Водне середовище перебування

Згадаєте! Що таке анабіоз? Чим обумовлена висока теплоємність води?

Водне середовище перебування по своїх умовах значно відрізняється від повітряної-наземно-повітряної. Вода характеризується високої

щільністю, меншим змістом кисню, значними перепадами тиску. Крім цього, водойми різних типів відрізняються концентрацією солей, швидкістю плину й ін. фактора-ми. Тому мешканці водойм - гідробіонти (від греч. хидор - вода й бионтос - живучий) - виробили пристосування як до перебування у водному середовищі взагалі, так і до перебування у водоймі певного типу або в певній зоні Світового океану. Світовий океан утворений властиво океаном і його периферичними частинами - морями. Середня його глибина становить 3 760 м, а максимальна - 11 024 м.

Екологічні групи гідробіонтів. Мешканці Світового океану пристосовані до існування в тієї або іншій його зоні. Наприклад, організми, що живуть у товщі води, входять до складу екологічних груп планктонів і нектону {мал. 89). Планктонні (від греч. планктос - блукаючий) організми (деякі бактерії, цианобактерии, водорості, радіолярії, медузи, дрібні ракоподібні, личинки риб) не здатні протистояти плинам. Їхнього пристосування до перебування в товщі води пов'язані із забезпеченням плавучості: збільшенням питомої поверхні тіла (різноманітні вирости), зменшенням його щільності (полегшення кістякових елементів, наявність газових вакуолею, жирових включень і ін.), що сприяє поширенню цих організмів.

Нектонные (від греч. нектос - плаваючий) організми (більшість риб, головоногих молюсків, китоподібні) здатні активно пересуватися в товщі води, незалежно від напрямку плинів. Вони мають обтічну форму тіла й добре розвинені органи руху.

До складу бентосу (від греч. бентос - глибина) входять організми, що живуть на поверхні або в товщі дна водойм (фора-миниферы, коралові поліпи, круглі й малощетинковые хробаки, деякі молюски й ракоподібні, иглокожие, головохор-довые, придонні риби, деякі водорості, бактерії). Ці організми мають пристосування для пересування або прикріплення до дна, зарывания в його товщу.

До перифитону (від греч. пери - навколо й фитон - рослина) ставляться організми (деякі губки, водорості, усоногие ракоподібні), що поселяються на різних субстратах, розташованих у товщі води (днища кораблів, гідротехнічні спорудження й ін.). Такі організми мають різні пристосування для прикріпленого способу життя. Їхнє поширення забезпечують певні фази життєвого циклу (личинки, суперечки й т.д.).

Нейстон (від греч. нейстос — плаваючий) - своєрідна група організмів, що живуть як би на границі повітряного й водного середовища. При цьому одні з них більше пов'язані з повітряним середовищем: вони пересуваються по поверхневій плівці води, використовуючи сили її поверхневого натягу, чому сприяє несмачиваемость їхнього тіла (напр., клопы-водомерки). Інші ж більше пов'язані з водним середовищем, їхнє тіло впирається у водну плівку знизу або підвішується до неї (деякі бактерії, найпростіші, ракоподібні, комахи і їхні личинки, молюски, личинки й молодь риб).

Основні властивості водного середовища. Різні зони Світового океану відрізняються по характері дії екологічних факторів, серед яких провідна роль належить температурі, освітленості, тиску, газовому складу, солоності води й ін. факторам.

Температурний режим водойм. Висока питома теплоємність води спричиняється значно менші коливання температури в поверхневих шарах води на відміну від повітря {мал. 90). Так, протягом року коливання температури в поверхневих шарах Світового океану не перевищують 10-15°С. На більших глибинах температура взагалі постійна - від -1,5 до -2°С. Однак водойми різних типів значно відрізняються по своєму температурному режимі.

Освещенность водойм швидко зменшується зі збільшенням глибини. Як правило, на глибинах понад 150-250 м фотосин-тезирующие організми існувати не можуть. На максимальній глибині (268 м) минулого виявлені червоні водорості (ко-раллиновые), здатні сприймати розсіяне світло. На глу-

бину проникнення світла впливають сезон року, прозорість води й ін. фактори.

На глибину понад 1 500 м світло не проникає взагалі. Деякі глибоководні організми (кишечнополостные, ракоподібні, молюски, риби) здатні виробляти світло самі за рахунок окислювання певних ліпідів. Це явище одержало назву біолюмінесценції (від греч. биос - життя й лат. люмен — світло). Світлові сигнали дозволяють глибоководним організмам збиратися в зграї, відшукувати особин протилежної підлоги при розмноженні й т.д.

Оскільки вода поглинає промені світла, те навіть організми з добре розвиненими органами зору (головоногие молюски, риби, китоподібні) бачать тільки на незначній відстані. Тому для спілкування, орієнтації в просторі, пошуку їжі, крім світла вони використають звукові, електричні, хімічні способи передачі й одержання інформації.

Сольовий склад. Водойми різних типів відрізняються по сольовому складі води. В океанічній воді солоність відносно постійна - 34-35 %про (символ %про позначають промилле - десяту частину відсотка; 1 %про відповідає змісту 1 м солей на 1 л води).

Оскільки солоність води впливає на її надходження в організм, те цей екологічний фактор робить істотне в чи-

яние на поширення гідробіонтів. У той час як мешканці прісних водойм змушені виводити надлишок води з організму (одноклітинні - за допомогою скорочувальних вакуолею, багатоклітинні тварини - органів виділення), мешканці солоних - перешкоджати виходу води назовні (напр., завдяки непроникним для води покривам). Тільки деякі види можуть жити в широкому діапазоні солоності води (напр., рач-ки-артемии).

Газовий склад. Кисень, що втримується у воді, має подвійне походження: він надходить шляхом дифузії з атмосферного повітря й виділяється фотосинтезуючими організмами, що живуть, як ви пам'ятаєте, у верхніх шарах води. Тому зі збільшенням глибини водойм концентрація кисню у воді зменшується, а в придонних шарах деяких морів (напр., Чорного моря) вона взагалі незначна. Таким чином, глибоководним організмам доводиться пристосовуватися до перебування в умовах дефіциту кисню.

Тиск води пов'язане з її щільністю. Щільність води -один із провідних факторів водного середовища перебування організмів. При зануренні на кожні 10 м тиск зростає приблизно на 1 атмосферу, а на більших глибинах воно може перевищувати тисячу атмосфер. Тому гідробіонти пристосовуються до перебування на певних глибинах і тільки деякі види (деякі хробаки, иглокожие) здатні існувати від доли-але-відливної зони до глибини в кілька тисяч метрів.

На життя гідробіонтів впливає й в'язкість води. Так, більша в'язкість солоної води, у порівнянні із прісної, полегшує ширяння організмів у її товщі.

Переміщення водних мас обумовлені положенням Землі щодо Сонця й Місяця відносно Землі (припливи й відливи), земним притяганням (плин рік), впливом вітру й ін. факторами. Рух води забезпечує міграції гідробіонтів і переміщення кормової бази. Організми, що живуть у при-ливно-отливной зоні, мають особливі пристосування. Під час відливу вони ховаються в піску, раковинах, будиночках (кільчасті хробаки, молюски, усоногие раки) або мігрують у відкрите море (медузи). Свої пристосування мають і організми, що живуть у прісних водоймах зі швидким плином (водорості, райдужна форель, личинки комах).

Адаптації гідробіонтів до пересихання водойм. Організми, що населяють тимчасові або періодично пересыхающие водойми, певним чином пристосовані до переживання тривалих періодів відсутності води. Як правило, такі організми мають короткі періоди розвитку, за які вони здатні значно збільшувати свою чисельність. Посушливий період вони переживають у неактивному стані (фази яйця, цист, суперечка й т.д.). Наприклад, яйця рачків-щитнів у висохлому

стані можуть перебувати до 8 років, не втрачаючи при цьому життєздатність. Яйця, цисти, суперечки забезпечують і поширення організмів (вітром, водою, тваринами й ін.).

На час посушливого періоду деякі організми можуть зариватися в дно (напр., ресничные й малощетинковые хробаки, водні комахи і їхні личинки, деякі риби), іноді покриватися захисною оболонкою. Наприклад, двоякодышащая риба -африканський чешуйчатник - здатна зариватися в іл на глибину до 1 м. Навколо себе вона утворить захисну капсулу із часток мулу, склеєних виділеннями слизових залоз. У такому стані риба може перебувати до 9 місяців (в умовах експерименту - до 4 років) і виходить із нього тільки після того, як водойма заповнюється водою. Подібним чином посуху переживають в'юни - риби наших прісних водойм.

Тривалість переживання гідробіонтами посушливого періоду залежить від їхньої здатності втримувати воду у своєму тілі. Втрати води зменшуються за рахунок ущільнення покривів, утворення додаткових захисних оболонок і ін. пристосувань. Коли гідробіонти нездатні зберегти необхідну кількість води в організмі, вони часто переходять у стан анабіозу.

ВИСНОВКИ

Гідробіонти пристосувалися до перебування в певних зонах водойм різних типів. Розрізняють такі екологічні групи гідробіонтів, як планктони, нектон, бентос, вона-стогін, перифитон. Серед екологічних факторів, що визначають властивості водного середовища, що веде роль належить температурному режиму, освітленості, сольовому й газовому складу води, її щільності й тиску.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ:

1. Які основні екологічні групи мешканців водойм ви знаєте? 2. Які адаптації існують у гідробіонтів для перебування в тій або іншій зоні Світового океану? 3. Які з екологічних факторів впливають на гідробіонтів? 4. Як гідробіонти пристосовуються до перебування в тимчасові або періодично пересыхающих водоймах?

Подумайте! Чому із всіх груп водоростей на найбільшу глибину можуть проникати червоні водорості?

Дата добавления: 2014-12-07