รายงานโดยย่อเกี่ยวกับแหล่งที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำ สภาพแวดล้อมทางน้ำ
ผู้ที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำได้รับชื่อสามัญในระบบนิเวศ ไฮโดรไบโอออนพวกมันอาศัยอยู่ในมหาสมุทรโลก อ่างเก็บน้ำภาคพื้นทวีป และน้ำใต้ดิน ในแหล่งน้ำใด ๆ สามารถแยกแยะโซนที่มีเงื่อนไขต่างกันได้
ในมหาสมุทรและทะเล มีพื้นที่นิเวศหลักสองแห่ง: แนวน้ำ - เกี่ยวกับทะเลและด้านล่าง - สัตว์หน้าดิน- ผู้ที่อาศัยอยู่ในขุมนรกและขุมลึกสุดขีดนั้นมีอยู่ในความมืด ที่อุณหภูมิคงที่และแรงกดดันมหาศาล ชื่อประชากรทั้งหมดของพื้นมหาสมุทร สัตว์หน้าดิน
คุณสมบัติพื้นฐานของสภาพแวดล้อมทางน้ำ
ความหนาแน่นของน้ำเป็นปัจจัยที่กำหนดสภาวะการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตในน้ำและความดันที่ระดับความลึกต่างๆ สำหรับน้ำกลั่น ความหนาแน่นคือ 1 กรัม/ซม.3 ที่ 4 °C ความหนาแน่น น้ำธรรมชาติที่มีเกลือละลายอาจมีมากกว่าถึง 1.35 g/cm3 . ความดันเพิ่มขึ้นตามความลึกโดยเฉลี่ย 1 × 10 5 Pa (1 atm) ทุกๆ 10 เมตร ความหนาแน่นของน้ำทำให้สามารถพึ่งพาได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งสำหรับรูปแบบที่ไม่ใช่โครงกระดูก ความหนาแน่นของสิ่งแวดล้อมทำหน้าที่เป็นเงื่อนไขสำหรับการลอยตัวอยู่ในน้ำ และสิ่งมีชีวิตในน้ำหลายชนิดได้รับการปรับให้เข้ากับวิถีชีวิตนี้โดยเฉพาะ สิ่งมีชีวิตแขวนลอยที่ลอยอยู่ในน้ำจะถูกรวมเข้าเป็นกลุ่มระบบนิเวศพิเศษของสิ่งมีชีวิตในน้ำ - แพลงก์ตอน(“แพลงก์โต” – ทะยาน) แพลงก์ตอนถูกครอบงำด้วยสาหร่ายเซลล์เดียวและสาหร่ายโคโลเนียล โปรโตซัว แมงกะพรุน ไซโฟโนฟอร์ ซีเทโนฟอร์ pteropods และหอยตีนกระดูกงู สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็กหลายชนิด ตัวอ่อนของสัตว์ก้นทะเล ไข่ปลาและลูกปลา และอื่นๆ อีกมากมาย สาหร่ายทะเล (แพลงก์ตอนพืช)ลอยอยู่ในน้ำอย่างอดทนในขณะที่สัตว์แพลงก์ตอนส่วนใหญ่สามารถว่ายน้ำได้แต่อยู่ในขอบเขตที่จำกัด. แพลงก์ตอนชนิดพิเศษเป็นกลุ่มทางนิเวศวิทยา นิวสตัน(“ nein” - ว่ายน้ำ) - ผู้อยู่อาศัยของฟิล์มผิวน้ำที่ชายแดนกับอากาศ ความหนาแน่นและความหนืดของน้ำมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเป็นไปได้ในการว่ายน้ำ สัตว์ที่สามารถว่ายน้ำได้อย่างรวดเร็วและเอาชนะกระแสน้ำได้รวมอยู่ในกลุ่มระบบนิเวศ เน็กตัน(“nektos” – ลอยตัว)
ระบอบออกซิเจนในน้ำที่มีออกซิเจนอิ่มตัวจะมีปริมาณไม่เกิน 10 มิลลิลิตรต่อ 1 ลิตร ซึ่งต่ำกว่าในบรรยากาศถึง 21 เท่า ดังนั้นสภาพการหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำจึงมีความซับซ้อนอย่างมาก ออกซิเจนเข้าสู่น้ำผ่านกิจกรรมการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายและการแพร่กระจายจากอากาศเป็นหลัก ดังนั้นตามกฎแล้วชั้นบนของคอลัมน์น้ำจะมีก๊าซนี้มากกว่าชั้นล่าง เมื่ออุณหภูมิและความเค็มของน้ำเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำจะลดลง ในชั้นที่มีสัตว์และแบคทีเรียอาศัยอยู่เป็นจำนวนมาก อาจเกิดภาวะขาด O 2 อย่างรวดเร็วเนื่องจากการบริโภคที่เพิ่มขึ้น สภาวะใกล้กับก้นอ่างเก็บน้ำอาจใกล้เคียงกับแบบไร้ออกซิเจน
ในบรรดาผู้ที่อาศัยอยู่ในน้ำมีหลายสายพันธุ์ที่สามารถทนต่อความผันผวนของปริมาณออกซิเจนในน้ำได้มากจนแทบไม่มีเลย (ยูรีออกซีไบโอนท์ส – “oxy” – ออกซิเจน, “biont” – ผู้อาศัย) ซึ่งรวมถึงตัวอย่างเช่น หอยกาบเดี่ยว- ในบรรดาปลา ปลาคาร์พ ปลาเทนช์ และปลาคาร์พ crucian สามารถทนต่อความอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำที่ต่ำมากได้ อย่างไรก็ตามมีหลายประเภท สเตน็อกซีไบโอนท์– พวกมันสามารถดำรงอยู่ได้ก็ต่อเมื่อมีความอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำสูงเพียงพอเท่านั้น (ปลาเรนโบว์เทราต์ ปลาเทราต์สีน้ำตาล ปลาซิว)
ระบอบการปกครองของเกลือการซ่อมบำรุง ความสมดุลของน้ำไฮโดรไบโอออนต์มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง หากสัตว์และพืชบนบกเป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่จะต้องให้น้ำแก่ร่างกายในสภาวะที่ขาดน้ำดังนั้นสำหรับไฮโดรไบโอออนต์ก็มีความสำคัญไม่น้อยที่จะต้องรักษาปริมาณน้ำในร่างกายไว้เมื่อมีปริมาณมากเกินไปในสิ่งแวดล้อม . ปริมาณน้ำที่มากเกินไปในเซลล์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันออสโมติก และการหยุดชะงักของการทำงานที่สำคัญที่สุด สิ่งมีชีวิตในน้ำมากที่สุด โพอิคิลอสโมติก:แรงดันออสโมติกในร่างกายขึ้นอยู่กับความเค็มของน้ำโดยรอบ ดังนั้นวิธีหลักสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำในการรักษาสมดุลของเกลือคือการหลีกเลี่ยงแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีความเค็มที่ไม่เหมาะสม รูปแบบน้ำจืดไม่สามารถมีอยู่ในทะเลได้ และรูปแบบทางทะเลไม่สามารถทนต่อการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้ สัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งชั้นสูง แมลง และตัวอ่อนของพวกมันที่อาศัยอยู่ในน้ำ โฮโมโอโมติกโดยรักษาแรงดันออสโมติกในร่างกายให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงความเข้มข้นของเกลือในน้ำ
โหมดแสงแสงในน้ำน้อยกว่าอากาศมาก รังสีบางส่วนที่ตกกระทบบนพื้นผิวอ่างเก็บน้ำจะสะท้อนไปในอากาศ ยิ่งตำแหน่งดวงอาทิตย์ต่ำ การสะท้อนกลับยิ่งชัดเจนขึ้น ดังนั้นวันที่อยู่ใต้น้ำจึงสั้นกว่าบนบก ในส่วนลึกอันมืดมิดของมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตใช้แสงที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตเป็นแหล่งข้อมูลภาพ เรียกว่าแสงสว่างของสิ่งมีชีวิต การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตปฏิกิริยาที่ใช้สร้างแสงจะแตกต่างกันไป แต่ในทุกกรณี นี่คือการเกิดออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อน (ลูซิเฟอร์ริน) โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโปรตีน (ลูซิเฟอเรส).
วิธีการปฐมนิเทศสัตว์ในสิ่งแวดล้อมทางน้ำการมีชีวิตอยู่ในยามพลบค่ำหรือความมืดมิดอย่างต่อเนื่องจะจำกัดทางเลือกของคุณอย่างมาก การวางแนวภาพ ไฮโดรไบโอออน เนื่องจากรังสีแสงในน้ำลดทอนลงอย่างรวดเร็ว แม้แต่ผู้ที่มีอวัยวะการมองเห็นที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดีก็สามารถใช้เพื่อนำทางในระยะใกล้เท่านั้น
เสียงเดินทางในน้ำได้เร็วกว่าในอากาศ โดยทั่วไปการวางแนวของเสียงจะพัฒนาได้ดีกว่าในสิ่งมีชีวิตในน้ำมากกว่าการวางแนวด้วยภาพ หลายชนิดตรวจพบการสั่นสะเทือนความถี่ต่ำมาก (อินฟราซาวด์) , เกิดขึ้นเมื่อจังหวะของคลื่นเปลี่ยนแปลง และเคลื่อนลงจากชั้นผิวน้ำไปสู่ชั้นลึกก่อนเกิดพายุ (เช่น แมงกะพรุน) ผู้อาศัยในแหล่งน้ำจำนวนมาก - สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม, ปลา, หอย, สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง - ส่งเสียงด้วยตัวเอง ไฮโดรไบโอออนจำนวนหนึ่งหาอาหารและนำทางโดยใช้ การระบุตำแหน่งทางเสียง– การรับรู้คลื่นเสียงสะท้อน (สัตว์จำพวกวาฬ) หลายคนรับรู้ถึงแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าที่สะท้อนออกมา , ปล่อยคลื่นความถี่ต่างๆ ออกมาขณะว่ายน้ำ ปลาจำนวนหนึ่งยังใช้สนามไฟฟ้าในการป้องกันและโจมตี (ปลากระเบนไฟฟ้า ปลาไหลไฟฟ้า ฯลฯ)
สำหรับการวางแนวเชิงลึกจะใช้ การรับรู้ถึงความดันอุทกสถิต. ดำเนินการโดยใช้สเตโตซิสต์ ห้องแก๊ส และอวัยวะอื่นๆ
การกรองเป็นสารอาหารประเภทหนึ่งไฮโดรไบโอออนหลายชนิดมีรูปแบบการให้อาหารแบบพิเศษ - นี่คือการกรองหรือการตกตะกอนของอนุภาคที่มีต้นกำเนิดอินทรีย์ที่แขวนลอยอยู่ในน้ำและอีกหลายชนิด สิ่งมีชีวิตขนาดเล็ก.
รูปร่างของร่างกายไฮโดรไบโอออนต์ส่วนใหญ่มีรูปร่างเพรียวบาง
ถิ่นที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำ การปรับตัวของไฮโดรไบโอออนโดยเฉพาะ คุณสมบัติพื้นฐานของสภาพแวดล้อมทางน้ำ อุปกรณ์พิเศษบางอย่าง
น้ำเป็นที่อยู่อาศัยมีจำนวนมากมาย คุณสมบัติเฉพาะเช่น ความหนาแน่นสูง แรงดันตกอย่างแรง ปริมาณออกซิเจนค่อนข้างต่ำ การดูดซับแสงแดดอย่างแรง เป็นต้น อ่างเก็บน้ำและแต่ละส่วนของอ่างเก็บน้ำยังแตกต่างกันในเรื่องระบอบการปกครองของเกลือ ความเร็วของการเคลื่อนที่ในแนวนอน (กระแส) และปริมาณของอนุภาคแขวนลอย สำหรับชีวิตของสิ่งมีชีวิตหน้าดินคุณสมบัติของดินรูปแบบการสลายตัวของสารอินทรีย์ ฯลฯ มีความสำคัญในมหาสมุทรและทะเลที่รวมอยู่ในนั้นมีสองประการหลัก: พื้นที่สิ่งแวดล้อม: คอลัมน์น้ำ - เกี่ยวกับทะเล และด้านล่าง - สัตว์หน้าดิน - หน้าดินแบ่งออกเป็นโซนย่อย - พื้นที่ที่มีการลดลงอย่างราบรื่นจนถึงระดับความลึกประมาณ 200 ม. ขึ้นอยู่กับความลึก, หน้าดิน - พื้นที่ที่มีความลาดชันและโซนนรก - พื้นที่ของ พื้นมหาสมุทรมีความลึกเฉลี่ย 3-6 กม.
กลุ่มนิเวศวิทยาของไฮโดรไบโอออนคอลัมน์น้ำประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตที่สามารถว่ายน้ำหรืออยู่ในชั้นบางชั้นได้ ในเรื่องนี้สิ่งมีชีวิตในน้ำแบ่งออกเป็นกลุ่ม
เน็กตัน - นี่คือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตในทะเลที่มีการเคลื่อนไหวอย่างแข็งขันและไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับก้นทะเล สิ่งเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นสิ่งมีชีวิตขนาดใหญ่ที่สามารถเอาชนะระยะทางไกลและกระแสน้ำที่แรงได้ พวกเขามีรูปร่างที่เพรียวบางและอวัยวะการเคลื่อนไหวที่ได้รับการพัฒนามาอย่างดี ได้แก่ปลา ปลาหมึก วาฬ และนกพินนิเพด
แพลงก์ตอน - ชุดของสิ่งมีชีวิตในทะเลที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้อย่างรวดเร็ว การเคลื่อนไหวที่ใช้งานอยู่- ตามกฎแล้วสิ่งเหล่านี้เป็นสัตว์ตัวเล็ก - แพลงก์ตอนสัตว์และพืช - แพลงก์ตอนพืช,ที่ไม่สามารถต้านทานกระแสน้ำได้
พลาสตัน - สิ่งมีชีวิตที่ลอยอยู่บนผิวน้ำอย่างอดทนหรือดำเนินชีวิตแบบกึ่งจมอยู่ใต้น้ำเรียกว่า สัตว์จำพวกไพลสโตนิกทั่วไป ได้แก่ ไซโฟโนฟอร์ หอยบางชนิด เป็นต้น
สัตว์หน้าดิน - นี่คือกลุ่มของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ที่ก้นอ่างเก็บน้ำ (บนพื้นดินและบนพื้นดิน) -โดยส่วนใหญ่แล้วพวกมันจะถูกแสดงโดยการเกาะติด เคลื่อนที่ช้าๆ หรือขุดสิ่งมีชีวิตในพื้นดิน-
นิวสตัน - ชุมชนของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ใกล้แผ่นฟิล์มผิวน้ำ สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนแผ่นฟิล์มพื้นผิว - เอพินีอุสตัน, ด้านล่าง - ไฮโปนีสตัน- นิวสตันประกอบด้วยโปรโตซัว หอยในปอดขนาดเล็ก วอเตอร์สไตรเดอร์ เวิร์ลลิจิก และลูกน้ำยุง
เพอริไฟตัน - กองของสิ่งมีชีวิตที่เกาะอยู่บนวัตถุหรือพืชใต้น้ำ และทำให้เกิดความเปรอะเปื้อนบนพื้นผิวแข็งตามธรรมชาติหรือเทียม - หิน หิน ส่วนใต้น้ำของเรือ กอง (สาหร่าย เพรียง, หอย, ไบรโอซัว, ฟองน้ำ ฯลฯ)
คุณสมบัติพื้นฐานของสภาพแวดล้อมทางน้ำ
ความหนาแน่นของน้ำ - เป็นปัจจัยที่กำหนดเงื่อนไขการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตในน้ำและความดันที่ระดับความลึกต่างๆ สำหรับน้ำกลั่น ความหนาแน่นคือ 1 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ที่ 4 °C ความหนาแน่นของน้ำธรรมชาติที่มีเกลือละลายอาจมากกว่านั้นได้ถึง 1.35 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร ความดันเพิ่มขึ้นตามความลึกโดยเฉลี่ย 1 × 105 Pa (1 atm) ทุกๆ 10 เมตร
เนื่องจากการไล่ระดับความดันอย่างรวดเร็วในแหล่งน้ำ สิ่งมีชีวิตในน้ำโดยทั่วไปจึงมียูริบาติกมากกว่ามากเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตบนบก บางชนิดซึ่งกระจายอยู่ตามระดับความลึกต่างๆ กัน สามารถทนต่อแรงกดดันได้ตั้งแต่หลายร้อยบรรยากาศไปจนถึงหลายร้อยบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น โฮโลทูเรียนในสกุล Elpidia และหนอน Priapulus caudatus อาศัยอยู่ตั้งแต่บริเวณชายฝั่งไปจนถึงโซนที่ลึกเป็นพิเศษ แม้แต่ผู้อาศัยในน้ำจืด เช่น ciliates, suvoiki, แมลงเต่าทองว่ายน้ำ ฯลฯ ก็สามารถทนต่อแรงสั่นสะเทือนได้สูงถึง 6 × 10 7 Pa (600 atm) ในการทดลอง
ระบอบออกซิเจน ออกซิเจนเข้าสู่น้ำส่วนใหญ่เนื่องมาจากกิจกรรมการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายและการแพร่กระจายจากอากาศ ดังนั้นตามกฎแล้วชั้นบนของคอลัมน์น้ำจะมีก๊าซนี้มากกว่าชั้นล่าง เมื่ออุณหภูมิและความเค็มของน้ำเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำจะลดลง ในบรรดาผู้ที่อาศัยอยู่ในน้ำมีหลายสายพันธุ์ที่สามารถทนต่อความผันผวนของปริมาณออกซิเจนในน้ำได้มากจนแทบไม่มีเลย (ยูรีออกซีไบโอนท์ - "oxy" - ออกซิเจน, "biont" - ผู้อาศัย) อย่างไรก็ตามมีหลายประเภท สเตน็อกซีไบโอนท์ - พวกมันสามารถดำรงอยู่ได้เฉพาะกับความอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำสูงเพียงพอเท่านั้น (ปลาเรนโบว์เทราท์, ปลาเทราท์สีน้ำตาล, สร้อย, หนอนขนตาพลานาเรียอัลพินา ตัวอ่อนของแมลงเมย์ฟลาย สโตนฟลาย ฯลฯ) การหายใจของไฮโดรไบโอออนต์เกิดขึ้นผ่านทางพื้นผิวของร่างกายหรือผ่านทาง หน่วยงานเฉพาะทาง- เหงือก ปอด หลอดลม
ระบอบการปกครองของเกลือ หากสัตว์และพืชบนบกเป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่จะต้องให้น้ำแก่ร่างกายในสภาวะที่ขาดน้ำดังนั้นสำหรับไฮโดรไบโอออนต์ก็มีความสำคัญไม่น้อยที่จะต้องรักษาปริมาณน้ำในร่างกายไว้เมื่อมีปริมาณมากเกินไปในสิ่งแวดล้อม . ปริมาณน้ำที่มากเกินไปในเซลล์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันออสโมติก และการหยุดชะงักของการทำงานที่สำคัญที่สุด สิ่งมีชีวิตในน้ำมากที่สุด โพอิคิลอสโมติก: แรงดันออสโมติกในร่างกายขึ้นอยู่กับความเค็มของน้ำโดยรอบ ดังนั้นวิธีหลักสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำในการรักษาสมดุลของเกลือคือการหลีกเลี่ยงแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีความเค็มที่ไม่เหมาะสม สัตว์ที่มีกระดูกสันหลัง สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งสูง แมลง และตัวอ่อนของพวกมันที่อาศัยอยู่ในน้ำ โฮโมโอโมติก โดยรักษาแรงดันออสโมติกในร่างกายให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงความเข้มข้นของเกลือในน้ำ
อุณหภูมิ อ่างเก็บน้ำมีเสถียรภาพมากกว่าบนบก ความกว้างของความผันผวนของอุณหภูมิประจำปีในชั้นบนของมหาสมุทรคือไม่เกิน 10-15 °C ในน่านน้ำภาคพื้นทวีป - 30-35 °C ชั้นน้ำลึกมีอุณหภูมิคงที่ ในน่านน้ำเส้นศูนย์สูตร อุณหภูมิเฉลี่ยทั้งปีชั้นผิว +(26-27) °C ในชั้นขั้ว - ประมาณ 0 °C และต่ำกว่า ในบ่อน้ำพุร้อนบนบก อุณหภูมิของน้ำอาจสูงถึง +100 °C และในไกเซอร์ใต้น้ำ ที่ความดันสูงบนพื้นมหาสมุทร อุณหภูมิจะอยู่ที่ +380 °C ที่ถูกบันทึกไว้ เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำมีความเสถียรมากกว่า อุณหภูมิของน้ำจึงเป็นเรื่องปกติในสิ่งมีชีวิตในน้ำในระดับที่มากกว่าประชากรบนบกมาก สายพันธุ์ยูริเทอร์มอลมักพบในอ่างเก็บน้ำภาคพื้นทวีปตื้นๆ และในบริเวณชายฝั่งทะเลในละติจูดสูงและเขตอบอุ่น ซึ่งความผันผวนของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาลมีความสำคัญ
โหมดแสง แสงในน้ำน้อยกว่าอากาศมาก ยิ่งตำแหน่งของดวงอาทิตย์ต่ำลง การสะท้อนก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น ดังนั้นวันที่อยู่ใต้น้ำจึงสั้นกว่าบนบก ตัวอย่างเช่นวันฤดูร้อนใกล้เกาะมาเดราที่ระดับความลึก 30 ม. - 5 ชั่วโมงและที่ความลึก 40 ม. เพียง 15 นาที การลดลงอย่างรวดเร็วของปริมาณแสงที่มีความลึกสัมพันธ์กับการดูดซับของน้ำ รังสีที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะถูกดูดซับต่างกัน: รังสีสีแดงจะหายไปใกล้กับพื้นผิว ในขณะที่รังสีสีน้ำเงินเขียวจะทะลุผ่านได้ลึกกว่ามาก แสงสนธยาในมหาสมุทรที่ลึกลงไปคือสีเขียว ต่อมาเป็นสีน้ำเงิน สีคราม และสีน้ำเงินม่วง และในที่สุดให้ทางไปสู่ความมืดมิดอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นสาหร่ายสีเขียว สีน้ำตาล และสีแดง ซึ่งมีความเชี่ยวชาญในการจับแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน จึงเข้ามาแทนที่กันด้วยความลึก สีของสัตว์เปลี่ยนแปลงไปตามความลึกอย่างเป็นธรรมชาติ ผู้ที่อาศัยอยู่ในเขตชายฝั่งและเขตย่อยจะมีสีสันสดใสและหลากหลายที่สุด สิ่งมีชีวิตที่อยู่ลึกหลายชนิด เช่น สิ่งมีชีวิตในถ้ำ ไม่มีเม็ดสี ในเขตพลบค่ำ สีแดงจะแพร่หลายซึ่งประกอบกับแสงสีน้ำเงินม่วงที่ระดับความลึกเหล่านี้
ในส่วนลึกอันมืดมิดของมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตใช้แสงที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตเป็นแหล่งข้อมูลทางภาพ กับ
ความหนาแน่นของน้ำ- เป็นปัจจัยที่กำหนดเงื่อนไขการเคลื่อนที่ของสิ่งมีชีวิตในน้ำและความดันที่ระดับความลึกต่างๆ สำหรับน้ำกลั่น ความหนาแน่นคือ 1 กรัม/ซม.3 ที่ 4 °C ความหนาแน่นของน้ำธรรมชาติที่มีเกลือละลายอาจมีมากกว่านั้นได้ถึง 1.35 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร 3 ความดันเพิ่มขึ้นตามความลึกโดยเฉลี่ย 1 × 10 5 Pa (1 atm) ทุกๆ 10 เมตร
เนื่องจากการไล่ระดับความดันอย่างรวดเร็วในแหล่งน้ำ สิ่งมีชีวิตในน้ำโดยทั่วไปจึงมียูริบาติกมากกว่ามากเมื่อเทียบกับสิ่งมีชีวิตบนบก บางชนิดซึ่งกระจายอยู่ตามระดับความลึกต่างๆ กัน สามารถทนต่อแรงกดดันได้ตั้งแต่หลายร้อยบรรยากาศไปจนถึงหลายร้อยบรรยากาศ ตัวอย่างเช่น โฮโลทูเรียนในสกุล Elpidia และหนอน Priapulus caudatus อาศัยอยู่ตั้งแต่บริเวณชายฝั่งไปจนถึงโซนที่ลึกเป็นพิเศษ แม้แต่ผู้อาศัยในน้ำจืด เช่น รองเท้าแตะ ciliates, suvoikas, แมลงเต่าทองว่ายน้ำ ฯลฯ ก็สามารถทนได้ถึง 6 × 10 7 Pa (600 atm) ในการทดลอง
อย่างไรก็ตาม ผู้อาศัยในทะเลและมหาสมุทรจำนวนมากค่อนข้างจะตีบแคบและจำกัดอยู่ในระดับความลึกที่แน่นอน โครงสร้างคล้ายกำแพงมักมีลักษณะเป็นน้ำตื้นและ สายพันธุ์ใต้ทะเลลึก- มีเพียงเขตชายฝั่งเท่านั้นที่เป็นที่อยู่อาศัยของ annelids Arenicola และหอยโข่ง (Patella) ปลาหลายชนิด เช่น จากกลุ่มนักตกปลา ปลาหมึก สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็ง โพโกโนฟอร์ ปลาดาวฯลฯ พบได้เฉพาะบนเท่านั้น ความลึกมากที่ความดันอย่างน้อย 4 10 7 - 5 10 7 Pa (400-500 atm)
ความหนาแน่นของน้ำช่วยให้สามารถพิงได้ ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรูปร่างที่ไม่ใช่โครงกระดูก ความหนาแน่นของสิ่งแวดล้อมทำหน้าที่เป็นเงื่อนไขสำหรับการลอยตัวอยู่ในน้ำ และสิ่งมีชีวิตในน้ำหลายชนิดได้รับการปรับให้เข้ากับวิถีชีวิตนี้โดยเฉพาะ สิ่งมีชีวิตแขวนลอยที่ลอยอยู่ในน้ำจะถูกรวมเข้าเป็นกลุ่มระบบนิเวศพิเศษของสิ่งมีชีวิตในน้ำ - แพลงก์ตอน (“ แพลงก์ทอส” - ทะยาน)
ข้าว. 39. การเพิ่มขึ้นของพื้นผิวร่างกายสัมพัทธ์ของสิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอน (อ้างอิงจาก S. A. Zernov, 1949):
เอ - รูปแท่ง:
1 - ไดอะตอมซินดรา;
2 - ไซยาโนแบคทีเรียม Aphanizomenon;
3 - สาหร่ายเพอริดีน Amphisolenia;
4 - ยูกลีนาแอคคัส;
5 - เซฟาโลพอด Doratopsis vermicularis;
6 - โคเปพอด เซเทลล่า;
7 - ตัวอ่อนพอร์เซลลานา (Decapoda)
B - แบบฟอร์มผ่า:
1 - หอย Glaucus แอตแลนติคัส;
2 - หนอน Tomopetris euchaeta;
3 - ตัวอ่อนกุ้งเครย์ฟิช Palinurus;
4 - ตัวอ่อนของปลา ปลามังค์ฟิชโลเฟียส;
5 - โคเปพอด คาโลคาลานัส พาโว
แพลงก์ตอนประกอบด้วยสาหร่ายเซลล์เดียวและสาหร่ายโคโลเนียล โปรโตซัว แมงกะพรุน ไซโฟโนฟอร์ ซีเทโนฟอร์ pteropods และหอยตีนกระดูกงู สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งขนาดเล็กหลายชนิด ตัวอ่อนของสัตว์ก้นทะเล ไข่ปลาและลูกปลา และอื่นๆ อีกมากมาย (รูปที่ 39) สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนมีการดัดแปลงหลายอย่างที่คล้ายคลึงกันซึ่งจะช่วยเพิ่มการลอยตัวและป้องกันไม่ให้จมลงสู่ก้นทะเล การปรับตัวดังกล่าวรวมถึง: 1) การเพิ่มขึ้นโดยทั่วไปของพื้นผิวสัมพัทธ์ของร่างกายเนื่องจากการลดขนาด การแบน การยืดตัว การพัฒนาของเส้นโครงหรือขนแปรงจำนวนมาก ซึ่งเพิ่มแรงเสียดทานกับน้ำ 2) ความหนาแน่นลดลงเนื่องจากการลดลงของโครงกระดูก การสะสมของไขมัน ฟองก๊าซ ฯลฯ ในร่างกาย ไดอะตอมสารสำรองไม่ได้สะสมอยู่ในรูปของแป้งหนัก แต่อยู่ในรูปของหยดไขมัน แสงกลางคืน Noctiluca มีความโดดเด่นด้วยแวคิวโอลของก๊าซและหยดไขมันจำนวนมากในเซลล์จนไซโตพลาสซึมในนั้นมีลักษณะเป็นเส้นที่ผสานรอบนิวเคลียสเท่านั้น Siphonophores แมงกะพรุนจำนวนหนึ่ง หอยแพลงก์ตอน ฯลฯ ต่างก็มีช่องอากาศเช่นกัน
สาหร่ายทะเล (แพลงก์ตอนพืช)พวกมันลอยอยู่ในน้ำอย่างอดทน แต่สัตว์แพลงก์ตอนส่วนใหญ่สามารถว่ายน้ำได้อย่างคล่องแคล่ว แต่มีขอบเขตที่จำกัด สิ่งมีชีวิตแพลงก์ตอนไม่สามารถเอาชนะกระแสน้ำได้และถูกพวกมันขนส่งไปในระยะทางไกล หลายประเภท แพลงก์ตอนสัตว์อย่างไรก็ตาม พวกมันสามารถอพยพในแนวตั้งในแนวน้ำเป็นระยะทางหลายสิบหรือหลายร้อยเมตร ทั้งจากการเคลื่อนไหวที่กระฉับกระเฉงและโดยการควบคุมการลอยตัวของร่างกาย แพลงก์ตอนชนิดพิเศษคือกลุ่มนิเวศวิทยา นิวสตัน (“ nein” - ว่ายน้ำ) - ผู้อยู่อาศัยของฟิล์มผิวน้ำที่ชายแดนกับอากาศ
ความหนาแน่นและความหนืดของน้ำมีอิทธิพลอย่างมากต่อความเป็นไปได้ในการว่ายน้ำ สัตว์ที่สามารถว่ายน้ำได้อย่างรวดเร็วและเอาชนะกระแสน้ำได้รวมอยู่ในกลุ่มระบบนิเวศ เน็กตัน (“nektos” - ลอยตัว) ตัวแทนของเน็กตัน ได้แก่ ปลา ปลาหมึก และโลมา การเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วในคอลัมน์น้ำจะเกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่อคุณมีรูปร่างที่เพรียวบางและมีกล้ามเนื้อที่พัฒนาอย่างมาก รูปร่างรูปทรงตอร์ปิโดได้รับการพัฒนาในนักว่ายน้ำที่ดีทุกคน โดยไม่คำนึงถึงความสัมพันธ์ที่เป็นระบบและวิธีการเคลื่อนไหวในน้ำ: ปฏิกิริยาเนื่องจากการงอของร่างกายด้วยความช่วยเหลือของแขนขา
ระบอบออกซิเจนในน้ำที่มีออกซิเจนอิ่มตัวจะมีปริมาณไม่เกิน 10 มิลลิลิตรต่อ 1 ลิตร ซึ่งต่ำกว่าในบรรยากาศถึง 21 เท่า ดังนั้นสภาพการหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำจึงมีความซับซ้อนอย่างมาก ออกซิเจนเข้าสู่น้ำผ่านกิจกรรมการสังเคราะห์แสงของสาหร่ายและการแพร่กระจายจากอากาศเป็นหลัก ดังนั้นตามกฎแล้วชั้นบนของคอลัมน์น้ำจะมีก๊าซนี้มากกว่าชั้นล่าง เมื่ออุณหภูมิและความเค็มของน้ำเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำจะลดลง ในชั้นที่มีสัตว์และแบคทีเรียอาศัยอยู่เป็นจำนวนมาก อาจเกิดภาวะขาด O 2 อย่างรวดเร็วเนื่องจากการบริโภคที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่นในมหาสมุทรโลกความลึกที่เต็มไปด้วยชีวิตตั้งแต่ 50 ถึง 1,000 ม. นั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยการเติมอากาศที่ลดลงอย่างมาก - ต่ำกว่าใน 7-10 เท่า น้ำผิวดินอาศัยอยู่โดยแพลงก์ตอนพืช สภาวะใกล้กับก้นอ่างเก็บน้ำอาจใกล้เคียงกับแบบไร้ออกซิเจน
ในบรรดาผู้ที่อาศัยอยู่ในน้ำมีหลายสายพันธุ์ที่สามารถทนต่อความผันผวนของปริมาณออกซิเจนในน้ำได้มากจนแทบไม่มีเลย (ยูรีออกซีไบโอนท์ - "oxy" - ออกซิเจน, "biont" - ผู้อาศัย) เหล่านี้รวมถึง ตัวอย่างเช่น โอลิโกคาเอต Tubifex tubifex น้ำจืด และหอยกาบเดี่ยว Viviparus viviparus ในบรรดาปลา ปลาคาร์พ ปลาเทนช์ และปลาคาร์พ crucian สามารถทนต่อความอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำที่ต่ำมากได้ อย่างไรก็ตามมีหลายประเภท สเตน็อกซีไบโอนท์ - พวกมันสามารถดำรงอยู่ได้เฉพาะเมื่อมีความอิ่มตัวของออกซิเจนในน้ำสูงเพียงพอเท่านั้น (ปลาเรนโบว์เทราท์, ปลาเทราท์สีน้ำตาล, สร้อย, หนอนขนตา Planaria alpina, ตัวอ่อนของแมลงเม่า, สโตนฟลาย ฯลฯ ) หลายชนิดสามารถตกอยู่ในสภาวะไม่ใช้งานเมื่อขาดออกซิเจน - ภาวะขาดออกซิเจน - และประสบกับช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวย
การหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำเกิดขึ้นผ่านพื้นผิวของร่างกายหรือผ่านอวัยวะพิเศษ - เหงือก, ปอด, หลอดลม ในกรณีนี้ผิวหนังสามารถทำหน้าที่เป็นอวัยวะทางเดินหายใจเพิ่มเติมได้ ตัวอย่างเช่น ปลาลอชใช้ออกซิเจนโดยเฉลี่ย 63% ผ่านผิวหนัง หากการแลกเปลี่ยนก๊าซเกิดขึ้นผ่านผิวหนังของร่างกาย ก๊าซเหล่านี้จะบางมาก การหายใจยังทำได้ง่ายขึ้นโดยการเพิ่มพื้นที่ผิว สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ในระหว่างการวิวัฒนาการของสปีชีส์โดยการก่อตัวของผลพลอยได้ต่างๆ การแบน การยืดตัว และขนาดลำตัวโดยทั่วไปที่ลดลง บางชนิดเมื่อขาดออกซิเจน จะเปลี่ยนขนาดของพื้นผิวทางเดินหายใจอย่างแข็งขัน พยาธิ Tubifex tubifex จะทำให้ร่างกายของมันยาวขึ้นอย่างมาก ไฮดราและดอกไม้ทะเล - หนวด; echinoderms - ขาของ ambulacral สัตว์นั่งและอยู่ประจำหลายชนิดสร้างน้ำรอบตัวขึ้นมาใหม่ ไม่ว่าจะโดยการสร้างกระแสน้ำตรงหรือโดยการเคลื่อนไหวแบบสั่น เพื่อส่งเสริมการผสมกัน หอยสองฝาใช้ cilia บุผนังของโพรงปกคลุมเพื่อจุดประสงค์นี้ กุ้ง - การทำงานของขาหน้าท้องหรือทรวงอก ปลิง ตัวอ่อนยุงลาย (หนอนเลือด) และโอลิโกคาเอตจำนวนมากแกว่งไปมาตามร่างกายโดยยื่นออกมาจากพื้นดิน
ในบางชนิด การหายใจของน้ำและอากาศเกิดขึ้นร่วมกัน เหล่านี้รวมถึงปลาปอด ปลาไซโฟโนฟอร์ส หอยในปอดหลายชนิด สัตว์จำพวกครัสเตเชียน แกมมารัส ลาคัสตริส เป็นต้น สัตว์น้ำทุติยภูมิมักจะอนุรักษ์ไว้ ประเภทบรรยากาศการหายใจมีประโยชน์อย่างกระฉับกระเฉงมากกว่าจึงต้องสัมผัสกับอากาศ เช่น สัตว์จำพวกพินนิเพด สัตว์จำพวกวาฬ ด้วงน้ำ ลูกน้ำยุงลาย เป็นต้น
การขาดออกซิเจนในน้ำบางครั้งนำไปสู่ปรากฏการณ์หายนะ - ฉันกำลังจะตาย พร้อมกับการตายของสิ่งมีชีวิตในน้ำมากมาย ฤดูหนาวค้าง มักเกิดจากการก่อตัวของน้ำแข็งบนพื้นผิวของแหล่งน้ำและการหยุดสัมผัสกับอากาศ ฤดูร้อน- อุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้นและส่งผลให้ความสามารถในการละลายของออกซิเจนลดลง
การเสียชีวิตบ่อยครั้งของปลาและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังหลายชนิดในฤดูหนาวเป็นลักษณะเฉพาะ เช่น ส่วนล่างของแอ่งแม่น้ำออบ ซึ่งน้ำที่ไหลจากพื้นที่ชุ่มน้ำของที่ราบลุ่มไซบีเรียตะวันตกมีปริมาณออกซิเจนละลายต่ำมาก บางครั้งความตายก็เกิดขึ้นในทะเล
นอกจากการขาดออกซิเจนแล้ว การเสียชีวิตยังอาจเกิดจากการเพิ่มความเข้มข้นของก๊าซพิษในน้ำ เช่น มีเทน ไฮโดรเจนซัลไฟด์ CO 2 เป็นต้น ซึ่งเกิดขึ้นจากการสลายตัวของสารอินทรีย์ที่ด้านล่างของอ่างเก็บน้ำ .
ระบอบการปกครองของเกลือการรักษาสมดุลของน้ำของสิ่งมีชีวิตในน้ำมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง หากสัตว์และพืชบนบกเป็นสิ่งสำคัญที่สุดที่จะต้องให้น้ำแก่ร่างกายในสภาวะที่ขาดน้ำดังนั้นสำหรับไฮโดรไบโอออนต์ก็มีความสำคัญไม่น้อยที่จะต้องรักษาปริมาณน้ำในร่างกายไว้เมื่อมีปริมาณมากเกินไปในสิ่งแวดล้อม . ปริมาณน้ำที่มากเกินไปในเซลล์ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของแรงดันออสโมติก และการหยุดชะงักของการทำงานที่สำคัญที่สุด
สิ่งมีชีวิตในน้ำมากที่สุด โพอิคิลอสโมติก: แรงดันออสโมติกในร่างกายขึ้นอยู่กับความเค็มของน้ำโดยรอบ ดังนั้นวิธีหลักสำหรับสิ่งมีชีวิตในน้ำในการรักษาสมดุลของเกลือคือการหลีกเลี่ยงแหล่งที่อยู่อาศัยที่มีความเค็มที่ไม่เหมาะสม รูปแบบน้ำจืดไม่สามารถมีอยู่ในทะเลได้ และรูปแบบทางทะเลไม่สามารถทนต่อการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลได้ หากความเค็มของน้ำเปลี่ยนไป สัตว์ต่างๆ ก็จะเคลื่อนไหวเพื่อค้นหา สภาพแวดล้อมที่ดี- ตัวอย่างเช่นเมื่อแยกเกลือออกจากชั้นพื้นผิวของทะเลหลังจากนั้น ฝนตกหนัก radiolarians, สัตว์น้ำที่มีเปลือกแข็งในทะเล Calanus และสัตว์อื่นๆ ลงไปที่ระดับความลึก 100 เมตร สัตว์มีกระดูกสันหลัง, สัตว์จำพวกครัสเตเชียนที่สูงกว่า, แมลงและตัวอ่อนของพวกมันที่อาศัยอยู่ในน้ำ โฮโมโอโมติก โดยรักษาแรงดันออสโมติกในร่างกายให้คงที่โดยไม่คำนึงถึงความเข้มข้นของเกลือในน้ำ
คุณ สายพันธุ์น้ำจืดน้ำจากร่างกายมีความเข้มข้นสูงเมื่อเทียบกับน้ำโดยรอบ พวกเขามีความเสี่ยงที่จะมีการรดน้ำมากเกินไปหากไม่สามารถป้องกันการจัดหาน้ำหรือน้ำส่วนเกินไม่ได้ถูกกำจัดออกจากร่างกาย ในโปรโตซัวสิ่งนี้เกิดขึ้นได้จากการทำงานของแวคิวโอลที่ขับถ่ายในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์ - โดยการเอาน้ำออกทาง ระบบขับถ่าย- ciliates บางตัวจะหลั่งน้ำในปริมาณเท่ากับปริมาตรของร่างกายทุกๆ 2-2.5 นาที เซลล์จะใช้พลังงานจำนวนมากเพื่อ "สูบน้ำ" ส่วนเกินออก ด้วยความเค็มที่เพิ่มขึ้น การทำงานของแวคิวโอลจึงช้าลง ดังนั้นในรองเท้าแตะพารามีเซียม ที่มีความเค็มของน้ำ 2.5%o แวคิวโอลจะเต้นเป็นจังหวะในช่วงเวลา 9 วินาที ที่ 5%o - 18 วินาที ที่ 7.5%o - 25 วินาที ที่ความเข้มข้นของเกลือ 17.5% o แวคิวโอลจะหยุดทำงานเนื่องจากความแตกต่างของแรงดันออสโมติกระหว่างเซลล์กับ สภาพแวดล้อมภายนอกหายไป
หากน้ำมีภาวะไฮเปอร์โทนิกเมื่อเทียบกับของเหลวในร่างกายของสิ่งมีชีวิตในน้ำ น้ำเหล่านั้นมีความเสี่ยงที่จะเกิดภาวะขาดน้ำอันเป็นผลมาจากการสูญเสียออสโมติก การป้องกันภาวะขาดน้ำทำได้โดยการเพิ่มความเข้มข้นของเกลือในร่างกายของสิ่งมีชีวิตในน้ำด้วย การขาดน้ำถูกป้องกันโดยสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะคล้ายคลึงกับน้ำซึ่งผ่านไม่ได้ เช่น สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ปลา กั้งที่สูงขึ้นแมลงน้ำและตัวอ่อนของมัน
สปีชีส์ poikilosmotic หลายชนิดเปลี่ยนไปสู่สถานะไม่ใช้งาน - ภาพเคลื่อนไหวที่ถูกระงับอันเป็นผลมาจากการขาดน้ำในร่างกายพร้อมกับความเค็มที่เพิ่มขึ้น นี่เป็นเรื่องปกติสำหรับสายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในแอ่งน้ำ น้ำทะเลและในเขตชายฝั่ง: โรติเฟอร์, แฟลเจลเลต, ซีเลียต, สัตว์จำพวกครัสเตเชียนบางชนิด, ทะเลดำ polychaete Nereis divesicolor เป็นต้น แอนิเมชันเกลือที่ถูกระงับ- วิธีการอยู่รอดในช่วงเวลาที่ไม่เอื้ออำนวยในสภาวะความเค็มของน้ำที่แปรผัน
อย่างแท้จริง ยูริฮาลีนสายพันธุ์ที่สามารถ สถานะใช้งานอยู่อาศัยอยู่ในน้ำจืดและน้ำเค็มมีสัตว์น้ำไม่มากนัก ส่วนใหญ่เป็นสัตว์ที่อาศัยอยู่ในบริเวณปากแม่น้ำ ปากแม่น้ำ และแหล่งน้ำกร่อยอื่นๆ
อุณหภูมิอ่างเก็บน้ำมีเสถียรภาพมากกว่าบนบก นี่เป็นเพราะว่า คุณสมบัติทางกายภาพน้ำโดยเฉพาะน้ำที่สูง ความจุความร้อนจำเพาะเนื่องจากการรับหรือการปล่อยความร้อนในปริมาณที่มีนัยสำคัญไม่ทำให้อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงกะทันหันเกินไป การระเหยของน้ำจากผิวอ่างเก็บน้ำซึ่งใช้ประมาณ 2,263.8 J/g ช่วยป้องกันความร้อนสูงเกินไป ชั้นล่างและการก่อตัวของน้ำแข็งซึ่งปล่อยความร้อนของฟิวชันออกมา (333.48 J/g) จะทำให้ความเย็นช้าลง
ความกว้างของความผันผวนของอุณหภูมิประจำปีในชั้นบนของมหาสมุทรคือไม่เกิน 10-15 °C ในน่านน้ำภาคพื้นทวีป - 30-35 °C ชั้นน้ำลึกมีอุณหภูมิคงที่ ในน่านน้ำเส้นศูนย์สูตร อุณหภูมิเฉลี่ยต่อปีของชั้นผิวคือ +(26-27) °C ส่วนในน้ำขั้วโลกจะอยู่ที่ประมาณ 0 °C และต่ำกว่า ในบ่อน้ำพุร้อนบนบก อุณหภูมิของน้ำอาจสูงถึง +100 °C และในไกเซอร์ใต้น้ำ ที่ความดันสูงบนพื้นมหาสมุทร อุณหภูมิจะอยู่ที่ +380 °C ที่ถูกบันทึกไว้
ดังนั้นจึงมีความหลากหลายในอ่างเก็บน้ำค่อนข้างมาก สภาพอุณหภูมิ- ระหว่างชั้นบนของน้ำที่มีความผันผวนของอุณหภูมิตามฤดูกาลแสดงออกมาและชั้นล่างซึ่งระบบการระบายความร้อนคงที่จะมีโซนของการกระโดดของอุณหภูมิหรือเทอร์โมไคลน์ เทอร์โมไคลน์จะเด่นชัดกว่าใน ทะเลที่อบอุ่นโดยที่ความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างน้ำภายนอกและน้ำลึกจะรุนแรงกว่า
เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำมีความเสถียรมากกว่า อุณหภูมิของน้ำจึงเป็นเรื่องปกติในสิ่งมีชีวิตในน้ำในระดับที่มากกว่าประชากรบนบกมาก สายพันธุ์ยูริเทอร์มอลมักพบในอ่างเก็บน้ำภาคพื้นทวีปตื้นๆ และในบริเวณชายฝั่งทะเลในละติจูดสูงและเขตอบอุ่น ซึ่งความผันผวนของอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาลมีความสำคัญ
โหมดแสงแสงในน้ำน้อยกว่าอากาศมาก รังสีบางส่วนที่ตกกระทบบนพื้นผิวอ่างเก็บน้ำจะสะท้อนไปในอากาศ ยิ่งตำแหน่งของดวงอาทิตย์ต่ำลง การสะท้อนก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น ดังนั้นวันที่อยู่ใต้น้ำจึงสั้นกว่าบนบก ตัวอย่างเช่นวันฤดูร้อนใกล้เกาะมาเดราที่ระดับความลึก 30 ม. - 5 ชั่วโมงและที่ความลึก 40 ม. เพียง 15 นาที การลดลงอย่างรวดเร็วของปริมาณแสงที่มีความลึกสัมพันธ์กับการดูดซับของน้ำ รังสีที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะถูกดูดซับต่างกัน: รังสีสีแดงจะหายไปใกล้กับพื้นผิว ในขณะที่รังสีสีน้ำเงินเขียวจะทะลุผ่านได้ลึกกว่ามาก แสงสนธยาในมหาสมุทรที่ลึกลงไปคือสีเขียว ต่อมาเป็นสีน้ำเงิน สีคราม และสีน้ำเงินม่วง และในที่สุดให้ทางไปสู่ความมืดมิดอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นสาหร่ายสีเขียว สีน้ำตาล และสีแดง ซึ่งมีความเชี่ยวชาญในการจับแสงที่มีความยาวคลื่นต่างกัน จึงเข้ามาแทนที่กันด้วยความลึก
สีของสัตว์เปลี่ยนแปลงไปตามความลึกอย่างเป็นธรรมชาติ ผู้ที่อาศัยอยู่ในเขตชายฝั่งและเขตย่อยจะมีสีสันสดใสและหลากหลายที่สุด สิ่งมีชีวิตที่อยู่ลึกหลายชนิด เช่น สิ่งมีชีวิตในถ้ำ ไม่มีเม็ดสี ในเขตพลบค่ำ สีแดงจะแพร่หลายซึ่งประกอบกับแสงสีน้ำเงินม่วงที่ระดับความลึกเหล่านี้ รังสีที่มีสีเพิ่มเติมจะถูกร่างกายดูดซับได้อย่างสมบูรณ์ที่สุด สิ่งนี้ทำให้สัตว์ซ่อนตัวจากศัตรูได้ เนื่องจากสีแดงของพวกมันในรังสีสีน้ำเงินม่วงจะมองเห็นได้ว่าเป็นสีดำ สีแดงเป็นลักษณะของสัตว์ในเขตพลบค่ำเช่น ปลากะพงขาว, ปะการังแดง , สัตว์จำพวกครัสเตเชียนต่างๆ เป็นต้น
ในบางชนิดที่อาศัยอยู่ใกล้ผิวน้ำ ดวงตาจะถูกแบ่งออกเป็นสองส่วนโดยมีความสามารถที่แตกต่างกันในการหักเหรังสี ครึ่งหนึ่งของตามองเห็นในอากาศ อีกครึ่งหนึ่งมองเห็นในน้ำ “สี่ตา” นี้เป็นลักษณะของแมลงเต่าทองหมุน ปลาอเมริกัน Anableps tetraphthalmus หนึ่งในนั้น พันธุ์เขตร้อนเบลนนีส ไดลอมมัส ฟุสคัส ในช่วงน้ำลง ปลาชนิดนี้จะนั่งอยู่ในซอกมุมโดยเผยให้เห็นส่วนหัวของมันโผล่พ้นน้ำ (ดูรูปที่ 26)
การดูดกลืนแสงจะแข็งแกร่งขึ้น ความโปร่งใสของน้ำก็จะยิ่งลดลง ซึ่งขึ้นอยู่กับจำนวนอนุภาคที่แขวนลอยอยู่ในนั้น
ความโปร่งใสมีลักษณะเฉพาะคือความลึกสูงสุดที่ยังคงมองเห็นดิสก์สีขาวที่ลดลงเป็นพิเศษซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 ซม. (ดิสก์ Secchi) มากที่สุด น้ำใส- ในทะเล Sargasso: ดิสก์สามารถมองเห็นได้ที่ระดับความลึก 66.5 ม. ในมหาสมุทรแปซิฟิกดิสก์ Secchi สามารถมองเห็นได้สูงถึง 59 ม. ในมหาสมุทรอินเดีย - สูงถึง 50 ในทะเลตื้น - สูงถึง 5-15 ม. ความโปร่งใสของแม่น้ำโดยเฉลี่ยอยู่ที่ 1-1.5 ม. และในแม่น้ำที่เต็มไปด้วยโคลนที่สุดเช่นในเอเชียกลาง Amu Darya และ Syr Darya เพียงไม่กี่เซนติเมตร ดังนั้นขอบเขตของเขตการสังเคราะห์แสงจึงแตกต่างกันอย่างมากในแหล่งน้ำต่างๆ ในส่วนใหญ่ น้ำสะอาด ร่าเริงโซนหรือโซนการสังเคราะห์ด้วยแสงขยายไปถึงระดับความลึกไม่เกิน 200 เมตร ส่วนที่เป็นรอยย่นหรือ ผิดปกติ,โซนนี้มีความลึกสูงสุด 1,000-1500 ม. และลึกลงไป ไม่ตื่นตระหนกโซน, แสงแดดไม่ทะลุเลย
ปริมาณแสงในอ่างเก็บน้ำชั้นบนจะแตกต่างกันไปอย่างมาก ขึ้นอยู่กับละติจูดของพื้นที่และช่วงเวลาของปี คืนขั้วโลกที่ยาวนานจำกัดเวลาสำหรับการสังเคราะห์แสงในแอ่งอาร์กติกและแอนตาร์กติกอย่างรุนแรง และการปกคลุมของน้ำแข็งทำให้แสงเข้าถึงแหล่งน้ำที่แข็งตัวในฤดูหนาวได้ยาก
ในส่วนลึกอันมืดมิดของมหาสมุทร สิ่งมีชีวิตใช้แสงที่ปล่อยออกมาจากสิ่งมีชีวิตเป็นแหล่งข้อมูลทางภาพ เรียกว่าแสงสว่างของสิ่งมีชีวิต การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิต สายพันธุ์เรืองแสงพบได้ในสัตว์น้ำเกือบทุกประเภทตั้งแต่โปรโตซัวไปจนถึงปลา ตลอดจนแบคทีเรีย พืชชั้นล่าง และเชื้อรา การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตดูเหมือนจะเกิดขึ้นหลายครั้งในกลุ่มต่างๆ ในช่วงวิวัฒนาการต่างๆ
ขณะนี้เคมีของการเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตเป็นที่เข้าใจกันดีแล้ว ปฏิกิริยาที่ใช้สร้างแสงจะแตกต่างกันไป แต่ในทุกกรณี นี่คือการเกิดออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์เชิงซ้อน (ลูซิเฟอร์ริน)โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโปรตีน (ลูซิเฟอเรส)ลูซิเฟอร์รินและลูซิเฟอเรส สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างกันมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน ในระหว่างปฏิกิริยา พลังงานส่วนเกินของโมเลกุลลูซิเฟอร์รินที่ถูกตื่นเต้นจะถูกปล่อยออกมาในรูปของควอนตัมแสง สิ่งมีชีวิตปล่อยแสงออกมาตามแรงกระตุ้น ซึ่งมักจะตอบสนองต่อสิ่งเร้าที่มาจากสภาพแวดล้อมภายนอก
ความโกลว์อาจจะเล่นได้ไม่มาก บทบาททางนิเวศวิทยาในชีวิตของสิ่งมีชีวิตหนึ่งๆ แต่เป็นผลพลอยได้จากกิจกรรมที่สำคัญของเซลล์ เช่น ในแบคทีเรียหรือพืชชั้นต่ำ มันได้รับความสำคัญทางนิเวศวิทยาเฉพาะในสัตว์ที่มีระบบประสาทและอวัยวะการมองเห็นที่พัฒนาเพียงพอเท่านั้น ในหลายสปีชีส์อวัยวะเรืองแสงได้รับมาก โครงสร้างที่ซับซ้อนพร้อมระบบตัวสะท้อนแสงและเลนส์เสริมการแผ่รังสี (รูปที่ 40) แถวปลาและ ปลาหมึกไม่สามารถสร้างแสงได้จึงใช้แบคทีเรียทางชีวภาพที่ขยายพันธุ์ในอวัยวะพิเศษของสัตว์เหล่านี้
ข้าว. 40. อวัยวะเรืองแสงของสัตว์น้ำ (อ้างอิงจาก S. A. Zernov, 1949):
1 - ปลาแองเกลอร์ทะเลน้ำลึกมีไฟฉายส่องเหนือปากที่มีฟัน
2 - การกระจายอวัยวะเรืองแสงในปลาในวงศ์ ไมสโตไฟแด;
3 - อวัยวะเรืองแสงของปลา Argyropelecus affinis:
a - รงควัตถุ, b - ตัวสะท้อนแสง, c - ตัวเรืองแสง, d - เลนส์
การเรืองแสงจากสิ่งมีชีวิตมีคุณค่าในการส่งสัญญาณในชีวิตของสัตว์เป็นหลัก สัญญาณไฟสามารถใช้เป็นทิศทางในฝูง ดึงดูดเพศตรงข้าม ล่อเหยื่อ เพื่ออำพรางหรือเบี่ยงเบนความสนใจ แสงแฟลชสามารถทำหน้าที่ป้องกันผู้ล่าโดยการทำให้ตาพร่าหรือทำให้สับสนได้ ตัวอย่างเช่น, ปลาหมึกทะเลน้ำลึกพวกมันหลบหนีจากศัตรู พวกมันปล่อยเมฆหลั่งแสงออกมา ในขณะที่สายพันธุ์ที่อาศัยอยู่ในน่านน้ำที่มีแสงสว่างใช้ของเหลวสีเข้มเพื่อจุดประสงค์นี้ ในหนอนก้นบางส่วน - polychaetes - อวัยวะที่ส่องสว่างจะพัฒนาในช่วงระยะเวลาการเจริญเติบโตของผลิตภัณฑ์สืบพันธุ์และตัวเมียจะเรืองแสงสว่างขึ้นและดวงตาจะพัฒนาได้ดีขึ้นในเพศชาย ในสัตว์กินเนื้อ ปลาทะเลน้ำลึกจากลำดับของปลาตกเบ็ดปลากระเบนตัวแรก กระโดงย้ายไปที่กรามบนและกลายเป็น "ไม้เท้า" ที่ยืดหยุ่นได้ซึ่งมี "เหยื่อ" รูปหนอนที่ส่วนท้ายซึ่งเป็นต่อมที่เต็มไปด้วยเมือกที่มีแบคทีเรียเรืองแสง ด้วยการควบคุมการไหลเวียนของเลือดไปยังต่อมและดังนั้นการส่งออกซิเจนไปยังแบคทีเรีย ปลาสามารถทำให้ "เหยื่อ" เรืองแสงโดยพลการ โดยเลียนแบบการเคลื่อนไหวของหนอนและล่อเหยื่อ
ที่อยู่อาศัยและลักษณะเฉพาะของพวกเขา
สภาพความเป็นอยู่ ประเภทต่างๆสิ่งมีชีวิตมีความหลากหลายมาก ขึ้นอยู่กับสถานที่ที่ตัวแทนของสายพันธุ์ต่างๆ อาศัยอยู่ พวกมันจะได้รับผลกระทบจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน บนโลกของเรา เราสามารถแยกแยะสภาพแวดล้อมหลักๆ หลายประการได้ ซึ่งมีความแตกต่างกันอย่างมากในแง่ของสภาพความเป็นอยู่:
ถิ่นที่อยู่อาศัยของสัตว์น้ำ
· ถิ่นที่อยู่อาศัยภาคพื้นดินและอากาศ
· ดินเป็นที่อยู่อาศัย
ในกระบวนการพัฒนาทางประวัติศาสตร์ สิ่งมีชีวิตได้เชี่ยวชาญแหล่งที่อยู่อาศัยสี่แห่ง อย่างแรกคือน้ำ ชีวิตกำเนิดและพัฒนาในน้ำมาเป็นเวลาหลายล้านปี พืชและสัตว์ชนิดที่สอง - พื้นดิน - อากาศ เกิดขึ้นบนบกและในชั้นบรรยากาศ และปรับตัวเข้ากับสภาวะใหม่อย่างรวดเร็ว ค่อยๆเปลี่ยนชั้นบนของดิน - เปลือกโลกพวกเขาสร้างที่อยู่อาศัยที่สาม - ดินและพวกเขาก็กลายเป็นที่อยู่อาศัยที่สี่
ถิ่นที่อยู่อาศัยของน้ำ - ไฮโดรสเฟียร์
น้ำครอบคลุม 71% ของพื้นที่ โลกและเป็น 1/800 ของปริมาตรที่ดิน หรือ 1,370 ลบ.ม. น้ำส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในทะเลและมหาสมุทร - 94-98% น้ำแข็งขั้วโลกประกอบด้วยน้ำประมาณ 1.2% และมีสัดส่วนที่น้อยมาก - น้อยกว่า 0.5% ในน้ำจืดของแม่น้ำ ทะเลสาบ และหนองน้ำ ความสัมพันธ์เหล่านี้คงที่ แม้ว่าโดยธรรมชาติแล้ว วัฏจักรของน้ำจะดำเนินต่อไปโดยไม่หยุด
สัตว์ประมาณ 150,000 สายพันธุ์และพืช 10,000 ชนิดอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ ซึ่งคิดเป็นเพียง 7 และ 8% ของประชากรโลกทั้งหมดตามลำดับ จำนวนทั้งหมดสายพันธุ์ของโลก จากข้อมูลนี้ จึงสรุปได้ว่าวิวัฒนาการมีความรุนแรงบนบกมากกว่าในน้ำมาก
ผู้อยู่อาศัยในน้ำทุกคน แม้จะมีวิถีชีวิตที่แตกต่างกัน จะต้องปรับตัวให้เข้ากับลักษณะสำคัญของสภาพแวดล้อมของตน คุณสมบัติเหล่านี้ถูกกำหนดไว้เป็นอันดับแรก คุณสมบัติทางกายภาพของน้ำ:
ความหนาแน่น,
· การนำความร้อน
ความสามารถในการละลายเกลือและก๊าซ
· การเคลื่อนที่ของน้ำในแนวตั้ง
โหมดแสง
ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน (ระดับ pH)
ความหนาแน่นน้ำเป็นตัวกำหนดแรงลอยตัวที่มีนัยสำคัญ ซึ่งหมายความว่าน้ำหนักของสิ่งมีชีวิตในน้ำจะเบาลง และเป็นไปได้ที่จะมีชีวิตถาวรในแถบน้ำโดยไม่จมลงสู่ก้นบ่อ จำนวนทั้งสิ้น พันธุ์เล็กว่ายน้ำเร็วไม่ได้ เรียกว่า ลอยอยู่ในน้ำ แพลงก์ตอน.
แพลงก์ตอน(แพลงก์โต - ร่อนเร่, ทะยาน) - กลุ่มของพืช (แพลงก์ตอนพืช: ไดอะตอม, สีเขียวและสีน้ำเงินแกมเขียว (แหล่งน้ำจืดเท่านั้น) สาหร่าย, แฟลเจลเลตของพืช, เพริดีเนียน ฯลฯ) และสิ่งมีชีวิตของสัตว์ขนาดเล็ก (แพลงก์ตอนสัตว์: สัตว์จำพวกครัสเตเชียนขนาดเล็ก ตัวที่ใหญ่กว่า - หอย pteropods, แมงกะพรุน, ctenophores, หนอนบางตัว) อาศัยอยู่ในระดับความลึกที่แตกต่างกัน แต่ไม่สามารถเคลื่อนไหวอย่างแข็งขันและต้านทานกระแสน้ำได้
เนื่องจากสภาพแวดล้อมมีความหนาแน่นสูงและมีแพลงก์ตอนอยู่ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ จึงสามารถกรองสารอาหารประเภทหนึ่งได้ ได้รับการพัฒนาทั้งในว่ายน้ำ (ปลาวาฬ) และสัตว์น้ำนั่ง (ลิลลี่ทะเล หอยแมลงภู่ หอยนางรม) การกรองสารแขวนลอยจากน้ำจะทำให้สัตว์ดังกล่าวได้รับอาหาร วิถีชีวิตแบบอยู่ประจำที่คงเป็นไปไม่ได้สำหรับผู้อยู่อาศัยในน้ำหากไม่ได้รับความหนาแน่นของสิ่งแวดล้อมเพียงพอ
ความหนาแน่นของน้ำกลั่นที่อุณหภูมิ 4 0 C เท่ากับ 1 กรัม/ซม.3 .ความหนาแน่นของน้ำธรรมชาติที่มีเกลือละลายอาจมีมากกว่านั้นได้ถึง 1.35 กรัม/ลูกบาศก์เซนติเมตร 3
เนื่องจากน้ำมีความหนาแน่นสูง แรงดันจึงเพิ่มขึ้นอย่างมากตามความลึก โดยเฉลี่ยทุกๆ 10 เมตร ความดันจะเพิ่มขึ้น 1 บรรยากาศ สัตว์ทะเลน้ำลึกสามารถทนต่อแรงกดดันที่สูงกว่าบนบกได้หลายพันเท่า (ปลาลิ้นหมา ปลากระเบน) มีการดัดแปลงแบบพิเศษ: รูปร่างแบนทั้งสองด้าน ครีบขนาดใหญ่ ความหนาแน่นของน้ำทำให้เคลื่อนไหวได้ยาก ดังนั้นสัตว์ที่ว่ายน้ำเร็วจะต้องมีกล้ามเนื้อแข็งแรงและรูปร่างเพรียวลม (ปลาโลมา ฉลาม ปลาหมึก ปลา)
โหมดความร้อน- สภาพแวดล้อมทางน้ำมีลักษณะได้รับความร้อนน้อยกว่าเพราะว่า ส่วนสำคัญของมันสะท้อนให้เห็นและส่วนสำคัญพอ ๆ กันก็ถูกใช้ไปกับการระเหย น้ำมีความจุความร้อนสูง สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิพื้นดิน อุณหภูมิของน้ำมีความผันผวนเล็กน้อยในอุณหภูมิรายวันและตามฤดูกาล ดังนั้นผู้อาศัยในน้ำจึงไม่จำเป็นต้องปรับตัวเข้ากับน้ำค้างแข็งรุนแรงหรือความร้อน 40 องศา เฉพาะในน้ำพุร้อนเท่านั้นที่อุณหภูมิของน้ำจะเข้าใกล้จุดเดือดได้ นอกจากนี้อ่างเก็บน้ำยังช่วยปรับอุณหภูมิในบรรยากาศบริเวณชายฝั่งให้เท่ากันอย่างมีนัยสำคัญ ในกรณีที่ไม่มีเปลือกน้ำแข็ง ทะเลจะส่งผลต่อพื้นที่ดินที่อยู่ติดกันในฤดูหนาว และทำให้เกิดความเย็นและความชื้นในฤดูร้อน
ลักษณะเฉพาะของสภาพแวดล้อมทางน้ำคือความคล่องตัว โดยเฉพาะอย่างยิ่งในลำธารและแม่น้ำที่ไหลเร็ว ในทะเลและมหาสมุทรมีน้ำขึ้นและลง กระแสน้ำอันทรงพลัง, พายุ ในทะเลสาบ อุณหภูมิของน้ำจะเคลื่อนไหวตามอุณหภูมิและลม การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในน้ำไหลจะเป็นไปตามการเปลี่ยนแปลงของอากาศโดยรอบและมีแอมพลิจูดที่เล็กกว่า
ในทะเลสาบและสระน้ำที่มีเขตละติจูดปานกลาง น้ำแบ่งออกเป็นสามชั้นอย่างชัดเจน:
ในช่วงระยะเวลาของความเมื่อยล้ามีสามชั้นที่แตกต่างกันอย่างชัดเจน: ด้านบน (epilimnion) ที่มีความผันผวนตามฤดูกาลของอุณหภูมิน้ำที่รุนแรงที่สุด, ตรงกลาง (metalimnion หรือ thermocline) ซึ่งมีอุณหภูมิเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและด้านล่าง (hypolimnion) ใน ซึ่งอุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อยตลอดทั้งปี ในฤดูร้อน ชั้นที่อบอุ่นที่สุดจะอยู่ที่พื้นผิว และชั้นที่เย็นที่สุดจะอยู่ที่ด้านล่างประเภทนี้ |
เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นอีก ระดับน้ำชั้นบนจะมีความหนาแน่นน้อยลงและไม่จมอีกต่อไป - ความซบเซาในฤดูร้อนเริ่มเข้ามา ในฤดูใบไม้ร่วง น้ำผิวดินจะเย็นลงอีกครั้งถึง 4 0 C และจมลงสู่ก้นบ่อ ทำให้เกิดการปะปนกันครั้งที่สอง ฝูงน้ำด้วยการปรับสมดุลอุณหภูมิ
ช่วงอุณหภูมิของน้ำในมหาสมุทรโลกคือ 38° (ตั้งแต่ -2 ถึง +36°C) ในแหล่งน้ำจืด – 26° (ตั้งแต่ -0.9 ถึง +25°C) เมื่อความลึกอุณหภูมิของน้ำลดลงอย่างรวดเร็ว สูงถึง 50 ม. มีความผันผวนของอุณหภูมิรายวัน สูงถึง 400 ม. - ตามฤดูกาล หากลึกลงไปจะคงที่ โดยลดลงถึง +1-3°C (ในอาร์กติกอุณหภูมิใกล้ 0°C)
ดังนั้นในน้ำในฐานะสภาพแวดล้อมที่มีชีวิตในอีกด้านหนึ่งมีสภาวะอุณหภูมิที่หลากหลายอย่างมีนัยสำคัญและในทางกลับกันคุณสมบัติทางอุณหพลศาสตร์ของสภาพแวดล้อมทางน้ำ (ความจุความร้อนจำเพาะสูง การนำความร้อนสูง การขยายตัวระหว่างการแช่แข็ง ) สร้าง เงื่อนไขที่ดีสำหรับสิ่งมีชีวิต.
โหมดแสงความเข้มของแสงในน้ำจะลดลงอย่างมากเนื่องจากการสะท้อนของพื้นผิวและการดูดซับของน้ำเอง สิ่งนี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาของพืชสังเคราะห์แสง ยิ่งน้ำมีความโปร่งใสน้อย แสงก็จะถูกดูดซับมากขึ้น ความโปร่งใสของน้ำถูกจำกัดด้วยแร่ธาตุแขวนลอยและแพลงก์ตอน ลดลงเมื่อมีการพัฒนาอย่างรวดเร็วของสิ่งมีชีวิตขนาดเล็กในฤดูร้อนและในเขตอบอุ่นและ ละติจูดเหนือ– เช่นเดียวกับในฤดูหนาว หลังจากที่สร้างน้ำแข็งปกคลุมและมีหิมะปกคลุมด้านบนแล้ว
ในมหาสมุทรที่น้ำมีความโปร่งใสมาก รังสีแสง 1% ทะลุผ่านได้ลึกถึง 140 ม. และในทะเลสาบเล็ก ๆ ที่ระดับความลึก 2 ม. เพียงหนึ่งในสิบของเปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ทะลุผ่านได้ รังสี ส่วนต่างๆสเปกตรัมถูกดูดซับในน้ำต่างกัน รังสีสีแดงจะถูกดูดซับก่อน เมื่อความลึกเริ่มเข้มขึ้น และสีของน้ำเริ่มเป็นสีเขียว ต่อมาเป็นสีน้ำเงิน คราม และสุดท้ายเป็นสีน้ำเงินม่วง กลายเป็นความมืดมิดโดยสิ้นเชิง ไฮโดรไบโอออนต์ยังเปลี่ยนสีตามไปด้วย โดยปรับไม่เพียงแต่กับองค์ประกอบของแสงเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงการปรับสีด้วย ในบริเวณที่มีแสงสว่าง ในน้ำตื้น สาหร่ายสีเขียว (Chlorophyta) จะมีอิทธิพลเหนือกว่า โดยคลอโรฟิลล์จะดูดซับรังสีสีแดง โดยที่ความลึกจะถูกแทนที่ด้วยสีน้ำตาล (Phaephyta) และสีแดง (Rhodophyta)
แสงทะลุผ่านได้เพียงความลึกที่ค่อนข้างตื้นเท่านั้น สิ่งมีชีวิตของพืช(phytobenthos) สามารถมีอยู่ได้เฉพาะในขอบฟ้าด้านบนของเสาน้ำเท่านั้น ที่ระดับความลึกมากไม่มีพืช และสัตว์ใต้ท้องทะเลลึกก็อาศัยอยู่ในความมืดสนิท โดยปรับตัวให้เข้ากับวิถีชีวิตเช่นนี้ได้อย่างมีเอกลักษณ์
เวลากลางวันจะสั้นกว่าบนบกมาก (โดยเฉพาะในชั้นลึก) ปริมาณแสงในอ่างเก็บน้ำชั้นบนจะแตกต่างกันไปตามละติจูดของพื้นที่และช่วงเวลาของปี ดังนั้น คืนขั้วโลกที่ยาวนานจึงจำกัดเวลาที่เหมาะสำหรับการสังเคราะห์แสงในอาร์กติกและแอนตาร์กติกอย่างมาก และการปกคลุมของน้ำแข็งทำให้แสงเข้าถึงแหล่งน้ำที่แข็งตัวในฤดูหนาวได้ยาก
โหมดแก๊ส - ก๊าซหลักในน้ำคือออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ที่เหลือมีความสำคัญรอง (ไฮโดรเจนซัลไฟด์ มีเทน)
ปริมาณออกซิเจนที่จำกัดเป็นหนึ่งในปัญหาหลักในชีวิตของชาวน้ำ ปริมาณออกซิเจนทั้งหมดในชั้นบนของน้ำ (เรียกว่าอะไร) คือ 6-8 มล./ลิตรหรือใน ลดลง 21 เท่ามากกว่าในบรรยากาศ (จำตัวเลข!)
ปริมาณออกซิเจนแปรผกผันกับอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิและความเค็มของน้ำเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของออกซิเจนในน้ำจะลดลง ในชั้นที่มีสัตว์และแบคทีเรียอาศัยอยู่เป็นจำนวนมาก ภาวะขาดออกซิเจนอาจเกิดขึ้นเนื่องจากการใช้ออกซิเจนที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นในมหาสมุทรโลกความลึกที่เต็มไปด้วยชีวิตตั้งแต่ 50 ถึง 1,000 เมตรจึงมีลักษณะการเติมอากาศที่ลดลงอย่างมาก ต่ำกว่าน้ำผิวดินที่มีแพลงก์ตอนพืชอาศัยอยู่ถึง 7-10 เท่า ใกล้กับก้นอ่างเก็บน้ำ สภาวะอาจใกล้เคียงกับแบบไร้ออกซิเจน
ในแหล่งน้ำบางครั้งอาจมีอยู่ ค้าง– ประชากรเสียชีวิตจำนวนมากเนื่องจากขาดออกซิเจน สาเหตุมาจากสภาวะนิ่งในอ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก น้ำแข็งปกคลุมพื้นผิวอ่างเก็บน้ำในฤดูหนาว ก่อให้เกิดมลพิษในอ่างเก็บน้ำ ส่งผลให้อุณหภูมิของน้ำเพิ่มขึ้น เมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนต่ำกว่า 0.3-3.5 มล./ลิตร อายุการใช้งานของแอโรบิกในน้ำเป็นไปไม่ได้
คาร์บอนไดออกไซด์- วิถีทางของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่เข้าสู่น้ำ:
· การละลายของคาร์บอนที่มีอยู่ในอากาศ
· การหายใจของสิ่งมีชีวิตในน้ำ
· การสลายตัวของสารอินทรีย์ตกค้าง
· ปล่อยออกมาจากคาร์บอเนต
แนวคิดหลัก: สิ่งแวดล้อม - สภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิต - สภาพแวดล้อมทางน้ำ - สภาพแวดล้อมทางพื้นดิน-อากาศ - สภาพแวดล้อมในดิน - สิ่งมีชีวิตในฐานะสภาพแวดล้อมที่มีชีวิต
ในบทเรียนที่แล้วเรามักพูดถึง "ที่อยู่อาศัย" "สภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิต" และไม่ได้ให้แนวคิดนี้ไว้ คำจำกัดความที่แม่นยำ- โดยสัญชาตญาณ เราเข้าใจทุกสิ่งที่ล้อมรอบสิ่งมีชีวิตและมีอิทธิพลต่อสิ่งมีชีวิตนั้นด้วย "สิ่งแวดล้อม" ไม่ทางใดก็ทางหนึ่ง อิทธิพลของสภาพแวดล้อมที่มีต่อร่างกายคือปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่เราศึกษาในบทเรียนก่อนหน้า กล่าวอีกนัยหนึ่งสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิตนั้นมีลักษณะเฉพาะด้วยปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมบางประการ
คำจำกัดความที่ยอมรับโดยทั่วไปเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมคือของ Nikolai Pavlovich Naumov:
สิ่งแวดล้อม - ทุกสิ่งที่อยู่รอบตัวสิ่งมีชีวิต ส่งผลโดยตรงหรือโดยอ้อมต่อสภาพ การพัฒนา การอยู่รอด และการสืบพันธุ์
มีสภาพความเป็นอยู่ที่หลากหลายบนโลก ซึ่งมีระบบนิเวศน์ที่หลากหลายและ "ประชากร" อย่างไรก็ตามแม้จะมีความหลากหลายนี้ แต่ก็มีสี่ประการในเชิงคุณภาพ สภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันชีวิตที่มีปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมชุดหนึ่ง ดังนั้นจึงต้องมีชุดการปรับตัวเฉพาะ เหล่านี้คือสภาพแวดล้อมในการดำรงชีวิต:
พื้นดิน-น้ำ (ที่ดิน);
สิ่งมีชีวิตอื่น ๆ
มาทำความรู้จักกับคุณลักษณะของแต่ละสภาพแวดล้อมเหล่านี้กันดีกว่า
สภาพแวดล้อมของสิ่งมีชีวิตในน้ำ
ตามที่ผู้เขียนส่วนใหญ่ศึกษาต้นกำเนิดของสิ่งมีชีวิตบนโลก สภาพแวดล้อมหลักเชิงวิวัฒนาการสำหรับชีวิตคือสภาพแวดล้อมทางน้ำ เราพบการยืนยันทางอ้อมเกี่ยวกับตำแหน่งนี้ค่อนข้างมาก ประการแรกสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ไม่สามารถมีชีวิตที่กระฉับกระเฉงได้หากไม่มีน้ำเข้าสู่ร่างกายหรือตามนั้น อย่างน้อยโดยไม่รักษาปริมาณของเหลวภายในร่างกายไว้ สภาพแวดล้อมภายในของสิ่งมีชีวิตซึ่งกระบวนการทางสรีรวิทยาหลักเกิดขึ้นนั้นเห็นได้ชัดว่ายังคงรักษาลักษณะของสภาพแวดล้อมที่วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตแรกเกิดขึ้นอย่างชัดเจน ดังนั้นปริมาณเกลือในเลือดมนุษย์ (คงไว้ที่ระดับค่อนข้างคงที่) จึงใกล้เคียงกับปริมาณเกลือในน้ำทะเล คุณสมบัติของสภาพแวดล้อมทางน้ำในมหาสมุทรเป็นตัวกำหนดวิวัฒนาการทางเคมีและทางกายภาพของสิ่งมีชีวิตทุกรูปแบบเป็นส่วนใหญ่
บางทีลักษณะเด่นที่สำคัญของสภาพแวดล้อมทางน้ำก็คือการอนุรักษ์แบบสัมพัทธ์ ตัวอย่างเช่น แอมพลิจูดของความผันผวนของอุณหภูมิตามฤดูกาลหรือรายวันในสภาพแวดล้อมทางน้ำนั้นน้อยกว่าในสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศมาก ภูมิประเทศด้านล่าง เงื่อนไขที่แตกต่างกันที่ความลึกต่างกัน การมีอยู่ของแนวปะการัง ฯลฯ สร้างสภาวะต่างๆ ในสภาพแวดล้อมทางน้ำ
ลักษณะของสภาพแวดล้อมทางน้ำเกิดจากคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของน้ำ ใช่ใหญ่ ความสำคัญทางนิเวศวิทยามีความหนาแน่นและความหนืดสูงของน้ำ ความถ่วงจำเพาะน้ำเปรียบได้กับร่างกายของสิ่งมีชีวิต ความหนาแน่นของน้ำสูงกว่าความหนาแน่นของอากาศประมาณ 1,000 เท่า ดังนั้นสิ่งมีชีวิตในน้ำ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งมีชีวิตที่เคลื่อนไหวอย่างแข็งขัน) จึงต้องเผชิญกับความต้านทานทางอุทกพลศาสตร์ขนาดใหญ่ ด้วยเหตุนี้วิวัฒนาการของสัตว์น้ำหลายกลุ่มจึงไปในทิศทางของรูปร่างและรูปแบบการเคลื่อนไหวที่ลดการลากซึ่งส่งผลให้ต้นทุนพลังงานในการว่ายน้ำลดลง ดังนั้นรูปร่างที่เพรียวบางจึงพบได้ในตัวแทนของสิ่งมีชีวิตกลุ่มต่าง ๆ ที่อาศัยอยู่ในน้ำ - โลมา (สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม) ปลากระดูกและกระดูกอ่อน
ความหนาแน่นของน้ำที่สูงยังเป็นสาเหตุที่การสั่นสะเทือนทางกลแพร่กระจายได้ดีในสภาพแวดล้อมทางน้ำ มันมี สำคัญในการวิวัฒนาการของประสาทสัมผัส การวางแนวในอวกาศ และการสื่อสารระหว่างกัน ชาวน้ำ- มากกว่าในอากาศถึงสี่เท่า ความเร็วของเสียงในสภาพแวดล้อมทางน้ำจะกำหนดความถี่ที่สูงกว่าของสัญญาณสะท้อนตำแหน่ง
เนื่องจากสภาพแวดล้อมทางน้ำมีความหนาแน่นสูงผู้อยู่อาศัยจึงขาดการเชื่อมต่อที่จำเป็นกับพื้นผิวซึ่งเป็นลักษณะของรูปแบบภาคพื้นดินและสัมพันธ์กับแรงโน้มถ่วง จึงมี ทั้งกลุ่มสิ่งมีชีวิตในน้ำ (ทั้งพืชและสัตว์) ที่มีอยู่โดยไม่จำเป็นต้องเชื่อมต่อกับด้านล่างหรือสารตั้งต้นอื่น ๆ "ลอย" ในคอลัมน์น้ำ
การนำไฟฟ้าเปิดโอกาสให้เกิดวิวัฒนาการของอวัยวะรับสัมผัสทางไฟฟ้า การป้องกันและการโจมตี
สภาพแวดล้อมทางบกและอากาศของชีวิต
สภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศมีลักษณะเฉพาะด้วยสภาพความเป็นอยู่ที่หลากหลาย ช่องทางนิเวศน์ และสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ ควรสังเกตว่าสิ่งมีชีวิตมีบทบาทสำคัญในการกำหนดสภาพของสภาพแวดล้อมทางบกและทางอากาศ และเหนือสิ่งอื่นใดคือองค์ประกอบก๊าซในบรรยากาศ ออกซิเจนเกือบทั้งหมด ชั้นบรรยากาศของโลกมีต้นกำเนิดทางชีวภาพ
คุณสมบัติหลักของสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศคือการเปลี่ยนแปลงปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมในแอมพลิจูดขนาดใหญ่ ความหลากหลายของสภาพแวดล้อม การกระทำของแรงโน้มถ่วง และความหนาแน่นของอากาศต่ำ ความซับซ้อนของปัจจัยทางกายภาพทางภูมิศาสตร์และภูมิอากาศของบางอย่าง พื้นที่ธรรมชาตินำไปสู่การก่อตัวของวิวัฒนาการของการปรับตัวทางสัณฐานวิทยาของสิ่งมีชีวิตให้เข้ากับชีวิตในสภาวะเหล่านี้ความหลากหลายของรูปแบบชีวิต
อากาศในบรรยากาศมีลักษณะเป็นความชื้นต่ำและแปรผัน สถานการณ์นี้จำกัด (จำกัด) ความเป็นไปได้อย่างมากในการควบคุมสภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศ และยังกำกับวิวัฒนาการของการเผาผลาญเกลือของน้ำและโครงสร้างของอวัยวะระบบทางเดินหายใจ
ดินเป็นสภาพแวดล้อมที่มีชีวิต
ดินเป็นผลจากการทำงานของสิ่งมีชีวิต สิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศนำไปสู่การเกิดขึ้นของดินเป็น สภาพแวดล้อมที่เป็นเอกลักษณ์ที่อยู่อาศัย. ดินเป็น ระบบที่ซับซ้อนรวมถึงเฟสของแข็ง (อนุภาคแร่) เฟสของเหลว(ความชื้นในดิน) และเฟสก๊าซ ความสัมพันธ์ระหว่างระยะทั้งสามนี้จะกำหนดลักษณะของดินในฐานะสภาพแวดล้อมที่มีชีวิต
ลักษณะที่สำคัญของดินคือการมีอินทรียวัตถุอยู่จำนวนหนึ่งด้วย มันเกิดขึ้นจากการตายของสิ่งมีชีวิตและเป็นส่วนหนึ่งของสิ่งขับถ่าย (สารคัดหลั่ง)
สภาพที่อยู่อาศัยของดินจะกำหนดคุณสมบัติของดินเช่นการเติมอากาศ (นั่นคือความอิ่มตัวของอากาศ) ความชื้น (การมีความชื้น) ความจุความร้อนและระบอบการปกครองความร้อน (รายวัน ตามฤดูกาล การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิประจำปี) ระบอบการระบายความร้อนเมื่อเปรียบเทียบกับสภาพแวดล้อมพื้นดิน-อากาศจะอนุรักษ์นิยมมากกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับความลึกมาก โดยทั่วไปดินมีสภาพความเป็นอยู่ค่อนข้างคงที่
ความแตกต่างในแนวดิ่งยังเป็นลักษณะเฉพาะของคุณสมบัติของดินอื่นๆ เช่น การทะลุผ่านของแสงโดยธรรมชาติจะขึ้นอยู่กับความลึก
ผู้เขียนหลายคนสังเกตตำแหน่งตรงกลางของสภาพแวดล้อมการดำรงชีวิตในดินระหว่างน้ำกับ สภาพแวดล้อมภาคพื้นดินและอากาศ- ดินสามารถเป็นแหล่งอาศัยของสิ่งมีชีวิตที่มีทั้งการหายใจทางน้ำและทางอากาศ การไล่ระดับสีในแนวตั้งการซึมผ่านของแสงในดินนั้นเด่นชัดกว่าในน้ำ จุลินทรีย์พบได้ทั่วทั้งความหนาของดิน และพืช (โดยหลักคือระบบราก) มีความเกี่ยวข้องกับขอบเขตภายนอก
สำหรับ สิ่งมีชีวิตในดินโดดเด่นด้วยอวัยวะเฉพาะและประเภทของการเคลื่อนไหว (การขุดแขนขาในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม; ความสามารถในการเปลี่ยนความหนาของร่างกาย; การมีแคปซูลหัวแบบพิเศษในบางชนิด); รูปร่าง (กลม, ภูเขาไฟ, รูปหนอน); ฝาครอบทนทานและยืดหยุ่น ลดการมองเห็นและการหายไปของเม็ดสี ท่ามกลาง ชาวดิน saprophagy ได้รับการพัฒนาอย่างกว้างขวาง - การกินศพของสัตว์อื่น ๆ ซากที่เน่าเปื่อย ฯลฯ
สิ่งมีชีวิตเป็นที่อยู่อาศัย
อภิธานศัพท์
ช่องนิเวศวิทยา
ตำแหน่งของชนิดพันธุ์ในธรรมชาติ รวมถึงไม่เพียงแต่ตำแหน่งของชนิดพันธุ์ในอวกาศเท่านั้น แต่ยังรวมถึงบทบาทเชิงหน้าที่ของมันในชุมชนธรรมชาติ ตำแหน่งที่สัมพันธ์กับสภาวะการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต สถานที่ของแต่ละระยะ วงจรชีวิตตัวแทนของสายพันธุ์ในเวลา (ตัวอย่างเช่นพันธุ์พืชต้นฤดูใบไม้ผลิครอบครองช่องทางนิเวศวิทยาที่เป็นอิสระอย่างสมบูรณ์)
วิวัฒนาการ
กลับไม่ได้ การพัฒนาทางประวัติศาสตร์ธรรมชาติที่มีชีวิต ควบคู่ไปกับการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางพันธุกรรมของประชากร การก่อตัวและการสูญพันธุ์ของสายพันธุ์ การเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศและชีวมณฑลโดยรวม
สภาพแวดล้อมภายในของสิ่งมีชีวิต
แตกต่าง ความคงตัวสัมพัทธ์องค์ประกอบและคุณสมบัติของสภาพแวดล้อมที่ช่วยให้มั่นใจถึงการไหลเวียนของกระบวนการชีวิตในร่างกาย สำหรับผู้ชาย สภาพแวดล้อมภายในร่างกายเป็นระบบของเลือด น้ำเหลือง และของเหลวในเนื้อเยื่อ
สิ่งแวดล้อม ที่ตั้ง
การกำหนดตำแหน่งในอวกาศของวัตถุโดยสัญญาณที่ปล่อยออกมาหรือสะท้อนกลับ (ในกรณีของ echolocation - การรับรู้ สัญญาณเสียง- หนูตะเภา โลมา และค้างคาว มีความสามารถในการระบุตำแหน่งด้วยเสียงสะท้อน เรดาร์และตำแหน่งไฟฟ้า - การรับรู้สัญญาณวิทยุที่สะท้อนและสัญญาณสนามไฟฟ้า ปลาบางชนิดมีความสามารถในตำแหน่งประเภทนี้ - Nile longsnout, gimarch
- การส่งรายงานทางอิเล็กทรอนิกส์ไปยังสำนักงานสรรพากรผ่านทางอินเทอร์เน็ต
- การยกเว้นนิติบุคคลจาก Unified State Register สำหรับข้อมูลที่เป็นเท็จ: เหตุ, การอุทธรณ์คำตัดสินของ Federal Tax Service เกี่ยวกับการยกเว้นที่จะเกิดขึ้น
- โรงแรมคืออะไร โดยการติดต่อหน่วยงานที่ได้รับอนุญาต คุณสามารถค้นหาได้
- แอปพลิเคชันสำหรับการถอนการลงทะเบียนของพื้นที่ถอนการลงทะเบียน UTII IP UTII