Головна
ГоловнаЕкологіяЗагальна екологія → 
« Попередня Наступна »
А.В. Гапоненко. Загальна екологія. Лекції для студентів I курсу, 2006 - перейти до змісту підручника

ВОДНА середу ЖИТТЯ. Адаптації організму до водного середовища

Загальна характеристика.

Водної середовищем називають таке середовище, в якій вода відіграє важливу роль, як зовнішня середу.

Вода займає приблизно 71% поверхню земної кулі. Понад 98% - солона вода,

1.2% - льоди полярних областей.

~ 0,45% річки, озера, болота, джерела, підземна прісна вода і т.д.

В океану розрізняють 2 екологічні області: *

пелагіаль - товщу води; *

бенталь - дно, яка в свою чергу в Залежно від глибини ділиться на:

- субліторальній зону - зона шельфу або материкової мілини, область плавного зниження суші до 200 - 500 м.;

- батіальних зону - область крутого схилу до глибини 3 км.;

- абісальну зону - океанічне ложе з середньою глибиною - 3-6 км;

- ультраабіссаль - океанічні западини, 6 - 10 км;

- талассобатіаль - схили океанічних гір, вулканів,

Кромка берега, що заливається в період припливів називається літораллю. Частина берега вище рівня припливу, зволожувати бризками прибою і штормами називається супраліторалью.

Пелагіаль поділяється на:

- епіпелагіаль - область води до глибини до 200м.;

- Мезопелагіаль - область води від глибини 200м до глибини до 1 км.;

- батіпелагіаль - область води глибиною від 1 до 2-3 км.;

- абіссопелагіаль - область води від 3 до 6 км ;

- ультраабіссаль - глибоководні западини.

У воді живуть приблизно 150 000 видів тварин - близько 7% від відомих нині і 10000 видів рослин - 8%. Найбільша різноманітність видів в тропічних, субтропічних морях на глибині не перевищує 200 - 500 м.

Характерними рисами водного середовища проживання є наступні. *

Рухливість води: припливи і відливи, морські течії, рух хвиль і ін; *

Щільність середовища і її в'язкість. Щільність води в 800 разів більше щільності повітряного середовища. Прісна вода володіє максимальною щільністю при 4оС. У середньому в водної товщі на кожні 10м глибини тиск зростає на 1 атмосферу. Щільність води забезпечує можливість живим організмам спиратися на неї, що особливо важливо для бесскелетних форм. Опорность води служить умовою ширяння у воді; *

Наявність поверхневого натягу в результаті якого утворюється тонка плівка - результат притягання молекул рідини. Цим користуються для пересування водні безхребетні (водоміри, вертячкі), що ковзають по водній поверхні лише прогинаючи воду, утворюючи увігнутий меніск; *

Температурний чинник - відрізняється меншим припливом тепла, відносно постійний, мешканці води - стенотерми, дуже небезпечно теплове забруднення. Частина теплової енергії, що надходить на поверхню води, відбивається, частина йде на випаровування. В озерах і ставках в залежності від температури виділяють три шари води:

- верхній - епілімніон, температура якого зазнає різких сезонні і добові коливання;

- середній, металімніон, шар температурного стрибка, де відзначається різкий перепад температур;

глибоководний (придонний) - гіполімніон, де температура протягом всього року змінюється незначно.

Влітку найбільш теплі шари розташовуються у поверхні, холодні - на глибині - пряма стратифікація. Взимку навпаки - зворотна стратифікація. Період щодо постійного температурного стану водного середовища взимку і влітку носить назву стагнація (літня і зимова).

Термічна стратифікація характерна і для морського середовища, де також виділяють 3 шари:

- поверхневий, до глибини 400 метрів (морська термосфера);

- проміжний (постійний термоклин), до глибини 1500 м.

- глибоководний, з температурою 1-3оС.

Виняток становлять термальні джерела з температурою до 100 оС.

Термодинамічні особливості середовища, такі як висока питома теплоємність, велика теплопровідність і розширення при замерзанні (при цьому лід утворюється тільки зверху, а основна маса води не промерзає) створюють сприятливі умови для живих організмів. *

Кислотність середовища важливий фактор, нерідко простежується на розподілі організмів. У прісних водоймах кислотність нерідко відчуває значні коливання протягом доби. Морська вода більш лужна і її коливання менш значимі. З глибиною РН зменшується. Водойми з РН 3,7 - 4, 7 - кислі, 6,95 - 7,3 - нейтральні, більше 7,8 - лужні.

Більшість прісноводних риб витримують РН від 5 до 9. *

Світловий режим і прозорість води залежать від загальної кількості сонячного світла, що падає на водну поверхню. Частина його відбивається, частина поглинається товщею води. З глибиною змінюється спектральний склад води, оскільки хвилі різної довжини по різному поглинаються водою. Першими зникають червоні промені, потім зелені, сині. Рослини пріспосоабліваются до цього виробляючи спеціальні пігменти: фікофеінф, фукоксантин, фикоеритрини та ін, тобто відбувається хроматична ааптація. Для водних рослин і частково занурених характерна гетерофилии, т.

тобто розходження будови надводних і підводних органів в однієї рослини.

Наприклад, стрілолист, жовтець водний різнолистний, латаття, кубушки, поручайник.

Поглинання світла у воді тим сильніше, чим менше її прозорість. Прозорість води в свою чергу обумовлена наявністю в ній частинок мінеральних речовин (глина, мул). Зменшується прозорість води при бурхливому розростанні водної рослинності в літній період або при масовому розмноженні дрібних організмів, що знаходяться в поверхневих шарах у зваженому стані.

Самі прозорі води в Саргасовому море - 66, 5 м, а прозорість Сирдар'ї та Амудар'ї - кілька см. *

Сольовий режим формується під впливом природно-історичних і геологічних умов, а також при антропогенному впливі. Визначається вмістом солей у воді, виражається в г / л або в проміле О / ГО. За загальної мінералізації води поділяються на:

- прісні - до 1 г / л;

- солонуваті - 1 - 25 г / л;

- морський солоності - 26 - 50 г / л;

- розсоли - більше 50 г / л.

Найбільш важливими з розчинених речовин є карбонати, сульфати, хлориди. Серед катіонів - кальцій, магній, натрій, калій. Залежно від змісту іонів кальцію в прісній воді, води поділяють на м'які (менше 9мг на 1 літр) і жорсткі (більше 25 мг. На літр).

Солоність є обмежуючим фактором. *

Газовий режим визначається в першу чергу концентраціями кисню і вуглекислого газу. Крім них у воді є сірководень, метан та ін

Кисень надходить у воду з повітря і виділяється рослинами в процесі фотосинтезу. Вміст кисню обернено пропорційно температурі: при підвищенні температури вміст кисню у воді зменшується. Найбільш багаті киснем холодні, рухливі води водоспадів, гірських річок. Вміст кисню у воді - лімітуючий фактор.

Наприклад, замори риб взимку.

Серед тварин зустрічаються як евріоксібіонти, так і стенооксібіонти. Багато видів живих організмів здатні при нестачі кисню впадати у неактивний стан аноксібіоз.

Дихання гідробіонтів здійснюється як через всю поверхню тіла, так і через спеціалізовані органи: зябра, легені, трахеї. У деяких зустрічаються комбіновані органи дихання, наприклад у Двоякодихаючих риб. Повторноводних жовтня зберігають зазвичай атмосферне тип дихання, як енергетично більш вигідний, і тому мають потребу в контактах з повітряним середовищем.

Вуглекислий газ надходить у воду в результаті розчинення з повітря, в результаті дихання гідробіонтів, розкладання органічних залишків, вивільнення з карбонатів. Він краще розчиняється у воді, ніж кисень. Вміст вуглекислого газу у воді в 700 разів більше, ніж у повітрі .. Морська вода - головний резервуар вуглекислого газу на планеті.

Вуглекислий газ бере участь у формуванні вапняних скелетних утворень безхребетних тварин, забезпечує фотосинтез водних рослин. *

Відносна постійність факторів, і як наслідок велика кількість стенобіонтних видів;

Екологічні групи гідробіонтів.

У водному середовищі існування виділяють 3 екологічних групи організмів: *

Нектон - сукупність свободноплавающих тварин, що не мають зв'язку з дном водойми - риби, кальмари, китоподібні. Представлений великими тваринами, які здатні перетинати великі відстані і долати опір води. Мають обтічну форму тіла і добре розвинені органи руху. Швидкість пересування кальмарів - 50 км / год, вітрильники - 100-150 км / год, меч-риба - 130 кмч. *

Планктон - сукупність пелагічних організмів, які не володіють здатністю до активного пересування. Як правило це дрібні тварини, які переносяться течіями. Планктон поділяється на зоопланктон, фітопланктон, водні бактерії. *

Нейстон - організми, що населяють поверхневу плівку води на кордоні з повітряним середовищем. Як правило, це організми в личинкової стадії розвитку. Дорослішаючи вони залишають поверхневий шар, службовець притулком і переміщуються жити в інші верстви. До гіпонейстон відносять великих безхребетних, личинки і мальки риб. *

Плейстон - організми, частина яких розташована над поверхнею, а частина у воді. Наприклад, ряска. *

Бентос - сукупність організмів, що мешкають на дні водойми, в грунті: фітобентос, зообентос.

Особливою групою водних організмів є глибоководні тварини. Вони як правило незрячих або мають телескопічні очі, посилено розвинені відчутні рецептори, пофарбовані в червоний колір або безбарвні, не мають плавального міхура, як правило мають химерну форму, великі роти, світні органи, що розтягуються животи, все, що сприяє поглинанню їжі в темряві. Їх різноманітність пов'язана зі стабільністю екосистем протягом тривалого історичного часу, що дозволило зберегтися древнім видам.

Ще одна специфічна водна екосистема утворюється у чорних курців, де температура розчинів гидротерм досягає 350оС.

Там зазначено велика кількість хемо-літо-автотрофних бактерій, «зарості» тварин вестіммініфер, гігантські краби, молюски.

По рухливості все гідробіонти поділяються на: *

Малорухомі; *

Нерухомі; *

Рухливі.

За способом харчування поділяються на: *

Автотрофи; *

Гетеротрофи.

За розмірами на: *

Мікро; *

Макро; *

Мезо.

Особливості адаптації рослин до водного середовища. *

Слабкий розвиток провідної тканини, тому воду і мінеральні речовини рослина поглинає всією поверхнею тіла. *

Слабкий розвиток кореневої системи, яка служить тільки для прикріплення до субстрату. У водоростей коренів немає, є ризоїди. У деяких є кореневища, в яких запасаються поживні речовини. Так само вони служать для вегетативного розмноження. *

Слабкий розвиток механічних тканин, через високу щільність середовища, що підтримує втечу або слань. *

Наявність придатків, що збільшують плавучість. *

Наявність воздухоносной паренхіми, що збільшує плавучість і запасающей гази для дихання і фотосинтезу. *

Велика поверхня листя при малому обсязі рослини - пристосування до поліпшення газообміну при нестачі кисню. *

Разнолистная (гетерофилии) - сальвінія плаваюча, чилім. Занурені у воду - мінеральне живлення, поверхневі фотосинтез. *

Листя, занурені у воду - тонкі, хлорофіл розташований в клітинах епідермісу - пристосування до фотосинтезу при слабкому освітленні. *

Наявність слизу і товстостінних клітин ендодерми - захист від вимивання мінеральних солей. *

Інтенсивне розмноження вегетативним шляхом з за труднощі перенесення пилку і низької температури води, неблаготворно діючої на генеративні органи рослини. При розмноженні статевим шляхом квітконоси часто виносяться у повітряне середовище. *

Пилок, насіння, плоди поширюються течіями - гідрохорія. Часто вони мають порожнини, заповнені повітрям, вирости, що забезпечують плавучість.

Особливості адаптації тварин до водного середовища.

У нектону і планктону - пристосування, що збільшують плавучість, у бентоса - пристосування до донного способу життя.

Анатомо-морфологічні: *

У дрібних форм, що живуть в товщі води - редукція скелета, утворення порожнин в скелетних утвореннях, раковинах (радіолярії, різоподи). *

Наявність великої кількості води в тканинах - медузи. *

Скупчення крапельок жиру в тілі (ночесветки, радіолярії), великі скупчення жиру - ракоподібні, риби, китоподібні. *

Наявність плавальних міхурів, наповнених газом у риб. *

Розвиток повітроносних порожнин. *

Збільшення площі поверхні тіла у планктону. *

Розташування дихального отвори. Наприклад, у дельфінів в тім'яній частині голови, що дозволяє зробити вдих не зменшуючи руху. *

Використання поверхневого натягу води для руху - водомерки, жуки-вертячкі. *

 Активне плавання за допомогою вій (інфузорія туфелька, інфузорія-трубач), джгутиків (евглена зелена), згинання тіла (міноги, міксини, вугор), реактивним способом за рахунок енергії викидається струменя (головоногі молюски, наутилус), переміщення за допомогою ложноножек (саркодовие), спеціалізованих плавальних кінцівок (плавники риб, ласти ссавців). *

 Обтічна форма тіла у активно плаваючих. *

 Покриття тіла слизом, що зменшує тертя. *

 Деякі риби здатні до польоту (летюча риба, клінобрюшка) на відстань до 400 м. *

 Тільки у водному середовищі зустрічаються нерухомі, провідні прикріплений спосіб життя тварини: гидроиди, коралові поліпи, морські лілії, двостулкові молюски та ін У них розгалужена форма тіла, добре розвинені зябра, незначна плавучість. *

 У глибоководних специфічні риси, про які говорилося раніше. *

 Пристосування форми тіла, що маскують під предмети навколишнього середовища (риба-голка, морський коник, риба-лист, ськорпеновиє). *

 Наявність серединної лінії у риб - орган, спеціалізований для водного середовища. 

 Фізіологічні. *

 Складний механізм водно-сольового обміну. Наявність спеціальних органів для видалення надлишку води: пульсуючі вакуолі, органи виділення. *

 Видалення солей у морських організмів через зяброві пелюстки. *

 Ротовий апарат цедильного типу (кишковопорожнинні, молюски, ланцетник, голкошкірі, ракоподібні). Виконують важливу роль в очищенні водойм. *

 Здатність вловлювати звуки (до ультразвуку). Здатність до ехолокації. *

 Здатність до генерування електрики (електричний скат, електричний вугор). *

 Наявність розвинених хеморецепторів. 

 Поведінкові. *

 Вертикальні переміщення (добові, для нересту, полювання). *

 Горизонтальні переміщення (нерестові, зимувальні, нагульні). *

 Здатність до будівництва (павук-сріблянка, восьминоги, личинка ручейника). *

 Специфічну поведінку жителів пересихаючих водойм, здатних переносити тривалі періоди без води в стані гипобиоза (зниженої життєдіяльності). 1.3.4.

« Попередня Наступна »
= Перейти до змісту підручника =
 Інформація, релевантна "ВОДНА середу ЖИТТЯ. Адаптації організму до водного середовища"
  1. 3.3. Основні середовища життя
      водна та морська. Головна особливість водного середовища - її висока щільність, яка вище щільності атмосфери в 800 разів. І тиск на населяють водне середовище організми значно вище, на кожні 10 м глибини воно зростає на 1 атм. У водному середовищі організми можуть парити (водорості, найпростіші, бактерії) або активно переміщатися (риби). Значна частина організмів живе на дні.
  2. Адаптація персоналу
      адаптації, організацію випробувального терміну, адаптацію молодих фахівців, методи наставництва і консультування, розвиток людських ресурсів. Адаптація завершується вступом співробітників на посаду на постійну
  3. 5.1. Поняття і види трудової адаптації
      Середа чинять активний вплив один на одного і є адаптивно-пристосовують системами. У даній ситуації можливі 3 шляхи розвитку подій: особистість більшою мірою вплине на трудову середу, а впливу трудового середовища виявляться незначними, середа надасть більший вплив на особистість, при цьому можлива зміна поведінки особистості, порівнянне взаємний вплив особистості і середовища
  4.  Тема Середовища життя. Пристосування організмів до середовища життя
      життя. Пристосування організмів до середовища
  5. III. Відповідність пряме, але різнорідне
      життя проявляється рослинним царством взагалі. § 137. Тваринно-рослини, або зоофіти, виявляють понад те деякі спеціальні зміни, відповідні спеціальним змін у навколишньому середовищі, наприклад, дії, які слідують за дотиком до їх витягнутим щупальцям. § 138. Досі відповідність між внутрішніми і зовнішніми відносинами простирається тільки на ті зовнішні
  6. 3.6.3. ВІД громадської думки до суспільного середовища, а від неї - знову до громадської думки
      Середа. Відповідно джерело суспільних ідей потрібно було шукати в тому, що вони зазвичай іменували суспільним середовищем. Таким чином у них виходила наступна послідовність: громадська середовище визначає громадську думку, а останнє визначає суспільно значимі дії людей, а тим самим і хід історії. Здавалося б, все ясно: перед нами матеріалістичний погляд на суспільство і його
  7. Біотичних ПРОЦЕСИ В БИОСФЕРЕ.
      Середа придатна для життя в силу унікальних умов на поверхні Землі, а природна біота пристосовується до будь навколишнього її середовищі завдяки головному властивості життя - здатності до еволюції і безперервної адаптації до мінливих умов середовища. При цьому будь-які види організмів, здатні адаптуватися до навколишнього середовища і виробляти найбільшу кількість нащадків, можуть складати земну
  8. 4.3. Життєві форми та екологічні групи
      середовищах. Так, серед ссавців А.Н.Формозов виділив надземні форми, підземні (землероев), деревні, повітряні і водні, зазначивши, що між цими формами є переходи. Система життєвих форм рослин йде корінням в роботи "батька ботаніки" Теофраста (3 в. До н.е.), який розрізняв дерева, чагарники і трави. Сучасна система життєвих форм рослин розвиває уявлення
  9. ГЕОГРАФІЧНА середу
      Середа - це природа, яка оточує людське суспільство. З природою людина пов'язаний у своєму житті, в ній відбувається його виробнича діяльність. Тільки з навколишньої природи людина отримує все необхідне: повітря, воду, їжу, матеріали для одягу, будівництво житла, сировину для промисловості. У процесі впливу людини на природу географічне середовище суттєво змінюється. У зв'язку
  10. Стадії процесу трудової адаптації
      адаптації працівник проходить такі стадії: Стадія ознайомлення, на якій працівник отримує інформацію про нову ситуацію в цілому, про критерії оцінки різних дій, про норми поведінки в колективі. Стадія пристосування - на цьому етапі працівник переоріенті-руется, визнаючи головні елементи нової системи цінностей, але поки продовжує зберігати багато свої установки. Стадія асиміляції,
  11. Види трудової адаптації
      адаптація виражається в певному рівні оволодіння професійними навичками та вміннями, в форми-ровании деяких професійно необхідних якостей особистості, у розвитку стійкого позитивного ставлення працівника до своєї професії. Професійна адаптація в чому виражається в ознайомленні з професійною роботою, придбанні навичок професії-сионального майстерності, вправності,
  12. ОСНОВНА ЛІТЕРАТУРА
      Середа: Енциклопедичний словник-довідник. - М.: Прогресс, 1993. Прохоров Б.Б. Екологія людини: Учеб. для студ. вищ. навч. закладів. - М.: Видавничий центр «Академія», 2003. Ревелль П., Ревелль Ч. середу нашого проживання: у 4 кн. - М.: Світ, 1995. Росія в навколишньому світі (Аналітичний щорічник). - М.: Изд-во МНЕПУ. Вип. 1-6. 1998-2003. Енциклопедія для дітей.
  13. VI. Ступінь Життя змінюється зі ступенем відповідності
      Середа соціальна, робить все більш складною. § 34. Тут потрібно зауважити, що всі ті відмінності, які ми послідовно відзначали, коли протиставляли життєві зміни нежиттєвим (Підстави Біології, § 25), маються на увазі в цьому останньому відміну - відповідно зовнішнім співіснування і послідовності. § 35. Щоб дати найпростіше і найпереконливіший
  14. РЕЗЮМЕ
      адаптації нового співробітника організації, який має період від одного до шести місяців. Адаптація молодих спеціалістів є важливим етапом становлення та придбання виробничого досвіду і включає в себе наступні етапи: практика в період навчання у вузі (технікумі); соціальна адаптація, стажування на робочому місці, професійна адаптація, підвищення ділової кваліфікації.
  15. Глосарій
      життя і діяльності. Адаптованість особистості може бути внутрішньої, зовнішньої, змішаною. Активність соціальна - ініціативне вплив соціальних суб'єктів (суспільства, класів, груп, особистостей) на навколишнє середовище, на інших людей і себе, відтворює або змінює умови їхньої життєдіяльності і розвиваюче їх власну організаційну структуру і психіку. Дезадаптація особистості -
  16. 6.5. Акумуляція організмами забруднюючих речовин
      організмами розуміється накопичення в їх тканинах мінеральних елементів і деяких з'єднань, що знаходяться в навколишньому середовищі в низьких концентраціях. Так, наприклад, концентратором свинцю є кульбаба лікарський, який може бути використаний для біологічного очищення грунту від цього важкого металу. Концентраторами ртуті є риби, що може, при використанні їх в їжу, стати
© 2014-2021  ibib.ltd.ua