acest motiv, evoluția multor grupuri de animale acvatice a mers în direcția dezvoltării formelor corpului și a tipurilor de mișcare care au redus rezistența, ceea ce a dus la reducerea costurilor energetice pentru înot. Astfel, o formă raționalizată a corpului se găsește printre reprezentanți diverse grupuri organisme care trăiesc în apă - delfini (mamifere), pești osoși și cartilaginoși.
Densitatea mare a apei contribuie și la faptul că vibrațiile mecanice (vibrațiile) se propagă bine în ea. Acest lucru a fost important în evoluția organelor senzoriale, orientarea spațială și comunicarea între locuitorii acvatici. Viteza sunetului în mediul acvatic, de patru ori mai mare decât în aer, determină frecvența mai mare a semnalelor de ecolocație.
Datorită densității mari a mediului acvatic, mulți dintre locuitorii acestuia sunt lipsiți de legătura obligatorie cu substratul, care este caracteristică formelor terestre și este cauzată de forțele gravitaționale. Mânca întregul grup organisme acvatice(atât plante cât și animale) care își petrec întreaga viață plutind.
Apa are o capacitate termică excepțional de mare. Capacitatea termică a apei este luată ca unitate. Capacitatea termică a nisipului, de exemplu, este de 0,2, iar cea a fierului este de numai 0,107 din capacitatea de căldură a apei. Capacitatea apei de a acumula rezerve mari de energie termică face posibilă atenuarea fluctuațiilor bruște de temperatură în zonele de coastă ale Pământului în diferite momente ale anului și în diferite momente ale zilei: apa acționează ca un fel de regulator de temperatură pe planeta.
Cunoașteți deja concepte precum „habitat” și „mediu de viață”. Trebuie să înveți să le deosebești. Ce este „mediul de viață”?
Mediul de viață este o parte a naturii cu un set special de factori, pentru existență în care diferă grupuri sistematice organismele au format adaptări similare.
Există patru medii principale de viață pe Pământ: acvatic, sol-aer, sol și organisme vii.
Mediul de apă
Mediul de viață acvatic se caracterizează prin regimuri de densitate mare, temperatură deosebită, lumină, gaz și sare. Organismele care trăiesc în medii acvatice se numesc hidrobionti(din greaca hydor- apa, bios- viata).
Regimul de temperatură al mediului acvatic
În apă, temperatura se schimbă mai puțin decât pe uscat datorită capacității specifice ridicate de căldură și conductivității termice a apei. O creștere a temperaturii aerului cu 10 °C determină o creștere a temperaturii apei cu 1 °C. Odată cu adâncimea, temperatura scade treptat. La adâncimi mari regim de temperatură relativ constant (nu mai mare de +4 °C). În straturile superioare se observă fluctuații zilnice și sezoniere (de la 0 la +36 °C). Deoarece temperatura în mediul acvatic variază într-un interval îngust, majoritatea organismelor acvatice necesită o temperatură stabilă. Chiar și abaterile mici de temperatură cauzate, de exemplu, de întreprinderile care deversează ape uzate calde sunt dăunătoare pentru acestea. Hidrobioții care pot exista sub fluctuații mari de temperatură se găsesc numai în corpuri mici de apă. Datorită volumului mic de apă din aceste rezervoare, se observă schimbări semnificative de temperatură zilnice și sezoniere.
Regimul de lumină al mediului acvatic
Există mai puțină lumină în apă decât în aer. Parte razele de soare este reflectată de suprafața sa, iar o parte este absorbită de coloana de apă.
O zi sub apă este mai scurtă decât o zi pe uscat. Vara, la o adâncime de 30 m este de 5 ore, iar la o adâncime de 40 m - 15 minute. Scăderea rapidă a luminii cu adâncimea este asociată cu absorbția acesteia de către apă.
Limita zonei de fotosinteză în mări este la o adâncime de aproximativ 200 m. În râuri variază de la 1,0 la 1,5 m și depinde de transparența apei. Limpezimea apei din râuri și lacuri este mult redusă din cauza poluării cu particulele în suspensie. La o adâncime de peste 1500 m practic nu există lumină.
Regimul gazos al mediului acvatic
În mediul acvatic, conținutul de oxigen este de 20-30 de ori mai mic decât în aer, deci este un factor limitator. Oxigenul intră în apă prin fotosinteză plante acvaticeși capacitatea oxigenului aerului de a se dizolva în apă. Când apa este agitată, conținutul de oxigen din ea crește. Straturile superioare de apă sunt mai bogate în oxigen decât straturile inferioare. Cu deficiența de oxigen, apare moartea (moartea în masă a organismelor acvatice). Înghețurile de iarnă apar atunci când corpurile de apă sunt acoperite cu gheață. Vara - când scade temperatura ridicata apa, solubilitatea oxigenului scade. Motivul poate fi și o creștere a concentrației de gaze toxice (metan, hidrogen sulfurat) formate în timpul descompunerii organismelor moarte fără acces la oxigen. Datorită variabilității concentrației de oxigen, majoritatea organismelor acvatice sunt euribionte în raport cu acesta. Exista insa si stenobionti (larve de pastrav, planaria, zbura si caddis) care nu pot tolera lipsa de oxigen. Sunt indicatori ai purității apei. Dioxidul de carbon se dizolvă în apă de 35 de ori mai bine decât oxigenul, iar concentrația sa în el este de 700 de ori mai mare decât în aer. CO2 se acumulează în apă din cauza respirației organismelor acvatice și a descompunerii reziduurilor organice. Dioxidul de carbon asigură fotosinteza și este folosit la formarea scheletelor calcaroase ale nevertebratelor.
Regimul salin al mediului acvatic
Salinitatea apei joacă un rol important în viața organismelor acvatice. Pe baza conținutului de sare, apele naturale sunt împărțite în grupuri prezentate în tabel:
În Oceanul Mondial, salinitatea este în medie de 35 g/l. Cel mai mare conținut de sare este în lacurile sărate (până la 370 g/l). Locuitorii tipici ai apelor dulci și sărate sunt stenobioții. Ei nu pot tolera fluctuațiile salinității apei. Sunt relativ puțini euribionti (prătică, biban, știucă, anghilă, spinic, somon etc.). Ele pot trăi atât în apă dulce, cât și în apă sărată.
Adaptări ale plantelor la viața în apă
Toate plantele din mediul acvatic sunt numite hidrofite(din greaca hydor- apa, fiton- plantă). Doar algele trăiesc în apele sărate. Corpul lor nu este împărțit în țesuturi și organe. Algele s-au adaptat la modificări ale compoziției spectrului solar în funcție de adâncime prin modificarea compoziției pigmenților lor. La trecerea de la straturile superioare de apă la cele profunde, culoarea algelor se schimbă în succesiune: verde - maro - roșu (cele mai profunde alge).
Algele verzi conțin pigmenți verzi, portocalii și galbeni. Sunt capabili de fotosinteză în lumina soarelui de intensitate suficient de mare. Prin urmare, algele verzi trăiesc în corpuri mici de apă dulce sau în apele mării de mică adâncime. Acestea includ: spirogyra, ulotrix, ulva etc. Algele brune, pe lângă verde, conțin pigmenți maro și galben. Sunt capabili să capteze mai puțin intense radiatie solara la o adâncime de 40-100 m. Reprezentanții algelor brune sunt fucusul și varecul, care trăiesc numai în mări. Algele roșii (porfir, filofore) pot trăi la adâncimi de peste 200 m. Pe lângă verde, au pigmenți roșii și albaștri care pot capta chiar și lumina ușoară la adâncimi mari.
În corpurile de apă dulce, țesutul mecanic este slab dezvoltat în tulpinile plantelor superioare. De exemplu, dacă scoateți din apă un nufăr alb sau un nufăr galben, tulpinile acestora se cad și nu sunt capabile să susțină florile în poziție verticală. Se bazează pe apă datorită densității sale mari. O adaptare la lipsa de oxigen din apă este prezența erenchimului (țesut purtător de aer) în organele plantelor. Mineralele se găsesc în apă, astfel încât sistemele conductoare și radiculare sunt slab dezvoltate. Rădăcinile pot lipsi cu totul (linte de rață, elodea, pondweed) sau pot servi pentru ancorarea lor în substrat (coda, vârf de săgeată, chastukha). Nu există fire de păr pe rădăcini. Frunzele sunt adesea subțiri și lungi sau puternic disecate. Mezofila nu este diferențiată. Stomatele frunzelor plutitoare sunt pe partea superioară, în timp ce cele ale frunzelor scufundate în apă sunt absente. Unele plante se caracterizează prin prezența frunzelor forme diferite(heterofilie) în funcţie de locul în care se află. Nuferii și vârfurile de săgeți au forme diferite de frunze în apă și în aer.
Polenul, fructele și semințele plantelor acvatice sunt adaptate la dispersarea prin apă. Au excrescențe de plută sau cochilii puternice care împiedică apa să pătrundă înăuntru și să putrezească.
Adaptări ale animalelor la viața în apă
În mediul acvatic, lumea animală este mai bogată decât lumea vegetală. Datorită independenței lor față de lumina soarelui, animalele au populat întreaga grosime a apei. Pe baza tipului de adaptări morfologice și comportamentale, acestea sunt împărțite în următoarele grupe ecologice: plancton, necton, bentos.
Plancton(din greaca planctos- plutire, rătăcire) - organisme care trăiesc în coloana de apă și se mișcă sub influența curentului acesteia. Acestea sunt mici crustacee, celenterate și larvele unor nevertebrate. Toate adaptările lor sunt menite să crească flotabilitatea corpului:
- creșterea suprafeței corpului datorită aplatizării și alungirii formei, dezvoltării excrescentelor și a perilor;
- scăderea densității corpului datorită reducerii scheletului, prezenței picăturilor de grăsime, bulelor de aer și mucoaselor.
Nekton(din greaca nektos- plutitoare) - organisme care trăiesc în coloana de apă și plumb imagine activă viaţă. Reprezentanții nectonului sunt peștii, cetaceele, pinipedele și cefalopodele. Sunt capabili să reziste curentului adaptându-se la înotul activ și reducând frecarea corpului. Înotul activ se realizează prin mușchi bine dezvoltați. În acest caz, se poate folosi energia curentului de apă emis, îndoirea corpului, aripioarele, aripioarele etc.. Adaptarea contribuie la reducerea frecării corpului: forma aerodinamică a corpului, elasticitatea pielii, prezența
scuame ale pielii și mucus.
Bentos(din greaca bentos- adâncime) - organisme care trăiesc în fundul unui rezervor sau în grosimea solului de fund.
Adaptările organismelor bentonice au ca scop reducerea flotabilității:
- ponderea corpului datorita scoicilor (moluste), tegumentelor chitinizate (raci, crabi, homari, homari);
- fixare pe fund cu ajutorul organelor de fixare (venteze în lipitori, cârlige în larvele de zbură) sau a unui corp turtit (raze, lipi). Unii reprezentanți se înfundă în pământ (viermi poliheți).
În lacuri și iazuri este izolat un altul grup de Mediu organisme – neuston. Neuston- organisme asociate cu pelicula de suprafață a apei și care trăiesc permanent sau temporar pe această peliculă sau până la 5 cm în adâncime de suprafața sa. Corpul lor nu este udat deoarece densitatea sa este mai mică decât cea a apei. Membrele special concepute le permit să se deplaseze de-a lungul suprafeței apei fără să se cufunde (gangăci de apă, gândaci care se rotesc). Un grup deosebit organismele acvatice este de asemenea perifiton— organisme care formează o peliculă de murdărie pe obiectele subacvatice. Reprezentanții perifitonului sunt: algele, bacteriile, protistele, crustaceele, bivalvele, viermii oligocheți, briozoarele, bureții.
Există patru medii de viață principale pe planeta Pământ: acvatic, terestre-aer, sol și organisme vii. În mediul acvatic, oxigenul este factorul limitator. Pe baza naturii adaptărilor lor, locuitorii acvatici sunt împărțiți în grupuri ecologice: plancton, necton și bentos.
Mediu de viață acvatic.
Hidrosferă ocupă aproximativ 71% din suprafața planetei. Cantitatea sa principală este concentrată în mări și oceane (94%). În corpurile de apă dulce, cantitatea de apă este mult mai mică (0,016%).
Mediul acvatic găzduiește aproximativ 150 de mii de specii de animale (7% din numărul total de pe Pământ) și 10 mii de specii de plante (8%).
Caracteristicile mediului acvatic: mobilitate, densitate, sare specială, condiții de lumină și temperatură, aciditate (concentrația ionilor de hidrogen), conținut de oxigen, dioxid de carbon și nutrienți.
O caracteristică importantă a mediului acvatic este sa mobilitate.În pâraie și râuri viteza medie debitul crește de obicei pe măsură ce se deplasează în aval. La cei mai rapizi curenți cresc plante care încrustează substratul, sau alge filamentoase, mușchi și hepatice. Într-un curent slab - plantele curg în jurul fluxului și nu îi oferă o rezistență prea mare și sunt atașate în siguranță de un obiect staționar cu o creștere abundentă de rădăcini adventive. Plante neatașate, care plutesc liber se găsesc în zonele cu curgere lent sau unde nu se simte deloc.
Animalele nevertebrate din râurile turbulente au corpuri extrem de turtite.
Apa este de 800 de ori mai puternică decât aerul prin densitate. Densitatea apelor naturale este de 1,35 g/cm3 datorita continutului de sare. Pentru fiecare 10 m de adâncime, presiunea crește cu 1 atmosferă. La hidrobionți, țesuturile mecanice sunt mult reduse. Sprijinul mediului servește ca o condiție pentru înălțarea și menținerea formelor nescheletice în apă. Mulți hidrobioți sunt adaptați acestui mod de viață.
Regimul de sare important pentru organismele acvatice.Conform mineralizării generale, apa poate fi împărțită în proaspătă cu un conținut de sare de până la 1 g/l, salmastru (1 - 25 g/l), salinitate marină (26 - 50 g/l) și saramură (mai mult de 50 g/l) . Cele mai importante substanțe dizolvate în apă sunt carbonații, sulfații și clorurile.
Calciul poate acționa ca un factor limitator. Există ape „moale” - conținut de calciu mai mic de 9 mg la 1 litru și ape „dure”, care conțin calciu mai mult de 25 mg la 1 litru.
13 metaloizi și cel puțin 40 de metale au fost găsite în apa de mare.
Salinitatea apei poate avea un impact semnificativ asupra distribuției și abundenței organismelor.
Razele diferitelor părți ale spectrului solar sunt absorbite diferit de apă, compoziția spectrală a luminii se modifică odată cu adâncimea, iar razele roșii sunt slăbite. Razele albastre-verzi pătrund la adâncimi considerabile. Amurgul care se adâncește în ocean este mai întâi verde, apoi albastru, indigo, albastru-violet, amestecându-se mai târziu cu întuneric constant.
În zonele de apă puțin adâncă, plantele folosesc razele roșii, care sunt cele mai absorbite de clorofilă; de regulă, predomină algele verzi. În zonele mai adânci există alge brune, care, pe lângă clorofilă, au pigmenți bruni ficafeină, fucoxantina etc. Algele roșii care conțin pigmentul ficoeritrina trăiesc și mai adânc. Acest fenomen numită adaptare cromatografică.
Animalele viu și colorate variat trăiesc în straturi ușoare de apă de suprafață; speciile de adâncime sunt de obicei lipsite de pigmenți. Organismele cu o nuanță roșiatică trăiesc în zona crepusculară, acest lucru le ajută să se ascundă de inamici.
Amplitudinea fluctuațiilor anuale de temperatură în straturile superioare ale oceanului nu este mai mare de 10-15 0 C , în apele continentale 30-35 0 C. Straturile adânci de apă se caracterizează prin temperatură constantă. ÎN apele ecuatoriale Temperatura medie anuală a straturilor de suprafață este de 26 – 27 0 C, în straturile polare este de aproximativ 0 0 C și mai mică. Excepția este izvoare termale, unde temperatura stratului superficial ajunge la 85 – 93 0 C.
Caracteristicile termodinamice ale mediului acvatic - capacitate ridicată de căldură specifică, conductivitate termică ridicată și expansiune în timpul înghețului, creează conditii favorabile pentru organismele vii.
Cu promovare aciditate apă diversitatea speciilor animalele care locuiesc în râuri, iazuri și lacuri de obicei declin.
Corpurile de apă dulce cu un pH de 3,7 - 4,7 sunt considerate acide, 6,95 - 7,3 - alcaline și cu un pH mai mare de 7,8 - alcaline. În corpurile de apă dulce, pH-ul suferă fluctuații semnificative, adesea în timpul zilei. Apa de mare este mai alcalină și pH-ul ei se modifică mai puțin decât apa dulce. pH-ul scade cu adâncimea.
Majoritatea peștilor de apă dulce pot rezista la un pH de 5 până la 9. Dacă pH-ul este mai mic de 5, atunci există o moarte masivă a peștilor, iar peste 10, toți peștii și alte animale mor.
Principalele gaze ale mediului acvatic sunt oxigenul și dioxidul de carbon, iar hidrogenul sulfurat sau metanul au o importanță secundară.
Oxigenul pentru mediul acvatic este cel mai important factor de mediu. Intră în apă din aer și este eliberat de plante în timpul procesului de fotosinteză. Pe măsură ce temperatura și salinitatea apei cresc, concentrația de oxigen din aceasta scade. În straturile puternic populate de animale și bacterii, deficiența de oxigen poate apărea din cauza consumului crescut de oxigen. Condițiile din apropierea fundului rezervoarelor pot fi apropiate de anaerobe.
Există de 700 de ori mai mult dioxid de carbon decât în atmosferă, deoarece este de 35 de ori mai solubil în apă.
În mediul acvatic se pot distinge trei grupe ecologice de organisme acvatice:
1)nekton (plutitor) - Aceasta este o colecție de animale care se mișcă activ, care nu au o legătură directă cu fundul. Acestea sunt în principal animale mari capabile să parcurgă distanțe lungi și curenți puternici.
2)plancton (rătăcitor, plutitor)- o colecție de organisme care nu au capacitatea de a fi rapid mișcări active. Se împarte în fitoplancton (plante) și zooplancton (animale). Organismele planctonice sunt situate atât la suprafața apei, la adâncime, cât și în stratul inferior.
3) bentos (adâncime) este o colecție de organisme care trăiesc în fundul (pe pământ și în pământ) corpurilor de apă. Este împărțit în zoobentos și fitobentos.
Caracteristici generale. Hidrosfera ca mediu de viață acvatic ocupă aproximativ 71% din suprafață și 1/800 din volumul globului. Cantitatea principală de apă, mai mult de 94%, este concentrată în mări și oceane (Fig. 5.2).
Orez. 5.2. Oceanele lumii în comparație cu pământul (conform lui N. F. Reimers, 1990)
În apele dulci ale râurilor și lacurilor, cantitatea de apă nu depășește 0,016% din volumul total de apă dulce.
În oceanul cu mările sale constitutive, se disting în primul rând două zone ecologice: coloana de apă - pelagic iar partea de jos - benthal.În funcție de adâncime, bental este împărțit în zona sublitoral - zona de declin gradual a terenului la o adâncime de 200 m, batial - zona de panta abrupta si zona abisala - fundul oceanic cu o adâncime medie de 3-6 km. Regiunile bentonice mai adânci, corespunzătoare depresiunilor fundului oceanic (6-10 km), se numesc ultraabisal. Se numește marginea țărmului care este inundată în timpul mareelor înalte litoral Se numește porțiunea de coastă de deasupra nivelului mareei, umezită de stropii surfului supralitoral.
Apele deschise ale Oceanului Mondial sunt, de asemenea, împărțite în zone verticale corespunzătoare zonelor bentonice: epipelagic, batipelagic, abisopelagic(Fig. 5.3).
Orez. 5.3. Zonarea ecologică verticală a oceanului
(după N.F. Reimers, 1990)
Mediul acvatic găzduiește aproximativ 150.000 de specii de animale, sau aproximativ 7% din total (Fig. 5.4) și 10.000 de specii de plante (8%).
De asemenea, trebuie remarcat faptul că reprezentanții majorității grupurilor de plante și animale au rămas în mediul acvatic („leagănul lor”), dar numărul speciilor lor este mult mai mic decât cel al celor terestre. De aici concluzia – evoluția pe uscat a avut loc mult mai repede.
Mările şi oceanele ecuatoriale şi zone tropicale, în primul rând oceanele Pacific și Atlantic. La nord și la sud de aceste centuri compoziție de înaltă calitate se epuizează treptat. De exemplu, în zona arhipelagului Indiei de Est există cel puțin 40.000 de specii de animale, în timp ce în Marea Laptev sunt doar 400. Cea mai mare parte a organismelor din Oceanul Mondial sunt concentrate într-o zonă relativ mică. coastele maritime zonă temperatăși printre mangrovele țărilor tropicale.
Ponderea râurilor, lacurilor și mlaștinilor, așa cum sa menționat mai devreme, este nesemnificativă în comparație cu mările și oceanele. Cu toate acestea, ele creează aprovizionarea cu apă dulce necesară plantelor, animalelor și oamenilor.
Orez. 5.4. Distribuția principalelor clase de animale în funcție de mediu
habitat (conform lui G.V. Voitkevich și V.A. Vronsky, 1989)
Notă animalele plasate sub linia ondulată trăiesc în mare, deasupra acesteia - în mediul terestre-aer
Se știe că nu numai mediul acvatic are o influență puternică asupra locuitorilor săi, ci și materie vie Hidrosfera, afectând habitatul, îl prelucrează și îl implică în ciclul substanțelor. S-a stabilit că apa oceanelor, mărilor, râurilor și lacurilor se descompune și este restabilită în ciclul biotic de peste 2 milioane de ani, adică toată ea a trecut prin materia vie de pe Pământ de mai mult de o mie de ori.
În consecință, hidrosfera modernă este un produs al activității vitale a materiei vii nu numai din epocile geologice moderne, ci și din trecut.
O trăsătură caracteristică a mediului acvatic este sa mobilitate,în special în pâraiele și râurile curgătoare, cu curgere rapidă. Mările și oceanele experimentează fluxuri și refluxuri, curenți puternici și furtuni. În lacuri, apa se mișcă sub influența temperaturii și a vântului.
Grupuri ecologice de hidrobionți. grosimea apei, sau pelagic(pelaje - mare), locuit de organisme pelagice care au capacitatea de a înota sau de a sta în anumite straturi (Fig. 5.5).
Orez. 5.5. Profilul oceanului și al locuitorilor săi (conform lui N. N. Moiseev, 1983)
În acest sens, aceste organisme sunt împărțite în două grupe: nectonȘi plancton. Al treilea grup de mediu - bentos - formează locuitorii fundului.
Nekton(nektos - plutitor) este o colecție de animale pelagice care se mișcă activ, care nu au o legătură directă cu fundul. Acestea sunt în principal animale mari care sunt capabile să depășească distanțe lungi și curenți puternici de apă. Ei au formă raționalizată corpul și organele de mișcare bine dezvoltate. Organismele nectonice tipice includ peștii, calmarii, balenele și pinipedele. Pe lângă pești, nektonul din apele dulci include amfibieni și insecte care se mișcă activ. Mulți pești marini se pot deplasa prin apă cu viteze enorme: până la 45-50 km/h pentru calmar (Oegophside), 100-150 km/h pentru peștele-vela (Jstiopharidae) și 130 km/h pentru peștele-spadă (Xiphias glabius).
Plancton(planctos - rătăcire, înălțare) este un ansamblu de organisme pelagice care nu au capacitatea de a face mișcări active rapide. De regulă, acestea sunt animale mici - zooplancton si plante - fitoplancton, care nu poate rezista curenților. Planctonul include și larvele multor animale care „plutesc” în coloana de apă. Organismele planctonice sunt situate atât la suprafața apei, la adâncime, cât și în stratul inferior.
Organismele situate la suprafața apei constituie un grup special - Neuston. Compoziția neustonului depinde, de asemenea, de stadiul de dezvoltare al unui număr de organisme. Trecând prin stadiul larvar și crescând, ei părăsesc stratul de suprafață care le-a servit drept refugiu și se mută pentru a trăi pe fund sau în straturile subiacente și mai profunde. Printre acestea se numără larvele decapodelor, lipanele, copepodele, gasteropodele și bivalvele, echinodermele, polihetele, peștii etc.
Aceleași organisme, a căror parte a corpului se află deasupra suprafeței apei, iar cealaltă în apă, sunt numite plaiston. Acestea includ linga de rață (Lema), sifonoforele (Siphonophora), etc.
Fitoplanctonul joacă un rol important în viața corpurilor de apă, deoarece este principalul producător de materie organică. Fitoplanctonul include în principal diatomee (Diatomeae) și alge verzi (Chlorophyta), flagelate de plante (Phytomastiga), peridineae (Peridineae) și cocolitoforide (Coccolitophoridae). Nu numai algele verzi, ci și algele albastre-verzi (Cyanophyta) sunt răspândite în apele dulci.
Zooplanctonul și bacteriile pot fi găsite la diferite adâncimi. Frecvent în apele dulci în majoritatea cazurilorînot slab, crustacee relativ mari (Daphnia, Cyclopoidea, Ostrocoda), multe rotifere (Rotatoria) și protozoare.
Zooplanctonul marin este dominat de mici crustacee (Copepoda, Amphipoda, Euphausiaceae) și protozoare (Foraminifera, Radiolaria, Tintinoidea). Reprezentanții mari includ moluște cu picior aripi (Pteropoda), meduze (Scyphozoa) și ctenophora înotătoare (Ctenophora), salpi (Salpae) și unii viermi (Aleiopidae, Tomopteridae).
Organismele planctonice servesc ca o componentă alimentară importantă pentru multe animale acvatice, inclusiv giganți precum balenele cu fani (Mystacoceti), fig. 5.6.
Figura 5.6. Schema principalelor direcții ale schimbului de energie și materie în ocean
Bentos(bentos - adâncime) este un ansamblu de organisme care trăiesc în fundul (pe pământ și în pământ) rezervoare. Este împărțit în zoobentosȘi fitobentos.În cea mai mare parte, sunt reprezentate de animale atașate sau care se mișcă încet sau care se îngroapă. În apele de mică adâncime, este format din organisme care sintetizează materia organică (producători), o consumă (consumatorii) și o distrug (descompunetorii). La adâncimi unde nu există lumină, fitobentosul (producătorii) este absent. Zoobentosul marin este dominat de foraminifori, bureti, celenterate, viermi, brahiopode, moluște, ascidie, pești etc. Formele bentonice sunt mai numeroase în apele de mică adâncime. Biomasa lor totală aici poate ajunge la zeci de kilograme pe 1 m2.
Fitobentosul mărilor include în principal alge (diatomee, verde, maro, roșu) și bacterii. Găsit de-a lungul coastelor plante cu flori- Zostera, Ruppia, Phyllospadix. Zonele stâncoase și pietroase ale fundului sunt cele mai bogate în fitobentos.
În lacuri, ca și în mări, există plancton, nectonȘi bentos.
Cu toate acestea, în lacuri și alte corpuri de apă dulce există mai puțin zoobentos decât în mări și oceane, iar compoziția sa de specii este uniformă. Acestea sunt în principal protozoare, bureți, viermi ciliați și oligoheți, lipitori, moluște, larve de insecte etc.
Fitobentosul de apă dulce este reprezentat de bacterii, diatomee și alge verzi. Plantele de coastă sunt situate de la țărm în interior în centuri clar definite. Prima centura - plante semi-submersate (tuf, coda, rogoz și stuf); a doua centura - plante scufundate cu frunze plutitoare (nuferi, capsule de oua, nuferi, linte de rata). ÎN a treia centură predomină plantele - pondweed, elodea etc. (Figura 5.7).
Orez. 5.7. Plante cu rădăcină de jos (A):
1 - coada; 2- ruci; 3 - vârf de săgeată; 4 - nufăr; 5, 6 - iarbă; 7 - hara. Alge care plutesc liber (B): 8, 9 - verde filamentos; 10-13 - verde; 14-17 - diatomee; 18-20 - albastru-verde
Pe baza stilului lor de viață, plantele acvatice sunt împărțite în două grupe ecologice principale: hidrofite - plante scufundate numai în apă fundși de obicei înrădăcinate în sol și hidatofite - plante care sunt complet scufundate în apă și uneori plutesc la suprafață sau au frunze plutitoare.
În viața organismelor acvatice mare rol joacă de mișcarea verticală a regimurilor de apă, densitate, temperatură, lumină, sare, gaz (conținut de oxigen și dioxid de carbon) și concentrația ionilor de hidrogen (pH).
Regimul de temperatură. Diferă în apă, în primul rând, prin un aflux mai mic de căldură și, în al doilea rând, printr-o stabilitate mai mare decât pe uscat. O parte din energia termică care ajunge la suprafața apei este reflectată, în timp ce o parte este cheltuită pentru evaporare. Evaporarea apei de la suprafața rezervoarelor, care consumă aproximativ 2263x8 J/g, previne supraîncălzirea straturi inferioare, iar formarea gheții, care eliberează căldura de fuziune (333,48 J/g), încetinește răcirea acestora.
Schimbările de temperatură în apele curgătoare urmează modificările acesteia în aerul înconjurător, diferând în amplitudine mai mică.
In lacurile si iazurile de latitudini temperate, regimul termic este determinat de un fenomen fizic binecunoscut - apa are o densitate maxima la 4°C. Apa din ele este clar împărțită în trei straturi: superior - epilimnion, a căror temperatură se confruntă cu fluctuații sezoniere bruște; strat de tranziție, salt de temperatură, -metalimnion, unde există o schimbare bruscă de temperatură; de adâncime (de fund) - hipolimnion ajungând până la fund, unde temperatura este pe tot parcursul anului schimbări nesemnificativ.
Vara, cele mai calde straturi de apă sunt situate la suprafață, iar cele mai reci sunt situate în partea de jos. Acest tip Distribuția strat cu strat a temperaturilor într-un rezervor se numește stratificare directă Iarna, pe măsură ce temperatura scade, stratificare inversă. Stratul de suprafață al apei are o temperatură apropiată de 0°C. În partea de jos temperatura este de aproximativ 4°C, ceea ce corespunde densității sale maxime. Astfel, temperatura crește odată cu adâncimea. Acest fenomen se numește dihotomie de temperatură. Se observă în majoritatea lacurilor noastre vara și iarna. Ca urmare, circulația verticală este întreruptă, se formează stratificarea densității apei și începe o perioadă de stagnare temporară - stagnare(Fig. 5.8).
Odată cu o creștere suplimentară a temperaturii, straturile superioare de apă devin din ce în ce mai puțin dense și nu se mai scufundă - se instalează stagnarea de vară. "
Toamna, apele de suprafață se răcesc din nou la 4°C și se scufundă în fund, provocând o a doua amestecare a maselor în anul cu egalizarea temperaturii, adică declanșarea homotermiei de toamnă.
În mediul marin există și stratificare termică determinată de adâncime. Oceanele au următoarele straturi Suprafaţă- apele sunt expuse acţiunii vântului, iar prin analogie cu atmosfera se numeşte acest strat troposfera sau mare termosferă. Fluctuațiile zilnice ale temperaturii apei sunt observate aici până la aproximativ 50 de metri adâncime, iar fluctuațiile sezoniere sunt observate și mai adânc. Grosimea termosferei ajunge la 400 m. Intermediar - reprezintă termoclină constantă. Temperatura în diferite mări și oceane scade la 1-3°C. Se extinde la o adâncime de aproximativ 1500 m. Marea adâncă - caracterizată printr-o temperatură uniformă de aproximativ 1-3°C, cu excepția regiunilor polare, unde temperatura este apropiată de 0°C.
ÎNÎn general, trebuie menționat că amplitudinea fluctuațiilor anuale de temperatură în straturile superioare ale oceanului nu este mai mare de 10-15 °C; în apele continentale este de 30-35 °C.
Orez. 5.8. Stratificarea și amestecarea apei într-un lac
(după E. Gunther și colab., 1982)
Straturile adânci de apă sunt caracterizate de o temperatură constantă. În apele ecuatoriale, temperatura medie anuală a straturilor de suprafață este de 26-27°C, în apele polare este de aproximativ 0°C și mai jos. Excepție fac izvoarele termale, unde temperatura stratului superficial ajunge la 85-93°C.
În apă ca mediu de viață, pe de o parte, există o varietate destul de semnificativă de condiții de temperatură, iar pe de altă parte, există caracteristici termodinamice ale mediului acvatic, cum ar fi capacitatea ridicată de căldură specifică, conductivitate termică ridicată și expansiune în timpul înghețarea (în acest caz, gheața se formează numai deasupra, iar principala coloana de apă nu îngheață), creează condiții favorabile pentru organismele vii.
Astfel, pentru iernarea hidrofitelor perene în râuri și lacuri, distribuția verticală a temperaturilor sub gheață este de mare importanță. Cea mai densă și mai puțin rece apă, cu o temperatură de 4°C, este situată în stratul inferior, unde se scufundă mugurii de iernat (turioni) de hornwort, bladerwort, waterwort etc. (Fig. 5.9), precum și plantele întregi cu frunze, precum lentile de rață și elodea.
Orez. 5.9. Acuarelă (Hydrocharias morsus ranae) toamna.
Mugurii de iarnă sunt vizibili, scufundându-se în fund
(din T.K. Goryshinoya, 1979)
S-a stabilit opinia conform căreia imersiunea este asociată cu acumularea de amidon și ponderarea plantelor. Până în primăvară, amidonul este transformat în zaharuri și grăsimi solubile, ceea ce face mugurii mai ușori și le permite să plutească.
Organismele din corpurile de apă de latitudini temperate sunt bine adaptate mișcărilor verticale sezoniere ale straturilor de apă, homotermiei de primăvară și toamnă și stagnării de vară și iarnă. Deoarece regimul de temperatură al corpurilor de apă este caracterizat de o mare stabilitate, stenotermia este comună în rândul organismelor acvatice într-o măsură mai mare decât în rândul organismelor terestre.
Speciile euritermale se găsesc în principal în rezervoarele continentale de mică adâncime și în zona litorală a mărilor de latitudini înalte și temperate, unde fluctuațiile zilnice și sezoniere sunt semnificative.
Densitatea apei. Apa diferă de aer prin faptul că este mai densă. În acest sens, este de 800 de ori superior aerului. Densitatea apei distilate la o temperatură de 4 °C este de 1 g/cm3. Densitatea apelor naturale care conțin săruri dizolvate poate fi mai mare: până la 1,35 g/cm 3 . În medie, în coloana de apă, la fiecare 10 m de adâncime, presiunea crește cu 1 atmosferă. Densitatea mare a apei se reflectă în structura corpului hidrofitelor. Astfel, dacă la plantele terestre țesuturile mecanice sunt bine dezvoltate, asigurând rezistența trunchiurilor și a tulpinilor, aranjarea țesuturilor mecanice și conductoare de-a lungul periferiei tulpinii creează o structură de „țeavă” care este bine rezistentă la îndoire și îndoire, atunci în hidrofite tesuturile mecanice sunt mult reduse, deoarece plantele sunt sustinute de ele insele.apa. Elementele mecanice și fasciculele conductoare sunt destul de des concentrate în centrul pețiolului tulpinii sau al frunzei, ceea ce îi conferă capacitatea de a se îndoi cu mișcările apei.
Hidrofitele scufundate au o flotabilitate bună creată de dispozitive speciale (saci de aer, umflături). Astfel, frunzele de broasca se intind la suprafata apei si sub fiecare frunza au o bula plutitoare plina cu aer. Ca o vestă de salvare minusculă, bula permite frunzei să plutească pe suprafața apei. Camerele de aer din tulpină mențin planta în poziție verticală și furnizează oxigen la rădăcini.
Flotabilitatea crește, de asemenea, odată cu creșterea suprafeței corporale. Acest lucru este clar vizibil în algele planctonice microscopice. Diverse excrescențe ale corpului îi ajută să „plutească” liber în coloana de apă.
Organismele din mediul acvatic sunt distribuite pe întreaga sa grosime. De exemplu, în depresiunile oceanice, animalele se găsesc la adâncimi de peste 10.000 m și suportă presiune de la câteva până la sute de atmosfere. Astfel, locuitorii de apă dulce (gândaci scufundători, papuci, suvoika etc.) pot rezista până la 600 de atmosfere în experimente. Holoturii din genul Elpidia și viermii Priapulus caudatus trăiesc din zona de coastă până în zona ultra-abisală. În același timp, trebuie remarcat faptul că mulți locuitori ai mărilor și oceanelor sunt relativ stenobatici și limitați la anumite adâncimi. Acest lucru se aplică în primul rând speciilor de mică adâncime și de adâncime. Doar zona litorală este locuită de viermele anelide Arenicola și moluște - lapele (Patella). La adancimi mari la o presiune de cel putin 400-500 atmosfere se gasesc pesti din grupa pescarilor, cefalopode, crustacee, stele de mare, pogonofore si altele.
Densitatea apei permite organismelor animale să se bazeze pe ea, ceea ce este deosebit de important pentru formele non-scheletice. Suportul mediului servește drept condiție pentru plutirea în apă. La acest mod de viață sunt adaptate multe organisme acvatice.
Modul de lumină. Organismele acvatice sunt foarte influențate de condițiile de lumină și de transparența apei. Intensitatea luminii în apă este foarte slăbită (Fig. 5.10), deoarece o parte din radiația incidentă este reflectată de la suprafața apei, în timp ce cealaltă este absorbită de grosimea acesteia. Atenuarea luminii este legată de transparența apei. În oceane, de exemplu, cu mare transparență, aproximativ 1% din radiație cade încă la o adâncime de 140 m, iar în lacurile mici cu apă oarecum închisă, deja la o adâncime de 2 m, doar zecimi de procent.
Orez. 5.10. Iluminare în apă în timpul zilei.
Rezervorul Tsimlyansk (conform A. A. Potapov,
Adâncime: 1 - la suprafață; 2-0,5m; 3- 1,5 m; 4-2m
Datorită faptului că razele diferitelor părți ale spectrului solar sunt absorbite diferit de apă, compoziția spectrală a luminii se modifică și ea odată cu adâncimea, iar razele roșii sunt slăbite. Razele albastre-verzi pătrund la adâncimi considerabile. Amurgul din ocean, care se îngroașă cu adâncimea, este mai întâi verde, apoi albastru, indigo, albastru-violet, lăsând mai târziu loc întunericului constant. În consecință, organismele vii se înlocuiesc cu profunzime.
Astfel, plantele care trăiesc la suprafața apei nu se confruntă cu o lipsă de lumină, în timp ce plantele scufundate și în special cele de adâncime sunt clasificate ca „floră din umbră”. Ei trebuie să se adapteze nu numai la lipsa luminii, ci și la modificările compoziției sale prin producerea de pigmenți suplimentari. Acest lucru poate fi văzut în modelul cunoscut de colorare la algele care trăiesc la diferite adâncimi. În zonele de apă puțin adâncă, unde plantele încă mai au acces la razele roșii, care sunt absorbite în cea mai mare măsură de clorofilă, algele verzi tind să predomine. În zonele mai adânci există alge brune, care, pe lângă clorofilă, conțin pigmenți bruni ficafeină, fucoxantina etc. Algele roșii care conțin pigmentul ficoeritrina trăiesc și mai adânc. Capacitatea de a capta lumina soarelui cu lungimi diferite valuri. Acest fenomen se numește adaptare cromatică.
Speciile de adâncime au o serie de trăsături fizice caracteristice plantelor de umbră. Printre acestea trebuie remarcat Punct scăzut compensarea fotosintezei (30-100 lux), „caracterul de umbră” al curbei de lumină a fotosintezei cu un platou de saturație scăzută; algele, de exemplu, au cromatofori mari. În timp ce pentru formele de suprafață și plutitoare, aceste curbe sunt de tip „mai ușor”.
Pentru a utiliza lumina slabă în procesul de fotosinteză, este necesară o zonă crescută a organelor de asimilare. Astfel, vârful de săgeată (Sagittaria sagittifolia) formează frunze de diferite forme atunci când se dezvoltă pe uscat și în apă.
Programul ereditar codifică posibilitatea dezvoltării în ambele direcții. „Mecanismul de declanșare” pentru dezvoltarea formelor „apă” de frunze este umbrirea, și nu acțiunea directă a apei.
Adesea, frunzele plantelor acvatice, scufundate în apă, sunt puternic disecate în lobi înguste asemănătoare firului, cum ar fi, de exemplu, în hornwort, uruti, bladderwort sau au o placă subțire translucidă - frunze subacvatice de capsule de ou, nuferi, frunze. de buruieni scufundate.
Aceste caracteristici sunt, de asemenea, caracteristice algelor, cum ar fi algele filamentoase, talii disecați de Characeae și talii subțiri și transparenți ai multor specii de adâncime. Acest lucru face posibil ca hidrofitele să crească raportul dintre suprafața corpului și volumul și, prin urmare, să dezvolte o suprafață mai mare la un cost relativ scăzut al masei organice.
La plantele parțial scufundate în apă, heterofilie, adică diferența de structură a frunzelor de deasupra apei și subacvatice ale aceleiași plante: Aceasta este clar vizibilă în ranuncul acvatic (Fig. 5.11) Cele de deasupra apei au trăsături comune cu frunzele plantelor supraterane (dorsoventrale). structură, țesuturi tegumentare bine dezvoltate și aparat stomatic) , sub apă - lame de frunze foarte subțiri sau disecate. Heterofilia a fost observată și la nuferi și capsulele de ouă, vârfuri de săgeți și alte specii.
Orez. 5.11. Heterofilie la ranuncul acvatic
Ranunculus diversifolius (din T, G. Goryshina, 1979)
Frunze: 1 - deasupra apei; 2 - sub apă
Un exemplu ilustrativ este musca (Simn latifolium), pe tulpina căreia se pot observa mai multe forme de frunze, reflectând toate tranzițiile de la tipic terestru la tipic acvatic.
Adâncimea mediului acvatic afectează și animalele, culoarea lor, compoziția speciilor etc. De exemplu, într-un ecosistem de lac, viața principală este concentrată în stratul de apă, în care pătrunde cantitatea de lumină suficientă pentru fotosinteză. Limita inferioară a acestui strat se numește nivel de compensare. Peste această adâncime, plantele eliberează mai mult oxigen decât consumă, iar excesul de oxigen poate fi folosit de alte organisme. Sub această adâncime, fotosinteza nu poate asigura respirația; prin urmare, doar oxigenul este disponibil organismelor, care vine cu apa din straturile mai superficiale ale lacului.
Animalele viu și colorate variat trăiesc în straturi ușoare de apă de suprafață, în timp ce speciile de adâncime sunt de obicei lipsite de pigmenți. În zona crepusculară a oceanului, trăiesc animale care sunt colorate cu o nuanță roșiatică, ceea ce le ajută să se ascundă de inamici, deoarece culoarea roșie în razele albastru-violet este percepută ca neagră. Culoarea roșie este caracteristică animalelor din zona crepusculară, cum ar fi biban de mare, coral rosu, diverse crustacee etc.
Absorbția luminii în apă este mai puternică, cu atât este mai scăzută transparența acesteia, ceea ce se datorează prezenței particulelor minerale (argilă, nămol) în ea. Transparența apei scade și în timpul creșterii rapide a vegetației acvatice vara sau în timpul reproducerii în masă organisme mici, situat în straturile superficiale în stare suspendată. Transparența este caracterizată de adâncime extremă, unde un disc Secchi special coborât (un disc alb cu un diametru de 20 cm) este încă vizibil. În Marea Sargasilor (cel mai mult ape limpezi) discul Secchi este vizibil la o adâncime de 66,5 m, în Oceanul Pacific - până la 59, în Oceanul Indian - până la 50, în mările puțin adânci - până la 5-15 m. Transparența râurilor nu depășește 1 -1,5 m, iar în râurile din Asia Centrală Amu Darya și Syrdarya - câțiva centimetri. Prin urmare, limitele zonelor de fotosinteză variază foarte mult în diferite corpuri de apă. În cele mai multe ape curate zona de fotosinteză sau zona eufotică atinge o adâncime de cel mult 200 m, zona crepusculară (disfotică) se extinde până la 1000-1500 m și mai adânc în zona afotică, lumina soarelui Nu pătrunde deloc.
Orele de lumină în apă sunt mult mai scurte (mai ales în straturi adânci) decât pe uscat. Cantitatea de lumină din straturile superioare ale rezervoarelor variază în funcție de latitudinea zonei și de perioada anului. Astfel, nopțile polare lungi limitează foarte mult timpul potrivit pentru fotosinteză în bazinele arctice și antarctice, iar stratul de gheață îngreunează accesul luminii la toate corpurile de apă înghețate în timpul iernii.
Regimul de sare. Salinitatea apei sau regimul de sare joacă un rol important în viața organismelor acvatice. Compoziție chimică apa se formează sub influența condițiilor naturale istorice și geologice, precum și a impactului antropic. Conținutul de compuși chimici (săruri) în apă determină salinitatea acesteia și se exprimă în grame pe litru sau în pe milă(°/od). Conform mineralizării generale, apa poate fi împărțită în proaspătă cu un conținut de sare de până la 1 g/l, salmastru (1-25 g/l), salinitatea mării(26-50 g/l) și saramură (mai mult de 50 g/l). Cele mai importante substanțe dizolvate din apă sunt carbonații, sulfații și clorurile (Tabelul 5.1).
Tabelul 5.1
Compoziția sărurilor bazice în diverse rezervoare (conform R. Dazho, 1975)
Printre apele dulci, sunt multe care sunt aproape pure, dar sunt și multe care conțin până la 0,5 g de substanțe dizolvate pe litru. Cationii în funcție de conținutul lor în apă dulce sunt aranjați astfel: calciu - 64%, magneziu - 17%, sodiu - 16%, potasiu - 3%. Acestea sunt valori medii, și în fiecare caz concret sunt posibile fluctuații, uneori semnificative.
Un element important în apa dulce este conținutul de calciu. Calciul poate acționa ca un factor limitator. Există ape „moale”, sărace în calciu (mai puțin de 9 mg la 1 l), și ape „dure”, conținutul său în cantitati mari(mai mult de 25 mg la 1 l).
În apa de mare, conținutul mediu de săruri dizolvate este de 35 g/l, în mările marginale este mult mai mic. 13 metaloizi și cel puțin 40 de metale au fost găsite în apa de mare. În ceea ce privește importanța, pe primul loc ocupă sarea de masă, apoi clorura de bariu, sulfatul de magneziu și clorura de potasiu.
Cea mai mare parte a vieții acvatice poikilosmotic. Presiunea osmotică din corpul lor depinde de salinitatea mediului. Animalele și plantele de apă dulce trăiesc în medii în care concentrația de substanțe dizolvate este mai mică decât în fluidele și țesuturile corpului. Datorită diferenței de presiune osmotică în exterior și în interiorul corpului, apa pătrunde constant în organism, drept urmare organismele acvatice de apă dulce sunt forțate să o elimine intens. Au procese de osmoreglare bine exprimate. La protozoare, acest lucru se realizează prin activitatea vacuolelor excretoare, în organismele multicelulare - prin eliminarea apei prin sistemul excretor. Unii ciliați secretă o cantitate de apă egală cu volumul lor corporal la fiecare 2-2,5 minute.
Odată cu creșterea salinității, activitatea vacuolelor încetinește, iar la o concentrație de sare de 17,5% nu mai funcționează, deoarece diferența de presiune osmotică dintre celule și mediul extern dispare.
Concentrația de săruri în fluidele corporale și țesuturile multor organisme marine este izotonică cu concentrația de săruri dizolvate în apa înconjurătoare. În acest sens, funcțiile lor de osmoreglare sunt mai puțin dezvoltate decât la animalele de apă dulce. Osmoreglarea este unul dintre motivele pentru care multe plante și animale marine nu au reușit să populeze corpurile de apă dulce și s-au dovedit a fi locuitori marini tipici: coelenterata (Coelenterata), echinoderme (Echinodermata), bureți (Spongia), tunicate (Tunicata), pogonophora (Pogonophora). ). Pe de altă parte, insectele practic nu trăiesc în mări și oceane, în timp ce bazinele de apă dulce sunt populate din abundență de ele. Organismele de obicei marine și de cele de apă dulce nu tolerează modificări semnificative ale salinității și sunt stenohalină. eurihalină Nu există atât de multe organisme, în special animale, de apă dulce și de origine marina. Se găsesc, adesea în cantități mari, în apele salmastre. Acestea sunt precum platica (Abramis brama), bibanul de apa dulce (Stizostedion lucioperca), stiuca (Ezox lucios) si din mare - familia chefinului (Mugilidae).
Habitatul plantelor din mediul acvatic, pe lângă caracteristicile enumerate mai sus, lasă o amprentă asupra altor aspecte ale vieții, în special asupra regimul apeiîn plante literalmente înconjurate de apă. Astfel de plante nu au transpirație și, prin urmare, nu există un „motor superior” care să mențină fluxul de apă în plantă. Și în același timp, curentul care furnizează substanțe nutritive țesuturilor există (deși mult mai slab decât la plantele terestre), cu o frecvență zilnică clar definită: mai mult ziua, absent noaptea. Un rol activ în întreținerea acestuia revine presiunii rădăcinii (la speciile atașate) și activității celulelor speciale care secretă apă - stomate de apă sau hidatode.
În apele dulci, plantele fixate pe fundul rezervorului sunt comune. Adesea, suprafața lor fotosintetică este situată deasupra apei. Acestea includ stuf (Scirpus), nuferi (Nymphaea), capsule de ou (Nyphar), cattail (Typha), vârf de săgeată (Sagittaria). În altele, organele fotosintetice sunt scufundate în apă. Acestea sunt pondweed (Potamogeton), urut (Myriophyllum), elodea (Elodea). Specii alese plantele de apă dulce superioară sunt fără rădăcini și plutesc liber sau cresc în exces obiecte subacvatice, algele, care sunt atașate de pământ.
Modul de gaz. Principalele gaze din mediul acvatic sunt oxigenul și dioxidul de carbon. Restul, cum ar fi hidrogenul sulfurat sau metanul, au o importanță secundară.
Oxigen pentru mediul acvatic este cel mai important factor de mediu. Intră în apă din aer și este eliberat de plante în timpul fotosintezei. Coeficientul de difuzie al oxigenului în apă este de aproximativ 320 de mii de ori mai mic decât în aer, iar conținutul său total în straturile superioare de apă este de 6-8 ml/l, sau de 21 de ori mai mic decât în atmosferă. Conținutul de oxigen din apă este invers proporțional cu temperatura. Pe măsură ce temperatura și salinitatea apei cresc, concentrația de oxigen din aceasta scade. În straturile puternic populate de animale și bacterii, deficiența de oxigen poate apărea din cauza consumului crescut de oxigen. Astfel, în Oceanul Mondial, adâncimile bogate în viață de la 50 la 1000 m se caracterizează printr-o deteriorare accentuată a aerării. Este de 7-10 ori mai mică decât în apele de suprafață locuite de fitoplancton. Condițiile din apropierea fundului rezervoarelor pot fi apropiate de anaerobe.
Odată cu stagnarea în corpuri mici de apă, apa este, de asemenea, epuizată brusc de oxigen. Deficiența acestuia poate apărea și iarna sub gheață. La o concentrație sub 0,3-3,5 ml/l, viața aerobilor în apă este imposibilă. Conținutul de oxigen în condiții de rezervor se dovedește a fi un factor limitator (Tabelul 5.2).
Tabelul 5.2
Necesarul de oxigen pentru diferite specii de pești de apă dulce
Printre locuitorii acvatici există un număr semnificativ de specii care pot tolera fluctuații largi ale conținutului de oxigen din apă, aproape de absența acesteia. Acestea sunt așa-numitele eurioxibionte. Acestea includ oligochete de apă dulce (Tubifex tubifex), gasteropode(Viviparus viviparus). Crapul, tancul și carasul pot rezista la o saturație foarte scăzută de oxigen a peștilor din pești. Cu toate acestea, multe specii sunt stenoxibiont, adică pot exista numai cu o saturație suficient de mare a apei cu oxigen, de exemplu, păstrăvul curcubeu, păstrăvul brun, piscicul etc. Multe specii de organisme vii sunt capabile să cadă într-o stare inactivă, așa-numita anoxibioza,și astfel experimentează o perioadă nefavorabilă.
Respirația organismelor acvatice are loc atât prin suprafața corpului, cât și prin organe specializate - branhii, plămâni, trahee. Adesea, tegumentul corpului poate servi ca un organ respirator suplimentar. La unele specii, apare o combinație de respirație acvatică și cea aeriană, de exemplu, pești pulmonari, sifonofori, discofanți, multe moluște pulmonare, crustacee Yammarus lacustris etc. Animalele acvatice secundare păstrează de obicei tipul atmosferic de respirație ca fiind mai favorabil din punct de vedere energetic și, prin urmare, necesită contactul cu mediul aerian. Acestea includ pinipede, cetacee, gândaci de apă, larve de țânțari etc.
Dioxid de carbon.În mediul acvatic, organismele vii, pe lângă lipsa de lumină și oxigen, pot lipsi CO2 disponibil, de exemplu, plantele pentru fotosinteză. Dioxidul de carbon intră în apă ca urmare a dizolvării CO 2 conținut în aer, a respirației organismelor acvatice, a descompunerii reziduurilor organice și a eliberării din carbonați. Conținutul de dioxid de carbon din apă variază între 0,2-0,5 ml/l, sau de 700 de ori mai mult decât în atmosferă. CO 2 se dizolvă în apă de 35 de ori mai bine decât oxigenul. Apa de mare este principalul rezervor de dioxid de carbon, deoarece conține de la 40 la 50 cm 3 de gaz pe litru sub formă liberă sau legată, ceea ce este de 150 de ori mai mare decât concentrația sa în atmosferă.
Dioxidul de carbon conținut în apă participă la formarea formațiunilor scheletice calcaroase ale animalelor nevertebrate și asigură fotosinteza plantelor acvatice. La fotosinteza intensă a plantelor se produce un consum crescut de dioxid de carbon (0,2-0,3 ml/l pe oră), ceea ce duce la deficitul acestuia. Hidrofitele răspund la o creștere a conținutului de CO 2 din apă prin creșterea fotosintezei.
O sursă suplimentară de CO pentru fotosinteza plantelor acvatice este, de asemenea, dioxidul de carbon, care este eliberat în timpul descompunerii sărurilor de bicarbonat și transformării lor în dioxid de carbon:
Ca(HCO3)2 -> CaC03 + CO, + H2O
Carbonații slab solubili care se formează în acest caz se depun la suprafața frunzelor sub formă de calcar sau crustă, care este clar vizibilă atunci când multe plante acvatice se usucă.
Concentrația ionilor de hidrogen(pH) afectează adesea distribuția organismelor acvatice. Piscinele cu apă dulce cu un pH de 3,7-4,7 sunt considerate acide, 6,95-7,3 neutre și cu un pH mai mare de 7,8 - alcaline. În corpurile de apă dulce, pH-ul suferă fluctuații semnificative, adesea în timpul zilei. Apa de mare este mai alcalină și pH-ul ei se modifică mai puțin decât apa dulce. pH-ul scade cu adâncimea.
Din plante cu un pH mai mic de 7,5 cresc lăcusta (Jsoetes) și hogweed (Sparganium). Într-un mediu alcalin (pH 7,7-8,8), multe specii de pondweed și elodea sunt comune; la pH 8,4-9, Typha angustifolia atinge o dezvoltare puternică. Apele acide ale turbăriilor favorizează dezvoltarea mușchilor sphagnum.
Majoritatea peștilor de apă dulce pot tolera un pH între 5 și 9. Dacă pH-ul este mai mic de 5, există o moarte masivă a peștilor, iar peste 10, toți peștii și alte animale mor.
În lacurile cu mediu acid, se găsesc adesea larve de diptere din genul Chaoborus, iar în ape acideÎn mlaștini, rizomii de coajă (Testaceae) sunt obișnuiți, moluștele elasmobranhice din genul Unio sunt absente, iar alte moluște sunt rare.
Plasticitatea ecologică a organismelor din mediul acvatic. Apa este un mediu mai stabil și factori abiotici suferă fluctuații relativ minore și, prin urmare, organismele acvatice au o plasticitate ecologică mai mică în comparație cu cele terestre. Plantele și animalele de apă dulce sunt mai plastice decât cele marine, deoarece apa dulce ca mediu de viață este mai variabilă. Amploarea plasticității ecologice a organismelor acvatice este evaluată nu numai în ansamblu la un complex de factori (eurobionticitate și stenobionticitate), ci și individual.
Astfel, s-a stabilit că plantele și animalele de coastă, spre deosebire de locuitorii din zonele deschise, sunt în principal organisme euritermale și eurihaline, datorită faptului că conditii de temperatura iar regimul de sare din apropierea țărmului sunt destul de variabile - încălzirea de către soare și răcirea relativ intensă, desalinizarea prin afluxul apei din pâraie și râuri, în special în timpul sezonului ploios etc. De exemplu, lotusul, care este un specie stenotermă tipică, crește numai în corpuri de apă puțin adânci, bine încălzite. Locuitorii straturilor de suprafață, în comparație cu formele de adâncime, din motivele de mai sus, se dovedesc a fi mai euritermi și eurihalini.
Plasticitatea ecologică este un regulator important al dispersării organismelor. S-a dovedit că sunt răspândite organismele acvatice cu plasticitate ecologică ridicată, de exemplu, Elodea. Exemplul opus este creveții de saramură (Artemia solina), care trăiește în rezervoare mici cu apă foarte sărată și este un reprezentant tipic stenohalin cu plasticitate ecologică îngustă. În raport cu alți factori, are plasticitate semnificativă și se găsește destul de des în corpurile de apă sărată.
Plasticitatea ecologică depinde de vârsta și faza de dezvoltare a organismului. De exemplu, gasteropodul marin Littorina, ca adult, rămâne fără apă pentru o lungă perioadă de timp în fiecare zi în timpul mareelor joase, dar larvele sale duc un stil de viață planctonic și nu pot tolera uscarea.
Caracteristici ale adaptării plantelor la mediul acvatic. Paradisul apei| Steniile au diferențe semnificative față de organismele vegetale terestre. Astfel, capacitatea plantelor acvatice de a absorbi umezeala și sărurile minerale direct din mediul înconjurător se reflectă în organizarea lor morfologică și fiziologică. Caracteristic plantelor acvatice este dezvoltarea slabă a țesutului conductor și a sistemului radicular. Sistemul rădăcină servește în principal pentru atașarea la substratul subacvatic și nu îndeplinește funcțiile de nutriție minerală și de alimentare cu apă, ca la plantele terestre. Plantele acvatice se hrănesc pe întreaga suprafață a corpului lor.
Densitatea semnificativă a apei face posibil ca plantele să locuiască în întreaga sa grosime. Plantele inferioare care locuiesc în diferite straturi și duc un stil de viață plutitor au anexe speciale în acest scop care le măresc flotabilitatea și le permit să rămână suspendate. Hidrofitele superioare au țesut mecanic slab dezvoltat. Cum yni După cum sa menționat mai sus, în frunzele, tulpinile și rădăcinile lor există cavități intercelulare purtătoare de aer care măresc ușurința și flotabilitatea organelor suspendate în apă și plutind la suprafață, ceea ce contribuie, de asemenea, la spălarea celulelor interne de către apă cu săruri și gaze dizolvate în ea. Hidrofitele se disting| Au o suprafață mare a frunzelor cu un volum total mic al plantei, ceea ce le asigură un schimb intens de gaze cu lipsă de oxigen și alte gaze dizolvate în apă.
O serie de organisme acvatice au dezvoltat diversitate de frunze sau heterofilie. Astfel, in Salvinia, frunzele scufundate ofera hrana minerala, in timp ce frunzele plutitoare ofera hrana organica.
O caracteristică importantă a adaptării plantelor la viața în apă | Acest mediu se datorează și faptului că frunzele scufundate în apă sunt de obicei foarte subțiri. Adesea, clorofila din ele este localizată în celulele epidermice, ceea ce ajută la creșterea intensității fotosintezei în lumină slabă. Asemenea caracteristici anatomice și morfologice sunt cel mai clar exprimate în mușchi de apă (Riccia, Fontinalis), Vallisneria spiralis și buruienile de iaz (Potamageton).
Protecția împotriva leșierii sau a leșierii sărurilor minerale din celulele plantelor acvatice este secreția de mucus de către celule speciale și formarea endodermului din celulele cu pereți mai groși sub formă de inel.
Temperatura relativ scăzută a mediului acvatic provoacă moartea părților vegetative ale plantelor scufundate în apă după formarea mugurilor de iarnă și înlocuirea frunzelor subțiri și fragede de vară cu frunze de iarnă mai dure și mai scurte. Temperatura scăzută a apei afectează negativ organele generatoare ale plantelor acvatice, iar densitatea sa mare face dificilă transferul polenului. În acest sens, plantele acvatice se reproduc intensiv prin mijloace vegetative. Majoritatea plantelor plutitoare și scufundate poartă tulpini florale în aer și se reproduc sexual. Polenul este transportat de vânt și de curenții de suprafață. Fructele și semințele care sunt produse sunt distribuite și prin curenții de suprafață. Acest fenomen se numește hidrochorie. Plantele hidrocore includ nu numai plante acvatice, ci și multe plante de coastă. Fructele lor sunt foarte plutitoare, rămân în apă mult timp și nu își pierd germinarea. De exemplu, apa transportă fructele și semințele de vârf de săgeată (Sagittaria sagittofolia), de weed (Butomus umbellatus) și de chastukha (Alisma plantago-aguatica). Fructele multor rogoz (Carex) sunt închise în saci de aer deosebiti și sunt transportate de curenții de apă. În același mod, buruiana humai (Sorgnum halepense) s-a răspândit de-a lungul râului Vakht de-a lungul canalelor.
Caracteristici ale adaptării animalelor la mediul acvatic. La animalele care trăiesc într-un mediu acvatic, în comparație cu plantele, caracteristicile adaptive sunt mai diverse, acestea includ cum ar fi anatomo-morfologice, comportamentale si etc.
Animalele care trăiesc în coloana de apă au în primul rând adaptări care le măresc flotabilitatea și le permit să reziste la mișcarea apei și a curenților. Aceste organisme dezvoltă adaptări care le împiedică să se ridice în coloana de apă sau să le reducă flotabilitatea, ceea ce le permite să rămână la fund, inclusiv în apele cu curgere rapidă.
În formele mici care trăiesc în coloana de apă, se observă o reducere a formațiunilor scheletice. Astfel, la protozoare (Radiolaria, Rhizopoda), cochiliile sunt poroase, iar spinii de silex ai scheletului sunt goale în interior. Densitatea specifică a ctenoforelor și a meduzelor (Scyphozoa) scade din cauza prezenței apei în țesuturi. Acumularea picăturilor de grăsime în organism (lumini de noapte - Noctiluca, radiolarie - Radiolaria) ajută la creșterea flotabilitatii. Se observă acumulări mari de grăsime la unele crustacee (Cladocera, Copepoda), pești și cetacee. Densitatea specifică a corpului este redusă și, prin urmare, flotabilitatea crescută de vezica natatoare umplută cu gaz, pe care o au mulți pești. Sifonoforii (Physalia, Velella) au cavități puternice de aer.
Animalele care înoată pasiv în coloana de apă se caracterizează nu numai printr-o scădere a masei, ci și printr-o creștere a suprafeței specifice a corpului. Acest lucru se datorează faptului că cu cât este mai mare vâscozitatea mediului și cu atât mai mare suprafata specifica corpul organismului, cu atât se scufundă mai încet în apă. La animale, corpul este turtit, pe el se formează spini, excrescențe și apendice, de exemplu, în flagelate (Leptodiscus, Craspeditella), radiolari (Aulacantha, Chalengeridae) etc.
Un grup mare de animale care trăiesc în apă dulce utilizează tensiunea superficială a apei (film de suprafață) atunci când se mișcă. Gângănii care căpătează apă (Gyronidae, Veliidae), gândacii învolburați (Gerridae) etc. circulă liber pe suprafața apei. Artropodele care ating apa cu capetele anexelor acoperite cu fire de păr hidrofuge provoacă deformarea suprafeței acesteia odată cu formarea. a unui menisc concav. Când lift(F) îndreptat în sus mai multa masa animal, acesta din urmă va fi ținut pe apă din cauza tensiunii superficiale.
Astfel, viața la suprafața apei este posibilă pentru animalele relativ mici, deoarece masa crește proporțional cu cubul dimensiunii, iar tensiunea superficială crește ca valoare liniară.
Înotul activ la animale se realizează cu ajutorul cililor, flagelilor, îndoirea corpului și într-o manieră reactivă datorită energiei fluxului de apă ejectat. Voi atinge cea mai mare perfecțiune în modul de transport cu jet. cefalopode. Astfel, unii calmari dezvoltă viteze de până la 40-50 km/h la aruncarea apei (Fig. 5.12).
Orez. 5.12. Calmar
Animalele mari au adesea membre specializate (înotatoare, aripi), corpul lor este aerodinamic și acoperit cu mucus.
Numai în mediul acvatic se găsesc animale nemișcate care duc un stil de viață atașat. Acestea sunt precum hidroizii (Hydroidea) și polipi de corali(Anthozoo), crini de mare (Crinoidea), bivalve (Br/aMa), etc. Se caracterizează printr-o formă particulară a corpului, o ușoară flotabilitate (densitatea corpului este mai mare decât densitatea apei) și dispozitive speciale pentru atașarea la substratul.
Animalele acvatice sunt în mare parte poikiloterme. La mamiferele homooterme (cetacee, pinipede), de exemplu, se formează un strat semnificativ de grăsime subcutanată, care îndeplinește o funcție de izolare termică.
Animalele de adâncime sunt diferite caracteristici specifice organizare: dispariția sau slaba dezvoltare a scheletului calcaros, creșterea dimensiunii corpului, adesea reducerea organelor vizuale, creșterea dezvoltării receptorilor tactili etc.
Presiunea osmotică și starea ionică a soluțiilor din organismul animalelor este asigurată de mecanisme complexe ale metabolismului apă-sare. Cea mai obișnuită modalitate de a menține presiunea osmotică constantă este eliminarea regulată a apei care intră în corp folosind vacuole pulsatorii și organe excretoare. Astfel, peștii de apă dulce îndepărtează excesul de apă prin munca intensivă a sistemului excretor și absorb sărurile prin filamentele branhiale. Peștii marini sunt nevoiți să-și completeze rezervele de apă și, prin urmare, să bea apă de mare, iar sărurile în exces furnizate cu apă sunt îndepărtate din corp prin filamentele branhiale (Fig. 5.13).
Orez. 5.13. Excreția și osmoreglarea la teleosteii de apă dulce
pești (A), elasmobranhii (B) și pești marini osoși (C)
Abrevierile hipo-, izo- și hiper- indică tonicitatea mediului intern în raport cu cel extern (din N. Green et al., 1993)
O serie de hidrobionți au caracter special nutriția este strecurarea sau sedimentarea particulelor de origine organică suspendate în apă, a numeroase organisme mici. Această metodă de hrănire nu necesită cantități mari de energie pentru căutarea prăzii și este tipică pentru moluște elasmobranhice, echinoderme sesile, ascidie, crustacee planctonice etc. Animalele care se hrănesc cu filtrare joacă un rol important în purificarea biologică a corpurilor de apă.
Daphnia de apă dulce, ciclopii, precum și cel mai abundent crustaceu din ocean, Calanus finmarchicus, filtrează până la 1,5 litri de apă per individ pe zi. Midiile care trăiesc pe o suprafață de 1 m 2 pot conduce 150-280 m 3 de apă pe zi prin cavitatea mantalei, precipitând particulele în suspensie.
Datorită atenuării rapide a razelor de lumină în apă, viața în amurg sau întuneric constant limitează foarte mult capacitățile de orientare vizuală ale organismelor acvatice. Sunetul se deplasează mai repede în apă decât în aer, iar organismele acvatice au o orientare vizuală mai bine dezvoltată față de sunet. Unele specii detectează chiar infrasunetele. Semnalizarea sonoră servește mai ales pentru relațiile intraspecifice: orientarea într-un stol, atragerea indivizilor de sex opus etc. Cetaceele, de exemplu, caută hrană și se orientează folosind ecolocația - percepția undelor sonore reflectate. Principiul localizatorului delfinilor este de a emite unde sonore care se deplasează în fața animalului care înoată. Când întâlnești un obstacol, cum ar fi un pește, unde sonore sunt reflectate și revin la delfin, care aude ecoul rezultat și detectează astfel obiectul care provoacă reflectarea sunetului.
Sunt cunoscute aproximativ 300 de specii de pești capabili să genereze electricitate și să o folosească pentru orientare și semnalizare. O serie de pești (rază electrică, anghilă electrică etc.) folosesc câmpuri electrice pentru apărare și atac.
Organismele acvatice se caracterizează printr-o metodă străveche de orientare - percepția chimiei mediului. Chemoreceptorii multor hidrobionți (somon, anghilă etc.) sunt extrem de sensibili. În migrații de mii de kilometri, ei găsesc locuri de depunere și hrănire cu o precizie uimitoare.
Condițiile în schimbare în mediul acvatic provoacă și anumite reacții comportamentale ale organismelor. Modificările de iluminare, temperatură, salinitate, regim de gaze și alți factori sunt asociate cu migrațiile verticale (coborâre în adâncime, ridicare la suprafață) și orizontale (depunere a icrelor, iernare și hrănire) ale animalelor. În mări și oceane, milioane de tone de organisme acvatice iau parte la migrațiile verticale, iar în timpul migrațiilor orizontale, animalele acvatice pot călători sute și mii de kilometri.
Pe Pământ, există multe rezervoare temporare, de mică adâncime, care apar după inundațiile râurilor, ploile abundente, topirea zăpezii etc. Trăsăturile comune ale locuitorilor din rezervoarele uscate sunt capacitatea de a da naștere a numeroși descendenți într-un timp scurt și de a rezista mult timp. perioade fără apă, trecând într-o stare de activitate vitală redusă - hipobioză.
Anterior |
Conform ipotezelor moderne despre originea vieții, este general acceptat că mediul evolutiv primar de pe planeta noastră a fost mediul acvatic. Confirmarea afirmațiilor acceptate este că concentrația de oxigen, calciu, potasiu, sodiu și clor din sângele nostru este apropiată de cea din apa oceanului.
Habitat acvatic
Pe lângă Oceanul Mării, acesta include toate râurile, lacurile și apele subterane. Acestea din urmă, la rândul lor, sunt o sursă de hrană pentru râuri, lacuri și mări. Astfel, ciclul apei în natură este forța motrice a hidrosferei și o sursă importantă de apă dulce pe uscat.
Pe baza celor de mai sus, hidrosfera ar trebui să fie împărțită în:
- suprafață (hidrosfera de suprafață include mări și oceane, lacuri, râuri, mlaștini, ghețari etc.);
- Subteran.
Principala caracteristică a hidrosferei de suprafață este că nu formează un strat continuu, ci ocupă în același timp o suprafață semnificativă - 70,8% din suprafața Pământului.
Compoziția hidrosferei subterane este reprezentată de apele subterane. Volumul total al rezervelor de apă de pe Pământ este de aproximativ 1370 milioane km3, din care aproximativ 94% este concentrat în ocean, 4,12% în panza freatica, 1,65% - în ghețari și mai puțin de 0,02% din apă este conținută în lacuri și râuri.
În hidrosferă, pe baza condițiilor de viață ale organismelor vii, se disting următoarele zone:
- pelagic - coloană de apă și bentonic - fund;
- în bental, în funcție de adâncime, se distinge sublitoral - o zonă de creștere lină în adâncime până la 200 m;
- batial - panta de jos;
- abisal - pat oceanic, până la 6 km adâncime;
- ultraabisal, reprezentat de depresiunile fundului oceanic;
- litoralul, reprezentând marginea litoralului, inundat regulat în timpul mareei înalte și drenat de mareea joasă, și sublitoral, reprezentând porțiunea de coastă umezită de stropii de surf.
Pe baza tipului de habitat și a stilului de viață, organismele vii care locuiesc în hidrosferă sunt împărțite în următoarele grupuri:
- pelagos - sunt o colecție de organisme care trăiesc în coloana de apă. Printre pelagos se distinge plancton - un grup de organisme care include plante (fitoplancton) și animale (zooplancton), care nu sunt capabile să se miște independent în coloana de apă și sunt mișcate de curenți, precum și necton - un grup de vii. organisme capabile să se miște independent în coloana de apă (pești, crustacee etc.).
- bentosul este un grup de organisme care trăiesc la fund și în sol. La rândul său, bentosul este împărțit în fitobentos, reprezentat de alge și plante superioare, și zoobentos ( stele de mare, crustacee, moluște etc.).
Factori ecologici în habitatele acvatice
Principalii factori de mediu din habitatul acvatic sunt reprezentați de curenți și valuri, care funcționează aproape non-stop. Ele sunt capabile să aibă un efect indirect asupra organismelor, modificând compoziția ionică a apei, mineralizarea acesteia, care, la rândul său, contribuie la modificări ale concentrațiilor de nutrienți. Cu privire la impact direct factorii de mai sus, ei contribuie la adaptarea organismelor vii la flux. Așadar, de exemplu, peștii care trăiesc în ape calme au corpul turtit în lateral (plătica), în timp ce în apele rapide au corpul rotunjit (păstrăv).
Fiind un mediu destul de dens, apa oferă o rezistență semnificativă la mișcarea organismelor vii care o locuiesc. De aceea, cei mai mulți dintre locuitorii hidrosferei au o formă a corpului aerodinamică (pești, delfini, calmari etc.).
Nota 1
Este de remarcat faptul că embrionul uman în primele săptămâni ale dezvoltării sale seamănă în multe privințe cu un embrion de pește și numai la vârsta de o lună și jumătate până la două luni dobândește caracteristici caracteristice oamenilor. Toate acestea indică importanța critică a mediului acvatic în dezvoltarea vieții.
- „Cronicile lui Amber”. Cărți în ordine. Recenzii. Roger Zelazny „Cronicile lui Amber Roger Zelazny Cei nouă prinți ai chihlimbarului a continuat
- Ciupercă de orez: beneficii și daune
- Energia umană: cum să vă aflați potențialul energetic Energia vitală umană după data nașterii
- Semne zodiacale pe elemente - Horoscop