Asuu vesiympäristössä. Vesieläinten ominaisuudet, lyhyt kuvaus ja ryhmät
Vesieliöympäristö
Ympäristö on ekologisesta näkökulmasta luonnollisia elimiä ja ilmiöitä, joiden kanssa organismi on suorassa tai epäsuorassa suhteessa. Elinympäristö on osa luontoa, joka ympäröi eläviä organismeja (yksilö, väestö, yhteisö) ja jolla on tietty vaikutus niihin.
Maapallollamme elävät organismit ovat hallinneet neljä pääasiallista elinympäristöä: vesieliöitä, pohja-ilmaa, maaperää ja organismeja (eli elävien organismien muodostamat itse).
Vesieliöympäristö
Vesieliöympäristö on muinaisin. Vesi varmistaa aineenvaihdunnan kulun kehossa ja kehon normaalin toiminnan kokonaisuutena. Jotkut organismit elävät vedessä, toiset ovat sopeutuneet jatkuvaan kosteuden puutteeseen. Keskimääräinen vesipitoisuus useimpien elävien organismien soluissa on noin 70%.
Veden erityisominaisuudet elinympäristönä
Vesiympäristön tunnusomainen piirre on sen korkea tiheys, se on 800 kertaa ilman tiheys. Esimerkiksi tislatussa vedessä se on 1 g / cm3. Suolapitoisuuden lisääntyessä tiheys kasvaa ja voi nousta 1,35 g / cm3. Kaikissa vesieliöissä on korkea paine, joka kasvaa 1 ilmakehällä jokaista 10 m syvyyttä kohti. Jotkut heistä, esimerkiksi merikalat, pääjalkaiset, äyriäiset, meritähti ja muut, elävät suurissa syvyyksissä paineessa 400 ... 500 atm.
Veden tiheys tarjoaa kyvyn luottaa siihen, mikä on tärkeää vesieliöiden luustomuodoille.
Seuraavat tekijät vaikuttavat myös vesiekosysteemien biontiin:
1. liuenneen hapen pitoisuus;
2. veden lämpötila;
3. läpinäkyvyys, jolle on tunnusomaista valonvuon voimakkuuden suhteellinen muutos syvyydessä;
4. suolapitoisuus, ts. Veteen liuenneiden suolojen, pääasiassa NaCl: n, KC1: n ja MgS04: n (painosta);
5. ravintoaineiden, pääasiassa kemiallisesti sitoutuneiden typen ja fosforin yhdisteiden, saatavuus.
Vesiympäristön happitila on erityinen. Vedessä on happea 21 kertaa vähemmän kuin ilmakehässä. Veden happipitoisuus vähenee lämpötilan, suolapitoisuuden ja syvyyden noustessa, mutta kasvaa virtausnopeuden kasvaessa. Vesieliöiden joukossa on monia euryoksibionteihin kuuluvia lajeja, ts. Organismeja, jotka kykenevät kantamaan alhaisen happipitoisuuden vedessä (esimerkiksi jotkut nilviäislajit, karppi, ristikarppi, hampuri ja muut).
Stenoksibiontit, esimerkiksi taimen, toukkukukka ja toiset, voivat esiintyä vain riittävän korkealla veden kyllästymisellä happea (7 ... 11 cm 3 / l), ja siksi ne ovat tämän tekijän bioindikaattoreita.
Hapen puute vedessä johtaa katastrofaalisiin kuolemiin (talvi ja kesä), jota seuraa vesieliöiden kuolema.
Vesiympäristön lämpötila-alueelle on ominaista suhteellinen stabiilisuus verrattuna muihin ympäristöihin. Laukaisten leveysasteisten makeiden vesimuodostumien pintakerrosten lämpötila vaihtelee välillä 0,9 - 25 ° C, ts. lämpötilan muutosten amplitudi on 26 ° С (lukuun ottamatta lämpölähteitä, joissa lämpötila voi nousta 140 ° С). Makean veden syvyyksissä lämpötila on jatkuvasti 4 ... 5 ° С.
Vesiympäristön valojärjestelmä eroaa huomattavasti pohja-ilman ympäristöstä. Vedessä on vähän valoa, koska se heijastuu osittain pinnasta ja imeytyy osittain kulkiessaan vesipylvään läpi. Veteen suspendoituneet hiukkaset estävät myös valon kulkemisen. Tämän yhteydessä syvissä säiliöissä erotetaan kolme vyöhykettä: valo, hämärä ja ikuisen pimeyden alue.
Valaistuksen asteen mukaan erotellaan seuraavat vyöhykkeet:
rannikkoalue (vesipylväs, jossa auringonvalo saavuttaa pohjan);
limnivyöhyke (vesipylväs syvyyteen, johon vain 1% auringonvalosta tunkeutuu ja jossa fotosynteesi kuolee);
euphotic vyöhyke (koko valaistu vesipylväs, mukaan lukien rannikko- ja rantavyöhykkeet);
profundaalinen vyöhyke (pohja ja vesipylväs, johon auringonvalo ei tunkeudu).
Veden suhteen elävistä organismeista erotetaan seuraavat ekologiset ryhmät: hygrofiilit (kosteutta rakastavat), kserofiilit (kuiva rakastavat) ja mesofiilit (väliryhmä). Erityisesti kasveista erotetaan hygrofytit, mesofyytit ja kserofyytit.
Hygrofyytit ovat märien luontotyyppien kasveja, jotka eivät kestä vesivajeita. Näitä ovat esimerkiksi lampi, lumpeen, ruoko.
Kserofytit ovat kuivissa elinympäristöissä olevia kasveja, jotka kestävät ylikuumenemista ja kuivumista. Erota sukulentit ja sklerofyytit. Mehikasvit ovat kserofyyttisiä kasveja, joissa on meheviä, lihaisia \u200b\u200blehtiä (kuten aloe) tai varret (kuten kaktus), joissa kehitetään vettä varastoivia kudoksia. Sklerofyytit ovat kserofyyttisiä kasveja, joissa on jäykät versot, joiden vuoksi vesivajeen ollessa he eivät tarkkaile ulkoista kuvaa kuivumisesta (esimerkiksi höyhen ruoho, saksi).
Kasvien mesofyytit kohtalaisen kosteissa elinympäristöissä; väliryhmä hydrofyyttien ja kserofyyttien välillä.
Vesiympäristössä asuu noin 150 000 eläinlajia (mikä on noin 7% niiden kokonaismäärästä) ja 10 000 kasvilajea (mikä on noin 8% niiden kokonaismäärästä). Vedessä eläviä organismeja kutsutaan vesieliöiksi.
Vesieliöt on ryhmitelty seuraaviin ekologisiin ryhmiin luontotyypin ja elämäntavan mukaan.
Planktoni on vedessä kelluvia suspendoituneita organismeja, jotka liikkuvat passiivisesti virran takia. Erota kasviplanktonista (yksisoluiset levät) ja eläinplanktonista (yksisoluiset eläimet, äyriäiset, meduusat jne.). Erityinen planktonityyppi on ekologinen ryhmä neuston, pintavesikalvon asukkaat ilmaympäristön rajalla (esimerkiksi vesijoukot, virheet ja muut).
Nektonieläimet, jotka liikkuvat aktiivisesti vedessä (kalat, sammakkoeläimet, pääjalkaiset, kilpikonnat, valaat jne.). Tässä ekologisessa ryhmässä yhdistynyt vesieliöiden aktiivinen uinti riippuu suoraan veden tiheydestä. Nopea liikkuminen vesipylväässä on mahdollista vain, jos kehon muoto on virtaviivainen ja lihakset ovat hyvin kehittyneitä.
Pohjaeläimet ovat organismeja, jotka elävät pohjassa ja maassa. Se on jaettu fytobentosiin (kiinnittyneet levät ja korkeammat kasvit) ja zoobenthosiin (äyriäiset, nilviäiset, meritähti jne.).
Elämän alkuperää olevien nykyaikaisten hypoteesien mukaan on yleisesti hyväksytty, että planeettamme evoluutioprimaariympäristö oli juuri vesiympäristö. Hyväksyttyjen lausuntojen vahvistuksena on, että hapen, kalsiumin, kaliumin, natriumin ja kloorin pitoisuus veressämme on lähellä meriveden pitoisuutta.
Vesieliöstö
Meri-valtameren lisäksi se sisältää kaikki joet, järvet ja pohjavedet. Viimeksi mainitut puolestaan \u200b\u200bovat ravintolähteitä joille, järville ja merille. Siten luonnossa esiintyvä vesisykli on hydrosfäärin käyttövoima ja tärkeä makean veden lähde maalla.
Edellä esitetyn perusteella hydrosfääri tulisi jakaa seuraaviin osiin:
- pinta (pinnan hydrosfääri sisältää meri- ja valtameret, järvet, joet, suot, jäätiköt jne.);
- maanalainen.
Pinnan hydrosfäärin pääpiirteenä on, että se ei muodosta jatkuvaa kerrosta, mutta samalla vie merkittävän alueen - 70,8% maan pinnasta.
Pohjavesi edustaa maanalaisen hydrosfäärin koostumusta. Vesivarantojen kokonaismäärä maapallolla on noin 1370 miljoonaa km3, josta noin 94% on keskittynyt merelle, 4,12% pohjaveteen, 1,65% jäätiköihin ja 0,02% vedestä sisältyy järviin ja jokiin ...
Hydrosfäärissä, elävien organismien elinolojen perusteella, erotellaan seuraavat vyöhykkeet:
- pelagiaalinen - vesipylväs ja benthal-pohja;
- bentalissa, syvyydestä riippuen, erotetaan sublittoraali - alue, jolla syvyys kasvaa tasaisesti 200 m: iin;
- batial - pohjakaltevuus;
- abyssal - valtameri, jopa 6 km syvä;
- ultraabyssal, jota edustavat merenpohjan masennukset;
- rannikkoalue, joka edustaa rannikon reunaa säännöllisesti tulvien nousuveden aikana ja laskee vuorovesi, ja sublitoraalinen, joka edustaa sitä rannikon osaa, joka on kostutettu roiskeilla.
Hyotrosfäärissä asuvat elävät organismit jaetaan elinympäristön ja elämäntavan mukaan seuraaviin ryhmiin:
- pelagut - ovat kokoelma organismeja, jotka elävät vesipylväässä. Pelagien joukossa erotetaan planktoni - ryhmä organismeja, joihin kuuluvat kasvit (kasviplanktoni) ja eläimet (eläinplanktoni), jotka eivät kykene itsenäisesti liikkumaan vesipylväässä ja joita liikuttavat virtaukset, samoin kuin nektoni, elävien organismien ryhmä, joka pystyy itsenäisesti liikkumaan vesipylväässä ( kalat, äyriäiset jne.).
- bentos on ryhmä organismeja, jotka elävät pohjassa ja maassa. Pohjaeliö puolestaan \u200b\u200bjaotellaan fytobentosiin, jota edustavat levät ja korkeammat kasvit, ja zoobenthosiin (meritähti, äyriäiset, nilviäiset jne.).
Ympäristötekijät vesieläimistössä
Vesieliöstön tärkeimpiä ympäristötekijöitä edustavat virtaukset ja aallot, jotka toimivat melkein keskeytyksettä. Ne pystyvät vaikuttamaan epäsuorasti organismeihin muuttamalla veden ionista koostumusta, sen mineralisaatiota, mikä puolestaan \u200b\u200bmyötävaikuttaa ravintoaineiden pitoisuuden muutokseen. Mitä tulee yllä olevien tekijöiden välittömään vaikutukseen, ne edistävät elävien organismien sopeutumista virtaukseen. Joten esimerkiksi rauhallisissa vesissä elävien kalojen runko on litistynyt sivuilta (lahna), kun taas nopeissa kaloilla on pyöreä poikkileikkaus (taimen).
Koska vesi on melko tiheä väliaine, se tarjoaa konkreettisesti vastustusta sitä asuttavien elävien organismien liikkumiselle. Siksi suurimmalla osalla hydrosfäärin asukkaista on virtaviivainen elin (kalat, delfiinit, kalmarit jne.).
Huomautus 1
On syytä huomata, että ihmisalkio kehitysvaiheensa ensimmäisinä viikkoina muistuttaa monin tavoin kalaalkioa ja vasta puolitoista-kahden kuukauden ikäisenä saavuttaa ihmisille ominaiset piirteet. Kaikki tämä todistaa vesiympäristön oleellisesta merkityksestä elämän kehityksessä.
Vesieliöstö. Mukautuvien vesieliöiden erityisyys. Vesiympäristön perusominaisuudet. Jotkut erikoislaitteet.
Vesillä elinympäristöllä on useita erityisiä ominaisuuksia, kuten suuri tiheys, voimakkaat painehäviöt, suhteellisen alhainen happipitoisuus, voimakas auringonvalon imeytyminen jne. Vesimuodot ja niiden yksittäiset alueet eroavat lisäksi suolajärjestelmästä, vaakasuuntaisten liikkeiden nopeudesta , suspendoituneiden hiukkasten pitoisuus. Pohjaeliöstön elämässä maaperän ominaisuudet, orgaanisten jäämien hajoamismuoto jne. Ovat tärkeitä. Meressä ja sitä muodostavissa merissä on pääasiassa kaksi ekologiset alueet: vesipylväs - ulapan ja pohja - benthal ... Syvyyksestä riippuen benthaali jaetaan sublittoraaliseen vyöhykkeeseen - maan tasaisen laskeutumisen alueelle noin 200 m syvyyteen, bathyal alueelle - jyrkän kaltevuuden alue ja abyssal vyöhykkeelle - valtameren pohjan alue, jonka keskimääräinen syvyys on 3-6 km.
Vesieliöiden ekologiset ryhmät. Vesipylväässä asuvat organismit, joilla on kyky uida tai pysyä tietyissä kerroksissa. Tässä suhteessa vesieliöt jaetaan ryhmiin.
Nekton - tämä on joukko pelagisia aktiivisesti liikkuvia eläviä, ei niitä, niiden yhteyttä pohjaan. Nämä ovat pääasiassa suuria eläviä olentoja, jotka kykenevät ylittämään pitkiä matkoja ja voimakkaita vesivirtauksia. Heillä on virtaviivainen runko ja hyvin kehittyneet liikuntaelimet. Näitä ovat kalat, kalmarit, valaat, sorkkaeläimet.
plankton on pelagisten organismien kokoelma, jolla ei ole kykyä liikkua nopeasti. Nämä ovat yleensä pieniä eläimiä - eläinplankton ja kasvit - kasviplanktonia, joka ei voi vastustaa virtauksia.
Playston - organismeja, jotka passiivisesti kelluvat veden pinnalla tai johtavat osittain vedenalaiseen elämäntapaan, kutsutaan. Tyypillisiä pleustonisia eläimiä ovat sifonoforit, jotkut nilviäiset jne.
pohjaeliöstö - tämä on kauha organisaatioista, jotka asuvat vesistöjen pohjassa (maassa ja maan päällä). - edustaa eniten kiinnittynyttä tai hitaasti liikkuvaa tai urhoavaa maahan elossa
Neuston - pintavesikalvon lähellä asuvien organisaatioiden yhteisö. Pintakalvon päällä elävät organismit - epineuston, alla - hyponeuston... Neuston koostuu joistakin alkueläimistä, pienistä keuhko-nilviäisistä, vesijäähdyttimistä, porealtaasta, hyttysen toukista.
perifyton - kauha organismeja, jotka asettuvat vedenalaisiin esineisiin tai kasveihin ja muodostavat likaantumisen luonnollisille tai keinotekoisille kiinteille pinnoille - kivet, kivet, alusten vedenalaiset osat, paalut (levät, merirokot, nilviäiset, sammakkoeläimet, sienet jne.).
Vesiympäristön perusominaisuudet.
Veden tiheys - Tämä on tekijä, joka määrittelee vesieliöiden liikkumisolosuhteet ja paineen eri syvyyksillä. Tislatulle vedelle tiheys on 1 g / cm3 4 ° C: ssa. Liuenneita suoloja sisältävien luonnollisten vesien tiheys voi olla suurempi, jopa 1,35 g / cm3. Paine kasvaa syvyydessä keskimäärin noin 1 × 105 Pa (1 atm) jokaista 10 metriä kohti.
Säiliöiden terävän painegradientin takia vesieliöt ovat yleensä paljon eurolaattisempia kuin maaperäiset organismit. Jotkut lajit, jotka ovat jakautuneet eri syvyyksiin, sietävät paineita useista satoihin ilmakehiin. Esimerkiksi Elpidia-suvun, Priapulus caudatus -matojen merikurkut elävät rannikkoalueelta ultraabyssaliin. Jopa makean veden asukkaat, esimerkiksi silikaatit, suuvut, kovakuoriaiset jne., Kestävät kokeessa jopa 6 × 107 Pa (600 atm).
Happitila. Happi tulee veteen pääasiassa levien fotosynteettisen aktiivisuuden ja diffuusion kautta ilmasta. Siksi vesipylvään ylemmät kerrokset ovat yleensä tätä kaasua rikkaampia kuin alemmat. Veden lämpötilan ja suolapitoisuuden noustessa veden happipitoisuus vähenee. Vesieliöiden joukossa on monia lajeja, jotka sietävät veden happipitoisuuden suuria heilahteluita melkein täydelliseen poissaoloon saakka. (euryoxybionts - "oksi" - happi, "bionti" - asukas). Kuitenkin useita tyyppejä stenoxybionts - niitä voi esiintyä vain, jos veden happipitoisuus on riittävän korkea (kirjolohi, taimen, mäti, Planaria alpina -heijastin, toukkien toukot, kärpäsiä jne.). Vesieliöiden hengitys tapahtuu joko kehon pinnan tai erikoistuneiden elinten - kidusten, keuhkojen ja henkitorven - kautta.
Suolatila. Jos maaeläimille ja -kasveille on tärkeintä tarjota keholle vettä sen puutteen olosuhteissa, niin vesieliöille on yhtä tärkeää ylläpitää tietty määrä vettä kehossa ylijäämän kanssa ympäristössä. Liiallinen määrä vettä soluissa johtaa muutokseen osmoottisessa paineessa ja tärkeimpien elintoimintojen häiriöihin. Suurin osa vesieläimistä poikilosmotic: heidän ruumiinsa osmoottinen paine riippuu ympäröivän veden suolapitoisuudesta. Siksi vesieliöille tärkein tapa ylläpitää niiden suolatasapainoa on välttää luontotyyppejä, joilla on sopimaton suolapitoisuus. Selkärankaiset, korkeammat rapuja, hyönteiset ja niiden toukat kuuluvat veteen homeosmotic lajit, ylläpitäen kehossa jatkuvaa osmoottista painetta riippumatta suolojen pitoisuuksista vedessä.
Lämpötila säiliöt ovat vakaampia kuin maalla. Vuosilämpötilan heilahtelujen amplitudi valtameren ylemmissä kerroksissa on korkeintaan 10–15 ° C, mannermaan vesistöissä - 30–35 ° C. Syvälle vesikerrokselle on ominaista vakio lämpötila. Päiväntasaajan vesissä pintakerrosten keskimääräinen vuosilämpötila on + (26-27) ° С, polaarisissa vesissä - noin 0 ° C ja alhaisempi. Kuumissa maanpäällisissä lähteissä veden lämpötila voi lähestyä +100 ° C: ta, ja vedenalaisissa geysereissä, joiden paine merenpohjassa on korkea, tallennetaan lämpötila +380 ° C. Koska vesieliöiden keskuudessa veden lämpötila on vakaampi, stenotermi on levinnyt paljon enemmän kuin maan väestössä. Eurythermal-lajeja esiintyy pääasiassa mantereen mannermaisissa vesistöissä ja korkean ja lauhkean meren rannoilla, joilla päivittäiset ja vuodenaikojen lämpötilan vaihtelut ovat merkittäviä.
Valotila. Vedessä on paljon vähemmän valoa kuin ilmassa. Mitä alempi aurinko on, sitä voimakkaampi on heijastus, joten päivä on veden alla lyhyempi kuin maalla. Esimerkiksi kesäpäivä Madeiran saaren lähellä 30 m - 5 tunnin syvyydessä ja 40 m syvyydessä vain 15 minuuttia. Valon määrän nopea pieneneminen syvyydellä liittyy sen imeytymiseen veteen. Eri aallonpituuksilla olevat säteet imeytyvät eri tavoin: punaiset katoavat jo lähellä pintaa, kun taas sinivihreät tunkeutuvat paljon syvemmälle. Valtameressä syvenevä hämärä on ensin vihreä, sitten sininen, sininen ja sinivioletti, antaen lopulta tien jatkuvalle pimeydelle. Vastaavasti vihreät, ruskeat ja punalevät, jotka ovat erikoistuneet valon sieppaamiseen eri aallonpituuksilla, korvaavat toisiaan syvyydellä. Eläinten väri muuttuu syvyyden myötä samalla tavalla. Rannikko- ja sublitoriaalivyöhykkeen asukkaat ovat värikkäästi ja vaihtelevinta. Monissa syvälle sijoittuvissa organismeissa, kuten luola-organismeissa, ei ole pigmenttejä. Hämärävyöhykkeellä on laajalle levinnyt punainen väri, joka täydentää sini-violettivaloa näillä syvyyksillä.
Valtameren pimeässä syvyydessä organismit käyttävät elävien esineiden lähettämää valoa visuaalisen tiedon lähteenä. FROM
Vesi on pitkään ollut paitsi elämän välttämätön edellytys, myös monien organismien elinympäristö. Sillä on useita ainutlaatuisia ominaisuuksia, joista keskustelemme artikkelissamme.
Vesieliöstö: ominaisuudet
Jokaisessa elinympäristössä ilmenee useiden ympäristötekijöiden vaikutus - olosuhteet, joissa eri lajien populaatiot elävät. Verrattuna maanpäälliseen ilmaan vesieliöstölle (luokka 5 tutkii tätä aihetta biologian aikana) on ominaista korkea tiheys ja huomattavat painehäviöt. Sen erityispiirre on alhainen happipitoisuus. Vesieläimet, joita kutsutaan vesieliöiksi, ovat sopeutuneet elämään tällaisissa olosuhteissa eri tavoin.
Vesieliöiden ekologiset ryhmät
Suurin osa elävistä organismeista on keskittynyt paksuuteen, ja ne yhdistetään kahteen ryhmään: planktoni ja nektoni. Ensimmäiseen sisältyy bakteereja, sinileviä, meduusoja, pieniä äyriäisiä jne. Huolimatta siitä, että monet niistä voivat uida yksinään, he eivät kykene kestämään voimakkaita virtauksia. Siksi planktoniset organismit liikkuvat veden virtauksen mukana. Niiden mukautuvuus vesiympäristöön käy ilmi niiden pienestä koosta, matalasta ominaispainosta ja ominaispiirteiden esiintymisestä.
Nekton-organismeihin kuuluvat kalat, vesinisäkkäät. Ne eivät riipu virran voimakkuudesta ja suunnasta ja liikkuvat itsenäisesti vedessä. Tätä helpottavat niiden virtaviivainen kehon muoto ja hyvin kehittyneet evät.
Toinen ryhmä vesieliöitä on perifeetti. Siihen sisältyvät vesialueen asukkaat, jotka kiinnittyvät alustaan. Ne ovat sienet, jotkut levät, Neuston asuu vesi- ja maa-ilmaympäristön rajalla. Nämä ovat pääasiassa hyönteisiä, jotka liittyvät vesikalvoon.
Vesieliöiden ominaisuudet
Säiliöiden valaistus
Toinen tärkeä ominaisuus vesieliöille on, että aurinkoenergian määrä vähenee syvyydessä. Siksi organismit, joiden elämä riippuu tästä indikaattorista, eivät voi elää merkittävissä syvyyksissä. Ensinnäkin tämä koskee leviä. Yhtään valoa ei tunkeudu syvemmälle kuin 1500 m. Joillakin äyriäisillä, hyllyillä, kaloilla ja nilviäisillä on bioluminesenssiominaisuuksia. Nämä syvänmeren eläimet tuottavat itse valoa hapettamalla lipidejä. Tällaisten signaalien avulla he kommunikoivat keskenään.
Vedenpaine
Vedenpaineen nousu on erityisen voimakasta upotettaessa. 10 metrissä tämä luku kasvaa ilmakehän myötä. Siksi suurin osa eläimistä on sopeutunut vain tiettyyn syvyyteen ja paineeseen. Esimerkiksi annelidit elävät vain vuorovesialueella, kun taas koelakanti vajoaa 1000 metriin.
Liikkuvat vesimassat
Veden liikkumisella voi olla erilainen luonne ja syyt. Joten planeettamme aseman muutos suhteessa aurinkoon ja kuuhun määrää ebb ja läpivirtauksen merissä ja valtamereissä. Painovoima ja tuulen vaikutus aiheuttavat virtauksen jokissa. Veden jatkuvalla liikkeellä on tärkeä rooli luonnossa. Se aiheuttaa vesieliöiden, ravinnonlähteiden ja hapen eri ryhmien muuttoliikkeitä, mikä on erityisen tärkeää. Tosiasia, että tämän elintärkeän kaasun pitoisuus vedessä on 20 kertaa pienempi kuin maa-ilmaympäristössä.
Mistä happea tulee vedestä? Tämä johtuu fotosynteesiä suorittavien levien diffuusiosta ja aktiivisuudesta. Koska niiden lukumäärä pienenee syvyydellä, myös happipitoisuus vähenee. Pohjakerroksissa tämä indikaattori on minimaalinen ja luo käytännössä anaerobiset olosuhteet. Vesieliöstön pääpiirteenä on, että happipitoisuus laskee kasvaessa suolapitoisuutta ja lämpötilaa.
Veden suolapitoisuusindeksi
Kaikki tietävät vesistöjen olevan tuoreita ja suolaisia. Jälkimmäiseen ryhmään kuuluvat meri- ja valtameret. Suolapitoisuus mitataan ppm. Tämä on kiinteiden aineiden määrä, joka on 1 grammassa vettä. Maailman valtameren keskimääräinen suolapitoisuus on 35 ppm. Maapallon napoilla sijaitsevilla merillä on alhaisin taso. Tämä johtuu jäävuorien säännöllisestä sulamisesta - valtavista jäädytetyistä makean veden lohkoista. Maapallon suolaisin on Kuollutmeri. Siinä ei ole yhtä elävien organismien lajia. Sen suolapitoisuus on lähellä 350 ppm. Veden kemiallisista alkuaineista kloori, natrium ja magnesium ovat pääosin.
Joten vesiympäristön tärkein piirre on sen korkea tiheys, viskositeetti, alhainen lämpötilan pudotus. Kasvavien syvyysorganismien elämää rajoittaa aurinkoenergian ja hapen määrä. Vesieliöt, joita kutsutaan vesieliöiksi, voivat liikkua vesivirtojen mukana tai liikkua itsenäisesti. Tässä ympäristössä tapahtuvaa elämää varten heillä on useita mukautuksia: kärjen hengitys, evät, virtaviivainen kehon muoto, pieni suhteellinen ruumiinpaino, luonteenomaisten kasvien esiintyminen.
TAPAHTUMAT JA NIIDEN OMINAISUUDET
Erityyppisten organismien elinolot ovat hyvin erilaisia. Eri lajien edustajien asuinpaikasta riippuen heihin vaikuttavat erilaisia \u200b\u200bympäristötekijöiden komplekseja. Maapallollamme on useita pääasiallisia elinympäristöjä, jotka ovat hyvin erilaisia \u200b\u200bolosuhteiden suhteen:
Vesieliöstö
Maa-ilman elinympäristö
Maaperä elinympäristönä
Historiallisen kehityksen aikana elävät organismit ovat hallinneet neljä elinympäristöä. Ensimmäinen on vesi. Elämä vedessä sai alkunsa ja kehittyi monien miljoonien vuosien ajan. Toinen - maa-ilma - tapahtui maalla ja ilmakehässä, ja se sopeutui nopeasti uusiin kasvien ja eläinten olosuhteisiin. Maan ylemmän kerroksen - litosfäärin - muuttuessa vähitellen he loivat kolmannen elinympäristön - maaperän, ja heistä itsestään tuli neljäs elinympäristö.
Vesieliöstö - hydrosfääri
Vesi kattaa 71% maailman pinta-alasta ja muodostaa 1/800 maan pinta-alasta eli 1370 m 3. Suurin osa vedestä on keskittynyt meriin ja valtameriin - 94–98%, polaarijää sisältää noin 1,2% vettä ja hyvin pieni osuus - alle 0,5%, jokien, järvien ja soiden makeisiin vesiin. Nämä suhteet ovat vakioita, vaikka luonnossakin vesisykli jatkuu lakkaamatta.
Vesiympäristössä asuu noin 150 000 eläinlajia ja 10 000 kasvia, mikä on vain 7 ja 8% maan kaikista lajeista. Tämän perusteella pääteltiin, että evoluutio maalla oli paljon voimakkaampaa kuin vedessä.
Kaikkien vesieläinten elämäntapojen eroista huolimatta on sopeutettava ympäristönsä pääpiirteisiin. Nämä ominaisuudet määritetään ensinnäkin, veden fysikaaliset ominaisuudet:
Tiheys,
Lämmönjohtokyky,
Kyky liuottaa suoloja ja kaasuja
· Veden pystysuuntainen liikkuminen,
Valotila
Vetyionien pitoisuus (pH-taso)
Tiheys vesi määrää sen merkittävän kelluvuuden. Tämä tarkoittaa, että organismien paino kevenee vedessä ja on mahdollista johtaa pysyvä elämä vesipylväässä uppoutumatta pohjaan. Joukko joukkoa pieniä lajeja, jotka eivät kykene nopeaan aktiiviseen uintiin ja jotka ovat suspendoituneet veteen, kutsutaan plankton.
plankton (planktot - vaeltelu, huiman nousu) - joukko kasveja (kasviplanktoni: piimat, vihreä ja sinivihreä (vain makean veden elimet) levät, kasvien siipikarjat, peridiinat jne.) ja pieniä eläinorganismeja (zooplanktoni: pieniä äyriäisiä, suurempia) - pterygoideja nilviäiset, meduusat, piikarbidit, jotkut madot), jotka elävät eri syvyyksissä, mutta eivät kykene aktiiviseen liikkeeseen ja vastustavat virtauksia.
Ympäristön suuren tiheyden ja vesiympäristössä esiintyvän planktonin vuoksi ravintoaineiden suodattaminen on mahdollista. Sitä kehitetään sekä uima- (valaat) että istuvilla vesieläimillä (merililjat, simpukat, osterit). Suspension suodattaminen vedestä antaa tällaisille eläimille ruokaa. Istuva elämäntapa olisi mahdotonta vesieliöille, ellei se olisi riittävän ympäristötiheyden mukainen.
Tislatun veden tiheys lämpötilassa 4 ° C on yhtä suuri kuin 1 g / cm3.Liuenneita suoloja sisältävien luonnollisten vesien tiheys voi olla suurempi, jopa 1,35 g / cm 3.
Suuren veden tiheyden vuoksi paine kasvaa voimakkaasti syvyydessä. Keskimäärin jokaista 10 m syvyyttä kohden paine kasvaa yhden ilmakehän verran. Syvänmeren eläimet kestävät paineen, joka on tuhansia kertoja korkeampi kuin maanpaine (kampela, säteet). Heillä on erityisiä mukautuksia: vartalon muoto on litistynyt molemmilta puolilta, massiiviset evät. Veden tiheys vaikeuttaa liikkumista siinä, joten nopealla uima-eläimellä on oltava vahvat lihakset ja virtaviivainen kehon muoto (delfiinit, hait, kalmarit, kalat).
Lämpöolosuhteet... Vesiympäristölle on ominaista vähemmän lämpöenergiaa, koska merkittävä osa siitä heijastuu, ja yhtä merkittävä osa käytetään höyrystymiseen. Veden lämpökapasiteetti on korkea. Yhdessä maan lämpötilojen dynamiikan kanssa veden lämpötilassa on vähemmän vaihteluita päivä- ja kausilämpötiloissa. Siksi vesieläimillä ei ole tarvetta sopeutua koviin pakkasiin tai 40 asteen kuumuuteen. Vain kuumissa lähteissä veden lämpötila voi lähestyä kiehumispistettä. Lisäksi vesimuodostumat tasoittavat huomattavasti lämpötilan kulkua rannikkoalueiden ilmakehässä. Jääkuoren puuttuessa kylmän kauden merillä on lämmittävä vaikutus viereisillä maa-alueilla, kesällä - jäähdyttävä ja kosteuttava.
Vesiympäristölle on ominaista sen liikkuvuus, etenkin virtaavissa, nopeasti virtaavissa puroissa ja jokissa. Merillä ja valtamerellä on nousu- ja laskuvesiä, voimakkaita virtauksia, myrskyjä. Järvissä veden lämpötila muuttuu lämpötilan ja tuulen vaikutuksesta. Lämpötilan muutos virtaavissa vesissä seuraa ympäröivän ilman muutoksia ja sen amplitudi on pienempi.
Laukaisten leveysasteiden järvissä ja lampissa vesi on selvästi jaettu kolmeen kerrokseen:
| Pysähtymisjaksojen aikana kolme kerrosta erotetaan selvästi: yläosa (epilimnioni), jonka vesilämpötilassa on voimakkaimpia kausivaihteluita, keskimmäinen (metalliimnioni tai termokriini), jossa lämpötila nousee jyrkästi, ja pohja (hypolimnioni), jossa lämpötila muuttuu heikosti ympäri vuoden. Kesällä lämpimimmät kerrokset sijaitsevat pinnassa ja kylmimmät kerroksessa. Tämän tyyppistä kerros kerrokselta tapahtuvaa lämpötilan jakautumista säiliössä kutsutaan DIRECT STRATIFICATION. Talvella lämpötilojen laskiessa tapahtuu KÄÄNTÖJEN STRATIFIOINTI. Pintakerroksen lämpötila on lähellä nollaa. Pohjassa lämpötila on noin 4 ° C. Lämpötila nousee siten syvyydellä. Seurauksena on, että pystysuuntainen kierto on häiriintynyt ja tilapäinen pysähtymisjakso alkaa talvella. |
Lämpötilan noustessa edelleen, veden ylemmät kerrokset muuttuvat vähemmän tiheiksi eivätkä enää laske - kesän stagnaatio alkaa. Syksyllä pintavedet jäähdytetään jälleen 4 ° C: seen ja vajoavat pohjaan, aiheuttaen vesimassojen toissijaista sekoittumista lämpötilan tasaamiseen.
Maailman valtameren veden lämpötila-arvojen alue on 38 ° (välillä -2 ... + 36 ° C), makean veden alueissa - 26 ° (välillä -0,9 ... + 25 ° C). Syvyyden myötä veden lämpötila laskee voimakkaasti. 50 metriin saakka on päivittäisiä lämpötilanvaihteluita, jopa 400 metriin asti - kausiluonteisia, syvemmältä lämpötila muuttuu vakiona, laskeutuen + 1–3 ° С (arktisella alueella se on lähellä 0 ° С).
Siten vedessä elämäympäristönä on toisaalta melko merkittävä vaihtelu lämpötilaolosuhteita, ja toisaalta vesiympäristön termodynaamiset ominaisuudet (korkea ominaislämpökapasiteetti, korkea lämmönjohtavuus, paisuminen pakkasen aikana) luovat suotuisat olosuhteet eläville organismeille..
Valotila.Valon voimakkuus vedessä heikkenee huomattavasti, koska se heijastaa pintaa ja absorboi itse vettä. Tämä vaikuttaa suuresti fotosynteettisten kasvien kehitykseen. Mitä vähemmän läpinäkyvä vesi on, sitä enemmän valoa absorboituu. Veden läpinäkyvyyttä rajoittavat mineraalisuspensiot, planktoni. Se vähenee pienten organismien nopean kehityksen myötä kesällä ja maltillisilla ja pohjoisilla leveysasteilla - jopa talvella, kun jääpeite on muodostettu ja peitetty sitä ylhäältä lumella.
Valtamereissä, joissa vesi on hyvin läpinäkyvää, 1% valonsäteilystä tunkeutuu 140 metrin syvyyteen ja vain kymmenesosa prosenttia tunkeutuu pieniin järviin 2 metrin syvyydessä. Spektrin eri osien säteet imeytyvät veteen epätasaisesti, punaiset säteet imeytyvät ensin. Syvyyden myötä se muuttuu tummemmaksi ja veden väri muuttuu ensin vihreäksi, sitten siniseksi, siniseksi ja lopulta sini-violetiksi, siirtyen täydelliseen pimeyteen. Vastaavasti hydrobionttit muuttavat myös väriä, mukautuen paitsi valon koostumukseen myös sen puuttumiseen - kromaattiseen mukautumiseen. Vaaleilla alueilla, matalassa vedessä, vihreät levät (Chlorophyta) ovat vallitsevia, joiden klorofylli imee punaiset säteet, syvyydessä ne korvataan ruskealla (Phaephyta) ja sitten punaisella (Rhodophyta).
Valo tunkeutuu vain suhteellisen matalaan syvyyteen, joten kasvin organismit (fytobentos) voivat esiintyä vain vesipylvään ylähorisonteissa. Suurissa syvyyksissä ei ole kasveja, ja syvänmeren eläimet elävät täydellisessä pimeydessä, omalla tavallaan mukautuen tähän elämäntapaan.
Kesäajat ovat paljon lyhyempiä (etenkin syvempissä kerroksissa) kuin maalla. Valojen määrä vesistöjen ylemmissä kerroksissa vaihtelee sekä alueen leveyden että vuodenajan mukaan. Esimerkiksi pitkät polaariset yöt rajoittavat vakavasti fotosynteesille varattua aikaa arktisella ja Antarktisella alueella, ja jääpeite vaikeuttaa valon pääsyä kaikille jäätyville vesistöille talvella.
Kaasutila... Veden pääkaasut ovat happi ja hiilidioksidi. Muut ovat toissijaisesti tärkeitä (rikkivety, metaani).
Rajoitettu määrä happea on yksi vesieliön suurimmista vaikeuksista. Kokonaishappipitoisuus ylemmissä vesikerroksissa (mitä siitä kutsutaan?) On 6-8 ml / l tai sisään 21 kertaa alempikuin ilmakehässä (muista numerot!).
Happipitoisuus on käänteisesti verrannollinen lämpötilaan. Kun veden lämpötila ja suolapitoisuus nousevat, sen happipitoisuus laskee. Eläinten ja bakteerien tiheästi asuttamissa kerroksissa hapenpuute voi syntyä lisääntyneen hapenkulutuksen vuoksi. Joten Maailman valtameressä 50–1000 metrin rikkaalle elämänsyvylle on ominaista ilmaston voimakas heikkeneminen. Se on 7-10 kertaa pienempi kuin kasviplanktonin asuttamissa pintavesissä. Vesistöjen pohjan lähellä olosuhteet voivat olla lähellä anaerobisia.
Vesistöissä, joskus zamora - asukkaiden joukkokuolema hapen puuttumisen vuoksi. Syyt ovat pysähtyneet olosuhteet pienissä vesistöissä. Vesisäiliön pintaa peittävä jää talvella, säiliön pilaantuminen, veden lämpötilan nousu. Jos happipitoisuus on alle 0,3-3,5 ml / l, aerobien elinikä vedessä on mahdotonta.
Hiilidioksidi... Hiilidioksidin pääsyn veteen tapoja:
· Hiilen liukeneminen ilmassa;
· Vesieliöiden hengittäminen;
· Orgaanisten jäännösten hajoaminen
· Päästö karbonaateista.
