Ca habitat pentru organisme, apa are o serie de proprietăți specifice (densitate mare, căderi semnificative de presiune, conținut relativ scăzut de oxigen, capacitate ridicată de căldură, absorbție puternică razele de soare si etc.). Rezervoarele individuale diferă în regim de sare, în prezența curenților și în alți parametri.

Locuitorii mediului acvatic în ecologie sunt numiți hidrobionti.În funcție de condițiile de habitat ale hidrobionților din orice rezervor, pot fi distinse diferite zone. Luați în considerare zonele ecologice ale oceanelor. În ocean, împreună cu mările incluse în acesta, se pot distinge două zone ecologice principale: coloana de apă - pelagială iar fundul benthal. Bental, în funcție de adâncime, este împărțit în zone: sublitoral– zonă de creștere lină în adâncime până la 200 m; batială– pantă de fund abruptă; abisal– pat oceanic cu o adâncime medie de 3–6 km; ultraabisal- depresiunile patului oceanic; litoral- marginea coastei, inundată de maree; supralitoral- o parte a coastei, umezită de stropii fluviului.

Se numește grupul de organisme care trăiesc pe fundul oceanului bentosși trăind în coloana de apă - pelagos.

Pelagialul este, de asemenea, împărțit în zone corespunzătoare zonelor bentale: epipelagial, batipelagial, abisopelagial Limita inferioară a zonei epipelagice (~ 200 m) este determinată de cantitatea de penetrare lumina soarelui suficient pentru fotosinteză. Mai adânc decât aceste zone, plantele verzi nu pot exista. Doar microorganismele și animalele trăiesc în adâncurile batial și întunecate abisale.

Proprietățile de bază ale mediului acvatic.

Densitatea apei este un factor care determină condițiile de mișcare a organismelor acvatice și presiunea la diferite adâncimi. Densitatea maximă a apei pure (distilate) este atinsă la o temperatură de 4 despre C si egal cu 1 g/cm 3. Apele naturale au o densitate de până la 1,35 g/cm 3. Presiunea crește odată cu adâncimea cu o medie de 1 10 5 Pa (1 ATM) pentru fiecare 10 m.

Hidrobioții sunt mai euribatici decât organismele terestre. Deci, unele specii de viermi pot trăi atât în ​​zona de coastă, cât și în zona ultraabisală. Cu toate acestea, unii hidrobionți sunt stenobatici; trăiesc la adâncimi strict definite. Densitatea apei face posibilă sprijinirea pe ea, adică conditie necesara zburând în apă. Multe organisme s-au adaptat tocmai acestui mod de viață și sunt unite într-un grup ecologic special de hidrobionți - plancton. Planctonul este alge unicelulare, protozoare, meduze, unele moluște, mici crustacee, larve ale animalelor de fund, caviar și alevin de pește etc. fitoplancton- alge și zooplancton- restul. Planctonul nu învinge curenții și este transportat de aceștia către distante lungi, cu toate acestea, unele dintre speciile sale se pot mișca activ pe verticală prin reglarea flotabilității corpului.

Animale capabile de înot rapidși depășind curenții puternici, sunt uniți într-un grup ecologic necton- Aceștia sunt pești, calmari, delfini. Mișcarea lor rapidă în apă este posibilă datorită mușchilor foarte dezvoltați, asociați cu o formă raționalizată a corpului. Animalele folosesc următoarele metode principale de mișcare în apă: reactiv; din cauza îndoirii corpului; cu ajutorul membrelor.

Regimul de oxigen al corpurilor de apă.

În apa saturată cu oxigen, conținutul său este de cel puțin 10 ml pentru 1 l, care este de 21 de ori mai puțin decât în ​​atmosferă. Oxigenul pătrunde în apă în principal datorită fotosintezei în alge și difuziei din aer. Prin urmare, straturile superioare ale corpurilor de apă sunt mai bogate în oxigen decât cele inferioare. Pe măsură ce temperatura și salinitatea apei cresc, concentrația de oxigen scade. În straturile puternic populate cu hidrobionți, deficitul de oxigen poate fi resimțit din cauza consumului crescut. Aproape de fundul corpurilor de apă, condițiile pot fi anaerobe.

Multi hidrobionti sunt eurioxibionti (crap, tanc, caras etc.); o serie de specii sunt stenoxibionte și există doar la un conținut ridicat de oxigen (păstrăv curcubeu, păstrăv brun, piscicol etc.). Multe specii sunt capabile să cadă într-o stare de anoxibioză cu lipsă de oxigen.

Se efectuează respirația hidrobionților căi diferite: suprafata corpului; branhii; plămânii; trahee. În același timp, în cursul evoluției, s-au dezvoltat diverse adaptări care intensifică respirația (subțierea tegumentului corpului și creșterea suprafeței sale relative, amestecarea straturilor de apă adiacente corpului, combinarea apei și a aerului). respirație etc.)

Lipsa oxigenului duce la moarte, însoțită de moartea multor organisme acvatice. Înghețurile de iarnă se datorează formării stratului de gheață și promoție de vară temperatura apei și, ca urmare, o scădere a solubilității oxigenului în apă. Zamora, pe lângă lipsa de oxigen, poate fi cauzată de o creștere a concentrației de gaze toxice în apă - metan (CH 4), hidrogen sulfurat (H 2 S), dioxid de sulf (SO 2) etc., format. ca urmare a descompunerii substanţelor organice la fundul rezervoarelor.

Regimul salin al rezervoarelor.

O caracteristică a hidrobionților este menținerea unei anumite cantități de apă în organism cu excesul acesteia în mediu, deoarece. o modificare a cantității de apă din celule duce la o modificare a presiunii osmotice a acestora și la o încălcare a celor mai importante funcții vitale.

Locuitorii acvatici sunt în principal poikiloosmotici: presiunea osmotică din corpul lor depinde de salinitatea apei din jur, principala modalitate prin care își mențin echilibrul salin este alegerea habitatelor cu salinitate potrivită nevoilor lor: cele de apă dulce nu trăiesc în mări, marine. cele nu tolerează desalinizarea. Când salinitatea apei se modifică, animalele migrează în căutarea unui mediu favorabil. Deci, de exemplu, atunci când straturile de suprafață ale mării sunt desalinizate după ploi abundente, radiolarii, crustaceele marine etc. se scufundă la o adâncime de până la 100. m.

Vertebratele acvatice, racii superioare, insectele si larvele lor sunt homoio-osmotice, mentinand o presiune osmotica constanta in organism, indiferent de concentratia de saruri din apa.

Dacă sucurile corpului sunt hipertonice în raport cu apa din jur, atunci organismele sunt amenințate de udare, în caz contrar - deshidratare.

Protecția organismelor de aceste evenimente adverse este asigurată în diferite moduri: modificări ale concentrației de săruri în organism; prezența capacelor impermeabile la apă; trecerea la o stare de anabioză de sare.

Există puține specii eurihaline capabile să trăiască atât în ​​apă dulce, cât și în apă sărată în stare activă, și acestea sunt în principal specii care locuiesc în deltele râurilor, estuare și alte corpuri de apă sălmată.

Regimul de temperatură al rezervoarelor.

Proprietăți fizice apele provoacă o mai stabilă regim de temperatură comparativ cu mediul sol-aer din punct de vedere al următoarele motive:

– capacitate termică specifică mare a apei (4200 J/(kg∙K)), datorită căruia primirea sau eliberarea unei cantități semnificative de căldură nu provoacă modificări prea puternice și mari ale temperaturii rezervoarelor;

- căldură mare de vaporizare a apei (2,3 10 6 j/kg) atunci când se evaporă de pe suprafața rezervoarelor, previne supraîncălzirea acestora din urmă;

- formarea gheții, care are loc odată cu degajarea de căldură (3,3 ∙ 10 5 j/kg), care încetinește răcirea straturilor superioare.

Amplitudinea anuală a fluctuațiilor de temperatură în straturile superioare ocean nu > 10…15 despre C, iar în corpurile de apă continentale ~ 30…35 despre C. În straturile adânci ale rezervoarelor, fluctuațiile de temperatură sunt nesemnificative ~ 1...2 despre C.

Datorită regimului de temperatură mai stabil al corpurilor de apă, hidrobionții sunt mai stenotermi decât organismele terestre.

Regimul de lumină al rezervoarelor:

Există mult mai puțină lumină în apă decât în ​​aer, pentru că. se reflectă de la suprafața apei și se absoarbe în volumul acesteia. Modificarea cantității de lumină reflectată în funcție de înălțimea soarelui deasupra orizontului reduce durata zilei în corpurile de apă. Astfel, la adâncimi de ~30 m, lungimea zilei vara este de ~5 ora, și la o adâncime de 40 m – ~ 15 min. Scăderea rapidă a cantității de lumină cu adâncimea se datorează absorbției acesteia de către masa de apă. Lungimi de undă diferite ale domeniului optic radiatie electromagnetica sorii sunt absorbiți diferit: mai întâi, cu lungime de undă lungă (culoarea roșie este absorbită de stratul de suprafață), apoi din ce în ce mai multe raze cu lungime de undă scurtă (razele albastru-violete ating o adâncime de ~ 200 m cu o claritate bună a apei).

Algele din Oceanul Mondial trăiesc la o adâncime de până la 20...40 m, iar algele roșii pătrund mai adânc decât altele (uneori până la 100 ... 200 m).

Culoarea animalelor se schimbă odată cu adâncimea: cele mai diverse culori ale acestora sunt în zonele litorale și sublitorale; în adâncurile crepusculare predomină culoarea roșie, care este suplimentară culoare albastru-violet. Razele de culoare suplimentară sunt cel mai complet absorbite de corpul animalelor, ceea ce le permite să se ascundă de inamici, deoarece. culoarea lor roșie în raze albastru-violete este percepută vizual ca neagră (biban de mare, coral roșu etc.). Organismele profunde nu au pigmenți și, prin urmare, nu sunt colorate.

Transparența apei este caracterizată adâncime maximă, care arată încă discul Secchi (discul pictat în culoare alba, diametru 20 cm). Cele mai transparente ape din Marea Sargasilor - discul este vizibil la o adâncime de 66,5 m, în Oceanul Pacific – 59 m, în mările de mică adâncime – 5…15 m, în râurile 1…1,5 m, oz. Baikal - 40 m.

Limita inferioară (în profunzime) a fotosintezei variază și în funcție de perioada anului, latitudine etc.

În adâncurile întunecate ale oceanului, ca sursă de informații vizuale, organismele folosesc lumina emisă de ființele vii datorită procesului de bioluminiscență. Chimia procesului constă în reacția de oxidare a anumitor compusi organici(luciferine) cu ajutorul catalizatorilor proteici. În acest caz, excesul de energie al moleculelor organice excitate este eliberat sub formă de cuante de lumină. Lumina este emisă în impulsuri ca răspuns la stimulii proveniți din Mediul extern. Bioluminiscența joacă în principal un rol de semnalizare.

Adaptări specifice ale hidrobionților:

Datorita absorbtiei luminii in apa, hidrobiontii au o orientare vizuala slab dezvoltata si mai buna a sunetului, deoarece. sunetul circulă mai repede în apă decât în ​​aer.

Pentru orientarea în profunzime, hidrobionții folosesc presiunea hidrostatică a coloanei de apă.

Cetaceele folosesc ecolocația bazată pe ultrasunete.

Aproximativ 300 de specii de pești sunt capabile să genereze electricitate și să o folosească pentru orientare, semnalizare și protecție împotriva inamicilor.

Cel mai vechi mod de orientare a animalelor acvatice este percepția compoziției chimice a mediului. Chemoreceptorii lor sunt extrem de sensibili, ceea ce permite animalelor să navigheze prin miros pe parcursul a mii de kilometri de migrație peste ocean. De exemplu, anghile care se hrănesc cu râuri europeneși depunând icre de-a lungul coastei America Centrală, reactioneaza la prezenta Alcool etilic concentrare 1 G pentru 6000 km 3 apă.

Unii hidrobionți s-au adaptat la metoda de filtrare de hrănire, filtrănd prin ei înșiși o cantitate mare de apă și extragând din aceasta substanțele necesare (moluște lamelare-branhiale etc.). Filtrele de alimentare joacă un rol important în tratament biologic rezervoare. Deci, midii care trăiesc pe o zonă de jos de 1 m 2, poate filtra până la 150...280 m 3 apă pe zi, curățând-o de particulele în suspensie.

Multe organisme acvatice s-au adaptat la condițiile de deshidratare a corpurilor de apă (îngroșare în nămol, trecere la o stare de activitate vitală redusă (hipobioză), etc.).

Din punct de vedere ecologic, mediul înconjurător reprezintă corpuri naturale și fenomene cu care organismul se află în relații directe sau indirecte. Habitatul este o parte a naturii care înconjoară organismele vii (individ, populație, comunitate) și are un anumit impact asupra lor.

Pe planeta noastră, organismele vii au stăpânit patru habitate principale: acvatic, terestru-aer, sol și organism (adică, formate din organismele vii înseși).

Mediul de apă viaţă

Mediul acvatic al vieții este cel mai vechi. Apa asigură fluxul metabolismului în organism și functionare normala organismul ca întreg. Unele organisme trăiesc în apă, altele s-au adaptat la o lipsă constantă de umiditate. Conținutul mediu de apă din celulele majorității organismelor vii este de aproximativ 70%.

> Proprietăți specifice ale apei ca habitat

trăsătură caracteristică mediul acvatic este densitate mare este de 800 de ori densitatea aerului. În apa distilată, de exemplu, este de 1 g/cm3. Odată cu creșterea salinității, densitatea crește și poate ajunge la 1,35 g/cm 3 . Toate organismele acvatice se confruntă cu o presiune ridicată, crescând cu 1 atmosferă la fiecare 10 m de adâncime. Unii dintre aceștia, de exemplu, peștișor, cefalopode, crustacee, stele de mare și altele, trăiesc la adâncimi mari la o presiune de 400...500 atm.

Densitatea apei oferă capacitatea de a se baza pe ea, ceea ce este important pentru formele non-scheletice ale organismelor acvatice.

Biontul ecosistemelor acvatice este, de asemenea, afectat de următorii factori:

1. concentrația de oxigen dizolvat;

2. temperatura apei;

3. transparență, caracterizată printr-o modificare relativă a intensității flux luminos cu adâncimea;

4. salinitatea, adică procentul (în greutate) de săruri dizolvate în apă, în principal NaCl, KC1 și MgS0 4;

5. disponibilitatea nutrienților, în primul rând compuși ai azotului și fosforului legați chimic.

Regimul de oxigen al mediului acvatic este specific. Există de 21 de ori mai puțin oxigen în apă decât în ​​atmosferă. Conținutul de oxigen din apă scade odată cu creșterea temperaturii, a salinității, a adâncimii, dar crește odată cu creșterea vitezei de curgere. Printre hidrobionți, există multe specii aparținând eurioxibionților, adică organisme care pot tolera conținut scăzut de oxigen în apă (de exemplu, unele tipuri de moluște, crap, caras, lică și altele).

Stenoxibionții, cum ar fi păstrăvul, larvele de efeică și altele, pot exista doar la o saturație suficient de mare a apei cu oxigen (7...11 cm 3 /l) și, prin urmare, sunt bioindicatori ai acestui factor.

Lipsa oxigenului din apa duce la decese catastrofale (iarna si vara), insotite de moartea organismelor acvatice.

Regimul de temperatură al mediului acvatic se caracterizează prin stabilitate relativă în comparație cu alte medii. În corpurile de apă dulce de latitudini temperate, temperatura straturilor de suprafață variază de la 0,9 °C la 25 °C, adică amplitudinea modificărilor de temperatură este de 26 °C (cu excepția surselor termice, unde temperatura poate ajunge la 140 °C). La o adâncime în corpurile de apă dulce, temperatura este constant egală cu 4 ... 5 ° C.

Regimul de lumină al mediului acvatic diferă semnificativ de mediul sol-aer. Există puțină lumină în apă, deoarece este parțial reflectată de la suprafață și parțial absorbită atunci când trece prin coloana de apă. Trecerea luminii este, de asemenea, împiedicată de particulele suspendate în apă. În rezervoarele adânci, în legătură cu aceasta, se disting trei zone: lumină, amurg și zona întunericului etern.

În funcție de gradul de iluminare, se disting următoarele zone:

zona litorală (coloana de apă unde lumina soarelui ajunge la fund);

zona limnica (coloana de apa pana la o adancime in care patrunde doar 1% din lumina solara si unde fotosinteza se estompeaza);

zona eufotică (întreaga coloană de apă iluminată, inclusiv zonele litorale și limnice);

zona profundă (fundul și coloana de apă în care lumina soarelui nu pătrunde).

În ceea ce privește apa, între organismele vii se disting următoarele grupe ecologice: higrofile (iubitoare de umiditate), xerofile (iubitoare de uscat) și mezofile (grup intermediar). În special, printre plante se disting higrofitele, mezofitele și xerofitele.

Higrofitele sunt plante din habitate umede care nu tolerează deficiența de apă. Acestea includ, de exemplu: pondweed, nufăr, stuf.

Plante xerofite din habitate uscate, capabile să tolereze supraîncălzirea și deshidratarea. Există suculente și sclerofite. Suculentele sunt plante xerofitice cu frunze suculente, cărnoase (de exemplu, aloe) sau tulpini (de exemplu, cactusi) în care se dezvoltă țesut de stocare a apei. Sclerofitele sunt plante xerofite cu lăstari tari, din cauza cărora, cu deficit de apă, nu au un model de ofilire extern (de exemplu, iarba cu pene, saxaul).

Mezofitele plantelor din habitate moderat umede; grup intermediar între hidrofite și xerofite.

În mediul acvatic trăiesc aproximativ 150.000 de specii de animale (care reprezintă aproximativ 7% din numărul lor total) și 10.000 de specii de plante (care reprezintă aproximativ 8% din numărul lor total). Organismele care trăiesc în apă se numesc hidrobionți.

Organismele acvatice în funcție de tipul de habitat și stilul de viață sunt combinate în următoarele grupuri ecologice.

Planctonul este organisme suspendate care plutesc în apă, mișcându-se pasiv datorită curentului. Există fitoplancton (alge unicelulare) și zooplancton (animale unicelulare, crustacee, meduze etc.). Un tip special de plancton este grupul ecologic neuston - locuitori ai peliculei de suprafață a apei la granița cu aerul (de exemplu, striders de apă, ploșnițe și altele).

Nekton Animale care se deplasează activ în apă (pești, amfibieni, cefalopode, țestoase, cetacee etc.). Înotul activ al organismelor acvatice unite în acest grup ecologic depinde direct de densitatea apei. Mișcarea rapidă în coloana de apă este posibilă numai dacă există o formă a corpului raționalizată și mușchi foarte dezvoltați.

Organisme bentos care trăiesc pe fund și în pământ, este împărțit în fitobentos (alge atașate și plante superioare) și zoobentos (crustacee, moluște, stele de mare etc.).

Mediul de apă

Mediul de apă. Acest mediu este cel mai omogen printre altele. Acesta variază puțin în spațiu, nu există granițe clare între ecosistemele individuale. Amplitudinile valorilor factorilor sunt, de asemenea, mici. Diferența dintre maxim și valori minime temperatura aici de obicei nu depășește 50°C (în mediul sol-aer - până la 100°C). Mediul are o densitate mare. Pentru apele oceanice este egal cu 1,3 g/cm 3 , pentru apele dulci este aproape de unitate. Presiunea se schimbă doar cu adâncimea: fiecare strat de apă de 10 metri crește presiunea cu 1 atmosferă.

Oxigenul este adesea factorul limitator. Conținutul său nu depășește de obicei 1% din volum. Odată cu creșterea temperaturii, îmbogățirea cu materie organică și amestecarea slabă, conținutul de oxigen din apă scade. Disponibilitatea scăzută a oxigenului pentru organisme este, de asemenea, asociată cu difuzia sa slabă (este de mii de ori mai puțin în apă decât în ​​aer). Al doilea factor limitator este lumina. Iluminarea scade rapid cu adâncimea. În apele perfect curate, lumina poate pătrunde până la o adâncime de 50-60 m, în apele puternic poluate - doar câțiva centimetri.

Sunt puține animale cu sânge cald în apă, sau homoiotermic(greacă homa - la fel, termo - căldură), organisme. Acesta este rezultatul a două cauze: o mică fluctuație de temperatură și o lipsă de oxigen. Principalul mecanism adaptativ al homoiotermiei este rezistența la temperaturi nefavorabile. În apă, astfel de temperaturi sunt puțin probabile, iar în straturile adânci temperatura este aproape constantă (+4°C). Menținerea unei temperaturi constante a corpului este în mod necesar asociată cu procese metabolice intensive, ceea ce este posibil doar cu o bună aprovizionare cu oxigen. Nu există astfel de condiții în apă. Animalele cu sânge cald din mediul acvatic (balene, foci, foci de blană etc.) sunt foști locuitori ai pământului. Existența lor este imposibilă fără comunicare periodică cu mediul aerian.

Locuitorii tipici ai mediului acvatic au o temperatură variabilă a corpului și aparțin grupului poikilotermic(greacă poikios - variat). Într-o oarecare măsură, ele compensează lipsa de oxigen prin creșterea contactului organelor respiratorii cu apa. Mulți locuitori ai apelor (hidrobionții) consumă oxigen prin toate tegumentele corpului. Adesea, respirația este combinată cu un tip de filtrare de nutriție, în care o cantitate mare de apă este trecută prin corp. Unele organisme în perioadele de lipsă acută de oxigen sunt capabile să-și încetinească drastic activitatea vitală, până la starea de animație suspendată (încetarea aproape completă a metabolismului).

Organismele se adaptează la densitatea mare a apei în principal în două moduri. Unii îl folosesc ca suport și sunt într-o stare de avânt liber. Densitatea ( gravitație specifică) a unor astfel de organisme diferă de obicei puțin de densitatea apei. Acest lucru este facilitat de absența completă sau aproape completă a scheletului, prezența excrescentelor, a picăturilor de grăsime în organism sau a cavităților de aer. Astfel de organisme sunt grupate plancton(planctos grecesc - rătăcire). Există plancton vegetal (fito-) și animal (zoo-). Dimensiunea organismelor planctonice este de obicei mică. Dar ele reprezintă cea mai mare parte a vieții acvatice.

Organismele care se deplasează activ (înotătorii) se adaptează pentru a depăși densitatea mare a apei. Se caracterizează printr-o formă a corpului alungită, mușchi bine dezvoltați, prezența unor structuri care reduc frecarea (mucus, solzi). În general, densitatea mare a apei are ca rezultat o scădere a proporției scheletului în masa corporală totală a hidrobionților în comparație cu organismele terestre.

În condiții de lipsă de lumină sau de absența acesteia, organismele folosesc sunetul pentru orientare. Se răspândește mult mai repede în apă decât în ​​aer. Pentru a detecta diverse obstacole, sunetul reflectat este utilizat în funcție de tipul de ecolocație. Fenomenele de miros sunt folosite și pentru orientare (mirosurile se simt mult mai bine în apă decât în ​​aer). În adâncurile apelor, multe organisme au proprietatea de autoluminiscență (bioluminiscență).

Plantele care trăiesc în coloana de apă folosesc cele mai profund penetrante razele albastre, albastre și albastru-violete în procesul de fotosinteză. În consecință, culoarea plantelor se schimbă cu adâncimea de la verde la maro și roșu.

Următoarele grupuri de organisme acvatice se disting în mod adecvat în funcție de mecanismele de adaptare: plancton- plutire liberă necton(greacă nektos - plutitor) - în mișcare activă, bentos(bentos grecesc - adâncime) - locuitori ai fundului, pelagos(pelagos grecesc - mare deschisă) - locuitori ai coloanei de apă, neuston- locuitorii peliculei superioare de apă (o parte a corpului poate fi în apă, o parte - în aer).

Impactul omului asupra mediului acvatic se manifestă printr-o scădere a transparenței, o modificare a compoziției chimice (poluare) și a temperaturii ( poluare termala). Consecința acestor și a altor impacturi este epuizarea oxigenului, productivitatea redusă, modificările compoziției speciilor și alte abateri de la normă. Aceste aspecte sunt analizate mai detaliat în partea a II-a a lucrării (Secțiunea VII, VII.5).

Mediul acvatic al vieții, hidrosfera, ocupă aproximativ 70% din suprafață globul. În ceea ce privește volumul, rezervele de apă de pe Pământ sunt calculate în limita a 1370 milioane km3, ceea ce reprezintă 1/800 din volumul globului. Cantitatea principală de apă, peste 98%, este concentrată în mări și oceane, 1,24% este reprezentată de gheață în regiunile polare ale munților înalți; în ape proaspete râuri, lacuri și mlaștini, cantitatea de apă nu depășește 0,45%. În mediul acvatic trăiesc aproximativ 150.000 de specii de animale (7%) și 10.000 de plante (8%). Astfel, numărul speciilor de animale și plante care trăiesc în apă este semnificativ inferior formelor terestre.
Cea mai bogată în număr de specii și biomasă este lumea mărilor și oceanelor din regiunile ecuatoriale și tropicale. Spre sud și nord de aceste zone, diversitatea scade. În plus, cea mai mare parte a organismelor marine este concentrată în zonele de coastă, în special în mangrovele tropicale. Zonele deșertice sunt situate pe zone vaste de apă situate departe de coastă.
Mediul acvatic își afectează locuitorii, totuși, organismele vii transformă și hidrosfera. Se estimează că apa mărilor și oceanelor, râurilor și lacurilor se descompune și este restabilită în ciclul biologic în 2 milioane de ani, adică toată a trecut prin materia vie a planetei de mai mult de o mie de ori. Astfel, hidrosfera este un produs al activității vitale a materiei vii, nu numai a epocilor geologice moderne, ci și a trecutului.
O trăsătură caracteristică a mediului acvatic este mobilitatea, și nu numai în corpurile de apă curgătoare, cum ar fi râurile și pâraiele. În mări și oceane, există fluxuri și refluxuri, curenți puternici, furtuni; În lacuri, apa se mișcă sub influența temperaturii și a vântului. Mișcarea apei oferă organismelor acvatice oxigen și nutrienți, duce la egalizarea temperaturii în rezervor.
În viața organismelor acvatice din latitudinile temperate, mișcarea verticală a apei în corpurile de apă stagnante joacă un rol important. Apa din ele este clar împărțită în trei straturi: cel de sus este epilimnionul, a cărui temperatură suferă fluctuații sezoniere bruște; stratul de salt de temperatură - metalimneon (termoclină), unde există o scădere bruscă a temperaturii; stratul profund inferior (hipolimneon) - aici temperatura variază ușor pe parcursul anului.
LA ora de vara cele mai calde straturi de apă sunt la suprafață, iar cele mai reci sunt la fund. O astfel de distribuție stratificată a temperaturilor într-un rezervor se numește stratificare directă. Iarna, cu scăderea temperaturii, se observă stratificarea inversă. Acest fenomen se numește dihotomie de temperatură. Ca urmare a dihotomiei temperaturii, circulația apei în rezervor este perturbată și se instalează o perioadă de stagnare temporară. Primăvara și toamna - homotermie.
În lacurile de latitudini tropicale, temperatura apei de la suprafață nu scade niciodată sub 40 C, iar gradientul de temperatură din ele este clar exprimat în straturile cele mai adânci. Amestecarea apei aici se produce neregulat în cele mai racoroase anotimpuri ale anului, precum și cu ajutorul vântului.
Condiții deosebite pentru viață se dezvoltă nu numai în coloana de apă, ci și în partea de jos a rezervorului, deoarece nu există aerare în sol și compușii minerali sunt spălați din acesta. Prin urmare, fundul rezervoarelor nu are fertilitate și servește doar ca substrat pentru atașare și îndeplinește doar o funcție mecanico-dinamică. Cu privire la cea mai mare valoare dobândesc dimensiunea particulelor de sol, densitatea potrivirii lor între ele și rezistența la spălare de către curent.
Regimul de temperatură al hidrosferei este fundamental diferit de cel din alte medii. Fluctuațiile de temperatură în Oceanul Mondial sunt relativ mici: cea mai scăzută este de aproximativ -20 C, iar cea mai mare
aproximativ +360 C. Amplitudinea fluctuațiilor aici, prin urmare, se încadrează în 380 C. Odată cu adâncimea, temperatura apei scade brusc. Chiar și în regiunile ecuatoriale la o adâncime de 1.000 de metri, nu depășește 4-50 C. La adâncimi mari în toate oceanele, temperatura este aproximativ aceeași și se încadrează în intervalul de la -20 la +20 C.
În corpurile de apă dulce de latitudini temperate, temperatura suprafata apei variază de la 0 la +250 C, la o adâncime de obicei este de 4-50 C. Excepție fac izvoarele termale, unde temperatura poate ajunge la 930 C.
Deoarece regimul de temperatură al corpurilor de apă este caracterizat de o mare stabilitate, organismele care trăiesc în el se caracterizează printr-o temperatură relativ constantă a corpului și au o gamă îngustă de adaptabilitate la fluctuațiile temperaturii mediului.
Apa are, de asemenea, o densitate și vâscozitate semnificative. Densitatea apei este de 800 de ori mai mare decât cea a aerului. La plante, aceste caracteristici afectează faptul că au o dezvoltare mecanică a țesutului foarte mică sau deloc, astfel că tulpinile sunt elastice și ușor îndoite. Cel mai plante acvatice flotabilitate inerentă. La multe animale acvatice, corpul este acoperit cu mucus și are o formă simplă.
Organismele din mediul acvatic sunt distribuite pe toată grosimea acestuia (până la fundul oceanului). Desigur, la diferite adâncimi ei experimentează presiune diferită. Mările adânci sunt adaptate la presiune ridicata(până la 1000 atm.), locuitorii straturilor de suprafață nu sunt supuși acesteia. În medie, în coloana de apă, la fiecare 10 m de adâncime, presiunea crește cu 1 atm. Toate organismele acvatice sunt adaptate la acest factor și sunt împărțite în adâncimi și cele care trăiesc la adâncimi mici.
Transparența apei și regimul ei de lumină au o mare influență asupra organismelor acvatice. Acest lucru este valabil mai ales pentru plantele fotosintetice. În apele noroioase doar la suprafață. Turbiditatea apei este asigurată de particulele de substanțe minerale și organice suspendate în ea (argilă, nămol, calcar, cretă etc.). Transparența scade și odată cu creșterea rapidă a vegetației acvatice (în special algele mici).
Regimul de lumină este determinat și de scăderea regulată a luminii cu adâncimea datorită faptului că apa absoarbe lumina. În același timp, permeabilitatea diferitelor spectre de lumină solară este diferită. Razele roșii sunt absorbite cel mai repede, în timp ce razele albastre-verzi pătrund cel mai departe. În consecință, cu adâncimea, algele verzi sunt înlocuite cu maro și apoi cu roșii. Pigmenții acestor alge percep spectre diferite. La animale, culoarea se schimbă în straturile de suprafață - viu colorate, sau partea de sus este întunecată, partea de jos este deschisă, la o adâncime fie animale de culoare închisă, fie incolore.
Destul de putine rol important salinitatea joacă. Întregul tabel periodic este prezent în apa oceanului, dar clorurile (în special NaCl), sulfații și carbonații sunt de cea mai mare importanță. Corpurile de apă dulce pot varia foarte mult în ceea ce privește compoziție chimică, iar apele oceanelor sunt mai stabile în acest sens. Datorită diferenței de presiune osmotică, organismele de apă dulce sunt forțate să elimine constant apa din organism. În condițiile apei de mare, acest lucru nu se întâmplă, deoarece. salinitatea apei și concentrația de sare în țesuturile organismelor coincid mai mult sau mai puțin, astfel încât organismele marine nu au un sistem osmoreglator bine dezvoltat. Cele mai multe sunt stenohaline, eurihaline - stiuca, stiuca, platica (tolereaza usor apa salmastra).
Oxigenul este unul dintre cei mai importanți factori de mediu din mediul acvatic. Conținutul este invers proporțional cu temperatura. Acumularea de oxigen în apă are loc ca urmare a aportului din atmosferă și în procesul de fotosinteză a plantelor. Când apa este amestecată, de exemplu, în râurile de munte, conținutul de oxigen crește dramatic. Diferitele organisme acvatice reacționează diferit la conținutul de oxigen din apă (grayling și crap etc.).
Dioxid de carbon se dizolvă în apă de aproximativ 35 de ori mai bine decât oxigenul. Există de aproape 700 de ori mai mult în apă decât în ​​atmosfera de unde provine. Dioxidul de carbon asigură fotosinteza plantelor acvatice și participă la formarea formațiunilor scheletice calcaroase ale nevertebratelor.
De mare importanță în viața organismelor acvatice este concentrația ionilor de hidrogen (pH). Rezervoarele de apă dulce cu un pH de 3,7 - 4,7 sunt considerate acide, 6,95 - 7,3 neutre, cu un pH mai mare de 7,8 - alcalin. În corpurile de apă dulce, pH-ul suferă chiar fluctuații zilnice. Apa de mare mai stabil în acest sens. Majoritatea peștilor de apă dulce pot tolera cu ușurință pH-ul de la 5 la 9. Dacă pH-ul este mai mic de 5, atunci se observă moartea în masă a peștilor, la pH mai mare de 10, aproape totul moare.
Grupuri de mediu hidrobionti. Organismele care trăiesc în coloana de apă sunt pelagice (pelagos - mare). Ele sunt împărțite în necton și plancton. Locuitorii din fund sunt bentos. Un nekton este o colecție de animale pelagice care înot activ, care nu au o legătură directă cu fundul. Practic, acestea sunt animale mari capabile să lupte cu curentul. Pește-spadă până la 130 km/h. Organele de locomoție sunt bine dezvoltate - coada, aripioarele sau aripile. Cefalopodele au locomoție cu jet. Planctonul este o colecție de organisme pelagice care nu au capacitatea de a se mișca activ. Este împărțit în fito- și zooplancton. Fitoplancton numai în straturile de suprafață ca fotosinteză. Zooplancton și bacterii la orice adâncime. Ei fac migrații zilnice.
Bentos - un set de organisme care trăiesc în fundul (pe pământ sau în pământ) al unui rezervor. Fitobentosul include în principal bacterii și alge (verzi, maro, roșii și diatomee). Pe coastele se întâlnesc plante cu flori. Zoobentosul marin este dominat de foraminifere, bureți, celenterate, polihete, moluște și pești. În apele dulci, bentosul este vizibil mai mic decât în ​​mări, iar compoziția speciilor este mai uniformă. Acestea sunt în principal protozoare, niște bureți, lipitori, moluște și larve de insecte.