Kot habitat za organizme ima voda številne specifične lastnosti (visoka gostota, znatni padci tlaka, relativno nizka vsebnost kisika, visoka toplotna zmogljivost, močna absorpcija sončni žarki in itd.). Posamezni rezervoarji se razlikujejo po solnem režimu, prisotnosti tokov in drugih parametrih.

Prebivalci vodnega okolja v ekologiji se imenujejo hidrobionti. Glede na habitatne pogoje hidrobiontov v katerem koli rezervoarju lahko ločimo različna območja. Razmislite o ekoloških conah oceanov. V oceanu, skupaj z morji, ki so vanj vključeni, je mogoče razlikovati dve glavni ekološki coni: vodni stolpec - pelagialni in dno bental. Bental je glede na globino razdeljen na cone: sublitoral– območje gladkega povečanja globine do 200 m; batial– strmo pobočje dna; brezno– oceansko dno s povprečno globino 3–6 km; ultraabyssal- depresije oceanskega dna; primorje- rob obale, poplavljen s plimovanjem; supralitoral- del obale, navlažen s pršenjem deska.

Imenuje se skupina organizmov, ki živijo na dnu oceana bentos in življenje v vodnem stolpcu - pelagos.

Pelagial je razdeljen tudi na cone, ki ustrezajo bentalnim conam: epipelagialni, batipelagialni, abisopelagialni.Spodnja meja epipelagične cone (~ 200 m) je določen s količino prodiranja sončna svetloba zadostuje za fotosintezo. Globlje od teh območij zelene rastline ne morejo obstajati. V somračnih batialnih in temnih prepadnih globinah živijo le mikroorganizmi in živali.

Osnovne lastnosti vodnega okolja.

Gostota vode je dejavnik, ki določa pogoje za gibanje vodnih organizmov in pritisk na različnih globinah. Največja gostota čiste (destilirane) vode je dosežena pri temperaturi 4 o C in enako 1 g/cm 3. Naravne vode imajo gostoto do 1,35 g/cm 3. Tlak narašča z globino v povprečju za 1 10 5 Pa (1 atm) za vsakih 10 m.

Hidrobionti so bolj evribatni kot kopenski organizmi. Torej lahko nekatere vrste črvov živijo tako v obalnem kot v ultraabisalnem območju. Vendar pa so nekateri hidrobionti stenobatski; živijo na strogo določenih globinah. Gostota vode omogoča, da se nanjo naslonimo, kar je nujen pogoj lebdenje v vodi. Številni organizmi so se prilagodili prav na ta način življenja in so združeni v posebno ekološko skupino hidrobiontov - plankton. Plankton so enocelične alge, protozoji, meduze, nekateri mehkužci, mali raki, ličinke pridnenih živali, kaviar in mladiči rib itd. fitoplankton- alge in zooplankton- ostalo. Plankton ne premaguje tokov in ga ti prenašajo dolge razdalje, vendar se nekatere njegove vrste lahko aktivno premikajo navpično z uravnavanjem vzgona telesa.

Živali, ki so sposobne hitro plavanje in premagovanje močnih tokov, so združeni v ekološko skupino nekton- To so ribe, lignji, delfini. Njihovo hitro gibanje v vodi je možno zaradi visoko razvitih mišic, povezanih z racionalno obliko telesa. Živali uporabljajo naslednje glavne metode gibanja v vodi: reaktivne; zaradi upogibanja telesa; s pomočjo udov.

Kisikov režim vodnih teles.

V vodi, nasičeni s kisikom, je njegova vsebnost najmanj 10 ml za 1 l, kar je 21-krat manj kot v ozračju. Kisik v vodo vstopa predvsem zaradi fotosinteze v algah in difuzije iz zraka. Zato so zgornje plasti vodnih teles bogatejše s kisikom kot spodnje. Ko se temperatura in slanost vode povečata, se koncentracija kisika zmanjša. V plasteh, ki so močno poseljene s hidrobionti, se zaradi povečane porabe kisika lahko čuti pomanjkanje kisika. V bližini dna vodnih teles so razmere lahko anaerobne.

Številni hidrobionti so evrioksibionti (krapi, linji, kari, itd.); številne vrste so stenoksibiontne in obstajajo le z visoko vsebnostjo kisika (šarenka, potočna postrv, govica itd.). Mnoge vrste lahko padejo v stanje anoksibioze s pomanjkanjem kisika.

Izvaja se dihanje hidrobiontov različne poti: površina telesa; škrge; pljuča; sapnik. Hkrati so se med evolucijo razvile različne prilagoditve, ki intenzivirajo dihanje (tanjšanje integumenta telesa in povečanje njegove relativne površine, mešanje plasti vode ob telesu, združevanje vode in zraka). dihanje itd.)

Pomanjkanje kisika vodi v smrt, ki jo spremlja smrt številnih vodnih organizmov. Zimske zmrzali so posledica nastanka ledene odeje in poletna promocija temperatura vode in posledično zmanjšanje topnosti kisika v vodi. Zamora je poleg pomanjkanja kisika lahko posledica povečanja koncentracije strupenih plinov v vodi - tvorjenega metana (CH 4), vodikovega sulfida (H 2 S), žveplovega dioksida (SO 2) itd. kot posledica razgradnje organskih snovi na dnu rezervoarjev.

Solni režim rezervoarjev.

Značilnost hidrobiontov je vzdrževanje določene količine vode v telesu z njenim presežkom v okolju, ker. sprememba količine vode v celicah vodi do spremembe njihovega osmotskega tlaka in kršitve najpomembnejših vitalnih funkcij.

Vodni prebivalci so večinoma poikiloosmotični: osmotski tlak v njihovem telesu je odvisen od slanosti okoliške vode, glavni način za vzdrževanje solnega ravnovesja je izbira habitatov s slanostjo, ki ustreza njihovim potrebam: sladkovodni ne živijo v morjih, morski ene ne prenašajo razsoljevanja. Ko se slanost vode spremeni, se živali selijo v iskanju ugodnega okolja. Tako na primer, ko se površinske plasti morja po močnem deževju razsolijo, se radiolarije, morski raki itd. potopijo do globine do 100 m.

Vodni vretenčarji, višji raki, žuželke in njihove ličinke so homoioosmotski in vzdržujejo stalen osmotski tlak v telesu, ne glede na koncentracijo soli v vodi.

Če so telesni sokovi hipertonični glede na okoliška voda, potem organizme ogroža zalivanje, sicer - dehidracija.

Zaščita organizmov pred temi neželenimi dogodki je zagotovljena na različne načine: sprememba koncentracije soli v telesu; prisotnost vodoodpornih pokrovov; prehod v stanje anabioze soli.

Malo je evrihalnih vrst, ki bi lahko živele v sladki in slani vodi v aktivnem stanju, in to so večinoma vrste, ki naseljujejo rečne delte, estuarije in druga bočata vodna telesa.

Temperaturni režim rezervoarjev.

Fizične lastnosti vode povzročajo bolj stabilno temperaturni režim v primerjavi z zemeljsko-zračnim okoljem v smislu naslednjih razlogov:

– visoka specifična toplotna zmogljivost vode (4200 J/(kg∙K)), zaradi česar sprejem ali sproščanje znatne količine toplote ne povzroči preostrih in velikih sprememb temperature rezervoarjev;

- visoka toplota izhlapevanja vode (2,3 10 6 j/kg) ko izhlapi s površine rezervoarjev, preprečuje pregrevanje slednjih;

- nastanek ledu, ki nastane s sproščanjem toplote (3,3 ∙ 10 5 j/kg), kar upočasni hlajenje zgornjih plasti.

Letna amplituda temperaturnih nihanj v zgornje plasti ocean ne > 10…15 o C, v celinskih vodnih telesih pa ~ 30…35 o C. V globokih plasteh rezervoarjev so temperaturna nihanja zanemarljiva ~ 1...2 o C.

Zaradi stabilnejšega temperaturnega režima vodnih teles so hidrobionti bolj stenotermni kot kopenski organizmi.

Svetlobni režim rezervoarjev:

V vodi je veliko manj svetlobe kot v zraku, ker. se odbija od površine vode in absorbira v svoji prostornini. Sprememba količine odbite svetlobe glede na višino sonca nad obzorjem zmanjša dolžino dneva v vodnih telesih. Tako je pri globinah ~30 m dolžina dneva poleti ~5 uro in na globini 40 m – ~ 15 min. Hitro zmanjšanje količine svetlobe z globino je posledica njene absorpcije z vodno maso. Različne valovne dolžine optičnega območja elektromagnetno sevanje sonce se absorbira različno: najprej dolgovalovno (rdečo barvo absorbira površinska plast), nato vse več kratkovalovnih žarkov (modro-vijolični žarki dosežejo globino ~ 200 m z dobro bistrostjo vode).

Alge v Svetovnem oceanu živijo na globini do 20...40 m, rdeče alge pa prodrejo globlje kot druge (včasih do 100 ... 200 m).

Barva živali se spreminja z globino: njihove najrazličnejše barve so v litoralnih in sublitoralnih conah; v globinah mraka prevladuje rdeča barva, ki je dodatna k modro-vijolične barve. Žarke dodatne barve najbolj popolnoma absorbira telo živali, kar jim omogoča, da se skrijejo pred sovražniki, ker. njihova rdeča barva v modro-vijoličnih žarkih je vizualno zaznana kot črna (brancin, rdeča korala itd.). Globoki organizmi nimajo pigmentov in zato niso obarvani.

Značilna je preglednost vode največja globina, ki še vedno prikazuje disk Secchi (pobarvan disk Bela barva, premer 20 cm). Najbolj prozorne vode v Sargaškem morju - disk je viden do globine 66,5 m, v Tihi ocean – 59 m, v plitvih morjih – 5…15 m, v rekah 1…1.5 m, oz. Bajkal - 40 m.

Spodnja (globina) meja fotosinteze se razlikuje tudi glede na letni čas, zemljepisno širino itd.

V temnih globinah oceana organizmi kot vir vizualnih informacij uporabljajo svetlobo, ki jo zaradi procesa bioluminiscence oddajajo živa bitja. Kemija procesa je oksidacijska reakcija nekaterih organske spojine(luciferini) s pomočjo beljakovinskih katalizatorjev. V tem primeru se presežna energija vzbujenih organskih molekul sprosti v obliki svetlobnih kvantov. Svetloba se oddaja v impulzih kot odgovor na dražljaje, ki prihajajo zunanje okolje. Bioluminiscenca ima predvsem signalno vlogo.

Posebne prilagoditve hidrobiontov:

Zaradi absorpcije svetlobe v vodi imajo hidrobionti slabo razvito vizualno in boljšo zvočno orientacijo, ker. zvok potuje hitreje v vodi kot v zraku.

Za globinsko orientacijo hidrobionti uporabljajo hidrostatični tlak vodnega stolpca.

Kiti uporabljajo eholokacijo, ki temelji na ultrazvoku.

Približno 300 vrst rib lahko proizvaja električno energijo in jo uporablja za orientacijo, signalizacijo in zaščito pred sovražniki.

Najstarejši način orientacije vodnih živali je zaznavanje kemične sestave okolja. Njihovi kemoreceptorji so izjemno občutljivi, kar omogoča živalim, da se premikajo po vonju med tisoče kilometrov selitve čez ocean. Na primer jegulje, ki se hranijo evropske reke in drstenje ob obali Srednja Amerika, reagirajo na prisotnost etilni alkohol koncentracija 1 G za 6000 km 3 voda.

Nekateri hidrobionti so se prilagodili filtracijskemu načinu hranjenja, filtrirajo veliko količino vode skozi sebe in iz nje izločajo potrebne snovi (lamelarno-škržni mehkužci itd.). Filtrirni podajalniki igrajo pomembno vlogo pri biološko zdravljenje rezervoarji. Torej, školjke, ki živijo na dnu 1 m 2, lahko filtrira do 150...280 m 3 vode na dan, ki jo očistite suspendiranih delcev.

Številni vodni organizmi so se prilagodili pogojem dehidracije vodnih teles (zakopavanje v mulj, prehod v stanje zmanjšane vitalne aktivnosti (hipobioza) itd.).

Z ekološkega vidika so okolje naravna telesa in pojavi, s katerimi je organizem v neposredni ali posredni zvezi. Habitat je del narave, ki obdaja žive organizme (posameznika, populacijo, skupnost) in ima nanje določen vpliv.

Na našem planetu so živi organizmi obvladali štiri glavne habitate: vodni, kopensko-zračni, prstni in organizmski (tj. tvorijo jih živi organizmi sami).

Vodno okolježivljenje

Vodno okolje življenja je najstarejše. Voda zagotavlja pretok metabolizma v telesu in normalno delovanje organizem kot celoto. Nekateri organizmi živijo v vodi, drugi so se prilagodili stalnemu pomanjkanju vlage. Povprečna vsebnost vode v celicah večine živih organizmov je približno 70%.

> Specifične lastnosti vode kot habitata

značilna lastnost vodno okolje je visoka gostota je 800-krat večja od gostote zraka. V destilirani vodi je na primer 1 g/cm3. S povečanjem slanosti se gostota poveča in lahko doseže 1,35 g/cm 3 . Vsi vodni organizmi imajo visok pritisk, ki se poveča za 1 atmosfero na vsakih 10 m globine. Nekatere od njih, na primer morske pege, glavonožci, raki, morske zvezde in drugi, živijo na velikih globinah pri tlaku 400 ... 500 atm.

Gostota vode zagotavlja možnost zanašanja nanjo, kar je pomembno za neskeletne oblike vodnih organizmov.

Na biont vodnih ekosistemov vplivajo tudi naslednji dejavniki:

1. koncentracija raztopljenega kisika;

2. temperatura vode;

3. preglednost, za katero je značilna relativna sprememba intenzivnosti svetlobni tok z globino;

4. slanost, to je utežni odstotek soli, raztopljenih v vodi, predvsem NaCl, KC1 in MgS0 4;

5. razpoložljivost hranil, predvsem spojin kemično vezanega dušika in fosforja.

Režim kisika v vodnem okolju je specifičen. V vodi je 21-krat manj kisika kot v ozračju. Vsebnost kisika v vodi se z naraščanjem temperature, slanosti, globine zmanjšuje, povečuje pa se z naraščajočo hitrostjo toka. Med hidrobionti je veliko vrst, ki pripadajo evrioksibiontom, torej organizmov, ki lahko prenašajo nizko vsebnost kisika v vodi (na primer nekatere vrste mehkužcev, krapov, karasa, linja in drugih).

Stenoksibionti, kot so postrv, ličinke prepirja in drugi, lahko obstajajo le pri dovolj visoki nasičenosti vode s kisikom (7...11 cm 3 /l) in so zato bioindikatorji tega dejavnika.

Pomanjkanje kisika v vodi vodi v katastrofalne smrti (pozimi in poleti), ki jih spremlja smrt vodnih organizmov.

Za temperaturni režim vodnega okolja je značilna relativna stabilnost v primerjavi z drugimi okolji. V sladkovodnih telesih zmernih zemljepisnih širin se temperatura površinskih plasti giblje od 0,9 °C do 25 °C, t.j. amplituda temperaturnih sprememb je znotraj 26 °C (razen pri toplotnih virih, kjer lahko temperatura doseže 140 °C). Na globini sladkovodnih teles je temperatura nenehno enaka 4 ... 5 ° C.

Svetlobni režim vodnega okolja se bistveno razlikuje od zemeljsko-zračnega okolja. Svetlobe je v vodi malo, saj se pri prehodu skozi vodni stolpec delno odbija od površine in delno absorbira. Prehod svetlobe ovirajo tudi delci, suspendirani v vodi. V globokih rezervoarjih v zvezi s tem ločimo tri cone: svetlobo, mrak in območje večne teme.

Glede na stopnjo osvetlitve se razlikujejo naslednje cone:

obalna cona (vodni stolpec, kjer sončna svetloba doseže dno);

limnično območje (vodni stolpec do globine, kjer prodre le 1% sončne svetlobe in kjer fotosinteza zbledi);

evfotična cona (celoten osvetljen vodni stolpec, vključno z obalnimi in limničnimi conami);

globoko območje (dno in vodni stolpec, kamor sončna svetloba ne prodira).

Glede na vodo se med živimi organizmi razlikujejo naslednje ekološke skupine: higrofili (vlagoljubni), kserofili (suholjubi) in mezofili (vmesna skupina). Zlasti med rastlinami ločimo higrofite, mezofite in kserofite.

Higrofiti so rastline vlažnih rastišč, ki ne prenašajo pomanjkanja vode. Sem spadajo na primer: ribnik, lokvanj, trs.

Kserofite rastline suhih habitatov, ki lahko prenašajo pregrevanje in dehidracijo. Obstajajo sukulenti in sklerofiti. Sukulenti so kserofitne rastline s sočnimi, mesnatimi listi (na primer aloja) ali stebli (na primer kaktusi), v katerih je razvito tkivo za shranjevanje vode. Sklerofiti so kserofitne rastline s trdimi poganjki, zaradi katerih ob pomanjkanju vode nimajo zunanjega vzorca venenja (na primer perje, saksaul).

Mezofiti rastlin zmerno vlažnih habitatov; vmesna skupina med hidrofiti in kserofiti.

V vodnem okolju živi približno 150.000 vrst živali (kar je približno 7 % njihovega skupnega števila) in 10.000 vrst rastlin (kar je približno 8 % njihovega skupnega števila). Organizmi, ki živijo v vodi, se imenujejo hidrobionti.

Vodni organizmi so glede na tip habitata in življenjskega sloga združeni v naslednje ekološke skupine.

Plankton so viseči organizmi, ki lebdijo v vodi in se zaradi toka pasivno gibljejo. Obstajata fitoplankton (enocelične alge) in zooplankton (enocelične živali, raki, meduze itd.). Posebna vrsta planktona je ekološka skupina neustonov - prebivalci površinskega filma vode na meji z zrakom (na primer vodni striderji, hrošči in drugi).

Nekton Živali, ki se aktivno gibljejo v vodi (ribe, dvoživke, glavonožci, želve, kiti itd.). Aktivno plavanje vodnih organizmov, združenih v to ekološko skupino, je neposredno odvisno od gostote vode. Hitro gibanje v vodnem stolpcu je možno le, če je poenostavljena oblika telesa in visoko razvite mišice.

Bentos organizmi, ki živijo na dnu in v tleh, je razdeljen na fitobentos (pritrjene alge in višje rastline) in zoobentos (raki, mehkužci, morske zvezde itd.).

Vodno okolje

Vodno okolje. To okolje je med drugimi najbolj homogeno. V prostoru se malo razlikuje, med posameznimi ekosistemi ni jasnih meja. Tudi amplitude vrednosti faktorjev so majhne. Razlika med največjo in minimalne vrednosti temperatura tukaj običajno ne presega 50°C (v okolju zemlja-zrak - do 100°C). Medij ima visoko gostoto. Za oceanske vode je enak 1,3 g/cm 3 , za sladke vode je blizu enote. Tlak se spreminja le z globino: vsaka 10-metrska plast vode poveča tlak za 1 atmosfero.

Kisik je pogosto omejevalni dejavnik. Njegova vsebnost običajno ne presega 1 vol. Z zvišanjem temperature, obogatitvijo z organskimi snovmi in šibkim mešanjem se vsebnost kisika v vodi zmanjša. Nizka razpoložljivost kisika za organizme je povezana tudi z njegovo šibko difuzijo (v vodi ga je tisočkrat manj kot v zraku). Drugi omejevalni dejavnik je svetloba. Osvetlitev se hitro zmanjšuje z globino. V popolnoma čistih vodah lahko svetloba prodre do globine 50-60 m, v močno onesnaženih vodah - le nekaj centimetrov.

V vodi je malo toplokrvnih živali, oz homoiotermni(grško homa - isto, thermo - toplota), organizmi. To je posledica dveh vzrokov: majhnega temperaturnega nihanja in pomanjkanja kisika. Glavni prilagoditveni mehanizem homoiotermije je odpornost na neugodne temperature. V vodi so takšne temperature malo verjetne, v globokih plasteh pa je temperatura skoraj konstantna (+4°C). Ohranjanje stalne telesne temperature je nujno povezano z intenzivnimi presnovnimi procesi, kar je možno le ob dobri oskrbi s kisikom. V vodi ni takšnih pogojev. Toplokrvne živali vodnega okolja (kiti, tjulnji, kožuharji itd.) so nekdanji prebivalci kopnega. Njihov obstoj je nemogoč brez občasne komunikacije z zračnim okoljem.

Tipični prebivalci vodnega okolja imajo spremenljivo telesno temperaturo in spadajo v skupino poikilotermna(grško poikios - raznolik). Do neke mere nadomeščajo pomanjkanje kisika s povečanjem stika dihalnih organov z vodo. Mnogi prebivalci voda (hidrobionti) porabljajo kisik skozi vse kožne obloge telesa. Pogosto se dihanje kombinira s filtrirno prehrano, pri kateri skozi telo prehaja velika količina vode. Nekateri organizmi v obdobjih akutnega pomanjkanja kisika lahko drastično upočasnijo svojo vitalno aktivnost, vse do stanja suspendirane animacije (skoraj popolna prekinitev presnove).

Organizmi se na visoko gostoto vode prilagajajo predvsem na dva načina. Nekateri ga uporabljajo kot podporo in so v stanju prostega vzletanja. Gostota ( specifična težnost) takih organizmov se običajno malo razlikuje od gostote vode. To olajša popolna ali skoraj popolna odsotnost okostja, prisotnost izrastkov, kapljic maščobe v telesu ali zračnih votlinah. Takšni organizmi so združeni plankton(grško planktos - potepanje). Obstajajo rastlinski (fito-) in živalski (zoo-) plankton. Velikost planktonskih organizmov je običajno majhna. Vendar predstavljajo večino vodnega življenja.

Aktivno premikajoči se organizmi (plavalci) se prilagajajo premagovanju visoke gostote vode. Zanje je značilna podolgovata oblika telesa, dobro razvite mišice, prisotnost struktur, ki zmanjšujejo trenje (sluz, luske). Na splošno velika gostota vode povzroči zmanjšanje deleža skeleta v celotni telesni masi hidrobiontov v primerjavi s kopenskimi organizmi.

V pogojih pomanjkanja svetlobe ali njene odsotnosti organizmi uporabljajo zvok za orientacijo. V vodi se širi veliko hitreje kot v zraku. Za odkrivanje različnih ovir se odbit zvok uporablja glede na vrsto eholokacije. Za orientacijo se uporabljajo tudi pojavi vonjav (v vodi se vonjave občutijo veliko bolje kot v zraku). V globinah voda imajo številni organizmi lastnost samosvetljenja (bioluminiscenca).

Rastline, ki živijo v vodnem stolpcu, v procesu fotosinteze uporabljajo najbolj globoko prodirajoče modre, modre in modro-vijolične žarke. V skladu s tem se barva rastlin spreminja z globino od zelene do rjave in rdeče.

Naslednje skupine vodnih organizmov se razlikujejo glede na prilagoditvene mehanizme: plankton- prosto plavajoče nekton(grško nektos - lebdeči) - aktivno se premika, bentos(grško bentos - globina) - prebivalci dna, pelagos(grški pelagos - odprto morje) - prebivalci vodnega stolpca, neuston- prebivalci zgornjega filma vode (del telesa je lahko v vodi, del - v zraku).

Človekov vpliv na vodno okolje se kaže v zmanjšanju preglednosti, spremembi kemične sestave (onesnaženosti) in temperature ( toplotno onesnaženje). Posledica teh in drugih vplivov je pomanjkanje kisika, zmanjšana produktivnost, spremembe v sestavi vrst in druga odstopanja od norme. Ta vprašanja so podrobneje obravnavana v II. delu dela (poglavje VII, VII.5).

Vodno okolje življenja, hidrosfera, zavzema približno 70 % površine globus. Glede na prostornino so vodne zaloge na Zemlji izračunane znotraj 1370 milijonov km3, kar je 1/800 prostornine zemeljske oble. Glavna količina vode, več kot 98 %, je koncentrirana v morjih in oceanih, 1,24 % predstavlja led v polarnih območjih visokogorja; v sladke vode reke, jezera in močvirja, količina vode ne presega 0,45 %. V vodnem okolju živi približno 150.000 živalskih vrst (7 %) in 10.000 rastlin (8 %). Tako je število živalskih in rastlinskih vrst, ki živijo v vodi, bistveno slabše od kopenskih oblik.
Najbogatejši po številu vrst in biomase je svet morij in oceanov ekvatorialnih in tropskih regij. Južno in severno od teh območij se raznolikost zmanjšuje. Poleg tega je večina morskih organizmov koncentrirana na obalnih območjih, zlasti v tropskih mangrovah. Puščavska območja se nahajajo na velikih vodnih območjih, ki se nahajajo daleč od obale.
Vodno okolje vpliva na njegove prebivalce, vendar živi organizmi preoblikujejo tudi hidrosfero. Ocenjuje se, da se voda morij in oceanov, rek in jezer razgradi in obnovi v biološkem ciklu v 2 milijonih let, torej je vsa šla skozi živo snov planeta več kot tisočkrat. Hidrosfera je torej produkt vitalne aktivnosti žive snovi, ne le sodobnih, ampak tudi preteklih geoloških obdobij.
Značilnost vodnega okolja je mobilnost, in to ne le v tekočih vodnih telesih, kot so reke in potoki. V morjih in oceanih so oseki in oseki, močni tokovi, nevihte; V jezerih se voda premika pod vplivom temperature in vetra. Gibanje vode oskrbuje vodne organizme s kisikom in hranila, vodi do izenačitve temperature v rezervoarju.
V življenju vodnih organizmov v zmernih zemljepisnih širinah ima navpično gibanje vode v stoječih vodnih telesih pomembno vlogo. Voda v njih je jasno razdeljena na tri plasti: zgornja je epilimnion, katerega temperatura doživlja ostra sezonska nihanja; plast temperaturnega skoka - metalimneon (termoklina), kjer pride do močnega temperaturnega padca; spodnja globoka plast (hipolimneon) - tukaj se temperatura skozi vse leto nekoliko spreminja.
AT poletni čas najtoplejše plasti vode so na površini, najhladnejše pa na dnu. Takšna plastna porazdelitev temperatur v rezervoarju se imenuje neposredna stratifikacija. Pozimi z znižanjem temperature opazimo povratno stratifikacijo. Ta pojav se imenuje temperaturna dihotomija. Zaradi temperaturne dihotomije je moteno kroženje vode v rezervoarju in nastopi obdobje začasne stagnacije. Spomladi in jeseni - homotermija.
V jezerih tropskih zemljepisnih širin temperatura vode na površini nikoli ne pade pod 40 C, temperaturni gradient v njih pa je jasno izražen do najglobljih plasti. Mešanje vode tukaj poteka neredno v najhladnejših letnih časih, pa tudi s pomočjo vetra.
Ne samo v vodnem stolpcu, ampak tudi na dnu rezervoarja se razvijejo posebne razmere za življenje, saj v tleh ni prezračevanja in se iz nje izpirajo mineralne spojine. Zato dno rezervoarjev nima plodnosti in služi le kot substrat za pritrditev in opravlja le mehansko-dinamično funkcijo. Glede najvišja vrednost pridobijo velikost delcev zemlje, gostoto njihovega prileganja drug drugemu in odpornost proti izpiranju s tokom.
Temperaturni režim hidrosfere se bistveno razlikuje od temperaturnega režima v drugih okoljih. Temperaturna nihanja v Svetovnem oceanu so razmeroma majhna: najnižja je okoli -20 C, najvišja pa
približno +360 C. Amplituda nihanj tukaj torej ustreza 380 C. Z globino temperatura vode močno pade. Tudi v ekvatorialnih območjih na globini 1000 metrov ne presega 4-50 C. Na velikih globinah v vseh oceanih je temperatura približno enaka in se giblje v območju od -20 do +20 C.
V sladkovodnih telesih zmernih zemljepisnih širin je temperatura površinska voda se giblje od 0 do +250 C, na globini je običajno 4-50 C. Izjema so termalni izviri, kjer lahko temperatura doseže 930 C.
Ker je za temperaturni režim vodnih teles značilna velika stabilnost, je za organizme, ki živijo v njem, značilna razmeroma stalna telesna temperatura in imajo ozek razpon prilagodljivosti na nihanja temperature okolja.
Voda ima tudi pomembno gostoto in viskoznost. Gostota vode je 800-krat večja od gostote zraka. Na rastlinah te lastnosti vplivajo na dejstvo, da imajo zelo malo ali nič mehanskega razvoja tkiva, zato so stebla elastična in zlahka upognjena. Večina vodne rastline lastna plovnost. Pri mnogih vodnih živalih je telo prekrito s sluzom in ima poenostavljeno obliko.
Organizmi v vodnem okolju so razporejeni po celotni debelini (do oceanskega dna). Seveda na različnih globinah doživljajo drugačen pritisk. Globoka morja so prilagojena visok pritisk(do 1000 atm.), prebivalci površinskih plasti niso podvrženi temu. V povprečju se v vodnem stolpcu na vsakih 10 m globine tlak poveča za 1 atm. Vsi vodni organizmi so prilagojeni temu dejavniku in jih delimo na globokomorske in tiste, ki živijo v plitvih globinah.
Prozornost vode in njen svetlobni režim imata velik vpliv na vodne organizme. To še posebej velja za fotosintetske rastline. V blatnih vodah le na površini. Motnost vode zagotavljajo delci mineralnih in organskih snovi, suspendiranih v njej (glina, mulj, apnenec, kreda itd.). Prozornost se zmanjša tudi s hitrim razraščanjem vodne vegetacije (zlasti majhnih alg).
Svetlobni režim določa tudi redno upadanje svetlobe z globino zaradi dejstva, da voda absorbira svetlobo. Hkrati je prepustnost različnih spektrov sončne svetlobe različna. Rdeči žarki se najhitreje absorbirajo, modro-zeleni pa najdlje. V skladu s tem z globino zelene alge nadomestijo rjave in nato rdeče. Pigmenti teh alg zaznavajo različne spektre. Pri živalih se barva v površinskih plasteh spreminja - svetlo obarvane ali zgornja je temna, dno je svetla, v globini ali temno obarvane ali brezbarvne živali.
Precej pomembno vlogo slanost igra. Celoten periodni sistem je prisoten v oceanski vodi, vendar so najpomembnejši kloridi (zlasti NaCl), sulfati in karbonati. Sladka vodna telesa se lahko zelo razlikujejo glede na kemična sestava, in vode oceanov so v tem pogledu bolj stabilne. Zaradi razlike v osmotskem tlaku so sladkovodni organizmi prisiljeni nenehno odstranjevati vodo iz telesa. V razmerah morske vode se to ne zgodi, ker. slanost vode in koncentracija soli v tkivih organizmov bolj ali manj sovpadata, zato morski organizmi nimajo dobro razvitega osmoregulacijskega sistema. Največ je stenohalinskih, evrihalinskih - ščuka, ostriž, orada (lahko prenašajo bočato vodo).
Kisik je eden najpomembnejših okoljskih dejavnikov v vodnem okolju. Vsebina je obratno sorazmerna s temperaturo. Kopičenje kisika v vodi nastane kot posledica vnosa iz ozračja in v procesu fotosinteze rastlin. Ko se voda meša, na primer v gorskih rekah, se vsebnost kisika dramatično poveča. Različni vodni organizmi različno reagirajo na vsebnost kisika v vodi (lipan, krap itd.).
Ogljikov dioksid se raztopi v vodi približno 35-krat bolje kot kisik. V vodi ga je skoraj 700-krat več kot v ozračju, od koder prihaja. Ogljikov dioksid zagotavlja fotosintezo vodnih rastlin in sodeluje pri tvorbi apnenčastih skeletnih tvorb nevretenčarjev.
Velik pomen v življenju vodnih organizmov je koncentracija vodikovih ionov (pH). Sladkovodni rezervoarji s pH 3,7 - 4,7 veljajo za kisle, 6,95 - 7,3 za nevtralne, s pH večjim od 7,8 - za alkalne. V sladkovodnih telesih pH doživlja celo dnevna nihanja. Morska voda v tem pogledu bolj stabilen. Večina sladkovodnih rib zlahka prenese pH od 5 do 9. Če je pH nižji od 5, potem opazimo množično smrt rib, pri pH več kot 10 skoraj vse pogine.
Okoljske skupine hidrobionti. Organizmi, ki živijo v vodnem stolpcu, so pelagični (pelagos - morje). Delimo jih na nekton in plankton. Prebivalci dna so bentos. Nekton je zbirka pelagičnih aktivno plavajočih živali, ki nimajo neposredne povezave z dnom. V bistvu so to velike živali, ki se lahko borijo proti toku. Mečarica do 130 km/h. Organi gibanja so dobro razviti - rep, plavuti ali plavuti. Glavonožci imajo reaktivno gibanje. Plankton je zbirka pelagičnih organizmov, ki nimajo sposobnosti aktivnega gibanja. Delimo ga na fito- in zooplankton. Fitoplankton samo v površinskih plasteh kot fotosinteza. Zooplankton in bakterije na kateri koli globini. Izvajajo dnevne migracije.
Bentos - niz organizmov, ki živijo na dnu (na tleh ali v tleh) rezervoarja. Fitobentos vključuje predvsem bakterije in alge (zelene, rjave, rdeče in diatomeje). Na obalah se srečajo cvetoče rastline. V morskem zoobentosu prevladujejo foraminifere, spužve, koelenterati, poliheti, mehkužci in ribe. V sladkih vodah je bentosa opazno manj kot v morjih, vrstna sestava pa je bolj enotna. To so predvsem protozoji, nekatere spužve, pijavke, mehkužci in ličinke žuželk.