100 RURجایزه برای سفارش اول

نوع کار را انتخاب کنید کار فارغ التحصیل کار دورهچکیده پایان نامه کارشناسی ارشد گزارش عملی گزارش مقاله بررسی کار آزمون مونوگراف حل مسئله طرح کسب و کار پاسخ به سوالات کار خلاقانه انشا نقاشی انشا ترجمه ارائه تایپ سایر افزایش منحصر به فرد بودن متن پایان نامه داوطلبی کار آزمایشگاهیکمک آنلاین

قیمت را دریابید

تمام آب های کره زمین یکی هستند. آنها متحد می شوند هیدروسفر، که به عنوان یک محیط مستقل از زندگی عمل می کند و در عین حال در سایر حوزه های محیط زندگی نفوذ می کند.

خواص بی نظیر آب:

1) پایان ناپذیری یک ماده و یک منبع طبیعی.

2) توانایی قرار گرفتن در حالت مایع، جامد و گاز.

3) انبساط در هنگام انجماد و کاهش حجم در هنگام انتقال به حالت مایع.

4) ظرفیت حرارتی بالا و هدایت حرارتی؛

5) توانایی در خاک برای تبدیل به یک حالت محدود و پراکنده.

6) یک حلال جهانی است، بنابراین هیچ آب کاملاً خالصی در طبیعت وجود ندارد.

معنی آب در طبیعت:

1) در طول فتوسنتز، آب تجزیه می شود و جو پر از اکسیژن می شود.

2) به لطف آب مهاجرت اتفاق می افتد عناصر شیمیایی.

3) حیات در این سیاره از آب سرچشمه می گیرد. در مراحل اول، موجودات زنده بسیار ضعیف از آب جدا شده بودند و به نظر می رسید که در حالت نیمه حل شده باشند. در حال حاضر، مهم نیست که ارگانیسم ها به چه گروهی تعلق دارند، بدن آنها از بیش از 50 درصد آب تشکیل شده است. نسبت آب در بدن انسان نزدیک به 60٪ است، اما در اندام ها و بافت های فردی از 1 تا 96٪ متغیر است.

4) ذخایر آب جهان روی زمین 1353985 هزار کیلومتر است. از این تعداد، تنها 2.5٪ آب شیرین است، اما این مقدار عظیم است - 35 میلیون کیلومتر.

5) انسان در حال حاضر از منابع مختلف خارج می شود و تنها 0.12 - 0.15 درصد از ذخایر آب شیرین را مصرف می کند. اما این فقط ظاهری از رفاه است، زیرا 70٪ آب شیرین در یخچال ها و برف ابدی متمرکز شده است. نشان دهنده (سهام مرده). بنابراین، باید سرعت تجدید را در نظر گرفت منابع آبی. آب دریاچه ها بعد از 17 سال، آب های زیرزمینی - بعد از 1400 سال تجدید می شوند و آب های زیرزمینی عمیق اصلاً تجدید نمی شوند.

6) آب های زیرزمینی خالص ترین هستند، به این معنی که علیرغم ذخایر زیاد (حدود 10 میلیون کیلومتر) به سرعت تخلیه می شوند. حجم اصلی آب در صنعت استفاده می شود. کشاورزیو سایر صنایع، به این معنی که آنها در معرض آلودگی هستند.

7) تمام آب حاوی مواد محلول است. رایج ترین عناصر موجود در آب عبارتند از: Ca، Na، C1، K.

8) عوامل غیرزیست محیط آبی، خصوصیات فیزیکی و شیمیایی آب به عنوان زیستگاه موجودات زنده است.

مشخصات فیزیکی:

1. تراکم.

چگالی به عنوان یک عامل محیطی شرایط حرکت موجودات را تعیین می کند و برخی از آنها (سفالوپودها، سخت پوستان و غیره) که در اعماق زیاد زندگی می کنند، می توانند فشارهای 400 تا 500 اتمسفر را تحمل کنند. چگالی آب نیز توانایی تکیه بر آن را فراهم می کند که به ویژه برای اشکال غیراسکلتی (پلانکتون) اهمیت دارد.

2. درجه حرارت.

تغییر در درجه سانتیگراد بسته به عمق و نوسانات (روزانه و فصلی).

رژیم دمایی بدنه های آبی نسبت به خشکی پایدارتر است که به دلیل ظرفیت گرمایی بالای آب است. به عنوان مثال، نوسانات دما در لایه های بالایی اقیانوس -10-15 درجه سانتیگراد، لایه عمیق تر 3-4 درجه سانتیگراد است.

3. حالت نور.

نقش مهمی در توزیع موجودات آبزی دارد. جلبک ها در اقیانوس در منطقه روشن زندگی می کنند، اغلب در عمق 40 متری، اگر شفافیت آب زیاد باشد، جلبک ها در نزدیکی باهاما تا عمق 265 متری یافت می شوند تابش خورشیدی 5 * 10-6 به آنجا می رسد.

رنگ حیوانات نیز با عمق تغییر می کند. ساکنان بخش کم عمق اقیانوس روشن ترین و متنوع ترین رنگ ها هستند. در منطقه اعماق دریا، رنگ قرمز در اینجا به عنوان سیاه تلقی می شود، که به حیوانات اجازه می دهد از دشمنان پنهان شوند. در عمیق ترین مناطق اقیانوس جهانی، موجودات زنده از نور ساطع شده توسط موجودات زنده (بیولومینسانس) به عنوان منبع نور استفاده می کنند.

4. تحرک

حرکت مداوم توده های آب در فضا.

5. شفافیت.

بستگی به محتوای ذرات معلق دارد. تمیزترین دریای ودل در قطب جنوب است، دید 80 متر (شفافیت آب مقطر).

خواص شیمیایی:

1. شوری آب - محتوای سولفات های محلول، کلریدها، کربنات ها.

با توجه به شوری آب عبارتند از:

1) تازه - حداکثر 1 گرم در لیتر نمک؛

2) شور - 1-3 گرم در لیتر؛

3) کمی نمک - 3-10 گرم در لیتر؛

4) نمک - 10-50 گرم در لیتر؛

5) آب نمک (آب نمک) - بیش از 50 گرم در لیتر.

35 گرم در لیتر نمک در اقیانوس وجود دارد. دریای سیاه - 19 گرم در لیتر. گونه های آب شیرین نمی توانند در دریاها زندگی کنند و گونه های دریایی نمی توانند در رودخانه ها زندگی کنند. با این حال، ماهی هایی مانند سالمون و شاه ماهی تمام عمر خود را در دریا می گذرانند و برای تخم ریزی به رودخانه ها می روند.

2. مقدار O و CO محلول . O - برای تنفس.

3. محیط اسیدی، خنثی، قلیایی .

همه ساکنان با شرایط اسیدی-بازی خاصی سازگار شده اند. تغییر آنها در نتیجه آلودگی می تواند منجر به مرگ موجودات شود.

زیستگاه آبی.

راه های حل مشکل کم آبی

1) آزمایش فن آوری های صرفه جویی در آب؛

2) انتقال به چرخه های تولید بسته؛

3) حذف آب آشامیدنی از فرآیندهای تولید.

4) کاهش تلفات آب در حین انتقال به مصرف کنندگان.

5) ایجاد مخازن، کاهش تبخیر از سطح آنها.

6) بهبود روش های تصفیه آب.

7) ازن زنی آب، تصفیه با اشعه ماوراء بنفش، قرار دادن در مخازن زیرزمینی.

توزیع موجودات بر اساس محیط زندگی

در روند طولانی توسعه تاریخیماده زنده و شکل گیری اشکال پیشرفته تر موجودات زنده، موجودات زنده، با تسلط بر زیستگاه های جدید، بر اساس پوسته های معدنی آن (هیدروسفر، لیتوسفر، اتمسفر) روی زمین توزیع شد و در شرایط کاملاً تعریف شده با وجود سازگار شد.

اولین وسیله زندگی آب بود. در آن بود که زندگی به وجود آمد. با پیشرفت تاریخی، ارگانیسم های زیادی شروع به پراکندگی در محیط زمین و هوا کردند. در نتیجه گیاهان و حیوانات زمینی ظاهر شدند که به سرعت تکامل یافتند و با شرایط جدید زندگی سازگار شدند.

در فرآیند عملکرد ماده زنده در خشکی، لایه های سطحی لیتوسفر به تدریج به خاک تبدیل شد، به قول وی. آی. هم موجودات آبزی و هم موجودات زمینی شروع به پراکندگی در خاک کردند و مجموعه خاصی از ساکنان آن را ایجاد کردند.

بنابراین، در زمین مدرنچهار محیط زندگی به وضوح متمایز می شوند - آبزیان، زمین-هوا، خاک و موجودات زنده - که به طور قابل توجهی در شرایط آنها متفاوت است. بیایید به هر یک از آنها نگاه کنیم.

خصوصیات عمومی محیط آبی حیات، یعنی هیدروسفر، تا 71 درصد از مساحت کره زمین را به خود اختصاص داده است. از نظر حجم، ذخایر آب روی زمین 1370 میلیون متر مکعب برآورد شده است. کیلومتر که 1/800 حجم کره زمین است. مقدار اصلی آب، بیش از 98٪، در دریاها و اقیانوس ها متمرکز شده است، 1.24٪ توسط یخ های مناطق قطبی نشان داده شده است. در آب‌های شیرین رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و باتلاق‌ها میزان آب از 0.45 درصد تجاوز نمی‌کند.

محیط آبی محل زندگی حدود 150000 گونه جانوری (تقریباً 7٪ از کل جهان) و 10000 گونه گیاهی (8٪) است. علیرغم این واقعیت که نمایندگان اکثریت قریب به اتفاق گروه های گیاهان و حیوانات در محیط آبی (در "گهواره" خود) باقی مانده اند، تعداد گونه های آنها به طور قابل توجهی کمتر از گونه های زمینی است. این بدان معنی است که تکامل در خشکی بسیار سریعتر اتفاق افتاده است.

متنوع ترین و غنی ترین گیاه و دنیای حیواناتدریاها و اقیانوس های مناطق استوایی و استوایی (به ویژه اقیانوس آرام و اطلس). در جنوب و شمال این کمربندها، ترکیب کیفی موجودات به تدریج کاهش می یابد. در منطقه مجمع الجزایر هند شرقی، حدود 40000 گونه جانوری و در دریای لپتف تنها 400 گونه وجود دارد. علاوه بر این، بخش عمده ای از موجودات اقیانوس جهانی در منطقه نسبتاً کوچکی متمرکز شده اند. سواحل دریای منطقه معتدل و در میان جنگل های حرا کشورهای گرمسیری. در مناطق وسیعی دور از ساحل وجود دارد مناطق کویری، عملاً عاری از زندگی است.

سهم رودخانه ها، دریاچه ها و باتلاق ها در زیست کره در مقایسه با دریاها و اقیانوس ها ناچیز است. با این وجود، آنها منبع آب شیرین لازم برای تعداد زیادی از گیاهان و حیوانات و همچنین برای انسان را ایجاد می کنند.

محیط آبی تأثیر زیادی بر ساکنان آن دارد. به نوبه خود ، ماده زنده هیدروسفر روی زیستگاه تأثیر می گذارد ، آن را پردازش می کند و آن را در چرخه مواد درگیر می کند. تخمین زده می شود که آب دریاها و اقیانوس ها، رودخانه ها و دریاچه ها در عرض 2 میلیون سال در چرخه زیستی تجزیه شده و احیا می شود، یعنی همه آن بیش از هزار بار از ماده زنده سیاره عبور کرده است*. بنابراین، هیدروسفر مدرن محصول فعالیت حیاتی ماده زنده نه تنها در دوران مدرن، بلکه همچنین در دوران زمین شناسی گذشته است.

ویژگی بارز محیط آبی، تحرک آن حتی در مخازن ایستاده است، به غیر از رودخانه ها و جویبارهای روان و سریع. دریاها و اقیانوس ها جزر و مد، جریان های قدرتمند و طوفان ها را تجربه می کنند. در دریاچه ها، آب تحت تأثیر باد و دما حرکت می کند. حرکت آب تامین اکسیژن و مواد مغذی موجودات آبزی را تضمین می کند و منجر به یکسان سازی (کاهش) دما در کل مخزن می شود.

ساکنان مخازن سازگاری های مناسبی با تحرک محیط ایجاد کرده اند. به عنوان مثال، در آب های جاری، گیاهان به اصطلاح "خسنده" وجود دارد که به طور محکم به اشیاء زیر آب متصل هستند - جلبک های سبز (Cladophora) با دنباله ای از شاخه ها، دیاتوم ها (Diatomeae)، خزه های آبی (Fontinalis)، که پوشش متراکمی را حتی روی آنها تشکیل می دهند. سنگ در تفنگ رودخانه سریع .

حیوانات نیز با تحرک محیط آبی سازگار شدند. در ماهیانی که در رودخانه های پر جریان زندگی می کنند، بدن تقریباً گرد است (قزل آلا، مینو). آنها معمولا به سمت جریان حرکت می کنند. بی مهرگان آب های جاری معمولاً در پایین می مانند، بدن آنها در جهت پشتی-شکمی صاف است، بسیاری از آنها اندام های تثبیت مختلفی در سمت شکمی دارند که به آنها اجازه می دهد به اشیاء زیر آب بچسبند. در دریاها، قوی ترین تأثیر توده های متحرک آب توسط موجودات موجود در مناطق جزر و مد و موج سواری تجربه می شود. بر سواحل سنگیدر منطقه موج‌سواری، خرچنگ‌ها (بالانوس، چتامالوس)، گاستروپودها (کشککک‌ککک)، و برخی از گونه‌های سخت پوستان که در شکاف‌های ساحل پنهان شده‌اند، رایج هستند.

در زندگی موجودات آبزی عرض های جغرافیایی معتدلحرکت عمودی آب در مخازن ایستاده نقش مهمی دارد. آب موجود در آنها به وضوح به سه لایه تقسیم می شود: اپیلیمنیون بالایی که دمای آن نوسانات شدید فصلی را تجربه می کند. لایه پرش دما - متالیمنیون (ترموکلاین)، که در آن اختلاف دمای شدید مشاهده می شود. لایه عمیق زیرین، هیپولیمنیون، جایی که دما در طول سال کمی تغییر می کند.

در تابستان گرم ترین لایه های آب در سطح و سردترین لایه ها در پایین قرار دارند. این توزیع لایه به لایه دما در یک مخزن، طبقه بندی مستقیم نامیده می شود. در زمستان، با کاهش دما، طبقه بندی معکوس مشاهده می شود: آب های سطحی سرد با دمای کمتر از 4 درجه سانتی گراد بالاتر از آب های نسبتا گرم قرار دارند. این پدیده دوگانگی دما نامیده می شود. به خصوص در بیشتر دریاچه های ما در تابستان و زمستان مشخص است. در نتیجه دوگانگی دما، طبقه بندی چگالی آب در یک مخزن تشکیل می شود، گردش عمودی آن مختل می شود و دوره ای از رکود موقت آغاز می شود.

در بهار، آب های سطحی به دلیل گرم شدن تا 4 درجه سانتی گراد، متراکم تر می شوند و عمیق تر می شوند و آب های گرم تری از اعماق بالا می آیند تا جای خود را بگیرند. در نتیجه چنین گردش عمودی، همترمی در مخزن رخ می دهد، یعنی برای مدتی دمای کل جرم آب یکسان می شود. با افزایش بیشتر دما، لایه های بالایی آب کمتر و کمتر متراکم می شوند و دیگر غرق نمی شوند - رکود تابستانی شروع می شود.

در پاییز، لایه سطحی سرد می‌شود، متراکم‌تر می‌شود و عمیق‌تر می‌شود و آب گرم‌تر را به سطح منتقل می‌کند. این قبل از شروع هموترمی پاییزی رخ می دهد. هنگامی که آب های سطحی کمتر از 4 درجه سانتیگراد سرد می شوند، دوباره چگالی کمتری پیدا می کنند و دوباره روی سطح می مانند. در نتیجه گردش آب متوقف می شود و رکود زمستانی رخ می دهد.

ارگانیسم های موجود در آب های عرض های جغرافیایی معتدل به خوبی با حرکات عمودی فصلی لایه های آب، به گرما بهار و پاییز و رکود تابستانی و زمستانی سازگار هستند (شکل 13).

در دریاچه‌هایی که در عرض‌های جغرافیایی گرمسیری قرار دارند، دمای آب سطحی هرگز زیر 4 درجه سانتی‌گراد کاهش نمی‌یابد و گرادیان دما در آنها به وضوح تا عمیق‌ترین لایه‌ها بیان می‌شود. اختلاط آب، به عنوان یک قاعده، در سردترین زمان سال در اینجا به طور نامنظم اتفاق می افتد.

شرایط عجیبی برای زندگی نه تنها در ستون آب، بلکه در پایین مخزن نیز ایجاد می شود، زیرا در خاک ها هوادهی وجود ندارد و ترکیبات معدنی از آنها شسته می شود. بنابراین ، آنها باروری ندارند و فقط به عنوان یک بستر کم و بیش جامد برای موجودات آبزی عمل می کنند و عمدتاً عملکرد مکانیکی-دینامیکی را انجام می دهند. در این راستا، اندازه ذرات خاک، چگالی تماس آنها با یکدیگر و مقاومت در برابر شستشو توسط جریان ها بیشترین اهمیت زیست محیطی را دارد.

عوامل غیرزیستی محیط آبیآب به عنوان یک محیط زندگی دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی است.

رژیم دمایی هیدروسفر اساساً با سایر محیط ها متفاوت است. نوسانات دما در اقیانوس جهانی نسبتاً کوچک است: کمترین آن حدود -2 درجه سانتیگراد و بالاترین آن تقریباً 36 درجه سانتیگراد است. بنابراین دامنه نوسانات در اینجا به 38 درجه سانتیگراد می رسد. با عمق، دمای آب در اقیانوس ها کاهش می یابد. حتی در مناطق گرمسیری در عمق 1000 متری از 4 تا 5 درجه سانتیگراد تجاوز نمی کند. در اعماق تمام اقیانوس ها لایه ای از آب سرد (از -1.87 تا + 2 درجه سانتیگراد) وجود دارد.

در مخازن داخلی تازه در عرض های جغرافیایی معتدل، دمای لایه های سطحی آب از - 0.9 تا +25 درجه سانتیگراد متغیر است، در آبهای عمیق تر 4-5 درجه سانتیگراد است. استثنا چشمه های حرارتی هستند که دمای لایه سطحی آن گاهی به 85 تا 93 درجه سانتیگراد می رسد.

ویژگی های ترمودینامیکی محیط آبی، مانند ظرفیت گرمایی ویژه بالا، هدایت حرارتی بالا و انبساط در هنگام انجماد، شرایط مطلوبی را برای زندگی ایجاد می کند. این شرایط همچنین با گرمای نهان زیاد همجوشی آب تضمین می شود، در نتیجه در زمستان دمای زیر یخ هرگز زیر نقطه انجماد خود (برای آب شیرین حدود 0 درجه سانتیگراد) نیست. از آنجایی که آب در دمای 4 درجه سانتیگراد بیشترین چگالی را دارد و وقتی یخ می زند منبسط می شود، در زمستان یخ فقط در بالای آن تشکیل می شود، اما ضخامت اصلی یخ نمی زند.

از آنجایی که رژیم دمایی بدنه های آبی با ثبات زیاد مشخص می شود، ارگانیسم های ساکن در آن با ثبات نسبی دمای بدن مشخص می شوند و محدوده باریکی از سازگاری با نوسانات دمای محیط را دارند. حتی انحرافات جزئی در رژیم حرارتی می تواند منجر به تغییرات قابل توجهی در زندگی حیوانات و گیاهان شود. یک مثال "انفجار بیولوژیکی" نیلوفر آبی (Nelumbium caspium) در شمالی ترین قسمت زیستگاه آن - در دلتای ولگا است. برای مدت طولانی این گیاه عجیب و غریبتنها در یک خلیج کوچک ساکن شده است. در دهه گذشته، مساحت بیشه های نیلوفر آبی تقریباً 20 برابر شده است و اکنون بیش از 1500 هکتار از مساحت آبی را اشغال می کند. این گسترش سریع نیلوفر آبی با کاهش عمومی سطح دریای خزر توضیح داده می شود که با تشکیل بسیاری از دریاچه ها و مصب های کوچک در دهانه ولگا همراه بود. در روزهای گرم ماه های تابستانآب در اینجا بیش از گذشته گرم شد که به رشد بیشه های نیلوفر کمک کرد.

آب همچنین با چگالی قابل توجهی (از این نظر 800 برابر بیشتر از محیط هوا است) و ویسکوزیته مشخص می شود. این ویژگی ها بر گیاهان تأثیر می گذارد زیرا بافت مکانیکی آنها بسیار ضعیف رشد می کند یا اصلاً رشد نمی کند، بنابراین ساقه آنها بسیار کشسان است و به راحتی خم می شود. مشخصه اکثر گیاهان آبزی شناوری و قابلیت معلق شدن در ستون آب است. آنها به سطح می آیند و سپس دوباره سقوط می کنند. در بسیاری از جانوران آبزی، پوشش به مقدار زیادی با مخاط روان می شود، که باعث کاهش اصطکاک در حین حرکت می شود و بدن شکلی روان به خود می گیرد.

موجودات موجود در محیط آبی در تمام ضخامت آن توزیع شده اند (در فرورفتگی های اقیانوسی، حیوانات در اعماق بیش از 10000 متر یافت شدند). طبیعتاً در اعماق مختلف فشارهای متفاوتی را تجربه می کنند. موجودات اعماق دریا با فشار بالا (تا 1000 اتمسفر) سازگار هستند، در حالی که ساکنان لایه های سطحی تحت فشار نیستند. به طور متوسط، در ستون آب، به ازای هر 10 متر عمق، فشار 1 اتمسفر افزایش می یابد. همه هیدروبیونت ها با این عامل سازگار هستند و بر این اساس به اعماق دریا و آنهایی که در اعماق کم زندگی می کنند تقسیم می شوند.

شفافیت آب و رژیم نوری آن تأثیر زیادی بر موجودات آبزی دارد. این امر به ویژه بر توزیع گیاهان فتوسنتزی تأثیر می گذارد. در مخازن گل آلود آنها فقط در لایه سطحی زندگی می کنند و در جایی که شفافیت بیشتری وجود دارد تا اعماق قابل توجهی نفوذ می کنند. کدورت خاصی از آب ایجاد می شود مقدار زیادیذرات معلق در آن، که نفوذ نور خورشید را محدود می کند. کدورت آب می تواند ناشی از ذرات مواد معدنی (رس، سیلت) و موجودات کوچک باشد. شفافیت آب نیز در تابستان با رشد سریع پوشش گیاهی آبزی و تکثیر انبوه موجودات کوچک معلق در لایه های سطحی کاهش می یابد. رژیم نوری مخازن نیز به فصل بستگی دارد. در شمال، در عرض های جغرافیایی معتدل، هنگامی که مخازن یخ می زند و یخ بالای آن هنوز پوشیده از برف است، نفوذ نور به ستون آب بسیار محدود است.

رژیم نور نیز با کاهش طبیعی نور با عمق به دلیل جذب آب تعیین می شود نور خورشید. در این مورد، پرتوهای با طول موج های مختلف به طور متفاوتی جذب می شوند: قرمزها سریعتر جذب می شوند، در حالی که پرتوهای سبز-آبی تا اعماق قابل توجهی نفوذ می کنند. اقیانوس با عمق تاریک تر می شود. رنگ محیط تغییر می کند، به تدریج از سبز به سبز، سپس به آبی، آبی، آبی-بنفش تغییر می کند و جای خود را به تاریکی دائمی می دهد. بر این اساس، با عمق، جلبک های سبز (Chlorophyta) با قهوه ای (Phaeophyta) و قرمز (Rhodophyta) جایگزین می شوند که رنگدانه های آنها برای جذب نور خورشید با طول موج های مختلف سازگار است. رنگ حیوانات نیز به طور طبیعی با عمق تغییر می کند. در سطح، لایه های سبک آب، حیوانات روشن و رنگارنگ معمولاً زندگی می کنند، در حالی که گونه های اعماق دریا فاقد رنگدانه هستند. در منطقه گرگ و میش اقیانوس، حیواناتی زندگی می کنند که با رنگ مایل به قرمز رنگ شده اند، که به آنها کمک می کند از دشمنان پنهان شوند، زیرا رنگ قرمز در پرتوهای آبی-بنفش سیاه تلقی می شود.

شوری آب نقش مهمی در زندگی موجودات آبزی دارد. همانطور که می دانید آب یک حلال عالی برای بسیاری از ترکیبات معدنی است. در نتیجه، مخازن طبیعی دارای ترکیب شیمیایی خاصی هستند. بالاترین ارزشکربنات، سولفات، کلرید دارند. مقدار نمک های محلول در هر 1 لیتر آب از 0.5 گرم تجاوز نمی کند (معمولاً در دریاها و اقیانوس ها به 35 گرم می رسد).

جدول 6.توزیع نمکهای اساسی در مخازن مختلف (به گفته R. Dazho, 1975)

کلسیم نقش اساسی در زندگی حیوانات آب شیرین دارد. نرم تنان، سخت پوستان و سایر بی مهرگان از آن برای ساختن پوسته و اسکلت بیرونی استفاده می کنند. اما توده های آب شیرین، بسته به تعدادی از شرایط (وجود برخی از نمک های محلول در خاک مخزن، در خاک و خاک سواحل، در آب رودخانه ها و نهرها) بسیار متفاوت هستند، هم از نظر ترکیب و هم در غلظت نمک های حل شده در آنها. آب دریا از این نظر پایدارتر است. تقریباً تمام عناصر شناخته شده در آنها یافت شد. اما از نظر اهمیت، نمک خوراکی در درجه اول قرار می گیرد، سپس کلرید منیزیم و سولفات منیزیم و کلرید پتاسیم.

گیاهان و جانوران آب شیرین در یک محیط هیپوتونیک زندگی می کنند، یعنی محیطی که غلظت املاح در آن کمتر از مایعات و بافت های بدن است. به دلیل اختلاف فشار اسمزی خارج و داخل بدن، آب به طور مداوم به داخل بدن نفوذ می کند و هیدروبیونت های آب شیرین مجبور به حذف شدید آن می شوند. در این راستا، فرآیندهای تنظیم اسمزی آنها به خوبی بیان شده است. غلظت املاح در مایعات بدن و بافت های بسیاری موجودات دریاییایزوتونیک به غلظت نمک های محلول در آب اطراف است. بنابراین، عملکردهای تنظیم اسمزی آنها به همان اندازه در حیوانات آب شیرین توسعه نمی یابد. مشکلات در تنظیم اسمزی یکی از دلایلی است که بسیاری از گیاهان دریایی و به ویژه حیوانات قادر به پر کردن آب شیرین نیستند و به استثنای برخی از نمایندگان مشخص شده اند که ساکنان معمولی دریایی هستند (coelenterata - Coelenterata، echinoderms - Echinodermata، pogonophora - Pogonophora , اسفنج - Spongia, tunicates – Tunicata). در آن یاحشرات عملا در دریاها و اقیانوس ها زندگی نمی کنند، در حالی که حوضه های آب شیرین به وفور توسط آنها پر شده است. به طور معمول گونه های دریایی و معمولاً آب شیرین تغییرات قابل توجهی در شوری آب را تحمل نمی کنند. همه آنها ارگانیسم های استنوهالین هستند. حیوانات اوری هالین نسبتا کمی با منشاء آب شیرین و دریایی وجود دارد. آنها معمولاً و به مقدار قابل توجهی در آبهای شور یافت می شوند. این ماهی ها عبارتند از: ماهی سوف آب شیرین (Stizostedion lucioperca)، ماهی ماهی (Abramis brama)، پایک (Esox lucius) و خانواده کفال دریایی (Mugilidae).

در آب های شیرین، گیاهانی که در کف مخزن ثابت می شوند رایج هستند. اغلب سطح فتوسنتزی آنها در بالای آب قرار دارد. اینها گربه سانان (Typha)، نی (Scirpus)، سر پیکان (Sagittaria)، نیلوفر آبی (Nymphaea)، کپسول تخم مرغ (Nuphar) هستند. در برخی دیگر، اندام های فتوسنتزی در آب غوطه ور می شوند. اینها عبارتند از علف هرز (Potamogeton)، urut (Myriophyllum) و elodea (Elodea). برخی از گیاهان آب شیرین بدون ریشه هستند. آنها یا آزادانه شناور هستند یا روی اشیاء زیر آب یا جلبک های متصل به زمین رشد می کنند.

در حالی که اکسیژن نقش مهمی در محیط هوا ندارد، اما مهمترین عامل محیطی در محیط آبی است. محتوای آن در آب با دما نسبت معکوس دارد. با کاهش دما، حلالیت اکسیژن نیز مانند سایر گازها افزایش می یابد. تجمع اکسیژن محلول در آب در نتیجه ورود آن از جو و همچنین به دلیل فعالیت فتوسنتزی گیاهان سبز رخ می دهد. هنگامی که آب مخلوط می شود، که معمولی برای مخازن جاری و به ویژه برای رودخانه ها و نهرهای سریع جریان است، محتوای اکسیژن نیز افزایش می یابد.

حیوانات مختلف نیازهای متفاوتی به اکسیژن دارند. به عنوان مثال، قزل آلا (Salmo trutta) و مینو (Phoxinus phoxinus) به کمبود آن بسیار حساس هستند و به همین دلیل فقط در آب های سریع، سرد و به خوبی مخلوط زندگی می کنند. روچ (Rutilus rutilus)، روفه (Acerina cernua)، کپور (Cyprinus carpio)، کپور صلیبی (Carassius carassius) در این زمینه بی تکلف هستند و لارو پشه‌های chironomid (Chironomidae) و کرم‌های tubifex (Tubifex) زنده هستند (Tubifex) جایی که اصلاً یا خیلی کم اکسیژن وجود ندارد. حشرات آبزی و نرم تنان (Pulmonata) نیز می توانند در آب هایی با سطح اکسیژن کم زندگی کنند. با این حال، آنها به طور سیستماتیک به سطح می آیند و هوای تازه را برای مدتی ذخیره می کنند.

دی اکسید کربن تقریباً 35 برابر بیشتر از اکسیژن در آب محلول است. تقریباً 700 برابر بیشتر از آن در آب وجود دارد تا در جوی که از آنجا آمده است. علاوه بر این، کربنات ها و بی کربنات های فلزات قلیایی و قلیایی خاکی منبع دی اکسید کربن در آب هستند. دی اکسید کربن موجود در آب فتوسنتز گیاهان آبزی را تضمین می کند و در تشکیل ساختارهای اسکلتی آهکی حیوانات بی مهرگان شرکت می کند.

غلظت یون هیدروژن (pH) در زندگی موجودات آبزی اهمیت زیادی دارد. استخرهای آب شیرین با pH 3.7-4.7 اسیدی، 6.95-7.3 خنثی در نظر گرفته می شوند و آنهایی که pH آنها بیشتر از 7.8 قلیایی هستند. در آب شیرین، pH حتی نوسانات روزانه را تجربه می کند. آب دریا قلیایی تر است و pH آن بسیار کمتر از آب شیرین تغییر می کند. pH با عمق کاهش می یابد.

غلظت یون های هیدروژن نقش زیادی در توزیع موجودات آبزی دارد. در pH کمتر از 7.5، ملخ (Isoetes) و باربری (Sparganium) در 7.7-8.8 رشد می کنند، به عنوان مثال، در یک محیط قلیایی، بسیاری از انواع علف های هرز و elodea رشد می کنند. که در آب های اسیدیباتلاق ها توسط خزه های اسفاگنوم (Sphagnum) تسلط دارند، اما نرم تنان از جنس Unio وجود ندارند، اما ریزوم های پوسته ای (Testacea) فراوان هستند. بیشتر ماهی های آب شیرین می توانند PH بین 5 تا 9 را تحمل کنند. اگر PH کمتر از 5 باشد، ماهی ها به شدت مرگ می کنند و بالای 10 همه ماهی ها و سایر حیوانات می میرند.

گروه های اکولوژیکی هیدروبیونت هاستون آب - پلاژیک (pelagos - دریا) توسط موجودات دریایی ساکن است که می توانند به طور فعال در لایه های خاصی شنا کنند یا بمانند (شناور). بر این اساس، موجودات دریایی به دو گروه تقسیم می شوند - نکتون و پلانکتون. ساکنان پایین سومین گروه زیست محیطی موجودات را تشکیل می دهند - بنتوس.

نکتون (nekios–· شناور)– این مجموعه ای از حیوانات دریایی است که به طور فعال در حال حرکت هستند که ارتباط مستقیمی با پایین ندارند.اینها عمدتاً حیوانات بزرگی هستند که می توانند بر مسافت های طولانی و جریان های قوی آب غلبه کنند. آنها با شکل بدنی ساده و اندام های حرکتی به خوبی توسعه یافته مشخص می شوند. موجودات نکتونیک معمولی ماهی، ماهی مرکب، نوک پا و نهنگ هستند. در آبهای شیرین، علاوه بر ماهی، نکتون شامل دوزیستان و حشرات فعال در حال حرکت است. بسیاری از ماهی های دریایی می توانند با سرعت زیادی در آب حرکت کنند. برخی از ماهی مرکب (Oegopsida) بسیار سریع شنا می کنند، تا 50-45 کیلومتر در ساعت، بادبان ماهی (Istiopharidae) به سرعت 100-10 کیلومتر در ساعت و اره ماهی (Xiphias glabius) به سرعت 130 کیلومتر در ساعت می رسد.

پلانکتون– اوج گرفتن، سرگردانی)– این مجموعه ای از موجودات دریایی است که توانایی حرکات فعال سریع را ندارند.موجودات پلانکتونی نمی توانند در برابر جریان مقاومت کنند. اینها عمدتاً حیوانات کوچک هستند - زئوپلانکتون و گیاهان - فیتوپلانکتون. پلانکتون به طور دوره ای شامل لارو حیوانات بسیاری است که در ستون آب شناور هستند.

موجودات پلانکتون یا در سطح آب یا در عمق و یا حتی در لایه زیرین قرار دارند. اولین گروه یک گروه ویژه - neuston را تشکیل می دهند. جاندارانی که قسمتی از بدن آنها در آب قرار دارد و بخشی از آن در بالای سطح آن قرار دارد، پلوستون نامیده می شود. اینها سیفونوفورها (Siphonophora)، علف اردک (Lemna) و غیره هستند.

فیتوپلانکتون در حیات آب‌ها از اهمیت بالایی برخوردار است، زیرا تولیدکننده اصلی مواد آلی است. در درجه اول شامل دیاتومه ها (Diatomeae) و جلبک های سبز (Chlorophyta)، تاژکداران گیاهی (Phytomastigina)، peridineae (Peridineae) و coccolitophorids (Coccolitophoridae) است. در آب های شمالی اقیانوس جهانی دیاتوم ها و در آب های گرمسیری و نیمه گرمسیری تاژک های زره ​​پوش غالب هستند. در آبهای شیرین، علاوه بر دیاتومها، جلبک سبز و سبز آبی (Suanophyta) رایج است.

زئوپلانکتون ها و باکتری ها در تمام اعماق یافت می شوند. زئوپلانکتون های دریایی تحت سلطه سخت پوستان کوچک (Copepoda، Amphipoda، Euphausiacea) و تک یاخته ها (Foraminifera، Radiolaria، Tintinnoidea) قرار دارند. نمایندگان بزرگتر آن پتروپودها (Pteropoda)، چتر دریایی (Scyphozoa) و ctenophora شناور (Ctenophora)، سالپ ها (Salpae) و برخی کرم ها (Alciopidae، Tomopteridae) هستند. در آب‌های شیرین، سخت‌پوستان نسبتاً بزرگ شنا نمی‌کنند (Daphnia، Cyclopoidea، Ostracoda، Simocephalus؛ شکل 14)، بسیاری از روتیفرها (Rotatoria) و تک یاخته‌ها رایج هستند.

بیشترین تنوع گونه ای توسط پلانکتون در آب های گرمسیری به دست می آید.

گروه هایی از موجودات پلانکتونیک بر اساس اندازه متمایز می شوند. نانوپلانکتون ها (nannos – dwarf) بیشترین تعداد را دارند جلبک های کوچکو باکتری ها؛ میکروپلانکتون (میکرو - کوچک) - بیشتر جلبک ها، تک یاخته ها، روتیفرها. مزوپلانکتون (مزوس - میانی) - غلاف و کلادوسران، میگو و تعدادی جانور و گیاه به طول حداکثر 1 سانتی متر؛ ماکروپلانکتون (ماکرو - بزرگ) - چتر دریایی، میسید، میگو و سایر موجودات بزرگتر از 1 سانتی متر؛ مگالوپلانکتون (مگالو - عظیم) - بسیار بزرگ، بیش از 1 متر، حیوانات. به عنوان مثال، ctenophore شنا (Cestus veneris) به طول 1.5 متر می رسد و چتر دریایی سیانه (Suapea) دارای یک زنگ به قطر تا 2 متر و شاخک هایی به طول 30 متر است.

موجودات پلانکتونیک جزء غذایی مهم بسیاری از حیوانات آبزی (از جمله غول هایی مانند نهنگ های بالین - Mystacoceti) هستند، به ویژه با توجه به اینکه آنها و به ویژه فیتوپلانکتون ها با شیوع فصلی تولید مثل انبوه (شکوفه های آب) مشخص می شوند.

بنتوس– عمق)– مجموعه ای از موجودات زنده که در پایین (روی زمین و در زمین) توده های آبی زندگی می کنند.به فیتوبنتوس و زوبنتوس تقسیم می شود. عمدتاً توسط حیوانات متصل یا به آرامی در حال حرکت و همچنین حیوانات حفاری نشان داده می شود. فقط در آب های کم عمق از موجوداتی تشکیل شده است که مواد آلی را سنتز می کنند (تولیدکنندگان)، مصرف می کنند (مصرف کنندگان) و آن را از بین می برند (تجزیه کننده). در اعماق زیاد، جایی که نور به آن نفوذ نمی کند، فیتوبنتوس (تولیدکننده) وجود ندارد.

موجودات اعماق دریا در سبک زندگی متفاوت هستند - متحرک، کم تحرک و بی حرکت. با روش تغذیه - فتوسنتزی، گوشتخوار، گیاه خوار، ریزخوار. بر اساس اندازه - ماکرو، مزو میکروبنتوز.

فیتوبنتوس دریاها عمدتاً شامل باکتری ها و جلبک ها (دیاتومه ها، سبز، قهوه ای، قرمز) است. در امتداد سواحل نیز گیاهان گلدار وجود دارد: zoster (Zostera)، phyllospodix (Phyllospadix)، روپیا (Rup-pia). غنی ترین فیتوبنتوس در نواحی صخره ای و سنگلاخی کف است. در امتداد سواحل، کلپ (Laminaria) و فوکوس (Fucus) گاهی اوقات زیست توده ای تا 30 کیلوگرم در هر 1 متر مربع تشکیل می دهند. در خاک‌های نرم، جایی که گیاهان نمی‌توانند محکم بچسبند، فیتوبنتوس عمدتاً در مکان‌های محافظت‌شده از امواج رشد می‌کند.

فیتوبنزوهای آب شیرین توسط باکتری ها، دیاتوم ها و جلبک های سبز نشان داده می شوند. گیاهان ساحلی به وفور یافت می شوند که در داخل از ساحل در کمربندهایی مشخص قرار دارند. در زون اول، گیاهان نیمه غوطه ور رشد می کنند (نی، نیزار، کتیل و سیج). منطقه دوم توسط گیاهان غوطه ور با برگ های شناور (نیلوفرهای آبی، علف اردک، نیلوفرهای آبی) اشغال شده است. منطقه سوم تحت سلطه گیاهان غوطه ور است - علف هرز، elodea و غیره.

همه گیاهان آبزی را می توان با توجه به سبک زندگی خود به دو گروه اکولوژیکی اصلی تقسیم کرد: هیدروفیت ها - گیاهانی که فقط با قسمت پایینی خود در آب غوطه ور هستند و معمولاً ریشه در زمین دارند و هیداتوفیت ها - گیاهانی که کاملاً در آب غوطه ور هستند، اما گاهی اوقات شناور هستند. روی سطح یا دارای برگ های شناور هستند.

زئوبنتوس های دریایی تحت سلطه روزن داران، اسفنج ها، کوئلنترات ها، نمرتین ها، کرم های چند گانه، سیپانکولیدها، bryozoans، بازوپایان، نرم تنان، آسیدین ها، ماهی ها. اشکال اعماق دریا در آبهای کم عمق بیشتر است، جایی که زیست توده کل آنها اغلب به ده ها کیلوگرم در هر متر مربع می رسد. با عمق، تعداد بنتوس ها به شدت کاهش می یابد و در اعماق زیاد به میلی گرم در هر متر مربع می رسد. متر

در توده های آب شیرین، زوبنتوس کمتری نسبت به دریاها و اقیانوس ها وجود دارد و ترکیب گونه ها یکنواخت تر است. اینها عمدتاً تک یاخته‌ها، برخی از اسفنج‌ها، کرم‌های مژه‌دار و چندشاخه‌ای، زالو، بریوزوآر، نرم تنان و لارو حشرات هستند.

شکل پذیری اکولوژیکی موجودات آبزی موجودات آبزی نسبت به موجودات خشکی دارای انعطاف پذیری اکولوژیکی کمتری هستند، زیرا آب محیط پایدارتری است و عوامل غیر زندهدچار نوسانات نسبتاً جزئی می شود. گیاهان و جانوران دریایی کمترین پلاستیک را دارند. آنها به تغییرات شوری آب و دما بسیار حساس هستند. بنابراین، مرجان های مادرپوره نمی توانند حتی نمک زدایی ضعیف آب را تحمل کنند و فقط در دریاها زندگی می کنند، علاوه بر این، در زمین جامد در دمای کمتر از 20 درجه سانتیگراد. این استنوبیونت های معمولی هستند. با این حال، گونه هایی با افزایش انعطاف پذیری اکولوژیکی وجود دارد. به عنوان مثال، ریزوم Cyphoderia ampulla یک eurybiont معمولی است. در دریاها و آب های شیرین، در برکه های گرم و دریاچه های سرد زندگی می کند.

حیوانات و گیاهان آب شیرین، به عنوان یک قاعده، بسیار پلاستیکی تر از دریایی هستند، زیرا آب شیرین به عنوان یک محیط زندگی متغیرتر است. منعطف ترین آنها ساکنان آب های شور هستند. آنها با غلظت های بالای نمک های محلول و نمک زدایی قابل توجه سازگار هستند. با این حال، تعداد نسبتا کمی از گونه ها وجود دارد، زیرا عوامل محیطی دستخوش تغییرات قابل توجهی در آب های شور می شوند.

وسعت شکل پذیری اکولوژیکی موجودات آبزی نه تنها در رابطه با کل مجموعه عوامل (اوری- و stanobionticity)، بلکه با هر یک از آنها ارزیابی می شود. گیاهان و جانوران ساحلی، برخلاف ساکنان مناطق باز، عمدتاً ارگانیسم‌های یوریترمیک و یوری هالین هستند، زیرا در نزدیکی ساحل، شرایط دمایی و رژیم نمک کاملاً متغیر است (گرم شدن توسط خورشید و سرد شدن نسبتاً شدید، نمک‌زدایی با هجوم آب. از نهرها و رودخانه ها به ویژه در فصل بارندگی و غیره). یک گونه معمولی گرمازا نیلوفر آبی است. فقط در مخازن کم عمقی که به خوبی گرم شده اند رشد می کند. به همین دلایل، ساکنان لایه های سطحی در مقایسه با اشکال اعماق دریا، یوریترمیک و یوری هالین تر هستند.

شکل پذیری اکولوژیکی به عنوان یک تنظیم کننده مهم در پراکندگی موجودات عمل می کند. به عنوان یک قاعده، موجودات آبزی با انعطاف پذیری اکولوژیکی بالا بسیار گسترده هستند. این به عنوان مثال در مورد elodea صدق می کند. با این حال، میگو آب نمک سخت پوستان (Artemia salina) از این نظر کاملاً مخالف آن است. در آب های کوچک با آب بسیار شور زندگی می کند. این یک نماینده استنوهالین معمولی با انعطاف پذیری اکولوژیکی باریک است. اما در رابطه با عوامل دیگر، بسیار پلاستیکی است و به همین دلیل در همه جا در آب های شور یافت می شود.

شکل پذیری اکولوژیکی به سن و مرحله رشد ارگانیسم بستگی دارد. بنابراین، گاستروپود دریایی Littorina، به عنوان یک بزرگسال، هر روز برای مدت طولانی در جزر و مد بدون آب می ماند و لاروهای آن یک سبک زندگی کاملا پلانکتونیک را دنبال می کنند و نمی توانند خشک شدن را تحمل کنند.

ویژگی های سازگاری گیاهان آبزیاکولوژی گیاهان آبزی، همانطور که اشاره شد، بسیار خاص است و به شدت با اکولوژی اکثر موجودات گیاهی زمینی متفاوت است. توانایی گیاهان آبزی در جذب رطوبت و املاح معدنی به طور مستقیم از محیط در سازمان مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی آنها منعکس می شود. گیاهان آبزی در درجه اول با توسعه ضعیف بافت رسانا و سیستم ریشه مشخص می شوند. دومی عمدتاً برای اتصال به بستر زیر آب عمل می کند و بر خلاف گیاهان زمینی، عملکرد تغذیه معدنی و تامین آب را انجام نمی دهد. در این راستا، ریشه گیاهان آبزی ریشه دار فاقد کرک ریشه است. آنها از تمام سطح بدن تغذیه می کنند. ریزوم های قدرتمند برخی از آنها برای تکثیر رویشی و ذخیره مواد مغذی مفید است. اینها بسیاری از علف های هرز، نیلوفرهای آبی و کپسول های تخم مرغ هستند.

چگالی بالای آب این امکان را برای گیاهان فراهم می کند که در تمام ضخامت آن ساکن شوند. برای این منظور، گیاهان پایین‌تر که در لایه‌های مختلف زندگی می‌کنند و سبک زندگی شناور را پیش می‌برند، دارای زائده‌های خاصی هستند که شناوری آنها را افزایش می‌دهد و به آنها اجازه می‌دهد معلق بمانند. بافت مکانیکی در هیدروفیت های بالاتر رشد ضعیفی دارد. همانطور که اشاره شد در برگ ها، ساقه ها و ریشه های آنها حفره های بین سلولی حامل هوا وجود دارد. این کار باعث افزایش سبکی و شناوری اندام های معلق در آب و شناور در سطح می شود و همچنین به شستن سلول های داخلی با آب با گازها و نمک های حل شده در آن کمک می کند. هیداتوفیت ها معمولاً با سطح برگ بزرگ با حجم کل گیاه کوچک مشخص می شوند. در صورت کمبود اکسیژن و سایر گازهای محلول در آب، این تبادل گاز شدید را برای آنها فراهم می کند. بسیاری از علف های هرز (Potamogeton lusens، P. perfoliatus) دارای ساقه ها و برگ های نازک و بسیار بلند هستند، پوشش های آنها به راحتی در برابر اکسیژن نفوذ می کند. سایر گیاهان دارای برگهای جدا شده قوی هستند (جنگ آبی - Ranunculus aquatilis، urut - Myriophyllum spicatum، Hornwort - Ceratophyllum dernersum).

تعدادی از گیاهان آبزی هتروفیلی (برگ های مختلف) ایجاد کرده اند. به عنوان مثال، در سالوینیا، برگ های غوطه ور به عنوان تغذیه معدنی عمل می کنند، در حالی که برگ های شناور به عنوان تغذیه ارگانیک عمل می کنند. در نیلوفرهای آبی و کپسول های تخم مرغی، برگ های شناور و غوطه ور تفاوت قابل توجهی با یکدیگر دارند. سطح بالایی برگ های شناور متراکم و چرمی با تعداد زیادی روزنه است. این باعث تبادل بهتر گاز با هوا می شود. هیچ روزنه ای در سطح زیرین برگ های شناور یا غوطه ور وجود ندارد.

یک ویژگی تطبیقی ​​به همان اندازه مهم گیاهان برای زندگی در یک محیط آبی این است که برگ های غوطه ور در آب معمولاً بسیار نازک هستند. کلروفیل موجود در آنها اغلب در سلول های اپیدرم قرار دارد. این منجر به افزایش سرعت فتوسنتز در شرایط نور کم می شود. چنین ویژگی های تشریحی و مورفولوژیکی به وضوح در بسیاری از علف های هرز (Potamogeton)، elodea (Helodea canadensis)، خزه های آبی (Riccia، Fontinalis)، و Vallisneria spiralis بیان شده است.

محافظت از گیاهان آبزی در برابر شسته شدن نمک های معدنی از سلول ها، ترشح مخاط توسط سلول های خاص و تشکیل اندودرم به شکل حلقه ای از سلول های با دیواره ضخیم تر است.

دمای نسبتاً پایین محیط آبی باعث مرگ قسمت‌های رویشی گیاهان غوطه‌ور در آب پس از تشکیل جوانه‌های زمستانی و همچنین جایگزینی برگ‌های نازک تابستانی با برگ‌های زمستانی سخت‌تر و کوتاه‌تر می‌شود. در عین حال، دمای پایین آب بر اندام‌های مولد گیاهان آبزی تأثیر منفی می‌گذارد و تراکم بالای آن، انتقال گرده را با مشکل مواجه می‌کند. بنابراین، گیاهان آبزی به طور فشرده با روش های رویشی تولید مثل می کنند. روند جنسی در بسیاری از آنها سرکوب شده است. با تطبیق با ویژگی های محیط آبی، اکثر گیاهان غوطه ور و شناور ساقه های گلدار را به هوا حمل می کنند و تولید مثل می کنند (گرده ها توسط باد و جریان های سطحی حمل می شوند). میوه‌ها، دانه‌ها و سایر عناصر اولیه نیز توسط جریان‌های سطحی (hydrochory) توزیع می‌شوند.

گیاهان هیدروکروس نه تنها شامل گیاهان آبزی، بلکه بسیاری از گیاهان ساحلی هستند. میوه های آنها بسیار شناور هستند و می توانند برای مدت طولانی در آب بدون از دست دادن جوانه زنی خود باقی بمانند. آب حامل میوه ها و دانه های چستوخا (Alisma plantago-aquatica)، سر پیکان (Sagittaria sagittifolia)، گل مریم گلی (Butomusumbellatus)، علف هرز و سایر گیاهان است. میوه‌های بسیاری از جگرها (ساقخ) در کیسه‌های هوایی خاص محصور شده و توسط جریان‌های آب نیز حمل می‌شوند. اعتقاد بر این است که حتی نخل های نارگیل به لطف شناور بودن میوه های خود - نارگیل، در سراسر مجمع الجزایر جزایر گرمسیری اقیانوس آرام پخش می شوند. در کنار رودخانه وخش در کنار مسیل ها علف هرز گومایی (Sorgnum halepense) به همین ترتیب پخش می شود.

ویژگی های تطبیقی ​​حیوانات آبزیسازگاری حیوانات با محیط آبی حتی از گیاهان متنوع تر است. آنها ویژگی های آناتومیکی، مورفولوژیکی، فیزیولوژیکی، رفتاری و سایر ویژگی های تطبیقی ​​دارند. حتی فهرست کردن ساده آنها نیز دشوار است. بنابراین، بیایید تماس بگیریم طرح کلیفقط معمولی ترین آنها.

جانورانی که در ستون آب زندگی می کنند، قبل از هر چیز، سازگاری هایی دارند که شناوری آنها را افزایش می دهد و به آنها اجازه می دهد در برابر حرکت آب و جریان مقاومت کنند. برعکس، موجودات پایینی سازگاری هایی ایجاد می کنند که از بالا آمدن آنها به ستون آب جلوگیری می کند، یعنی شناوری را کاهش می دهند و به آنها اجازه می دهد حتی در آب های با جریان سریع در پایین بمانند.

در اشکال کوچکی که در ستون آب زندگی می کنند، کاهش تشکیلات اسکلتی مشاهده می شود. در تک یاخته ها (Rhizopoda، Radiolaria)، پوسته ها متخلخل هستند و خارهای سنگ چخماق اسکلت در داخل توخالی هستند. چگالی مخصوص چتر دریایی (Scyphozoa) و ctenophora (Ctenophora) به دلیل وجود آب در بافت ها کاهش می یابد. افزایش شناوری نیز با تجمع قطرات چربی در بدن (چراغ شب - Noctiluca، radiolarians - Radiolaria) به دست می آید. تجمعات بزرگتر چربی نیز در برخی سخت پوستان (Cladocera، Copepoda)، ماهی ها و ستاسیان مشاهده می شود. وزن مخصوصاجسام نیز توسط حباب های گاز در پروتوپلاسم آمیب بیضه و اتاق های هوا در پوسته نرم تنان کاهش می یابد. بسیاری از ماهی ها مثانه های شنا پر از گاز دارند. سیفونوفورهای Physalia و Velella حفره های هوایی قدرتمندی ایجاد می کنند.

حیواناتی که به طور غیر فعال در ستون آب شنا می کنند نه تنها با کاهش وزن، بلکه با افزایش سطح خاص بدن نیز مشخص می شوند. واقعیت این است که هرچه ویسکوزیته محیط بیشتر باشد و سطح ویژه بدن ارگانیسم بیشتر باشد، کندتر در آب فرو می رود. در نتیجه بدن حیوان صاف می شود و انواع خارها، رویش ها و زائده ها روی آن ایجاد می شود. این ویژگی برای بسیاری از رادیولارها (Chalengeridae، Aulacantha)، تاژکداران (Leptodiscus، Craspedotella) و روزن داران (Globigerina، Orbulina) است. از آنجایی که ویسکوزیته آب با افزایش دما کاهش می‌یابد و با افزایش شوری افزایش می‌یابد، سازگاری با افزایش اصطکاک در دماهای بالا و شوری کم بارزتر است. برای مثال، سراتیوم‌های تاژک‌دار اقیانوس هند به زائده‌های بلندتر و شاخ‌مانند نسبت به زائده‌های موجود در آب‌های سرد اقیانوس اطلس شرقی مجهز هستند.

شنای فعال در حیوانات با کمک مژک ها، تاژک ها و خم شدن بدن انجام می شود. تک یاخته ها، کرم های مژک دار و روتیفرها به این ترتیب حرکت می کنند.

در میان جانوران آبزی، شنای واکنشی به دلیل انرژی جریان خروجی آب رایج است. این برای تک یاخته ها، چتر دریایی، لارو سنجاقک و برخی دوکفه ای ها معمول است. حالت واکنشی حرکت در سرپایان به بالاترین کمال خود می رسد. برخی از ماهی مرکب هنگام پرتاب آب، سرعتی بین 40 تا 50 کیلومتر در ساعت دارند. جانوران بزرگتر اندام های تخصصی ایجاد می کنند (پاهای شنا در حشرات، سخت پوستان، باله ها، باله ها). بدن چنین حیواناتی با مخاط پوشیده شده است و شکلی روان دارد.

گروه بزرگی از حیوانات، عمدتاً آب شیرین، از یک لایه سطحی آب (کشش سطحی) برای حرکت در اطراف استفاده می کنند. به عنوان مثال، سوسک‌های در حال چرخش (Gyrinidae) و حشرات راهرو آب (Gerridae، Veliidae) آزادانه روی آن می‌روند. سوسک های کوچک Hydrophilidae در امتداد سطح زیرین فیلم حرکت می کنند و حلزون های حوضچه (Limnaea) و لارو پشه از آن آویزان می شوند. همه آنها دارای تعدادی ویژگی در ساختار اندام خود هستند و پوشش آنها توسط آب خیس نمی شود.

فقط در محیط آبی حیوانات بی حرکتی که سبک زندگی وابسته ای دارند یافت می شوند. آنها با شکل بدن عجیب و غریب، شناوری جزئی (چگالی بدنه بیشتر از چگالی آب است) و دستگاه های ویژه برای اتصال به بستر مشخص می شوند. برخی خود را به زمین می‌چسبند، برخی دیگر در امتداد آن می‌خزند یا سبک زندگی حفاری را پیش می‌برند، برخی روی اشیاء زیر آب، به‌ویژه در کف کشتی‌ها می‌نشینند.

از حیواناتی که به زمین چسبیده اند، معمولی ترین آنها اسفنج ها، بسیاری از کولترات ها، به ویژه هیدرووئیدها (Hydroidea) و پولیپ های مرجانی (Anthozoa)، کرینوئیدها (Crinoidea)، دوکفه ای ها (Bivalvia)، بارناکل ها (Cirripedia) و غیره هستند.

در میان جانوران حفاری به ویژه بسیاری از کرم ها، لارو حشرات و نرم تنان وجود دارد. برخی از ماهی ها (ماهی سنبله - Cobitis taenia، flounders - Pleuronectidae، stingrays - Rajidae)، و لارو lamprey (Petromyzones) زمان قابل توجهی را در زمین می گذرانند. فراوانی این حیوانات و تنوع گونه ای آنها به نوع خاک (سنگ، ماسه، خاک رس، سیلت) بستگی دارد. معمولا تعداد آنها در خاک های سنگی کمتر از خاک های گل آلود است. بی مهرگانی که به طور انبوه خاک های گل آلود را مستعمره می کنند، ایجاد می کنند شرایط بهینهبرای زندگی تعدادی از شکارچیان کفزی بزرگتر.

بیشتر آبزیان گرمازا هستند و دمای بدن آنها به دمای محیط بستگی دارد. در پستانداران هومیوترمیک (پنجپاها، سینه‌داران)، یک لایه ضخیم تشکیل می‌شود چربی زیر جلدی، انجام یک عملکرد عایق حرارتی.

برای حیوانات آبزی، فشار محیطی مهم است. در این راستا حیوانات تنگی هستند که نمی توانند نوسانات فشار زیادی را تحمل کنند و حیوانات یوریباتیک که در فشار بالا و پایین زندگی می کنند. Holothurians (Elpidia، Myriotrochus) در اعماق 100 تا 9000 متر زندگی می کنند و بسیاری از گونه های خرچنگ Storthyngura، pogonophora، crinoids در اعماق 3000 تا 10000 متر قرار دارند ; ناپدید شدن یا رشد ضعیف اسکلت آهکی؛ اغلب - کاهش اندام های بینایی؛ تقویت توسعه گیرنده های لمسی؛ عدم وجود رنگدانه بدن یا برعکس، رنگ تیره.

حفظ فشار اسمزی معین و حالت یونی محلول ها در بدن حیوانات تضمین می شود مکانیسم های پیچیدهمتابولیسم آب و نمک با این حال، بیشتر موجودات آبزی پویکیلوسموتیک هستند، یعنی فشار اسمزی در بدن آنها به غلظت نمک های محلول در آب اطراف بستگی دارد. فقط مهره داران، سخت پوستان بالاتر، حشرات و لاروهای آنها همویوسموتیک هستند - آنها بدون توجه به شوری آب، فشار اسمزی ثابت را در بدن حفظ می کنند.

بی مهرگان دریایی به طور کلی مکانیسمی برای متابولیسم آب نمک ندارند: از نظر تشریحی آنها به آب بسته هستند، اما از نظر اسمزی باز هستند. با این حال، نادرست است که بگوییم آنها مطلقاً هیچ مکانیسمی ندارند که متابولیسم آب-نمک را کنترل کند.

آنها به سادگی ناقص هستند و این با این واقعیت توضیح داده می شود که شوری آب دریا نزدیک به شوری آب بدن است. در واقع، در هیدروبیونت های آب شیرین، شوری و حالت یونی مواد معدنی موجود در آب بدن، به طور معمول، بیشتر از آب اطراف است. بنابراین، مکانیسم های تنظیم اسمزی آنها به خوبی بیان شده است. رایج ترین راه برای حفظ فشار اسمزی ثابت، حذف منظم آب ورودی به بدن با استفاده از واکوئل های ضربانی و اندام های دفعی است. در حیوانات دیگر، پوشش‌های غیرقابل نفوذ کیتین یا تشکیلات شاخی برای این اهداف ایجاد می‌شود. برخی افراد در سطح بدن خود مخاط تولید می کنند.

دشواری تنظیم فشار اسمزی در موجودات آب شیرین، فقر گونه ای آنها را در مقایسه با ساکنان دریا توضیح می دهد.

اجازه دهید از مثال ماهی استفاده کنیم تا ببینیم چگونه تنظیم اسمزی حیوانات در دریا و آب های شیرین اتفاق می افتد. ماهی های آب شیرین از طریق کار شدید سیستم دفعی آب اضافی را از بین می برند و نمک ها را از طریق رشته های آبشش جذب می کنند. برعکس، ماهیان دریایی مجبورند ذخایر آب خود را دوباره پر کنند و در نتیجه آب دریا بنوشند و نمک های اضافی که با آن همراه است از طریق رشته های آبشش از بدن خارج می شوند (شکل 15).

تغییر شرایط در محیط آبی باعث واکنش های رفتاری خاصی از موجودات می شود. مهاجرت عمودی حیوانات با تغییر در روشنایی، دما، شوری، رژیم گاز و عوامل دیگر همراه است. در دریاها و اقیانوس ها، میلیون ها تن از موجودات آبزی در چنین مهاجرت هایی شرکت می کنند (پایین آمدن به اعماق، بالا آمدن به سطح). در طول مهاجرت افقی، آبزیان می توانند صدها و هزاران کیلومتر را طی کنند. اینها مهاجرت تخم ریزی، زمستان گذرانی و تغذیه بسیاری از ماهیان و پستانداران آبزی است.

بیوفیلترها و نقش اکولوژیکی آنهایکی از ویژگی های خاصمحیط آبی وجود تعداد زیادی ذرات کوچک مواد آلی - ریزه ها است که توسط گیاهان و حیوانات در حال مرگ تشکیل شده است. توده های عظیمی از این ذرات روی باکتری ها می نشینند و به لطف گاز آزاد شده در نتیجه فرآیند باکتریایی، دائماً در ستون آب معلق می مانند.

Detritus یک غذای با کیفیت برای بسیاری از موجودات آبزی است، بنابراین برخی از آنها، به اصطلاح فیلترهای زیستی، برای به دست آوردن آن با استفاده از ساختارهای ریز متخلخل خاص سازگار شده اند. این ساختارها، همانطور که بود، آب را فیلتر می کنند و ذرات معلق در آن را حفظ می کنند. به این روش تغذیه، فیلتراسیون می گویند. گروه دیگری از جانوران ریزه ها را روی سطح بدن خود یا بر روی دستگاه های مخصوص به دام انداختن رسوب می دهند. به این روش ته نشینی می گویند. اغلب همان ارگانیسم هم از طریق فیلتراسیون و هم از طریق رسوب گذاری تغذیه می کند.

بیوفیلترهای جانوری ( نرم تنان الاسموشاخه، خارپوستان بی‌پایان و حلقه‌های چندشاهی، بریوزوئرها، آسیدین‌ها، سخت‌پوستان پلانکتون و بسیاری دیگر) نقش زیادی در تصفیه بیولوژیکی بدن‌های آبی دارند. به عنوان مثال، یک کلنی صدف (Mytilus) در هر 1 متر مربع. متر از حفره گوشته تا 250 متر مکعب عبور می کند. متر آب در روز، فیلتر کردن آن و رسوب ذرات معلق. سخت پوستان تقریباً میکروسکوپی Calanus (Calanoida) تا 1.5 لیتر آب را در روز تصفیه می کند. اگر تعداد بسیار زیاد این سخت پوستان را در نظر بگیریم، کار آنها در تصفیه بیولوژیکی بدنه های آبی واقعاً عظیم به نظر می رسد.

در آب های شیرین، بیوفیلترهای فعال عبارتند از جو مروارید (Unioninae)، صدف های بدون دندان (Anodontinae)، صدف های گورخری (Dreissena)، دافنیا (Daphnia) و سایر بی مهرگان. اهمیت آنها به عنوان نوعی "سیستم پاکسازی" بیولوژیکی بدنه های آبی به قدری زیاد است که تخمین زدن آن تقریبا غیرممکن است.

پهنه بندی محیط آبی.محیط زندگی آبی با پهنه بندی افقی و به ویژه عمودی به وضوح مشخص می شود. همه هیدروبیونت ها به شدت محدود به زندگی در مناطق خاصی هستند که در شرایط مختلف زندگی متفاوت هستند.

در اقیانوس جهانی به ستون آب پلاژیک و پایین آن اعماق دریا می گویند. بر این اساس، گروه های زیست محیطی موجودات زنده در ستون آب (پلاژیک) و در پایین (اعماق دریا) نیز متمایز می شوند.

کف، بسته به عمق وقوع آن از سطح آب، به زیر ساحلی (منطقه ای با کاهش تدریجی تا عمق 200 متری)، باتیال (شیب تند)، ابیسال (بستر اقیانوس با عمق متوسط) تقسیم می شود. 3-6 کیلومتر)، فوق ابیسال (کف فرورفتگی های اقیانوسی واقع در عمق 6 تا 10 کیلومتری). منطقه ساحلی نیز متمایز است - لبه ساحل، که به طور دوره ای در طول جزر و مد بالا آب می گیرد (شکل 16).

آب های آزاد اقیانوس جهانی (پلاژیال) نیز به مناطق عمودی مربوط به مناطق اعماق دریا تقسیم می شوند: اپی پلاژیک، باتیپلاژیک، آبیسوپلاژیک.

مناطق ساحلی و زیر ساحلی بیشترین جمعیت را گیاهان و حیوانات دارند. نور خورشید زیاد، فشار کم و نوسانات قابل توجه دما وجود دارد. ساکنان اعماق پرتگاه و فوق ابیسال در دمای ثابت و در تاریکی زندگی می کنند و فشار بسیار زیادی را تجربه می کنند که در فرورفتگی های اقیانوسی به چند صد اتمسفر می رسد.

پهنه بندی مشابه، اما با وضوح کمتر نیز مشخصه آب شیرین داخلی است.

آب از دیرباز نه تنها شرط لازم برای زندگی، بلکه زیستگاه بسیاری از موجودات نیز بوده است. این دارای تعدادی ویژگی منحصر به فرد است که در مقاله خود به آنها خواهیم پرداخت.

زیستگاه آبی: ویژگی ها

در هر زیستگاه، عمل تعدادی از عوامل محیطی آشکار می شود - شرایطی که در آن جمعیت گونه های مختلف زندگی می کنند. در مقایسه با محیط زمین-هوا، زیستگاه آبی (درجه 5 این مبحث را در درس جغرافیا مطالعه می کند) با چگالی بالا و اختلاف فشار قابل توجه مشخص می شود. او ویژگی متمایزمحتوای اکسیژن کم است. آبزیان که هیدروبیونت نامیده می شوند به طرق مختلف با زندگی در چنین شرایطی سازگار شده اند.

گروه های اکولوژیکی موجودات آبزی

بیشتر موجودات زنده در ضخامت متمرکز هستند. آنها به دو گروه پلانکتونیک و نکتونیک تقسیم می شوند. اولین مورد شامل باکتری ها، جلبک های سبز آبی، چتر دریایی، سخت پوستان کوچک و غیره است. بنابراین، موجودات پلانکتون با جریان آب حرکت می کنند. سازگاری آنها با زیستگاه آبی در اندازه کوچک، وزن مخصوص کم و وجود برآمدگی های مشخص آشکار می شود.

موجودات نکتونیک شامل ماهی و پستانداران آبزی است. آنها به شدت و جهت جریان وابسته نیستند و به طور مستقل در آب حرکت می کنند. این با شکل ساده بدن و باله های توسعه یافته آنها تسهیل می شود.

گروه دیگری از هیدروبیونت ها با پریفتون نشان داده می شوند. این شامل ساکنان آبزی است که به بستر چسبیده اند. اینها اسفنج هستند، برخی از جلبک ها در مرزهای محیط آبی و زمینی-هوایی زندگی می کنند. اینها عمدتاً حشراتی هستند که با فیلم آب مرتبط هستند.

خواص زیستگاه آبزیان

روشنایی مخازن

یکی بیشتر ویژگی اصلیزیستگاه آبی آن است که با عمق، میزان انرژی خورشیدی کاهش می یابد. بنابراین، موجوداتی که زندگی آنها به این شاخص بستگی دارد، نمی توانند در اعماق قابل توجهی زندگی کنند. اول از همه، این مربوط به جلبک ها است. زیر 1500 متر، نور به هیچ وجه نفوذ نمی کند. برخی از سخت پوستان، کولنترات ها، ماهی ها و نرم تنان دارای خاصیت بیولومینسانس هستند. این حیوانات در اعماق دریا نور خود را با اکسید کردن لیپیدها تولید می کنند. با کمک چنین سیگنال هایی با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند.

فشار آب

افزایش فشار آب به خصوص هنگام شیرجه زدن قابل توجه است. در 10 متر این رقم با جو افزایش می یابد. بنابراین، بیشتر حیوانات فقط با یک عمق و فشار خاص سازگار هستند. به عنوان مثال، آنلیدها فقط در منطقه جزر و مدی زندگی می کنند، در حالی که کولاکانت ها تا 1000 متر پایین می آیند.

حرکت توده های آب

حرکت آب می تواند ماهیت ها و دلایل مختلفی داشته باشد. بنابراین، تغییر موقعیت سیاره ما نسبت به خورشید و ماه، تعیین کننده وجود جزر و مد در دریاها و اقیانوس ها است. نیروی جاذبه و تأثیر باد باعث ایجاد جریان در رودخانه ها می شود. حرکت مداوم آب در طبیعت نقش مهمی دارد. باعث حرکت های مهاجرتی گروه های مختلف موجودات آبزی، منابع غذایی و اکسیژن می شود که اهمیت ویژه ای دارد. واقعیت این است که محتوای این گاز حیاتی در آب 20 برابر کمتر از محیط زمین و هوا است.

اکسیژن در آب از کجا می آید؟ این به دلیل انتشار و فعالیت جلبک هایی است که فتوسنتز را انجام می دهند. از آنجایی که تعداد آنها با عمق کاهش می یابد، غلظت اکسیژن نیز کاهش می یابد. در لایه های زیرین این شاخص حداقل است و شرایط تقریبا بی هوازی را ایجاد می کند. ویژگی اصلی زیستگاه آبی این است که غلظت اکسیژن با افزایش شوری و دما کاهش می یابد.

شاخص شوری آب

همه می دانند که بدنه های آب می توانند شیرین یا شور باشند. آخرین گروه شامل دریاها و اقیانوس ها است. شاخص شوری بر حسب ppm اندازه گیری می شود. این مقدار جامداتی است که در 1 گرم آب یافت می شود. میانگین شوریاقیانوس های جهان 35 پی پی ام هستند. اکثر نرخ پاییندریاهایی در قطب های سیاره ما قرار دارند. این به دلیل ذوب دوره ای کوه های یخ است - بلوک های بزرگ یخ زده آب شیرین. شورترین دریای کره زمین دریای مرده است. یک نوع موجود زنده در آن وجود ندارد. شوری آن به 350 پی پی ام می رسد. عناصر شیمیایی غالب در آب عبارتند از کلر، سدیم و منیزیم.

بنابراین، ویژگی اصلی زیستگاه آبی، چگالی، ویسکوزیته و اختلاف دمای پایین آن است. زندگی موجودات با افزایش عمق توسط مقدار انرژی خورشیدی و اکسیژن محدود می شود. آبزیان که هیدروبیونت نامیده می شوند، می توانند توسط جریان های آب حرکت کنند یا به طور مستقل حرکت کنند. برای زندگی در این محیط، آنها تعدادی سازگاری دارند: وجود تنفس آبشش، باله‌ها، شکل بدنی ساده، توده نسبی کوچک بدن، و وجود برآمدگی‌های مشخص.

در سیاره ما، موجودات زنده، در طول توسعه تاریخی طولانی، بر چهار محیط زندگی تسلط یافتند که بر اساس پوسته های معدنی توزیع شدند: هیدروسفر، لیتوسفر، جو (شکل 1).

برنج. 1.

زیستگاه هوای آبزی خاک موجودات زنده

محیط آبی اولین محیطی بود که حیات در آن پدید آمد و گسترش یافت. بعدها، در طول توسعه تاریخی، موجودات زنده شروع به پر کردن محیط زمین و هوا کردند. گیاهان و جانوران خشکی ظاهر شدند که به سرعت در حال تکامل بودند و با شرایط جدید زندگی سازگار شدند. عملکرد ماده زنده در خشکی منجر به تبدیل تدریجی لایه سطحی لیتوسفر به خاک شد، به قول وی. آی. خاک توسط هر دو موجودات آبزی و زمینی پر شده بود و مجموعه خاصی از ساکنان آن را ایجاد کرد.

محیط زیست آبزیان

خصوصیات عمومیهیدروسفر به عنوان یک محیط زندگی آبی حدود 71 درصد از مساحت و 1/800 از حجم کره زمین را به خود اختصاص داده است. مقدار اصلی آب، بیش از 94 درصد، در دریاها و اقیانوس ها متمرکز شده است (شکل 2).

برنج. 2.

در آبهای شیرین رودخانه ها و دریاچه ها میزان آب از 016/0 درصد حجم کل آب شیرین بیشتر نمی شود.

در اقیانوسی که دریاها در آن گنجانده شده است، اول از همه، دو مورد متمایز می شود: مناطق زیست محیطی: ستون آب -- دریاییو پایین - بنتالبسته به عمق، بنتال به دو دسته تقسیم می شود منطقه زیر جزر و مد --مساحت کاهش تدریجی زمین تا عمق 200 متری، باتیال --منطقه شیب تند و منطقه پرتگاه --بستر اقیانوسی با عمق متوسط ​​3-6 کیلومتر. نواحی عمیق‌تر اعماق دریا، مربوط به فرورفتگی‌های کف اقیانوس (6-10 کیلومتر)، نامیده می‌شوند. فوق ابیساللبه ساحلی که در هنگام جزر و مد آب گرفتگی می شود نامیده می شود ساحلیقسمتی از ساحل بالاتر از سطح جزر و مد، که توسط اسپری موج سواری مرطوب می شود، نامیده می شود فرامنطقه ای

آبهای آزاد اقیانوس جهانی نیز به مناطق عمودی مربوط به مناطق اعماق زمین تقسیم می شوند: epipelagic، bathypelagic، abyssopelagic(شکل 3).

برنج. 3.

محیط آبی خانه تقریباً 150000 گونه جانوری یا حدود 7% از کل (شکل 4) و 10000 گونه گیاهی (8%) است.

همچنین لازم به ذکر است که نمایندگان اکثر گروه های گیاهان و حیوانات در محیط آبی ("گهواره" آنها) باقی مانده اند، اما تعداد گونه های آنها بسیار کمتر از گونه های زمینی است. از این رو نتیجه گیری - تکامل در خشکی بسیار سریعتر اتفاق افتاد.

دریاها و اقیانوس‌های مناطق استوایی و استوایی، عمدتاً اقیانوس‌های آرام و اطلس، با تنوع و غنای گیاهی و جانوری متمایز هستند. در شمال و جنوب این کمربندها، ترکیب کیفی به تدریج کاهش می یابد. به عنوان مثال، در منطقه مجمع الجزایر هند شرقی حداقل 40000 گونه جانوری وجود دارد، در حالی که در دریای لاپتف تنها 400 گونه وجود دارد. بخش عمده ای از موجودات اقیانوس جهانی در منطقه نسبتاً کوچکی متمرکز شده اند. سواحل دریایی منطقه معتدل و در میان جنگل های حرا کشورهای گرمسیری.

سهم رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و باتلاق‌ها، همانطور که قبلاً ذکر شد، در مقایسه با دریاها و اقیانوس‌ها ناچیز است. با این حال، آنها منبع آب شیرین لازم برای گیاهان، حیوانات و انسان ها را ایجاد می کنند.

برنج. 4.

توجه داشته باشیدحیواناتی که در زیر خط موج دار قرار می گیرند در دریا زندگی می کنند، بالای آن - در محیط زمین-هوا

مشخص است که نه تنها محیط آبی تأثیر زیادی بر ساکنان آن دارد، بلکه ماده زنده هیدروسفر نیز بر روی زیستگاه تأثیر می گذارد، آن را پردازش می کند و آن را در چرخه مواد درگیر می کند. ثابت شده است که آب اقیانوس ها، دریاها، رودخانه ها و دریاچه ها در طی 2 میلیون سال در چرخه زیستی تجزیه شده و احیا می شود، یعنی همه آن بیش از هزار بار از مواد زنده روی زمین عبور کرده است.

در نتیجه، هیدروسفر مدرن محصول فعالیت حیاتی ماده زنده نه تنها در دوران مدرن، بلکه در دوران زمین شناسی گذشته است.

ویژگی بارز محیط آبی آن است تحرک،به ویژه در نهرها و رودخانه های روان و تند. دریاها و اقیانوس ها جزر و مد، جریان های قدرتمند و طوفان ها را تجربه می کنند. در دریاچه ها، آب تحت تأثیر دما و باد حرکت می کند.

گروه های اکولوژیکی هیدروبیونت هاضخامت آب یا دریایی(pelages - دریا)، موجودات دریایی که توانایی شنا کردن یا ماندن در لایه های خاصی را دارند، در آن زندگی می کنند (شکل 5).

برنج.

از این نظر، این موجودات به دو گروه تقسیم می شوند: نکتونو پلانکتونگروه سوم محیط زیست -- بنتوس --ساکنان پایین را تشکیل می دهند.

نکتون(nektos - شناور) مجموعه ای از حیوانات دریایی است که به طور فعال در حال حرکت هستند که ارتباط مستقیمی با پایین ندارند. اینها عمدتاً حیوانات بزرگی هستند که قادر به غلبه بر مسافت های طولانی و جریان های قوی آب هستند. آنها دارای شکل بدنی ساده و اندام های حرکتی توسعه یافته هستند. ارگانیسم های نکتونیک معمولی شامل ماهی، ماهی مرکب، نهنگ ها و نوک پاها هستند. علاوه بر ماهی، نکتون در آب های شیرین شامل دوزیستان و حشرات فعال در حال حرکت است. بسیاری از ماهی‌های دریایی می‌توانند با سرعت‌های بسیار زیاد در آب حرکت کنند: تا 45-50 کیلومتر در ساعت - ماهی مرکب (Oegophside)، 100-150 کیلومتر در ساعت - بادبان ماهی (Jstiopharidae) و 130 کیلومتر در ساعت - اره ماهی (Xiphias glabius).

پلانکتون(پلانکتوس - سرگردان، سر به فلک کشیده) مجموعه ای از موجودات دریایی است که توانایی حرکات فعال سریع را ندارند. به عنوان یک قاعده، اینها حیوانات کوچک هستند - زئوپلانکتونو گیاهان - فیتوپلانکتون،که نمی توانند در برابر جریانات مقاومت کنند. پلانکتون همچنین شامل لارو بسیاری از حیوانات "شناور" در ستون آب است. موجودات پلانکتون هم در سطح آب، هم در عمق و هم در لایه زیرین قرار دارند.

ارگانیسم های واقع در سطح آب گروه خاصی را تشکیل می دهند - نیوستونترکیب نوستون به مرحله رشد تعدادی از موجودات نیز بستگی دارد. آنها با عبور از مرحله لاروی و رشد، لایه سطحی را که به عنوان پناهگاه آنها بود ترک می کنند و برای زندگی در کف یا لایه های زیرین و عمیق تر حرکت می کنند. اینها شامل لاروهای ده‌پایان، ماهی‌پایان، قفسه‌پایان، گاستروپودها و دوکفه‌ای‌ها، خارپوستان، چندشاخه‌ها، ماهی‌ها و غیره هستند.

به همین موجودات که قسمتی از بدن آنها بالای سطح آب و دیگری در آب است، گفته می شود پلیستوناینها شامل علف اردک (Lemma)، سیفونوفورها (Siphonophora) و غیره هستند.

فیتوپلانکتون نقش مهمی در حیات بدنه های آبی ایفا می کند، زیرا تولید کننده اصلی مواد آلی است. فیتوپلانکتون ها عمدتاً شامل دیاتومه ها (Diatomeae) و جلبک های سبز (Chlorophyta)، تاژک داران گیاهی (Phytomastigina)، پریدینه (Peridineae) و coccolithophorids (Coccolithophoridae) هستند. نه تنها جلبک های سبز، بلکه جلبک های سبز آبی (Cyanophyta) نیز در آب های شیرین گسترده هستند.

زئوپلانکتون ها و باکتری ها را می توان در اعماق مختلف یافت. در آب های شیرین، عمدتاً ضعیف شنا می کنند، سخت پوستان نسبتاً بزرگ (Daphnia، Cyclopoidea، Ostrocoda)، بسیاری از روتیفرها (Rotatoria) و تک یاخته ها رایج هستند.

زئوپلانکتون های دریایی تحت سلطه سخت پوستان کوچک (Copepoda، Amphipoda، Euphausiaceae) و تک یاخته ها (Foraminifera، Radiolaria، Tintinoidea) هستند. نمایندگان بزرگ شامل نرم تنان بال پا (Pteropoda)، چتر دریایی (Scyphozoa) و شناگر ctenophora (Ctenophora)، سالپ (Salpae) و برخی کرم ها (Aleiopidae، Tomopteridae) هستند.

موجودات پلانکتونیک به عنوان یک جزء غذایی مهم برای بسیاری از حیوانات آبزی، از جمله غول هایی مانند نهنگ های بالین (Mystacoceti)، انجیر عمل می کنند. 6.

شکل 6.

بنتوس(بنتوس - عمق) مجموعه ای از موجودات است که در کف (روی زمین و در زمین) مخازن زندگی می کنند. تقسیم می شود زوبنتوسو فیتوبنتوس.بیشتر توسط حیوانات متصل، یا به آرامی در حال حرکت، یا حفاری نشان داده می شود. در آب های کم عمق، از موجوداتی تشکیل شده است که مواد آلی را سنتز می کنند (تولیدکنندگان)، مصرف می کنند (مصرف کنندگان) و آن را از بین می برند (تجزیه کننده ها). در اعماق که نور وجود ندارد، فیتوبنتوس (تولیدکننده) وجود ندارد. زوبنتوس های دریایی توسط روزن خوارها، اسفنج ها، کولنترات ها، کرم ها، بازوپایان، نرم تنان، آسیدین ها، ماهی ها و غیره تسلط دارند. اشکال کفزی در آب های کم عمق بیشتر است. کل زیست توده آنها در اینجا می تواند به ده ها کیلوگرم در هر متر مربع برسد.

فیتوبنتوس دریاها عمدتاً شامل جلبک ها (دیاتومه ها، سبز، قهوه ای، قرمز) و باکتری ها است. در امتداد سواحل گیاهان گلدار وجود دارد - Zostera، Ruppia، Phyllospadix. نواحی صخره‌ای و سنگلاخی پایین، غنی‌ترین فیتوبنتوس‌ها هستند.

در دریاچه ها، مانند دریاها، وجود دارد پلانکتون، نکتونو بنتوس

با این حال، در دریاچه‌ها و دیگر آب‌های شیرین، زوبنتوس کمتری نسبت به دریاها و اقیانوس‌ها وجود دارد و ترکیب گونه‌ای آن یکنواخت است. اینها عمدتاً تک یاخته ها، اسفنج ها، کرم های مژک دار و چندشاهی، زالو، نرم تنان، لارو حشرات و غیره هستند.

فیتوبنتوس آب شیرین توسط باکتری ها، دیاتوم ها و جلبک های سبز نشان داده می شود. گیاهان ساحلی از ساحل در داخل کشور در کمربندهای کاملاً مشخص قرار دارند. کمربند اول --گیاهان نیمه غوطه ور (نی، کتیل، سیج و نی)؛ کمربند دوم --گیاهان غوطه ور با برگ های شناور (نیلوفرهای آبی، کپسول های تخم مرغی، نیلوفرهای آبی، علف اردک). که در کمربند سومگیاهان غالب هستند - علف هرز، elodea، و غیره (شکل 7).

برنج. 7. گیاهان ریشه دار در پایین (A): 1 - cattail; 2- موخوره; 3 -- نوک پیکان; 4- نیلوفر آبی; 5، 6 - علف هرز. 7 - حرا . جلبک شناور آزاد (B): 8، 9 -- سبز رشته ای. 10-13 -- سبز؛ 14-17 -- دیاتومها; 18-20 -- سبز آبی

گیاهان آبزی بر اساس سبک زندگی خود به دو گروه اکولوژیکی اصلی تقسیم می شوند: هیدروفیت ها --گیاهانی که فقط با قسمت پایینی خود در آب غوطه ور می شوند و معمولاً ریشه در زمین دارند و هیداتوفیت ها --گیاهانی که به طور کامل در آب غوطه ور هستند و گاهی روی سطح شناور هستند یا دارای برگ های شناور هستند.

در زندگی موجودات آبزی، حرکت عمودی رژیم های آب، چگالی، دما، نور، نمک، گاز (میزان اکسیژن و دی اکسید کربن) و غلظت یون های هیدروژن (pH) نقش مهمی ایفا می کند.

شرایط دماییدر آب، اولاً با هجوم گرمای کمتر و ثانیاً با پایداری بیشتر نسبت به خشکی متمایز می شود. بخشی از انرژی حرارتی که به سطح آب می رسد منعکس می شود، در حالی که بخشی از آن صرف تبخیر می شود. تبخیر آب از سطح مخازن که حدود 2263×8 ژول بر گرم مصرف می کند، از گرم شدن بیش از حد لایه های زیرین جلوگیری می کند و تشکیل یخ که گرمای همجوشی (333.48 ژول بر گرم) را آزاد می کند، خنک شدن آنها را کند می کند.

تغییرات دما در آب های جاری به دنبال تغییرات آن در هوای اطراف است که در دامنه کوچکتر متفاوت است.

در دریاچه ها و برکه ها در عرض های جغرافیایی معتدل، رژیم حرارتی توسط یک پدیده فیزیکی شناخته شده تعیین می شود - آب حداکثر چگالی در 4 درجه سانتیگراد دارد. آب موجود در آنها به وضوح به سه لایه تقسیم می شود: قسمت بالایی - اپیلیمنیون،دمای آن نوسانات شدید فصلی را تجربه می کند. لایه انتقالی پرش دما، -- متالیمنیون،جایی که تغییرات شدید دما وجود دارد؛ اعماق دریا (پایین) -- هیپولیمنیونرسیدن به پایین، جایی که درجه حرارت در طول سال است تغییر می کندناچیز.

در تابستان گرم ترین لایه های آب در سطح و سردترین لایه ها در پایین قرار دارند. این نوعتوزیع لایه به لایه دما در یک مخزن نامیده می شود طبقه بندی مستقیمدر زمستان با کاهش دما، طبقه بندی معکوسلایه سطحی آب دمایی نزدیک به 0 درجه سانتیگراد دارد. در پایین دما حدود 4 درجه سانتیگراد است که مطابق با حداکثر چگالی آن است. بنابراین، دما با افزایش عمق افزایش می یابد. این پدیده نامیده می شود دوگانگی دمادر بیشتر دریاچه های ما در تابستان و زمستان مشاهده می شود. در نتیجه، گردش عمودی مختل می شود، لایه بندی چگالی آب شکل می گیرد و دوره ای از رکود موقت آغاز می شود - رکود(شکل 8).

با افزایش بیشتر دما، لایه های بالایی آب کمتر و کمتر متراکم می شوند و دیگر غرق نمی شوند - رکود تابستانی شروع می شود.

در پاییز، آب های سطحی دوباره تا دمای 4 درجه سانتیگراد خنک می شوند و به پایین فرو می روند و باعث اختلاط دوم توده ها در سال با یکسان شدن دما می شوند، یعنی شروع همترمی پاییزی.

که در محیط زیست دریاییهمچنین طبقه بندی حرارتی با عمق تعیین می شود. اقیانوس ها دارای لایه های زیر هستند سطح- آب در معرض عمل باد قرار می گیرد و به قیاس با جو این لایه نامیده می شود تروپوسفریا دریا ترموسفرنوسانات روزانه دمای آب در اینجا تا عمق تقریبی 50 متر مشاهده می شود و نوسانات فصلی حتی عمیق تر مشاهده می شود. ضخامت ترموسفر به 400 متر می رسد. حد واسط --نشان می دهد ترموکلاین ثابتدما در دریاها و اقیانوس های مختلف به 1-3 درجه سانتی گراد کاهش می یابد. تا عمق تقریبی 1500 متر گسترش می یابد. عمق دریا --با همان دمای حدود 1-3 درجه سانتیگراد مشخص می شود، به استثنای مناطق قطبی، که در آن دما نزدیک به 0 درجه سانتیگراد است.

که دربه طور کلی، باید توجه داشت که دامنه نوسانات دمایی سالانه در لایه های بالایی اقیانوس بیش از 10-15 درجه سانتیگراد نیست و در آب های قاره ای 30-35 درجه سانتیگراد است.

برنج. 8.

لایه های عمیق آب با دمای ثابت مشخص می شوند. در آبهای استوایی میانگین دمای سالانهدر لایه های سطحی 26-27 درجه سانتی گراد، در لایه های قطبی حدود 0 درجه سانتی گراد و کمتر است. استثناء چشمه های حرارتی است که دمای لایه سطحی آن به 85-93 درجه سانتیگراد می رسد.

در آب به عنوان یک محیط زندگی، از یک سو، تنوع نسبتاً قابل توجهی از شرایط دمایی وجود دارد، و از سوی دیگر، ویژگی های ترمودینامیکی محیط آبی، مانند ظرفیت گرمایی ویژه بالا، هدایت حرارتی بالا و انبساط در طول انجماد (در این مورد، یخ فقط در بالا تشکیل می شود و ستون اصلی آب یخ نمی زند)، شرایط مطلوبی را برای موجودات زنده ایجاد می کند.

بنابراین، برای زمستان گذرانی هیدروفیت های چند ساله در رودخانه ها و دریاچه ها، توزیع عمودی دما در زیر یخ از اهمیت بالایی برخوردار است. متراکم ترین و کمترین آب سردبا دمای 4 درجه سانتیگراد در لایه زیرین قرار دارد، جایی که جوانه های زمستان گذران (توریون ها) شاخدار، مثانه، آبرنگ و غیره غرق می شوند (شکل 9)، و همچنین گیاهان برگدار کامل، مانند علف اردک، الودیا.

برنج. 9.

این عقیده ثابت شده است که غوطه وری با تجمع نشاسته و وزن گیاهان همراه است. تا بهار، نشاسته به قندها و چربی‌های محلول تبدیل می‌شود که باعث سبک‌تر شدن جوانه‌ها و شناور شدن آن‌ها می‌شود.

موجودات آب در عرض های جغرافیایی معتدل به خوبی با حرکات عمودی فصلی لایه های آب، همترمی بهاری و پاییزی و رکود تابستانی و زمستانی سازگار هستند. از آنجایی که رژیم دمایی بدنه‌های آبی با ثبات زیاد مشخص می‌شود، استنوترمی در بین موجودات آبزی به میزان بیشتری نسبت به موجودات زمینی رایج است.

گونه‌های اوریترمال عمدتاً در مخازن کم عمق قاره‌ای و در ناحیه ساحلی دریاهای عرض‌های جغرافیایی بالا و معتدل یافت می‌شوند، جایی که نوسانات روزانه و فصلی قابل توجه است.

چگالی آب.آب در چگالی بیشتر با هوا متفاوت است. از این نظر 800 برابر هوا برتری دارد. چگالی آب مقطر در دمای 4 درجه سانتی گراد 1 گرم بر سانتی متر مکعب است. چگالی آب های طبیعی حاوی نمک های محلول می تواند بیشتر باشد: تا 1.35 گرم بر سانتی متر مکعب. به طور متوسط ​​در ستون آب به ازای هر 10 متر عمق، فشار 1 اتمسفر افزایش می یابد. چگالی بالای آب در ساختار بدن هیدروفیت ها منعکس می شود. بنابراین، اگر در گیاهان زمینی، بافت‌های مکانیکی به خوبی توسعه یافته باشند، که استحکام تنه و ساقه را فراهم می‌کنند، آرایش بافت‌های مکانیکی و رسانا در امتداد حاشیه ساقه، ساختار لوله‌ای ایجاد می‌کند که به خوبی در برابر پیچ خوردگی و خمیدگی مقاوم است، سپس در هیدروفیت ها، بافت های مکانیکی به شدت کاهش می یابد، زیرا گیاهان توسط آب پشتیبانی می شوند. عناصر مکانیکی و دسته های رسانا اغلب در مرکز ساقه یا دمبرگ برگ متمرکز می شوند که به آن توانایی خم شدن با حرکات آب را می دهد.

هیدروفیت های غوطه ور شناور خوبی دارند که توسط دستگاه های خاص (کیسه های هوا، تورم ها) ایجاد می شود. بنابراین، برگ های قورباغه روی سطح آب قرار می گیرند و زیر هر برگ حباب شناور پر از هوا دارند. مانند یک جلیقه نجات کوچک، حباب به برگ اجازه می دهد تا روی سطح آب شناور شود. محفظه های هوا در ساقه گیاه را به حالت ایستاده نگه می دارد و اکسیژن را به ریشه ها می رساند.

شناوری نیز با افزایش سطح بدن افزایش می یابد. این به وضوح در جلبک های پلانکتون میکروسکوپی قابل مشاهده است. برآمدگی های مختلف بدن به آنها کمک می کند آزادانه در ستون آب شناور شوند.

موجودات موجود در محیط آبی در تمام ضخامت آن توزیع شده اند. به عنوان مثال، در فرورفتگی های اقیانوسی، حیوانات در اعماق بیش از 10000 متر یافت می شوند و فشار از چند تا صدها اتمسفر را تحمل می کنند. بنابراین، ساکنان آب شیرین (سوسک های غواصی، دمپایی، سووویکا، و غیره) می توانند تا 600 اتمسفر را در آزمایش ها تحمل کنند. هولوتوریان ها از جنس Elpidia و کرم Priapulus caudatus از منطقه ساحلی تا منطقه فوق پرتگاه زندگی می کنند. در عین حال، باید توجه داشت که بسیاری از ساکنان دریاها و اقیانوس ها نسبتاً تنوباتیک و محدود به اعماق خاصی هستند. این در درجه اول برای گونه های کم عمق و اعماق دریا صدق می کند. فقط منطقه ساحلی توسط کرم حلقوی آرنیکولا و نرم تنان - لیمپت (کشککک) زندگی می کند. در اعماق زیاد با فشار حداقل 400-500 اتمسفر، ماهی هایی از گروه ماهیگیران، سرپایان، سخت پوستان، ستاره دریایی، پوگونوفورا و غیره یافت می شوند.

چگالی آب به موجودات جانوری اجازه می دهد تا به آن تکیه کنند، که به ویژه برای اشکال غیراسکلتی مهم است. پشتیبانی از محیط به عنوان شرط شناور در آب عمل می کند. بسیاری از هیدروبیونت ها با این شیوه زندگی سازگار شده اند.

حالت نور.موجودات آبزی به شدت تحت تاثیر شرایط نور و شفافیت آب هستند. شدت نور در آب بسیار ضعیف شده است (شکل 10)، زیرا بخشی از تابش فرودی از سطح آب منعکس می شود، در حالی که بخشی دیگر توسط ضخامت آن جذب می شود. کاهش نور به شفافیت آب مربوط می شود. به عنوان مثال، در اقیانوس‌ها، با شفافیت زیاد، حدود 1٪ از تشعشعات هنوز به عمق 140 متر می‌افتد و در دریاچه‌های کوچک با آب تا حدودی بسته، در حال حاضر تا عمق 2 متری، تنها یک دهم درصد است.

برنج. 10.

عمق: 1 - روی سطح؛ 2--0.5 متر؛ 3-- 1.5 متر; 4--2 متر

با توجه به اینکه پرتوهای قسمت های مختلف طیف خورشیدی به طور متفاوتی توسط آب جذب می شوند، ترکیب طیفی نور نیز با عمق تغییر می کند و پرتوهای قرمز ضعیف می شوند. پرتوهای سبز آبی تا اعماق قابل توجهی نفوذ می کنند. گرگ و میش در اقیانوس که با عمق عمیق تر می شود، ابتدا سبز است، سپس آبی، آبی، رنگ آبی بنفش، بعداً جای خود را به تاریکی دائمی داد. بر این اساس موجودات زنده عمق را جایگزین یکدیگر می کنند.

بنابراین، گیاهانی که در سطح آب زندگی می کنند، کمبود نور را تجربه نمی کنند، در حالی که گیاهان غوطه ور و به ویژه در اعماق دریا به عنوان "فلور سایه" طبقه بندی می شوند. آنها باید نه تنها با کمبود نور، بلکه با تولید رنگدانه های اضافی با تغییرات در ترکیب آن سازگار شوند. این را می توان در الگوی رنگی شناخته شده در جلبک هایی که در اعماق مختلف زندگی می کنند، مشاهده کرد. در مناطق آب کم عمق، جایی که گیاهان هنوز به پرتوهای قرمز دسترسی دارند که بیشترین میزان جذب کلروفیل را دارند، جلبک‌های سبز غالب هستند. در مناطق عمیق تر جلبک های قهوه ای وجود دارند که علاوه بر کلروفیل حاوی رنگدانه های قهوه ای فیکافئین، فوکوگزانتین و غیره هستند. جلبک های قرمز حاوی رنگدانه فیکواریترین حتی عمیق تر زندگی می کنند. توانایی گرفتن پرتوهای خورشیدی با طول موج های مختلف در اینجا به وضوح قابل مشاهده است. این پدیده نامیده می شود سازگاری رنگی

گونه های اعماق دریا دارای تعدادی از ویژگی های فیزیکی مشخصه گیاهان سایه دار هستند. در میان آنها، باید به نقطه کم جبران فتوسنتز (30-100 لوکس)، "شخصیت سایه" منحنی نور فتوسنتز با فلات اشباع کم، به عنوان مثال در جلبک ها اشاره کرد. اندازه های بزرگکروماتوفورها در حالی که برای فرم های سطحی و شناور، این منحنی ها از نوع سبک تر هستند.

برای استفاده از نور ضعیف در فرآیند فتوسنتز، افزایش سطح اندام های جذب شده مورد نیاز است. بنابراین، نوک پیکان (Sagittaria sagittifolia) هنگام رشد در خشکی و آب، برگ هایی با اشکال مختلف تشکیل می دهد.

برنامه ارثی امکان توسعه را در هر دو جهت رمزگذاری می کند. "مکانیسم ماشه" برای ایجاد اشکال "آب" برگ ها سایه زدن است و نه اثر مستقیم آب.

غالباً برگهای گیاهان آبزی غوطه ور در آب به شدت به لوبهای نخ مانند باریک تقسیم می شوند ، به عنوان مثال در شاخک ، اوروتی ، مثانه یا دارای صفحه نازک نیمه شفاف - برگهای زیر آب کپسولهای تخم مرغ ، نیلوفرهای آبی ، برگها از علف های هرز برکه ای غوطه ور

این ویژگی‌ها همچنین مشخصه جلبک‌ها هستند، مانند جلبک‌های رشته‌ای، تالی‌های برش‌خورده Characeae و تالی‌های شفاف نازک بسیاری از گونه‌های اعماق دریا. این امکان را برای هیدروفیت ها فراهم می کند تا نسبت سطح بدن به حجم را افزایش دهند و در نتیجه سطح بزرگتری را با هزینه نسبتاً کم جرم آلی ایجاد کنند.

در گیاهانی که تا حدی در آب غوطه ور هستند، هتروفیلی،به عنوان مثال، تفاوت در ساختار برگ های بالای آب و زیر آب یک گیاه: این به وضوح در کره آبزی قابل مشاهده است (شکل 11). ساختار، بافت های پوششی به خوبی توسعه یافته و دستگاه روزنه)، تیغه های برگ بسیار نازک یا جدا شده در زیر آب. هتروفیلی در نیلوفرهای آبی و کپسول های تخم مرغ، نوک پیکان و گونه های دیگر نیز مشاهده شد.

برنج. یازده

برگ: 1 - بالای آب؛ 2- زیر آب

یک مثال گویا، کاسه مگس (Simn latifolium) است که روی ساقه آن می‌توانید چندین شکل از برگ‌ها را مشاهده کنید که منعکس‌کننده همه انتقال‌ها از حالت معمولی خشکی به آبزی معمولی است.

عمق محیط آبی نیز بر حیوانات، رنگ آنها، ترکیب گونه ها و غیره تأثیر می گذارد، به عنوان مثال، در یک اکوسیستم دریاچه، حیات اصلی در لایه ای از آب متمرکز است که مقدار نور کافی برای فتوسنتز در آن نفوذ می کند. مرز پایینی این لایه سطح جبران نامیده می شود. در بالای این عمق، گیاهان بیشتر از آنچه که مصرف می کنند، اکسیژن آزاد می کنند و اکسیژن اضافی می تواند توسط موجودات دیگر استفاده شود. در زیر این عمق، فتوسنتز نمی تواند تنفس را فراهم کند، بنابراین، فقط اکسیژن در دسترس موجودات است که با آب از لایه های سطحی دریاچه می آید.

حیوانات با رنگ های روشن و متنوع در لایه های سبک و سطحی آب زندگی می کنند، در حالی که گونه های اعماق دریا معمولاً فاقد رنگدانه هستند. در منطقه گرگ و میش اقیانوس، حیواناتی زندگی می کنند که با رنگ مایل به قرمز رنگ شده اند، که به آنها کمک می کند از دشمنان پنهان شوند، زیرا رنگ قرمز در پرتوهای آبی-بنفش سیاه تلقی می شود. رنگ قرمز مشخصه حیوانات منطقه گرگ و میش است مانند باس دریایی، مرجان قرمز، سخت پوستان مختلف و غیره.

جذب نور در آب قوی تر است، شفافیت آن کمتر است که به دلیل وجود ذرات معدنی (رس، سیلت) در آن است. شفافیت آب نیز با رشد سریع پوشش گیاهی آبزیان در تابستان یا با تکثیر انبوه موجودات کوچک معلق در لایه های سطحی کاهش می یابد. شفافیت با عمق بسیار زیاد مشخص می شود، جایی که یک دیسک Secchi مخصوص پایین (دیسک سفید با قطر 20 سانتی متر) هنوز قابل مشاهده است. در دریای سارگاسو (زلال ترین آب ها)، دیسک Secchi تا عمق 66.5 متری قابل مشاهده است. اقیانوس آرام- تا 59، در دریای هند - تا 50، در دریاهای کم عمق - تا 5-15 متر شفافیت رودخانه ها از 1-1.5 متر تجاوز نمی کند و در رودخانه های آسیای مرکزی آمودریا و سیر دریا -. چندین سانتی متر از این رو، مرزهای مناطق فتوسنتز در آب های مختلف بسیار متفاوت است. در بیشتر آب های تمیزمنطقه فتوسنتز یا منطقه یوفوتیک به عمق بیش از 200 متر نمی رسد، منطقه گرگ و میش (دیسفوتیک) تا 1000-1500 متر گسترش می یابد و عمیق تر، به منطقه آفوتیک، نور خورشید به هیچ وجه نفوذ نمی کند.

ساعات روشنایی روز در آب (به ویژه در لایه های عمیق) بسیار کمتر از خشکی است. میزان نور در لایه های بالایی مخازن با توجه به عرض جغرافیایی منطقه و زمان سال متفاوت است. بنابراین، شب‌های قطبی طولانی مدت زمان مناسب برای فتوسنتز در حوضه‌های قطب شمال و قطب جنوب را به شدت محدود می‌کند و پوشش یخی دسترسی نور به تمام آب‌های یخ‌زده را در زمستان دشوار می‌کند.

رژیم نمک.شوری آب یا رژیم نمک نقش مهمی در زندگی موجودات آبزی دارد. ترکیب شیمیاییآب تحت تأثیر شرایط طبیعی تاریخی و زمین شناسی و همچنین تأثیرات انسانی تشکیل می شود. محتوای ترکیبات شیمیایی (نمک ها) در آب تعیین کننده شوری آن است و بر حسب گرم بر لیتر یا بر حسب گرم بیان می شود. در هر مایل(°/od). با توجه به کانی‌سازی عمومی، آب‌ها را می‌توان به آب‌های شیرین با نمک تا ۱ گرم در لیتر، شور (۲۵-۱ گرم در لیتر)، شوری دریا (۵۰-۲۶ گرم در لیتر) و شور (بیش از ۵۰ گرم در لیتر) تقسیم کرد. g/l). مهمترین املاح موجود در آب کربنات ها، سولفات ها و کلریدها هستند (جدول 1).

میز 1

ترکیب نمکهای اساسی در مخازن مختلف (طبق نظر R. Dazho, 1975)

در میان آبهای شیرین، آبهای زیادی وجود دارد که تقریباً خالص هستند، اما بسیاری از آنها نیز حاوی حداکثر 0.5 گرم مواد محلول در لیتر هستند. کاتیون ها با توجه به محتوای آنها در آب شیرین به شرح زیر مرتب می شوند: کلسیم - 64٪، منیزیم - 17٪، سدیم - 16٪، پتاسیم - 3٪. این مقادیر متوسط ​​هستند و در هر مورد خاص نوسانات، گاهی اوقات قابل توجه است.

یک عنصر مهم در آب شیرین محتوای کلسیم است. کلسیم ممکن است به عنوان یک عامل محدود کننده عمل کند. آبهای "نرم" با کلسیم کم (کمتر از 9 میلی گرم در لیتر) و آبهای "سخت" که حاوی مقادیر زیادی کلسیم هستند (بیش از 25 میلی گرم در هر لیتر) وجود دارد.

در آب دریا میانگین نمک های محلول 35 گرم در لیتر و در دریاهای حاشیه بسیار کمتر است. 13 متالوئید و حداقل 40 فلز در آب دریا یافت شده است. از نظر اهمیت، نمک خوراکی در رتبه اول قرار دارد، سپس کلرید باریم، سولفات منیزیم و کلرید پتاسیم.

بیشتر آبزیان پویکیلوسموتیکفشار اسمزی در بدن آنها به شوری محیط بستگی دارد. حیوانات و گیاهان آب شیرین در محیط هایی زندگی می کنند که غلظت مواد محلول در آن کمتر از مایعات و بافت های بدن است. به دلیل اختلاف فشار اسمزی خارج و داخل بدن، آب دائما به داخل بدن نفوذ می کند که در نتیجه آبزیان آب شیرین مجبور به حذف شدید آن می شوند. آنها فرآیندهای تنظیم اسمزی به خوبی بیان شده اند. در تک یاخته ها این امر با کار واکوئل های دفعی، در موجودات چند سلولی با حذف آب از طریق سیستم دفعی به دست می آید. برخی از مژک داران هر 2-2.5 دقیقه مقداری آب به اندازه حجم بدن خود ترشح می کنند.

با افزایش شوری، کار واکوئل ها کند می شود و در غلظت نمک 17.5٪ از کار می افتد، زیرا تفاوت فشار اسمزی بین سلول ها و محیط خارجی از بین می رود.

غلظت نمک در مایعات بدن و بافت های بسیاری از موجودات دریایی با غلظت نمک های محلول در آب اطراف ایزوتونیک است. در این راستا، عملکردهای تنظیم اسمزی آنها نسبت به حیوانات آب شیرین کمتر توسعه یافته است. تنظیم اسمز یکی از دلایلی است که بسیاری از گیاهان و جانوران دریایی نتوانستند آب شیرین را پر کنند و معلوم شد که ساکنان معمولی دریایی هستند: coelenterata (Coelenterata)، خارپوستان (Echinodermata)، اسفنج ها (Spongia)، tunicates (Tunicata)، pogonophora (Pogonophora). ) . از سوی دیگر، حشرات عملا در دریاها و اقیانوس ها زندگی نمی کنند، در حالی که حوضه های آب شیرین به وفور توسط آنها پر شده است. به طور معمول موجودات دریایی و معمولاً آب شیرین تغییرات قابل توجهی در شوری را تحمل نمی کنند و استنوهالین یوری هالینارگانیسم های زیادی وجود ندارد، به ویژه حیوانات، با منشا آب شیرین و دریایی. آنها اغلب در مقادیر زیاد در آبهای شور یافت می شوند. اینها مانند ماهی ماهی (Abramis brama)، ماهی سوف آب شیرین (Stizostedion lucioperca)، پایک (Ezox lucios) و از دریا - خانواده کفال (Mugilidae) هستند.

زیستگاه گیاهان در محیط آبی، علاوه بر ویژگی های ذکر شده در بالا، تأثیری بر سایر جنبه های زندگی، به ویژه در رژیم آبدر گیاهانی که به معنای واقعی کلمه توسط آب احاطه شده اند. چنین گیاهانی تعرق ندارند و بنابراین "موتور بالایی" وجود ندارد که جریان آب را در گیاه حفظ کند. و در عین حال، جریانی که مواد مغذی را به بافت‌ها می‌رساند وجود دارد (اگرچه بسیار ضعیف‌تر از گیاهان زمینی)، با فرکانس روزانه کاملاً مشخص: در طول روز بیشتر، در شب وجود ندارد. نقش فعال در نگهداری آن مربوط به فشار ریشه (در گونه های متصل) و فعالیت سلول های ویژه ای است که آب ترشح می کنند - روزنه های آب یا هیداتدها.

در آب های شیرین، گیاهانی که در کف مخزن ثابت می شوند رایج هستند. اغلب سطح فتوسنتزی آنها در بالای آب قرار دارد. اینها عبارتند از نی (Scirpus)، نیلوفرهای آبی (Nymphaea)، کپسول تخم مرغ (Nyphar)، cattails (Typha)، سر پیکان (Sagittaria). در برخی دیگر، اندام های فتوسنتزی در آب غوطه ور می شوند. اینها علفهای هرز (Potamogeton)، urut (Myriophyllum)، elodea (Elodea) هستند. گونه های منتخب گیاهان بالاترآب های شیرین فاقد ریشه هستند و آزادانه اشیاء زیر آب، جلبک ها، که به زمین چسبیده اند، شناور یا بیش از حد رشد می کنند.

حالت گاز.گازهای اصلی در محیط آبی اکسیژن و دی اکسید کربن هستند. بقیه، مانند سولفید هیدروژن یا متان، در درجه دوم اهمیت قرار دارند.

اکسیژنبرای محیط آبی مهمترین عامل محیطی است. از هوا وارد آب می شود و در طی فتوسنتز توسط گیاهان آزاد می شود. ضریب انتشار اکسیژن در آب تقریباً 320 هزار بار کمتر از هوا است و محتوای کل آن در لایه های بالایی آب 6-8 میلی لیتر در لیتر یا 21 برابر کمتر از جو است. میزان اکسیژن آب با دما نسبت معکوس دارد. با افزایش دما و شوری آب، غلظت اکسیژن در آن کاهش می یابد. در لایه های پر از حیوانات و باکتری ها، کمبود اکسیژن ممکن است به دلیل افزایش مصرف اکسیژن رخ دهد. بنابراین، در اقیانوس جهانی، اعماق غنی از حیات از 50 تا 1000 متر با بدتر شدن شدید هوادهی مشخص می شود. 7-10 برابر کمتر از در است آب های سطحی، ساکنان فیتوپلانکتون. شرایط نزدیک به کف مخازن می تواند نزدیک به بی هوازی باشد.

با رکود در حجم های کوچک آب، آب نیز به شدت از اکسیژن تهی می شود. کمبود آن می تواند در زمستان در زیر یخ نیز رخ دهد. در غلظت زیر 0.3-3.5 میلی لیتر در لیتر، عمر هوازی در آب غیرممکن است. محتوای اکسیژن در شرایط مخزن یک عامل محدود کننده است (جدول 2).

جدول 2

اکسیژن مورد نیاز برای گونه های مختلف ماهیان آب شیرین

در میان ساکنان آبزی تعداد قابل توجهی از گونه ها وجود دارد که می توانند نوسانات گسترده در محتوای اکسیژن در آب را نزدیک به غیاب آن تحمل کنند. اینها به اصطلاح هستند یوریوکسی بیونت هااینها شامل الیگوشاهای آب شیرین (Tubifex tubifex)، گاستروپودها (Viviparus viviparus) هستند. کپور، ماهی کپور و کپور صلیبی می توانند اشباع بسیار کم اکسیژن ماهی را از ماهی تحمل کنند. با این حال، بسیاری از گونه ها هستند استنوکسی بیونت،یعنی، آنها می توانند فقط با اشباع کافی آب با اکسیژن وجود داشته باشند، به عنوان مثال، قزل آلای رنگین کمان، قزل آلای قهوه ای، مینا و غیره. بسیاری از گونه های موجودات زنده قادر به سقوط در حالت غیرفعال هستند، به اصطلاح آنوکسی بیوز،و در نتیجه دوره نامطلوبی را تجربه کنند.

تنفس موجودات آبزی هم از طریق سطح بدن و هم از طریق اندام های تخصصی - آبشش ها، ریه ها، نای انجام می شود. اغلب پوشش بدن می تواند به عنوان یک اندام تنفسی اضافی عمل کند. در برخی گونه‌ها ترکیبی از تنفس آب و هوا رخ می‌دهد، به عنوان مثال، ماهی‌های ریه، سیفونوفورها، ماهی‌های سیفون، بسیاری از نرم تنان ریوی، سخت‌پوستان Yammarus lacustris و غیره. نوع جویتنفس از نظر انرژی مطلوب تر است و بنابراین نیاز به تماس با هوا دارد. اینها عبارتند از نوک پاها، سیتاس ها، سوسک های آبی، لارو پشه و غیره.

دی اکسید کربن.در محیط آبی، موجودات زنده، علاوه بر کمبود نور و اکسیژن، ممکن است فاقد CO2 موجود باشند، به عنوان مثال، گیاهان برای فتوسنتز. دی اکسید کربن در نتیجه انحلال CO 2 موجود در هوا، تنفس موجودات آبزی، تجزیه بقایای آلی و آزاد شدن از کربنات ها وارد آب می شود. محتوای دی اکسید کربن در آب بین 0.2-0.5 میلی لیتر در لیتر یا 700 برابر بیشتر از جو است. CO 2 در آب 35 برابر بهتر از اکسیژن حل می شود. آب دریا مخزن اصلی دی اکسید کربن است، زیرا حاوی 40 تا 50 سانتی متر مکعب گاز در هر لیتر به صورت آزاد یا متصل است که 150 برابر بیشتر از غلظت آن در جو است.

دی اکسید کربن موجود در آب در تشکیل تشکیلات اسکلتی آهکی حیوانات بی مهرگان شرکت می کند و فتوسنتز گیاهان آبزی را تضمین می کند. با فتوسنتز شدید گیاهان، مصرف دی اکسید کربن افزایش می یابد (0.2-0.3 میلی لیتر در لیتر در ساعت) که منجر به کمبود آن می شود. هیدروفیت ها با افزایش فتوسنتز به افزایش CO 2 در آب پاسخ می دهند.

منبع اضافی CO برای فتوسنتز گیاهان آبزی نیز دی اکسید کربن است که در طی تجزیه نمک های بی کربنات و تبدیل آنها به دی اکسید کربن آزاد می شود:

Ca(HCO 3) 2 CaCO 3 + CO، + H 2 O

کربنات‌های کم محلول که در این حالت تشکیل می‌شوند به‌صورت آهک یا پوسته روی سطح برگ‌ها می‌نشینند، که وقتی بسیاری از گیاهان آبزی خشک می‌شوند به وضوح قابل مشاهده است.

غلظت یون هیدروژن(pH) اغلب بر توزیع موجودات آبزی تأثیر می گذارد. استخرهای آب شیرین با pH 3.7-4.7 اسیدی، 6.95-7.3 خنثی و با pH بیش از 7.8 قلیایی در نظر گرفته می شوند. در آب شیرین، pH اغلب در طول روز نوسانات قابل توجهی را تجربه می کند. آب دریا قلیایی تر است و pH آن کمتر از آب شیرین تغییر می کند. pH با عمق کاهش می یابد.

از گیاهان با pH کمتر از 7.5، ملخ (Jsoetes) و گراز (Sparganium) رشد می کنند. در یک محیط قلیایی (pH 7.7-8.8)، بسیاری از گونه های علف هرز و elodea در pH 8.4-9 رایج هستند، Typha angustifolia به رشد قوی می رسد. آب های اسیدی باتلاق های ذغال سنگ نارس باعث رشد خزه های اسفاگنوم می شود.

اکثر ماهی های آب شیرین می توانند pH 5 تا 9 را تحمل کنند. اگر PH کمتر از 5 باشد، ماهی ها به طور گسترده می میرند و بالای 10 همه ماهی ها و سایر حیوانات می میرند.

در دریاچه‌هایی با محیط اسیدی، لاروهای دیپتران‌ها از جنس Chaoborus اغلب یافت می‌شوند و در آب‌های اسیدی مرداب‌ها، ریزوم‌های صدفی (Testaceae)، نرم‌تنان شاخه‌ای لایه‌ای از جنس Unio وجود ندارند، و نرم تنان دیگر به ندرت یافت می‌شوند. یافت.

شکل پذیری اکولوژیکی موجودات در محیط آبی.آب محیط پایدار تری است و عوامل غیرزیستی دستخوش نوسانات نسبتاً جزئی می شوند و از این رو موجودات آبزی در مقایسه با موجودات زمینی دارای انعطاف پذیری اکولوژیکی کمتری هستند. گیاهان و جانوران آب شیرین نسبت به گیاهان دریایی پلاستیک بیشتری دارند، زیرا آب شیرین به عنوان محیط زندگی متغیرتر است. وسعت شکل پذیری اکولوژیکی موجودات آبزی نه تنها به عنوان یک کل به مجموعه ای از عوامل (اوری و تنگی استخوان)، بلکه به صورت جداگانه ارزیابی می شود.

بنابراین، مشخص شده است که گیاهان و حیوانات ساحلی، بر خلاف ساکنان مناطق باز، عمدتاً ارگانیسم‌های اریترمیک و اوری هالین هستند، زیرا شرایط دمایی و رژیم نمک در نزدیکی ساحل کاملاً متغیر است - گرم شدن توسط خورشید. و سرد شدن نسبتاً شدید، نمک زدایی توسط هجوم آب از نهرها و رودخانه ها، به ویژه در فصل بارندگی، و غیره. به عنوان مثال می توان به نیلوفر آبی اشاره کرد که یک گونه معمولی گرمازا است و فقط در مخازن کم عمق و به خوبی گرم می شود. ساکنان لایه های سطحی، در مقایسه با اشکال اعماق دریا، به دلایل فوق، بیشتر اوریترمیک و یوری هالین هستند.

شکل پذیری اکولوژیکی یک تنظیم کننده مهم پراکندگی موجودات است. ثابت شده است که موجودات آبزی با انعطاف پذیری اکولوژیکی بالا، به عنوان مثال Elodea، گسترده هستند. مثال مقابل، میگوی آب نمک (Artemia solina) است که در مخازن کوچک با آب بسیار شور زندگی می کند و یک نماینده معمولی استنوهالین با انعطاف پذیری اکولوژیکی باریک است. در رابطه با عوامل دیگر، انعطاف پذیری قابل توجهی دارد و اغلب در آب های شور یافت می شود.

شکل پذیری اکولوژیکی به سن و مرحله رشد ارگانیسم بستگی دارد. به عنوان مثال، گاستروپود دریایی Littorina، به عنوان یک بزرگسال، هر روز در طول جزر و مد برای مدت طولانی بدون آب می‌ماند، اما لاروهای آن سبک زندگی پلانکتونیکی دارند و نمی‌توانند خشک شدن را تحمل کنند.

ویژگی های سازگاری گیاه با محیط آبی.بهشت آب| استنیا تفاوت های قابل توجهی با موجودات گیاهی زمینی دارد. بنابراین، توانایی گیاهان آبزی در جذب رطوبت و نمک های معدنی به طور مستقیم از محیط اطراف در سازمان مورفولوژیکی و فیزیولوژیکی آنها منعکس می شود. ویژگی گیاهان آبزی توسعه ضعیف بافت رسانا و سیستم ریشه است. سیستم ریشه عمدتاً برای اتصال به بستر زیر آب عمل می کند و عملکردهای تغذیه معدنی و تأمین آب را مانند گیاهان زمینی انجام نمی دهد. گیاهان آبزی از تمام سطح بدن خود تغذیه می کنند.

چگالی قابل توجه آب این امکان را برای گیاهان فراهم می کند که در تمام ضخامت آن ساکن شوند. گیاهان پایین‌تر که در لایه‌های مختلف زندگی می‌کنند و سبک زندگی شناور را پیش می‌برند، برای این منظور ضمائم خاصی دارند که شناوری آنها را افزایش می‌دهد و به آنها اجازه می‌دهد معلق بمانند. هیدروفیت های بالاتر بافت مکانیکی ضعیفی دارند. چگونه yniهمانطور که در بالا ذکر شد، در برگ ها، ساقه ها و ریشه های آنها حفره های بین سلولی حامل هوا وجود دارد که باعث افزایش سبکی و شناوری اندام های معلق در آب و شناور در سطح می شود که همچنین به شستشوی سلول های داخلی توسط آب کمک می کند. املاح و گازهای حل شده در آن. هیدروفیت ها متمایز می شوند| آنها دارای سطح برگ بزرگ با حجم کمی از گیاه هستند که با کمبود اکسیژن و سایر گازهای محلول در آب، تبادل گاز شدید را برای آنها فراهم می کند.

تعدادی از موجودات آبزی تنوع برگ یا هتروفیلیبنابراین، در سالوینیا، برگ های غوطه ور تغذیه معدنی را فراهم می کنند، در حالی که برگ های شناور تغذیه ارگانیک را ارائه می دهند.

ویژگی مهم سازگاری گیاه با زندگی در آب | این محیط همچنین به این دلیل است که برگ های غوطه ور در آب معمولاً بسیار نازک هستند. اغلب کلروفیل موجود در آنها در سلول های اپیدرمی قرار دارد که به افزایش شدت فتوسنتز در نور کم کمک می کند. چنین ویژگی های تشریحی و مورفولوژیکی به وضوح در خزه های آبی (Riccia، Fontinalis)، Vallisneria spiralis، و علف های هرز (Potamageton) بیان می شود.

محافظت در برابر شسته شدن یا شسته شدن نمک های معدنی از سلول های گیاهان آبزی، ترشح مخاط توسط سلول های خاص و تشکیل اندودرم از سلول های با دیواره ضخیم تر به شکل حلقه است.

دمای نسبتاً پایین محیط آبی باعث مرگ قسمت‌های رویشی گیاهان غوطه‌ور در آب پس از تشکیل جوانه‌های زمستانی و جایگزینی برگ‌های نازک و لطیف تابستانی با برگ‌های زمستانی سخت‌تر و کوتاه‌تر می‌شود. دمای پایین آب بر اندام‌های مولد گیاهان آبزی تأثیر منفی می‌گذارد و تراکم بالای آن انتقال گرده را دشوار می‌کند. در این راستا گیاهان آبزی با روش های رویشی به شدت تکثیر می شوند. بیشتر گیاهان شناور و غوطه‌ور، ساقه‌های گل‌دار را به هوا می‌برند و تولید مثل می‌کنند. گرده توسط باد و جریان های سطحی حمل می شود. میوه ها و دانه هایی که تولید می شوند نیز توسط جریان های سطحی توزیع می شوند. این پدیده نامیده می شود هیدروکوریاگیاهان هیدروکروس نه تنها شامل گیاهان آبزی، بلکه بسیاری از گیاهان ساحلی هستند. میوه های آن ها بسیار شناور است، مدت زیادی در آب می ماند و جوانه زنی خود را از دست نمی دهد. به عنوان مثال، آب میوه ها و دانه های نوک پیکان (Sagittaria sagittofolia)، علف هرز (Butomus umbellatus) و chastukha (Alisma plantago-aguatica) را حمل می کند. میوه‌های بسیاری از جگرها (Carex) در کیسه‌های هوای عجیبی محصور شده‌اند و توسط جریان‌های آب حمل می‌شوند. به همین ترتیب علف هرز هومایی (Sorgnum halepense) در کنار رودخانه وقت و در کنار کانال ها پخش می شود.

ویژگی های سازگاری حیوانات با محیط آبی.در حیواناتی که در محیط های آبی زندگی می کنند، در مقایسه با گیاهان، ویژگی های سازگاری متنوع تر است، از جمله تشریحی-مورفولوژیکی، رفتاریو غیره.

حیواناتی که در ستون آب زندگی می کنند در درجه اول سازگاری هایی دارند که شناوری آنها را افزایش می دهد و به آنها اجازه می دهد در برابر حرکت آب و جریان مقاومت کنند. این موجودات سازگاری ایجاد می کنند که از بالا آمدن آنها به ستون آب جلوگیری می کند یا شناوری آنها را کاهش می دهد که به آنها اجازه می دهد در پایین بمانند، از جمله آب های با جریان سریع.

در اشکال کوچکی که در ستون آب زندگی می کنند، کاهش تشکیلات اسکلتی مشاهده می شود. بنابراین، در تک یاخته ها (Radiolaria، Rhizopoda)، پوسته ها متخلخل هستند، و خارهای سنگ چخماق اسکلت در داخل توخالی هستند. چگالی ویژه ctenophora و عروس دریایی (Scyphozoa) به دلیل وجود آب در بافت ها کاهش می یابد. تجمع قطرات چربی در بدن (چراغ شب - Noctiluca، radiolarians - Radiolaria) به افزایش شناوری کمک می کند. تجمع بزرگ چربی در برخی سخت پوستان (Cladocera، Copepoda)، ماهی ها و ستاسیان مشاهده می شود. چگالی ویژه بدن توسط مثانه های شنای پر از گاز، که بسیاری از ماهی ها دارند، کاهش می یابد و در نتیجه شناوری افزایش می یابد. سیفونوفورها (Physalia، Velella) دارای حفره های هوایی قدرتمند هستند.

حیواناتی که به طور منفعل در ستون آب شنا می کنند نه تنها با کاهش جرم، بلکه با افزایش سطح خاص بدن نیز مشخص می شوند. این به این دلیل است که هرچه ویسکوزیته محیط بیشتر باشد و سطح ویژه بدن ارگانیسم بیشتر باشد، کندتر در آب فرو می‌رود. در حیوانات، بدن صاف است، خارها، برآمدگی ها و زائده هایی روی آن ایجاد می شود، به عنوان مثال، در تاژکداران (Leptodiscus، Craspeditella)، رادیولارها (Aulacantha، Chalengeridae) و غیره.

گروه بزرگی از حیواناتی که در آب شیرین زندگی می کنند، هنگام حرکت از کشش سطحی آب (فیلم سطحی) استفاده می کنند. حشرات راهرو آب (Gyronidae، Veliidae)، سوسک‌های چرخان (Gerridae) و غیره آزادانه در سراسر سطح آب می‌روند. منیسک مقعر هنگامی که نیروی بالابر (F) به سمت بالا هدایت می شود جرم بیشترحیوان، دومی به دلیل کشش سطحی روی آب نگه داشته می شود.

بنابراین، زندگی در سطح آب برای حیوانات نسبتا کوچک امکان پذیر است، زیرا جرم به نسبت مکعب اندازه افزایش می یابد و کشش سطحی به عنوان یک مقدار خطی افزایش می یابد.

شنای فعال در حیوانات با کمک مژک ها، تاژک ها، خم شدن بدن و به صورت واکنشی به دلیل انرژی جریان خروجی آب انجام می شود. بیشترین کمال روش حرکتی واکنشی توسط سفالوپودها به دست می آید. بنابراین، برخی از ماهی مرکب هنگام پرتاب آب، سرعتی تا 40-50 کیلومتر در ساعت دارند (شکل 12).

برنج. 12.

حیوانات بزرگ اغلب دارای اندام های تخصصی (باله ها، باله ها)، بدن آنها صاف و پوشیده از مخاط است.

فقط در محیط آبی حیوانات بی حرکتی که سبک زندگی وابسته ای دارند یافت می شوند. اینها هیدرووئیدها (Hydroidea) و پولیپ های مرجانی (Anthozoo)، نیلوفرهای دریایی (Crinoidea)، دوکفه ای (Br/aMa) و غیره هستند. آنها با شکل بدنی عجیب و غریب، شناوری جزئی مشخص می شوند (تراکم بدن بیشتر از چگالی آب است) و دستگاه های مخصوص برای اتصال به بستر.

آبزیان عمدتاً گرمازا هستند. به عنوان مثال، در پستانداران هموترمیک (سیاسه ها، نوک پاها)، لایه قابل توجهی از چربی زیر جلدی تشکیل می شود که عملکرد عایق حرارتی را انجام می دهد.

حیوانات اعماق دریا متفاوت هستند ویژگی های خاصسازمان: ناپدید شدن یا رشد ضعیف اسکلت آهکی، افزایش اندازه بدن، اغلب کاهش اندام های بینایی، افزایش رشد گیرنده های لمسی و غیره.

فشار اسمزی و حالت یونی محلول ها در بدن حیوانات با مکانیسم های پیچیده متابولیسم آب و نمک تضمین می شود. رایج ترین راه برای حفظ فشار اسمزی ثابت، حذف منظم آب ورودی به بدن با استفاده از واکوئل های ضربانی و اندام های دفعی است. بنابراین، ماهی های آب شیرین از طریق کار فشرده سیستم دفع، آب اضافی را از بین می برند و نمک ها را از طریق رشته های آبشش جذب می کنند. ماهیان دریایی مجبور می شوند ذخایر آب خود را دوباره پر کنند و بنابراین آب دریا را می نوشند و نمک های اضافی تامین شده با آب از طریق رشته های آبشش از بدن خارج می شوند (شکل 13).

برنج. 13.

اختصارات hypo-، iso- و hyper- نشان دهنده تونیک بودن محیط داخلی در رابطه با محیط خارجی است (از N. Green et al., 1993)

تعدادی از هیدروبیونت ها الگوی تغذیه خاصی دارند - این فیلتر کردن یا ته نشین شدن ذرات با منشاء آلی معلق در آب، موجودات کوچک متعدد است. این روش تغذیه برای جستجوی طعمه به انرژی زیادی نیاز ندارد و برای نرم تنان الاسموبرانچ، خارپوستان بی‌صدا، آسیدین‌ها، سخت‌پوستان پلانکتون و غیره معمول است. حیواناتی که از فیلتر تغذیه می‌کنند نقش مهمی در تصفیه بیولوژیکی بدن‌های آبی دارند.

دافنی آب شیرین، سیکلوپ، و همچنین فراوان ترین سخت پوستان در اقیانوس، Calanus finmarchicus، تا 1.5 لیتر آب را برای هر فرد در روز فیلتر می کنند. صدف هایی که در مساحت 1 متر مربع زندگی می کنند می توانند روزانه 150-280 متر مکعب آب را از طریق حفره گوشته عبور دهند و ذرات معلق را رسوب دهند.

با توجه به تضعیف سریع پرتوهای نور در آب، زندگی در گرگ و میش ثابت یا تاریکی قابلیت های جهت گیری بصری موجودات آبزی را بسیار محدود می کند. صدا در آب سریعتر از هوا حرکت می کند و موجودات آبزی جهت بصری بهتری نسبت به صدا دارند. برخی از گونه ها حتی امواج فروصوت را تشخیص می دهند. سیگنالینگ صوتی بیشتر از همه برای روابط درون گونه ای کاربرد دارد: جهت گیری در یک گله، جذب افراد جنس مخالف، و غیره. مثلاً سیتاس ها به دنبال غذا می گردند و با استفاده از مکان یابی پژواک - درک امواج صوتی منعکس شده- جهت گیری می کنند. اصل مکان یاب دلفین این است که امواج صوتی را منتشر کند که در مقابل حیوان شناگر حرکت می کند. هنگام برخورد با مانعی مانند ماهی، امواج صوتیمنعکس می‌شوند و به دلفین بازمی‌گردند، که پژواک حاصل را می‌شنود و در نتیجه جسمی را که باعث انعکاس صدا می‌شود، تشخیص می‌دهد.

حدود 300 گونه ماهی شناخته شده است که قادر به تولید برق و استفاده از آن برای جهت یابی و سیگنال دهی هستند. تعدادی از ماهی ها (ماهی برقی، مارماهی برقی و ...) از میدان های الکتریکی برای دفاع و حمله استفاده می کنند.

موجودات آبزی با یک روش باستانی جهت گیری مشخص می شوند - درک شیمی محیط. گیرنده های شیمیایی بسیاری از هیدروبیونت ها (ماهی قزل آلا، مارماهی و غیره) بسیار حساس هستند. در مهاجرت های هزاران کیلومتری با دقت شگفت انگیزی محل تخم ریزی و تغذیه پیدا می کنند.

تغییر شرایط در محیط آبی نیز باعث واکنش های رفتاری خاصی از موجودات می شود. مهاجرت عمودی (پایین آمدن به عمق، بالا آمدن به سطح) و افقی (تخمریزی، زمستان گذرانی و تغذیه) حیوانات با تغییر در روشنایی، دما، شوری، رژیم گاز و سایر عوامل مرتبط است. در دریاها و اقیانوس ها میلیون ها تن از موجودات آبزی در مهاجرت های عمودی شرکت می کنند و در طول مهاجرت های افقی، آبزیان می توانند صدها و هزاران کیلومتر را طی کنند.

بسیاری از مخازن موقت و کم عمق روی زمین وجود دارند که پس از طغیان رودخانه ها ظاهر می شوند. باران شدید، ذوب شدن برف و غیره. ویژگی مشترک ساکنان مخازن خشک شدن توانایی به دنیا آوردن فرزندان متعدد در مدت زمان کوتاه و تحمل دوره های طولانی بدون آب است و به حالت کاهش فعالیت حیاتی می رسد - هیپوبیوز

موسسه آموزشی مینسک "Gymnasium No. 14"

چکیده زیست شناسی با موضوع:

“ آب - زیستگاه ”

تهیه شده توسط دانش آموز کلاس 11 "B"

ماسلوفسکایا اوگنیا

معلم:

بولوا ایوان واسیلیویچ

1. زیستگاه آبی - هیدروسفر.

2. آب – محیط منحصر به فرد.

3. گروه های اکولوژیکی هیدروبیونت ها.

4. حالت ها.

5. سازگاری های خاص هیدروبیونت ها.

6. فیلتراسیون به عنوان یک نوع تغذیه.

7. سازگاری با زندگی در آب های خشک شده.

8. نتیجه گیری.

1. محیط آبی - هیدروسفر

در روند توسعه تاریخی، موجودات زنده بر چهار زیستگاه مسلط شده اند. اولین مورد آب است. زندگی برای میلیون‌ها سال در آب شکل گرفته و توسعه یافته است. آب 71 درصد از مساحت کره زمین را پوشش می دهد و 1/800 حجم زمین یا 1370 مترمکعب را تشکیل می دهد. بخش عمده ای از آب در دریاها و اقیانوس ها متمرکز شده است - 94-98٪، یخ قطبی حاوی حدود 1.2٪ آب و نسبت بسیار کمی - کمتر از 0.5٪، در آب های شیرین رودخانه ها، دریاچه ها و باتلاق ها است. این روابط ثابت هستند، اگرچه در طبیعت چرخه آب بدون وقفه ادامه می یابد (شکل 1).

حدود 150000 گونه جانوری و 10000 گیاه در محیط آبی زندگی می کنند که به ترتیب تنها 7 و 8 درصد از کل جمعیت جهان را تشکیل می دهند. تعداد کلگونه های زمین بر این اساس نتیجه گرفته شد که تکامل در خشکی بسیار شدیدتر از آب بوده است.

در دریاها-اقیانوس ها، مانند کوه ها، منطقه بندی عمودی بیان می شود. پلاژیک - کل ستون آب - و اعماق دریا - پایین - به ویژه در اکولوژی بسیار متفاوت است.

ستون آب، پلاژال، به صورت عمودی به چندین ناحیه تقسیم می‌شود: اپی‌پلیگال، باتی‌پلیگال، آبیسوپلیگال و اولتراابیسوپلیگال (شکل 2).

بسته به شیب فرود و عمق در پایین، چندین منطقه نیز متمایز می شود که مربوط به مناطق دریایی مشخص شده است:

Littoral - لبه ساحلی که در هنگام جزر و مد بالا آب می گیرد.

سوپرالیتورال - بخشی از ساحل بالای خط جزر و مد فوقانی که در آن پاشش های موج سواری می رسد.

Sublittoral - کاهش تدریجی زمین تا 200 متر.

Bathial - فرورفتگی تند زمین (شیب قاره)،

Abyssal - کاهش تدریجی در کف اقیانوس. عمق هر دو منطقه با هم به 3-6 کیلومتر می رسد.

Ultra Abyssal – سنگرهای اعماق دریااز 6 تا 10 کیلومتر

2. آب یک محیط منحصر به فرد است.

آب از بسیاری جهات یک محیط کاملا منحصر به فرد است. آب یک ترکیب منحصر به فرد است که به طور همزمان در حالت گاز، مایع و جامد وجود دارد.

آب نه تنها منبع حیات برای همه جانوران و گیاهان روی زمین است، بلکه زیستگاه بسیاری از آنها نیز می باشد. اینها برای مثال عبارتند از گونه های متعددماهی از جمله کپور صلیبی ساکن رودخانه ها و دریاچه های منطقه و همچنین ماهی آکواریومیدر خانه های ما همانطور که می بینید، آنها در بین گیاهان آبزی احساس خوبی دارند. ماهی ها از طریق آبشش نفس می کشند و اکسیژن را از آب استخراج می کنند. برخی از گونه های ماهی مانند ماکروپودها تنفس می کنند هوای جوی، بنابراین آنها به طور دوره ای به سطح می آیند.

آب زیستگاه بسیاری از گیاهان و جانوران آبزی است. برخی از آنها تمام زندگی خود را در آب می گذرانند، در حالی که برخی دیگر تنها در ابتدای زندگی خود در محیط آبی هستند. می توانید با بازدید از یک حوض کوچک یا باتلاق این موضوع را تأیید کنید. در عنصر آب می توانید کوچکترین نمایندگان را پیدا کنید - موجودات تک سلولی، که برای مشاهده به میکروسکوپ نیاز دارند. این شامل جلبک ها و باکتری های متعدد است. تعداد آنها به میلیون ها در هر میلی متر مکعب آب اندازه گیری می شود.

یکی دیگر از ویژگی های جالب آب این است که در دمای بالاتر از سطح انجماد برای آب شیرین، به ترتیب 4 درجه سانتیگراد و 0 درجه سانتیگراد حالت متراکم پیدا می کند. این برای بقای موجودات آبزی در طول زمستان حیاتی است. به لطف همین خاصیت، یخ روی سطح آب شناور می شود و یک لایه محافظ روی دریاچه ها، رودخانه ها و مناطق ساحلی تشکیل می دهد. و همین خاصیت به لایه بندی حرارتی لایه های آب و گردش فصلی توده های آب در دریاچه ها در مناطق با آب و هوای سرد کمک می کند که برای زندگی موجودات آبزی بسیار مهم است. چگالی آب توانایی تکیه دادن به آن را فراهم می کند که به ویژه برای اشکال غیراسکلتی مهم است. حمایت از محیط به عنوان شرطی برای اوج گرفتن در آب عمل می کند و بسیاری از هیدروبیونت ها دقیقاً با این شیوه زندگی سازگار شده اند. موجودات معلق و شناور در آب در یک گروه زیست محیطی ویژه از موجودات آبزی - پلانکتون ها ترکیب می شوند.

آب کاملاً تصفیه شده فقط در داخل وجود دارد شرایط آزمایشگاهی. هر آب طبیعی حاوی مقدار زیادی است مواد مختلف. در "آب خام" این عمدتاً سیستم محافظ یا مجتمع کربنی نامیده می شود که از نمک اسید کربنیک، کربنات و بی کربنات تشکیل شده است. این عامل به شما امکان می دهد نوع آب - اسیدی، خنثی یا بازی - را بر اساس مقدار pH آن تعیین کنید، که از نظر شیمیایی به معنای نسبت یون های هیدروژن موجود در آب است. U آب خنثی PH=7 مقادیر کمتر نشان دهنده افزایش اسیدیته آب و مقادیر بیشتر نشان دهنده قلیایی بودن آب است. در مناطق سنگ آهک، آب دریاچه ها و رودخانه ها معمولاً دارای pH بالاتری نسبت به مخازن در مناطقی است که میزان سنگ آهک در خاک ناچیز است.

اگر آب دریاچه ها و رودخانه ها شیرین در نظر گرفته شود، پس آب دریاشور یا شور نامیده می شود. انواع حد واسط بین آب شیرین و شور وجود دارد.

3. گروه های اکولوژیکی هیدروبیونت ها

گروه های اکولوژیکی هیدروبیونت ها دریاها و اقیانوس‌های گرم (40000 گونه از حیوانات) در استوا و مناطق استوایی با بیشترین تنوع حیات در شمال و جنوب مشخص می‌شوند، گیاهان و جانوران دریاها صدها برابر کاهش می‌یابند. در مورد توزیع موجودات به طور مستقیم در دریا، بخش عمده ای از آنها در لایه های سطحی (اپی پلاژیک) و در ناحیه زیر ساحلی متمرکز شده اند. بسته به روش جابجایی و ماندن در لایه های خاص، ساکنان دریایی به سه گروه اکولوژیکی نکتون، پلانکتون و بنتوس تقسیم می شوند.

Nekton (nektos - شنا) حیوانات بزرگی هستند که به طور فعال در حال حرکت هستند که می توانند بر مسافت های طولانی و جریان های قوی غلبه کنند: ماهی، ماهی مرکب، سنجاق ها، نهنگ ها. در آب شیرین، نکتون شامل دوزیستان و بسیاری از حشرات است.

پلانکتون ها (پلانکتوها - سرگردان، سر به فلک کشیده) مجموعه ای از گیاهان (فیتوپلانکتون ها: دیاتوم ها، سبز و آبی-سبز (فقط آب های شیرین) جلبک ها، تاژکداران گیاهی، پریدینه و غیره) و موجودات جانوری کوچک (زئوپلانکتون ها: سخت پوستان کوچک، از بزرگترها - پتروپودها، چتر دریایی، کنفورها، برخی کرمها) ​​که در اعماق مختلف زندگی می کنند، اما قادر به حرکت فعال و مقاومت در برابر جریان نیستند. پلانکتون همچنین شامل لاروهای حیوانی است که یک گروه خاص - نوستون را تشکیل می دهد. این یک جمعیت "موقت" شناور غیرفعال از بالاترین لایه آب است که توسط حیوانات مختلف (دهپایان، بارناکل‌ها و غلاف‌ها، خارپوستان، چندشاته‌ها، ماهی‌ها، نرم تنان و غیره) در مرحله لاروی نشان داده می‌شود. لاروها، در حال رشد، به لایه های پایینی پلاژل حرکت می کنند. در بالای نوستون یک پلیستون وجود دارد - اینها موجوداتی هستند که در آنها قسمت بالایی بدن بالای آب رشد می کند و قسمت پایین آن در آب (علف اردک - لما، سیفونوفورها و غیره). پلانکتون نقش مهمی در اتصالات تغذیه ایزیست کره، زیرا غذای بسیاری از ساکنان آبزی است، از جمله غذای اصلی نهنگ های بالین (Myatcoceti).

بنتوس (بنتوس - عمق) - هیدروبیونت های کف. عمدتاً توسط حیوانات متصل یا به آرامی در حال حرکت (zoobenthos: foraminephores، ماهی، اسفنج‌ها، coelenterates، کرم‌ها، براکیوپودها، ascidians و غیره) که در آب‌های کم عمق بیشتر هستند، نشان داده می‌شود. در آب های کم عمق، بنتوس شامل گیاهان نیز می شود (فیتوبنتوس: دیاتوم ها، سبز، قهوه ای، جلبک قرمز، باکتری). در اعماق که نور وجود ندارد، فیتوبنتوس وجود ندارد. در امتداد سواحل گیاهان گلدار زوستر، روپیه وجود دارد. نواحی صخره‌ای پایین، غنی‌ترین فیتوبنتوزها هستند.

در دریاچه ها، zoobenthos کمتر از دریا فراوان و متنوع است. بوسیله تک یاخته ها (سیلیات، دافنی)، زالو، نرم تنان، لارو حشرات و غیره تشکیل می شود. جلبک های قهوه ای و قرمز وجود ندارند.

ریشه گرفتن گیاهان ساحلی در دریاچه‌ها کمربندهای مشخصی را تشکیل می‌دهد که ترکیب گونه‌ها و ظاهر آن‌ها با شرایط محیطی در منطقه مرزی خشکی-آب مطابقت دارد. در آب نزدیک ساحل، هیدروفیت ها رشد می کنند - گیاهان نیمه غوطه ور در آب (سر پیکان، سفیدک، نی، گربه، گیوه، تریکا، نی). آنها با هیداتوفیت ها - گیاهان غوطه ور در آب، اما با برگ های شناور (نیلوفر آبی، علف اردک، کپسول های تخم مرغ، چیلیم، تاکلا) و - بیشتر - کاملاً غوطه ور شده (پند، الودیا، هارا) جایگزین می شوند. هیداتوفیت ها همچنین شامل گیاهان شناور در سطح (علف اردک) می شوند.

تراکم بالای محیط آبی، ترکیب خاص و ماهیت تغییرات در عوامل حمایت کننده از حیات را تعیین می کند. برخی از آنها مانند زمین هستند - گرما، نور، برخی دیگر خاص هستند: فشار آب (با عمق 1 اتمسفر برای هر 10 متر افزایش می یابد)، محتوای اکسیژن، ترکیب نمک، اسیدیته. با توجه به تراکم زیاد محیط، مقادیر گرما و نور با شیب ارتفاع خیلی سریعتر از روی زمین تغییر می کند.

4. حالت ها.

درجه حرارت مخازن پایدارتر از روی زمین هستند. مرتبط است با مشخصات فیزیکیآب، به خصوص آب زیاد ظرفیت گرمایی ویژه، که به دلیل دریافت یا انتشار مقدار قابل توجهی گرما باعث تغییرات دمایی خیلی ناگهانی نمی شود. دامنه نوسانات دمای سالانه در لایه های بالایی اقیانوس بیش از 10-150 درجه سانتیگراد نیست، در آبهای قاره ای - 30-350 درجه سانتیگراد. لایه های عمیق آب با دمای ثابت مشخص می شوند. در آبهای استوایی میانگین دمای سالانه لایه های سطحی 26+...+270 درجه سانتیگراد، در آبهای قطبی حدود 00 درجه سانتیگراد و کمتر است. بنابراین، تنوع نسبتاً قابل توجهی از شرایط دمایی در مخازن وجود دارد. بین لایه های بالایی آب با نوسانات دمای فصلی بیان شده در آنها و لایه های پایین تر، جایی که رژیم حرارتی ثابت است، یک منطقه پرش دما یا ترموکلاین وجود دارد. ترموکلاین در دریاهای گرم، جایی که اختلاف دمای آبهای خارجی و عمیق بیشتر است، بارزتر است.

با توجه به پایدارتر شرایط دماییدر آب، استنوترمی در میان هیدروبیونت ها به میزان بسیار بیشتری نسبت به جمعیت زمین رایج است. گونه های Eurythermal عمدتا در مخازن کم عمق قاره و در منطقه ساحلی دریاهای عرض های جغرافیایی بالا و معتدل یافت می شوند، جایی که نوسانات دمای روزانه و فصلی قابل توجه است.