Ջրային կյանքի միջավայր

Էկոլոգիական տեսակետից շրջակա միջավայրը բնական մարմիններ և երևույթներ են, որոնց հետ օրգանիզմն ուղղակի կամ անուղղակի հարաբերությունների մեջ է։ Բնակավայրը բնության մի մասն է, որը շրջապատում է կենդանի օրգանիզմներին (անհատ, բնակչություն, համայնք) և որոշակի ազդեցություն է թողնում նրանց վրա։

Մեր մոլորակի վրա կենդանի օրգանիզմները յուրացրել են չորս հիմնական միջավայրեր՝ ջրային, ցամաքային օդի, հողի և օրգանիզմների (այսինքն՝ գոյացած կենդանի օրգանիզմների կողմից):

Ջրային կյանքի միջավայր

Կյանքի ջրային միջավայրը ամենահինն է։ Ջուրն ապահովում է նյութափոխանակության հոսքն օրգանիզմում և ամբողջ օրգանիզմի բնականոն գործունեությունը։ Որոշ օրգանիզմներ ապրում են ջրի մեջ, մյուսները հարմարվել են խոնավության մշտական ​​բացակայությանը: Կենդանի օրգանիզմների մեծ մասի բջիջներում ջրի միջին պարունակությունը կազմում է մոտ 70%:

Ջրի առանձնահատուկ հատկությունները որպես բնակավայր

Ջրային միջավայրի բնորոշ առանձնահատկությունը նրա բարձր խտությունն է, այն 800 անգամ գերազանցում է օդային միջավայրի խտությունը։ Թորած ջրի մեջ, օրինակ, 1 գ/սմ3 է։ Աղիության բարձրացման դեպքում խտությունը մեծանում է և կարող է հասնել 1,35 գ/սմ 3: Բոլոր ջրային օրգանիզմները զգում են բարձր ճնշում՝ յուրաքանչյուր 10 մ խորության համար ավելանալով 1 մթնոլորտով: Նրանցից ոմանք, օրինակ՝ ձկնորսները, գլխոտանիները, խեցգետնակերպերը, ծովաստղերը և այլն, ապրում են մեծ խորություններում՝ 400...500 ատմ ճնշման տակ։

Ջրի խտությունը տալիս է դրա վրա հույս դնելու հնարավորություն, ինչը կարևոր է ջրային օրգանիզմների ոչ կմախքային ձևերի համար։

Ջրային էկոհամակարգերի բիոնտի վրա ազդում են նաև հետևյալ գործոնները.

1. լուծված թթվածնի կոնցենտրացիան;

2. ջրի ջերմաստիճանը;

3. թափանցիկություն, որը բնութագրվում է խորության հետ լույսի հոսքի ինտենսիվության հարաբերական փոփոխությամբ.

4. աղիությունը, այսինքն՝ ջրի մեջ լուծված աղերի տոկոսը (ըստ կշռի), հիմնականում՝ NaCl, KC1 և MgS0 4;

5. սննդանյութերի, հիմնականում քիմիապես կապված ազոտի և ֆոսֆորի միացությունների առկայությունը:

Ջրային միջավայրի թթվածնային ռեժիմը սպեցիֆիկ է։ Ջրում 21 անգամ ավելի քիչ թթվածին կա, քան մթնոլորտում։ Ջրի մեջ թթվածնի պարունակությունը նվազում է ջերմաստիճանի, աղիության, խորության բարձրացման հետ, բայց ավելանում է հոսքի արագության աճով: Հիդրոբիոնտների շարքում կան բազմաթիվ տեսակներ, որոնք պատկանում են էվրիօքսիբիոնտներին, այսինքն՝ օրգանիզմներ, որոնք կարող են հանդուրժել թթվածնի ցածր պարունակությունը ջրում (օրինակ՝ փափկամարմինների որոշ տեսակներ, կարպ, խաչաձև կարպ, տենչ և այլն):

Ստենօքսիբիոնտները, ինչպիսիք են իշխանը, թրթուրը և այլն, կարող են գոյություն ունենալ միայն ջրի բավականաչափ բարձր հագեցվածության դեպքում թթվածնով (7...11 սմ 3 /լ), և, հետևաբար, հանդիսանում են այս գործոնի կենսացուցիչը:

Ջրում թթվածնի պակասը հանգեցնում է աղետալի մահերի (ձմեռ և ամառ), որոնք ուղեկցվում են ջրային օրգանիզմների մահացմամբ։

Ջրային միջավայրի ջերմաստիճանային ռեժիմը այլ միջավայրերի համեմատ բնութագրվում է հարաբերական կայունությամբ։ Բարեխառն լայնությունների քաղցրահամ ջրային մարմիններում մակերեսային շերտերի ջերմաստիճանը տատանվում է 0,9 °C-ից մինչև 25 °C, այսինքն. ջերմաստիճանի փոփոխությունների ամպլիտուդը 26 °C-ի սահմաններում է (բացառությամբ ջերմային աղբյուրների, որտեղ ջերմաստիճանը կարող է հասնել 140 °C-ի): Քաղցրահամ ջրային մարմինների խորության վրա ջերմաստիճանը մշտապես հավասար է 4 ... 5 ° C:

Ջրային միջավայրի լուսային ռեժիմը զգալիորեն տարբերվում է ցամաքային օդային միջավայրից։ Ջրում լույսը քիչ է, քանի որ այն մասամբ արտացոլվում է մակերևույթից և մասամբ ներծծվում ջրի սյունով անցնելիս։ Լույսի անցումը նույնպես խոչընդոտում են ջրի մեջ կախված մասնիկները։ Խորը ջրամբարներում, դրա հետ կապված, առանձնանում են երեք գոտիներ՝ լույս, մթնշաղ և հավերժական խավարի գոտի։

Ըստ լուսավորության աստիճանի՝ առանձնանում են հետևյալ գոտիները.

ափամերձ գոտի (ջրի սյուն, որտեղ արևի լույսը հասնում է հատակին);

լիմնիկ գոտի (ջրի սյուն այն խորության վրա, որտեղ արևի լույսի միայն 1% -ը ներթափանցում է և որտեղ ֆոտոսինթեզը մարում է);

էյֆոտիկ գոտի (ամբողջ լուսավորված ջրի սյունը, ներառյալ առափնյա և լիմնիկ գոտիները);

խորքային գոտի (ներքևի և ջրի սյուն, որտեղ արևի լույսը չի ներթափանցում):

Ջրի առնչությամբ կենդանի օրգանիզմներից առանձնանում են հետևյալ էկոլոգիական խմբերը՝ հիգրոֆիլներ (խոնավասեր), քսերոֆիլներ (չորասեր) և մեզոֆիլներ (միջանկյալ խումբ)։ Մասնավորապես, բույսերից առանձնանում են հիգրոֆիտները, մեզոֆիտները և քսերոֆիտները։

Հիգրոֆիտները խոնավ միջավայրի բույսեր են, որոնք չեն հանդուրժում ջրի պակասը: Դրանք ներառում են, օրինակ, լճակ, ջրաշուշան, եղեգ:

Քսերոֆիտներ չոր բնակավայրերի բույսեր, որոնք ունակ են հանդուրժել գերտաքացումն ու ջրազրկումը: Կան սուկուլենտներ և սկլերոֆիտներ։ Սուկուլենտները հյութեղ, մսոտ տերևներով (օրինակ՝ հալվե) կամ ցողուններով (օրինակ՝ կակտուսներով) քսերոֆիտ բույսեր են, որոնցում զարգացած է ջրապահեստային հյուսվածք։ Սկլերոֆիտները կոշտ ընձյուղներով քսերոֆիտ բույսեր են, որոնց պատճառով ջրի դեֆիցիտի դեպքում նրանք արտաքին թառամածության օրինաչափություն չունեն (օրինակ՝ փետրախոտ, սաքսաուլ)։

Չափավոր խոնավ միջավայրի բույսերի մեսոֆիտներ; միջանկյալ խումբ հիդրոֆիտների և քսերոֆիտների միջև:

Ջրային միջավայրում ապրում է մոտ 150000 կենդանիների տեսակ (որը կազմում է նրանց ընդհանուր թվի մոտ 7%-ը) և 10000 բուսատեսակ (որը կազմում է նրանց ընդհանուր թվի մոտ 8%-ը)։ Ջրի մեջ ապրող օրգանիզմները կոչվում են հիդրոբիոնտներ։

Ջրային օրգանիզմները, ըստ բնակավայրի տեսակի և ապրելակերպի, միավորվում են հետևյալ էկոլոգիական խմբերի մեջ.

Պլանկտոնը կախված օրգանիզմներ են, որոնք լողում են ջրի մեջ, որոնք պասիվ շարժվում են հոսանքի պատճառով։ Տարբերում են ֆիտոպլանկտոնները (միաբջիջ ջրիմուռներ) և զոոպլանկտոնները (միաբջիջ կենդանիներ, խեցգետնակերպեր, մեդուզաներ և այլն)։ Պլանկտոնի առանձնահատուկ տեսակ է նեյստոնների էկոլոգիական խումբը՝ օդի հետ սահմանին գտնվող ջրի մակերևութային թաղանթի բնակիչներ (օրինակ՝ ջրային սահողներ, վրիպակներ և այլն):

Նեկտոն Կենդանիներ, որոնք ակտիվորեն շարժվում են ջրում (ձկներ, երկկենցաղներ, գլխոտանիներ, կրիաներ, կետաձկներ և այլն): Այս էկոլոգիական խմբում միավորված ջրային օրգանիզմների ակտիվ լողն ուղղակիորեն կախված է ջրի խտությունից։ Ջրի սյունակում արագ շարժումը հնարավոր է միայն պարզ մարմնի ձևի և բարձր զարգացած մկանների առկայության դեպքում:

Բենթոները ներքևում և գետնի վրա ապրող օրգանիզմներ են, այն բաժանվում է ֆիտոբենթոսի (կցված ջրիմուռներ և բարձր բույսեր) և զոոբենթոսների (խեցգետնակերպեր, փափկամարմիններ, ծովաստղեր և այլն)։

Ջուրը որպես բնակավայր ունի մի շարք առանձնահատուկ հատկություններ, ինչպիսիք են բարձր խտությունը, ուժեղ ճնշման անկումը, համեմատաբար ցածր թթվածնի պարունակությունը, արևի լույսի ուժեղ կլանումը և այլն: Ջրամբարները և դրանց առանձին հատվածները տարբերվում են, բացի այդ, աղի ռեժիմով, արագությամբ: հորիզոնական շարժումներ (հոսանքներ), կասեցված մասնիկների պարունակություն։ Բենթոսային օրգանիզմների կյանքի համար կարևոր են հողի հատկությունները, օրգանական մնացորդների տարրալուծման եղանակը և այլն։ Հետևաբար, ջրային միջավայրի ընդհանուր հատկություններին հարմարվելու հետ մեկտեղ, նրա բնակիչները նույնպես պետք է հարմարեցվեն մի շարք առանձնահատուկ պայմանների: Ջրային միջավայրի բնակիչները ընդհանուր անուն են ստացել էկոլոգիայում հիդրոբիոններ.Նրանք բնակվում են օվկիանոսներում, մայրցամաքային ջրերում և ստորերկրյա ջրերում: Ցանկացած ջրամբարում գոտիները կարելի է առանձնացնել ըստ պայմանների։

Դիտարկենք ջրի հիմնական հատկությունները որպես բնակավայր:

Ջրի խտությունը -սա մի գործոն է, որը որոշում է ջրային օրգանիզմների շարժման պայմանները և ճնշումը տարբեր խորություններում: Լուծված աղեր պարունակող բնական ջրերի խտությունը կարող է լինել ավելի բարձր՝ մինչև 1,35 գ/սմ 3: Ճնշումը խորության հետ ավելանում է միջինը 101,3 կՊա (1 ատմ) յուրաքանչյուր 10 մ-ի համար:

Ջրային մարմիններում ճնշման կտրուկ փոփոխության հետ կապված՝ հիդրոբիոնտները, ընդհանուր առմամբ, ավելի հեշտ են հանդուրժվում, քան ցամաքային օրգանիզմները ճնշման փոփոխությամբ: Որոշ տեսակներ, տարածված տարբեր խորություններում, դիմանում են մի քանիից մինչև հարյուրավոր մթնոլորտների ճնշմանը: Օրինակ՝ Էլպիդիա ցեղի հոլոտուրյանները բնակվում են ափամերձ գոտուց մինչև օվկիանոսների ամենամեծ խորությունների գոտին՝ 6-11 կմ։ Այնուամենայնիվ, ծովերի և օվկիանոսների բնակիչների մեծ մասն ապրում է որոշակի խորության վրա:

Ջրի խտությունը հնարավորություն է տալիս հենվել դրա վրա, ինչը հատկապես կարևոր է ոչ կմախքային ձևերի համար։ Միջավայրի խտությունը ծառայում է որպես ջրի մեջ ճախրելու պայման, և շատ հիդրոբիոնտներ հարմարեցված են հենց այս կյանքին: Ջրի մեջ լողացող կասեցված օրգանիզմները միավորվում են հիդրոբիոնների հատուկ էկոլոգիական խմբի մեջ. պլանկտոն(«պլանկտոս» - ճախրող): Պլանկտոնը ներառում է միաբջիջ և գաղութային ջրիմուռներ, նախակենդանիներ, մեդուզաներ, տարբեր մանր խեցգետնակերպեր, ստորին կենդանիների թրթուրներ, ձկան ձվեր և տապակած ձվեր և շատ ուրիշներ։

Ջրի խտությունն ու մածուցիկությունը մեծապես ազդում են ակտիվ լողի հնարավորության վրա։ Արագ լողալու և հոսանքների ուժը հաղթահարելու ընդունակ կենդանիները միավորվում են էկոլոգիական խմբի մեջ։ նեկտոն(«նեկտոս» - լողացող): Նեկտոնի ներկայացուցիչներն են ձկները, կաղամարները, դելֆինները։ Ջրի սյունակում արագ շարժումը հնարավոր է միայն պարզ մարմնի ձևի և բարձր զարգացած մկանների առկայության դեպքում:

1. Թթվածնի ռեժիմ.Թթվածնով հագեցած ջրում դրա պարունակությունը չի գերազանցում 10 մլ-ը 1 լիտրում, ինչը 21 անգամ ավելի ցածր է, քան մթնոլորտում։ Ուստի հիդրոբիոնների շնչառության պայմանները շատ ավելի բարդ են։ Թթվածինը ջուր է մտնում հիմնականում ջրիմուռների ֆոտոսինթետիկ ակտիվության և օդից դիֆուզիայի շնորհիվ։ Հետեւաբար, ջրի սյունակի վերին շերտերը, որպես կանոն, ավելի հարուստ են այս գազով, քան ստորինները։ Ջրի ջերմաստիճանի և աղիության բարձրացման հետ մեկտեղ թթվածնի կոնցենտրացիան նվազում է:

Հիդրոբիոնների շնչառությունն իրականացվում է կա՛մ մարմնի մակերևույթի, կա՛մ մասնագիտացված օրգանների՝ մաղձի, թոքերի, շնչափողի միջոցով։ Այս դեպքում ծածկոցները կարող են ծառայել որպես լրացուցիչ շնչառական օրգան։ Օրինակ, լոչ ձուկը մաշկի միջոցով միջինում սպառում է թթվածնի մինչև 63%-ը: Շատ նստակյաց և ոչ ակտիվ կենդանիներ թարմացնում են իրենց շուրջը գտնվող ջուրը՝ կա՛մ ստեղծելով դրա ուղղորդված հոսանքը, կա՛մ տատանողական շարժումներով, որոնք նպաստում են դրա խառնմանը: Այդ նպատակով երկփեղկ փափկամարմինները օգտագործում են թարթիչներ, որոնք ծածկում են թիկնոցի խոռոչի պատերը. խեցգետիններ - որովայնի կամ կրծքավանդակի ոտքերի աշխատանքը: Տզրուկները, զնգացող մոծակների (արյունաջրերի) թրթուրները օրորում են մարմինը՝ թեքվելով գետնից։

Կաթնասունները, որոնք էվոլյուցիոն զարգացման գործընթացում անցել են ցամաքայինից դեպի ջրային կենսակերպ, օրինակ՝ փետուրները, կետաձկանները, ջրային բզեզները, մոծակների թրթուրները, սովորաբար պահպանում են շնչառության մթնոլորտային տեսակը և, հետևաբար, օդի հետ շփման կարիք ունեն:

Ջրում թթվածնի պակասը երբեմն հանգեցնում է աղետալի երեւույթների՝ մահվան, որն ուղեկցվում է բազմաթիվ ջրային օրգանիզմների մահացմամբ։ Ձմեռային սառցակալումները հաճախ առաջանում են ջրային մարմինների մակերեսին սառույցի ձևավորման և օդի հետ շփման դադարեցման հետևանքով. ամառ - ջրի ջերմաստիճանի բարձրացմամբ և արդյունքում թթվածնի լուծելիության նվազմամբ:

• 2. Աղի ռեժիմ.Հիդրոբիոնտների ջրային հավասարակշռության պահպանումն ունի իր առանձնահատկությունները։ Եթե ​​ցամաքային կենդանիների և բույսերի համար ամենակարևորն օրգանիզմին ջրով ապահովելն է դրա դեֆիցիտի պայմաններում, ապա հիդրոբիոնների համար ոչ պակաս կարևոր է օրգանիզմում ջրի որոշակի քանակի պահպանումը շրջակա միջավայրում ավելորդ լինելու դեպքում։ Բջիջներում ջրի ավելորդ քանակությունը հանգեցնում է դրանց օսմոտիկ ճնշման փոփոխության և կենսական կարևորագույն գործառույթների խախտման։ Հետևաբար, քաղցրահամ ջրերի ձևերը չեն կարող գոյություն ունենալ ծովերում, ծովայինները չեն կարող հանդուրժել աղազերծումը: Եթե ​​ջրի աղիությունը ենթակա է փոփոխության, կենդանիները շարժվում են բարենպաստ միջավայր փնտրելու համար։
• 3. Ջերմաստիճանի ռեժիմջրային մարմինները, ինչպես արդեն նշվել է, ավելի կայուն են, քան ցամաքում: Օվկիանոսի վերին շերտերում տարեկան ջերմաստիճանի տատանումների ամպլիտուդը 10-15 °С-ից ոչ ավելի է, մայրցամաքային ջրային մարմիններում՝ 30-35 °С։ Ջրի խորը շերտերը բնութագրվում են մշտական ​​ջերմաստիճանով։ Հասարակածային ջրերում մակերեսային շերտերի տարեկան միջին ջերմաստիճանը +26-27 °С է, բևեռային ջրերում՝ մոտ 0 °С և ավելի ցածր։ Տաք ցամաքային աղբյուրներում ջրի ջերմաստիճանը կարող է մոտենալ +100 °C, իսկ ստորջրյա գեյզերներում օվկիանոսի հատակին բարձր ճնշման տակ +380 °C ջերմաստիճան է գրանցվել։ Բայց ուղղահայաց երկայնքով ջերմաստիճանի ռեժիմը բազմազան է, օրինակ՝ վերին շերտերում առաջանում են սեզոնային ջերմաստիճանի տատանումներ, իսկ ստորին շերտերում ջերմային ռեժիմը հաստատուն է։
• 4. Լույսի ռեժիմ.Ջրում լույսը շատ ավելի քիչ է, քան օդում։ Ջրամբարի մակերեսին իջնող ճառագայթների մի մասն արտացոլվում է օդում։ Անդրադարձն ավելի ուժեղ է, որքան ցածր է Արեգակի դիրքը, ուստի ջրի տակ օրն ավելի կարճ է, քան ցամաքում: Լույսի քանակի արագ նվազումը խորության հետ պայմանավորված է ջրի կողմից դրա կլանմամբ։ Տարբեր ալիքների երկարություն ունեցող ճառագայթները տարբեր կերպ են ներծծվում. կարմիրները անհետանում են մակերեսին մոտ, իսկ կապույտ-կանաչները թափանցում են շատ ավելի խորը: Սա ազդում է հիդրոբիոնտների գույնի վրա, օրինակ՝ խորությամբ, ջրիմուռների գույնը փոխվում է՝ կանաչ, շագանակագույն և կարմիր ջրիմուռներ, որոնք մասնագիտացած են տարբեր ալիքների երկարությամբ լույս որսալու մեջ։ Կենդանիների գույնը խորության հետ փոխվում է նույն կերպ։ Շատ խորքային օրգանիզմներ պիգմենտներ չունեն։

Օվկիանոսի մութ խորքերում օրգանիզմներն օգտագործում են կենդանի էակների արձակած լույսը որպես տեսողական տեղեկատվության աղբյուր։ Կենդանի օրգանիզմի փայլը կոչվում է կենսալյումինեսցենտություն.

Այսպիսով, շրջակա միջավայրի հատկությունները մեծապես որոշում են նրա բնակիչների հարմարվելու ուղիները, նրանց ապրելակերպը և ռեսուրսների օգտագործման եղանակները՝ ստեղծելով պատճառահետևանքային կախվածության շղթաներ։ Այսպիսով, ջրի բարձր խտությունը հնարավոր է դարձնում պլանկտոնի գոյությունը, իսկ ջրում սավառնող օրգանիզմների առկայությունը նախապայման է ֆիլտրացիոն սնուցման տեսակի մշակման համար, որում հնարավոր է նաև կենդանիների նստակյաց ապրելակերպ։ Արդյունքում ձևավորվում է կենսոլորտային նշանակության ջրային մարմինների ինքնամաքրման հզոր մեխանիզմ։ Այն ներառում է հսկայական քանակությամբ հիդրոբիոնտներ՝ ինչպես բենթոսային (ապրում են գետնին և ջրային մարմինների հատակի հողում), այնպես էլ պելագիկ (բույսեր կամ կենդանիներ, որոնք ապրում են ջրի սյունակում կամ մակերեսին), միաբջիջ նախակենդանիներից մինչև ողնաշարավորներ: Օրինակ, միայն պլանկտոնային ծովային կոպիտոդները (Calanus) կարող են մի քանի տարում զտել ամբողջ Համաշխարհային օվկիանոսի ջրերը. մոտավորապես 1,37 միլիարդ կմ 3. Զտիչ սնուցիչների գործունեության խախտումը տարբեր մարդածին ազդեցություններով լուրջ վտանգ է ներկայացնում ջրերի մաքրության պահպանման համար:

Հարցեր և առաջադրանքներ ինքնատիրապետման համար

• 1. Թվարկե՛ք ջրային միջավայրի հիմնական հատկությունները:
• 2. Բացատրի՛ր, թե ինչպես է ջրի խտությունը որոշում արագ լողալու ունակ կենդանիների ձևը:
• 3. Նշեք խցանումների պատճառը:
• 4. Ո՞ր երևույթն է կոչվում «կենսալյումինեսցենտություն»: Գիտե՞ք կենդանի օրգանիզմներ, որոնք ունեն այս հատկությունը:
• 5. Ի՞նչ էկոլոգիական դեր են խաղում ֆիլտրի սնուցիչները:

Ջրային միջավայրի բնակիչները ընդհանուր անուն են ստացել էկոլոգիայում հիդրոբիոններ.Նրանք բնակվում են օվկիանոսներում, մայրցամաքային ջրերում և ստորերկրյա ջրերում: Ցանկացած ջրամբարում գոտիները կարելի է առանձնացնել ըստ պայմանների։

Օվկիանոսում և նրա բաղկացուցիչ ծովերում հիմնականում առանձնանում են երկու էկոլոգիական տարածքներ. pelagialև հատակը բենտալ. Անդունդային և ծայրահեղ անդունդային խորությունների բնակիչները գոյություն ունեն մթության մեջ, մշտական ​​ջերմաստիճանի և հսկայական ճնշման տակ։ Անվանվել է օվկիանոսի հատակի ամբողջ բնակչությունը բենթոս.

Ջրային միջավայրի հիմնական հատկությունները.

Ջրի խտությունըգործոն է, որը որոշում է ջրային օրգանիզմների շարժման պայմանները և ճնշումը տարբեր խորություններում։ Թորած ջրի համար խտությունը 1 գ/սմ3 է 4°C-ում։ Լուծված աղեր պարունակող բնական ջրերի խտությունը կարող է լինել ավելի բարձր՝ մինչև 1,35 գ/սմ 3: Ճնշումը խորության հետ մեծանում է մոտ 1 x 10 5 Պա (1 ատմ) միջինում յուրաքանչյուր 10 մ-ի համար Ջրի խտությունը հնարավորություն է տալիս հենվել դրա վրա, ինչը հատկապես կարևոր է ոչ կմախքի ձևերի համար: Միջավայրի խտությունը ծառայում է որպես ջրի մեջ ճախրելու պայման, և շատ հիդրոբիոնտներ հարմարեցված են հենց այս կյանքին: Ջրի մեջ սավառնող կասեցված օրգանիզմները միավորվում են հիդրոբիոնների հատուկ էկոլոգիական խմբի մեջ. պլանկտոն(«պլանկտոս» - ճախրող): Պլանկտոնում գերակշռում են միաբջիջ և գաղութային ջրիմուռները, նախակենդանիները, մեդուզաները, սիֆոնոֆորները, ցենտոֆորները, թեւավոր և կեղևավոր փափկամարմինները, տարբեր մանր խեցգետնակերպերը, ստորին կենդանիների թրթուրները, ձկան ձվերը և տապակները և շատ ուրիշներ: Ծովային ջրիմուռներ (ֆիտոպլանկտոն)Պասիվ սավառնում են ջրի մեջ, մինչդեռ պլանկտոնային կենդանիների մեծ մասն ունակ է ակտիվ լողալու, բայց սահմանափակ չափով… Պլանկտոնի հատուկ տեսակ էկոլոգիական խումբն է: նյուսթոն(«nein» - լողալ) - օդի հետ սահմանին գտնվող ջրի մակերեսային ֆիլմի բնակիչները: Ջրի խտությունն ու մածուցիկությունը մեծապես ազդում են ակտիվ լողի հնարավորության վրա։ Արագ լողալու և հոսանքների ուժը հաղթահարելու ընդունակ կենդանիները միավորվում են էկոլոգիական խմբի մեջ։ նեկտոն(«նեկտոս» - լողացող):

Թթվածնի ռեժիմ.Թթվածնով հագեցած ջրում դրա պարունակությունը չի գերազանցում 10 մլ-ը 1 լիտրում, ինչը 21 անգամ ավելի ցածր է, քան մթնոլորտում։ Ուստի հիդրոբիոնների շնչառության պայմանները շատ ավելի բարդ են։ Թթվածինը ջուր է մտնում հիմնականում ջրիմուռների ֆոտոսինթետիկ ակտիվության և օդից դիֆուզիայի շնորհիվ։ Հետեւաբար, ջրի սյունակի վերին շերտերը, որպես կանոն, ավելի հարուստ են այս գազով, քան ստորինները։ Ջրի ջերմաստիճանի և աղիության բարձրացման հետ մեկտեղ թթվածնի կոնցենտրացիան նվազում է: Կենդանիներով և բակտերիաներով շատ բնակեցված շերտերում կարող է առաջանալ O 2-ի կտրուկ պակաս՝ դրա սպառման ավելացման պատճառով: Ջրային մարմինների հատակին մոտ պայմանները կարող են մոտ լինել անաէրոբին:

Ջրային կենդանիների շարքում կան բազմաթիվ տեսակներ, որոնք կարող են հանդուրժել ջրի մեջ թթվածնի պարունակության լայն տատանումները՝ ընդհուպ մինչև դրա գրեթե լիակատար բացակայությունը: (եվրիօքսիբիոնտս - «թթվածին» - թթվածին, «բիոնտ» - բնակիչ): Դրանք ներառում են, օրինակ, գաստրոպոդներ: Ձկների մեջ կարպը, տենչը, կարասը կարող է դիմակայել ջրի շատ ցածր հագեցվածությանը թթվածնով: Այնուամենայնիվ, մի շարք տեսակներ ստենոքսիբիոնտ- դրանք կարող են գոյություն ունենալ միայն թթվածնով ջրի բավականաչափ բարձր հագեցվածության դեպքում (ծիածանափայլ իշխան, իշխան, կարմրախայտ):

Աղի ռեժիմ.Հիդրոբիոնտների ջրային հավասարակշռության պահպանումն ունի իր առանձնահատկությունները։ Եթե ​​ցամաքային կենդանիների և բույսերի համար ամենակարևորն օրգանիզմին ջրով ապահովելն է դրա դեֆիցիտի պայմաններում, ապա հիդրոբիոնների համար ոչ պակաս կարևոր է օրգանիզմում ջրի որոշակի քանակի պահպանումը շրջակա միջավայրում ավելորդ լինելու դեպքում։ Բջիջներում ջրի ավելորդ քանակությունը հանգեցնում է դրանց օսմոտիկ ճնշման փոփոխության և կենսական կարևորագույն գործառույթների խախտման։ Առավել ջրային կյանք poikilosmotic:նրանց օրգանիզմում օսմոտիկ ճնշումը կախված է շրջակա ջրի աղիությունից: Հետևաբար, ջրային օրգանիզմների համար աղի հավասարակշռությունը պահպանելու հիմնական միջոցը ոչ պիտանի աղի ունեցող բնակավայրերից խուսափելն է: Քաղցրահամ ջրերի ձևերը չեն կարող գոյություն ունենալ ծովերում, ծովային ձևերը չեն հանդուրժում աղազերծումը: պատկանում են ողնաշարավորներին, բարձրագույն խեցգետիններին, միջատներին և ջրում ապրող նրանց թրթուրներին հոմոիոսմոտիկտեսակներ՝ պահպանելով օրգանիզմում մշտական ​​օսմոտիկ ճնշում՝ անկախ ջրում աղերի կոնցենտրացիայից։

Լույսի ռեժիմ.Ջրում լույսը շատ ավելի քիչ է, քան օդում։ Ջրամբարի մակերեսին իջնող ճառագայթների մի մասն արտացոլվում է օդում։ Անդրադարձն ավելի ուժեղ է, որքան ցածր է Արեգակի դիրքը, ուստի ջրի տակ օրն ավելի կարճ է, քան ցամաքում: Օվկիանոսի մութ խորքերում օրգանիզմներն օգտագործում են կենդանի էակների արձակած լույսը որպես տեսողական տեղեկատվության աղբյուր։ Կենդանի օրգանիզմի փայլը կոչվում է կենսալյումինեսցենտություն.Լույսի առաջացման համար օգտագործվող ռեակցիաները բազմազան են։ Բայց բոլոր դեպքերում սա բարդ օրգանական միացությունների օքսիդացումն է (լյուցիֆերիններ) օգտագործելով սպիտակուցային կատալիզատորներ (լյուցիֆերազ).

Ջրային միջավայրում կենդանիների կողմնորոշման ուղիները.Մշտական ​​մթնշաղի կամ մթության մեջ ապրելը մեծապես սահմանափակում է հնարավորությունները տեսողական կողմնորոշում հիդրոբիոններ. Ջրի մեջ լույսի ճառագայթների արագ թուլացման հետ կապված՝ նույնիսկ լավ զարգացած տեսողության օրգանների տերերն իրենց օգնությամբ կողմնորոշվում են միայն մոտ տարածությունից։

Ձայնը ջրի մեջ ավելի արագ է տարածվում, քան օդում: Ձայնի կողմնորոշումը հիմնականում ավելի լավ է զարգացած հիդրոբիոնտներում, քան տեսողական: Մի շարք տեսակներ նույնիսկ ընդունում են շատ ցածր հաճախականության թրթռումներ (ինֆրաձայններ) , առաջանում է, երբ ալիքների ռիթմը փոխվում է, և փոթորիկից առաջ նախապես իջնում ​​է մակերեսային շերտերից դեպի ավելի խորը (օրինակ՝ մեդուզա): Ջրային մարմինների շատ բնակիչներ՝ կաթնասուններ, ձկներ, փափկամարմիններ, խեցգետնակերպեր, իրենք են ձայներ հանում: Մի շարք հիդրոբիոններ սնունդ են փնտրում և նավարկվում՝ օգտագործելով էխոլոկացիա- արտացոլված ձայնային ալիքների ընկալում (կետասաններ): Շատերն ընկալում են արտացոլված էլեկտրական իմպուլսները , լողալու ժամանակ տարբեր հաճախականությունների արտանետումներ առաջացնելը: Մի շարք ձկներ պաշտպանության և հարձակման համար օգտագործում են նաև էլեկտրական դաշտեր (էլեկտրական ցողուն, էլեկտրական օձաձուկ և այլն)։

Խորության կողմնորոշման համար հիդրոստատիկ ճնշման ընկալում. Այն իրականացվում է ստատոցիստների, գազախցիկների և այլ օրգանների օգնությամբ։

Զտումը որպես սննդի տեսակ:Շատ ջրային օրգանիզմներ ունեն սնուցման հատուկ բնույթ. սա ջրի մեջ կախված օրգանական ծագման մասնիկների և բազմաթիվ մանր օրգանիզմների մաղում կամ նստվածք է:

Մարմնի ձեւը.Հիդրոբիոնտների մեծամասնությունը պարզեցված մարմնի ձև ունի:

Կենդանի, որն ապրում է ջրի մեջ որոշակի ժամանակ կամ իր ողջ կյանքը։ Շատ միջատներ, ինչպիսիք են մոծակները, մայճանները, ճպուռները և թրթուրները, սկսում են իրենց կյանքի ցիկլը որպես ջրային թրթուրներ՝ նախքան թևավոր չափահասների վերածվելը: Ջրային կենդանիները կարող են շնչել օդը կամ ստանալ ջրում լուծված թթվածին մասնագիտացված օրգանների միջոցով, որոնք կոչվում են խռիկներ կամ ուղղակիորեն իրենց մաշկի միջոցով: Բնական պայմանները և դրանցում ապրողները կարելի է բաժանել երկու հիմնական կատեգորիայի՝ ջուր կամ.

Ջրային կենդանիների խմբեր

Մարդկանց մեծամասնությունը ձկների մասին մտածում է միայն այն դեպքում, երբ հարցնում են ջրային կենդանիների մասին: Այնուամենայնիվ, կան ջրում ապրող կենդանիների այլ խմբեր.

• կաթնասուններ, ինչպիսիք են (կետերը), ծովախեցգետինները (դուգոնգները, մանատները) և պտուտակավորները (իսկական կնիքներ, ականջավոր փոկեր և ծովացուլեր): «Ջրային կաթնասուն» հասկացությունը կիրառվում է նաև կենդանիների նկատմամբ, ինչպիսիք են գետի ջրասամույրը կամ կավը, որոնք վարում են կիսաջրային կենսակերպ.
• խեցեմորթ (օրինակ՝ ծովային խխունջներ, ոստրեներ);
• (օրինակ, մարջան);
• (օրինակ՝ խեցգետիններ, ծովախեցգետիններ):

«Ջրային» տերմինը կարող է կիրառվել այն կենդանիների նկատմամբ, որոնք ապրում են ինչպես քաղցրահամ ջրերում (քաղցրահամ ջրի կենդանիներ), այնպես էլ աղի ջրերում (ծովային կենդանիներ): Այնուամենայնիվ, ծովային օրգանիզմների հասկացությունն առավել հաճախ օգտագործվում է այն կենդանիների համար, որոնք ապրում են ծովի ջրում, այսինքն՝ օվկիանոսներում և ծովերում:

Ջրային կյանքը (հատկապես քաղցրահամ ջրերի կենդանիները) հաճախ առանձնահատուկ մտահոգություն են առաջացնում բնապահպանների համար՝ իրենց փխրունության պատճառով: Նրանք ենթարկվում են գերձկնորսության, որսագողության և աղտոտվածության։

գորտի շերեփուկներ

Շատերին բնորոշ է ջրային թրթուրային փուլը, օրինակ՝ գորտերի մեջ շերեփուկները, սակայն մեծահասակները վարում են ցամաքային ապրելակերպ ջրային մարմինների մոտ: Որոշ ձկներ, ինչպիսիք են արապայման և քայլող լոքոները, նույնպես օդ շնչելու կարիք ունեն՝ թթվածնով աղքատ ջրում գոյատևելու համար:

Գիտե՞ք ինչու է հայտնի «Սպունգ Բոբ քառակուսի տաբատ» (կամ «Սպունգ Բոբ քառակուսի տաբատ») հերոսը պատկերված սպունգի տեսքով։ Քանի որ կան ջրային կենդանիներ, որոնք կոչվում են ծովային: Այնուամենայնիվ, ծովային սպունգները նման չեն մուլտֆիլմի հերոսի նման քառակուսի խոհանոցային սպունգի, այլ ունեն ավելի կլորացված մարմնի տեսք։

Ձկներ և կաթնասուններ

Ձկների դպրոց կորալային խութի մոտ

Գիտե՞ք, որ ձկների տեսակներն ավելի շատ են, քան երկկենցաղները, թռչունները, կաթնասունները և սողունները միասին վերցրած: Ձկները ջրային կենդանիներ են, քանի որ նրանք իրենց ողջ կյանքն անցկացնում են ջրի մեջ: Ձկները սառնասրտ են և ունեն խռիկներ, որոնք ջրից թթվածին են վերցնում շնչելու համար։ Բացի այդ, ձկները ողնաշարավորներ են: Ձկների տեսակների մեծ մասը կարող է ապրել ինչպես քաղցրահամ, այնպես էլ ծովի ջրերում, սակայն որոշ ձկներ, օրինակ՝ սաղմոնը, ապրում են երկու միջավայրում:

Դուգոնգ - ջրային կաթնասուն՝ ծովահենների կարգից

Մինչ ձկները ապրում են միայն ջրում, կաթնասունները կարելի է գտնել ցամաքում և ջրում: Բոլոր կաթնասունները ողնաշարավորներ են. ունեն թոքեր; նրանք տաքարյուն են և ձու ածելու փոխարեն կենդանի երիտասարդ են ծնում։ Այնուամենայնիվ, ջրային կաթնասունները գոյատևելու համար կախված են ջրից: Որոշ կաթնասուններ, ինչպիսիք են կետերը և դելֆինները, ապրում են միայն ջրում: Մյուսները, ինչպիսիք են կեղևները, կիսաջրային են: Ջրային կաթնասուններն ունեն թոքեր, բայց չունեն մաղձ և չեն կարողանում շնչել ջրի տակ։ Նրանք պետք է կանոնավոր ընդմիջումներով լողան դեպի մակերես՝ օդ շնչելու համար: Եթե ​​երբևէ տեսել եք, թե ինչ տեսք ունի ջրի շատրվանը, որը դուրս է գալիս կետի փչակից, ապա պետք է իմանաք, որ դա նրա արտաշնչումն է, որին հաջորդում է ինհալացիա, նախքան կենդանին նորից կսուզվի ջրի տակ:

Փափկամարմիններ, կնիդարյաններ, խեցգետնակերպեր

Հսկա տրիդակնա - երկփեղկանի փափկամարմինների ամենամեծ ներկայացուցիչը

Փափկամարմինները անողնաշարավոր կենդանիներ են, որոնք ունեն փափուկ մկանային մարմիններ՝ առանց ոտքերի։ Այդ իսկ պատճառով, շատ կակղամորթեր ունեն կոշտ պատյան՝ իրենց խոցելի մարմինը գիշատիչներից պաշտպանելու համար: Ծովային խխունջներն ու ոստրեները խեցեմորթների օրինակ են։ Կաղամարները նույնպես փափկամարմիններ են, բայց դրանք պատյաններ չունեն։

մեդուզաների պարս

Ի՞նչ ընդհանուր բան ունեն մեդուզաները, ծովային անեմոնները և մարջանները: Նրանք բոլորը պատկանում են կնիդարներին՝ ջրային մի խումբ, որոնք անողնաշարավորներ են, ունեն հատուկ բերան և խայթող բջիջներ։ Բերանի շուրջը խայթող բջիջները օգտագործվում են սնունդ որսալու համար։ Մեդուզաները կարող են շրջել իրենց զոհին բռնելու համար, սակայն ծովային անեմոններն ու մարջանները ամրացված են ժայռերի վրա և սպասում են, որ սնունդը մոտենա իրենց։

կարմիր ծովախեցգետին

Խեցգետնակերպերը ջրային անողնաշարավորներ են՝ կոշտ, խիտինային արտաքին թաղանթով (էկզակմախք): Որոշ օրինակներ ներառում են խեցգետիններ, օմարներ, ծովախեցգետիններ և խեցգետիններ: Խեցգետնակերպերն ունեն երկու զույգ ալեհավաքներ (ալեհավաքներ), որոնք օգնում են նրանց տեղեկատվություն ստանալ իրենց միջավայրի մասին։ Խեցգետնակերպերի մեծ մասը սնվում է սատկած բույսերի և կենդանիների լողացող մնացորդներով։

Եզրակացություն

Ջրային կենդանիները ապրում են ջրի մեջ և կախված են նրանից գոյատևելու համար: Կան ջրային կենդանիների տարբեր խմբեր, այդ թվում՝ ձկներ, կաթնասուններ, փափկամարմիններ, կնիդարյաններ և խեցգետնակերպեր։ Նրանք ապրում են կա՛մ քաղցրահամ ջրային մարմիններում (առվակներ, գետեր, լճեր և լճակներ), կա՛մ աղի ջրերում (ծովեր, օվկիանոսներ և այլն) և կարող են լինել և՛ ողնաշարավորներ, և՛ անողնաշարավորներ։

Ջուրը վաղուց եղել է ոչ միայն կյանքի համար անհրաժեշտ պայման, այլեւ շատ օրգանիզմների ապրելավայր: Այն ունի մի շարք յուրահատուկ հատկություններ, որոնք մենք կքննարկենք մեր հոդվածում։

Ջրային միջավայր՝ բնորոշ

Յուրաքանչյուր բնակավայրում դրսևորվում է մի շարք բնապահպանական գործոնների գործողություն՝ այն պայմանները, որոնցում ապրում են տարբեր տեսակների պոպուլյացիաներ: Ցամաքային օդային միջավայրերի համեմատ՝ ջրային միջավայրը (5-րդ դասարանն ուսումնասիրում է այս թեման կենսաբանության դասընթացում) բնութագրվում է բարձր խտությամբ և ճնշման շոշափելի անկումներով: Նրա տարբերակիչ առանձնահատկությունը թթվածնի ցածր պարունակությունն է։ Ջրային կենդանիները, որոնք կոչվում են հիդրոբիոնտներ, տարբեր կերպ են հարմարվել նման պայմաններում կյանքին։

Հիդրոբիոնների էկոլոգիական խմբեր

Կենդանի օրգանիզմների մեծ մասը կենտրոնացած է հաստության մեջ, դրանք միավորված են երկու խմբի՝ պլանկտոնային և նեկտոնական։ Առաջինը ներառում է բակտերիաներ, կապտականաչ ջրիմուռներ, մեդուզաներ, մանր խեցգետնակերպեր և այլն։ Թեև նրանցից շատերը կարող են ինքնուրույն լողալ, սակայն նրանք ի վիճակի չեն դիմակայել ուժեղ հոսանքներին։ Հետեւաբար, պլանկտոնային օրգանիզմները շարժվում են ջրի հոսքով։ Ջրային միջավայրին հարմարվողականությունը դրսևորվում է դրանց փոքր չափերով, փոքր տեսակարար կշռով և բնորոշ ելքերի առկայությամբ։

Նեկտոնական օրգանիզմների թվում են ձկները և ջրային կաթնասունները։ Նրանք կախված չեն հոսանքի ուժից և ուղղությունից և ինքնուրույն շարժվում են ջրի մեջ։ Դրան նպաստում է նրանց մարմնի պարզ ձևը և լավ զարգացած լողակները:

Հիդրոբիոնների մեկ այլ խումբ ներկայացված է պերիֆետոնով։ Այն ներառում է ջրային բնակիչներ, որոնք կցվում են ենթաշերտին: Սրանք սպունգեր են, որոշ ջրիմուռներ:Նեյստոնը ապրում է ջրային և ցամաքային-օդային միջավայրի սահմանին: Սրանք հիմնականում միջատներ են, որոնք կապված են ջրի ֆիլմի հետ:

Ջրային միջավայրի հատկությունները

Ջրամբարների լուսավորություն

Ջրային միջավայրի մեկ այլ հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ խորության հետ նվազում է արևային էներգիայի քանակը: Հետեւաբար, օրգանիզմները, որոնց կյանքը կախված է այս ցուցանիշից, չեն կարող ապրել զգալի խորություններում։ Դա առաջին հերթին վերաբերում է ջրիմուռներին։ 1500 մ-ից ավելի խորության վրա լույսն ընդհանրապես չի թափանցում։ Որոշ խեցգետնակերպեր, կոելենտերատներ, ձկներ և փափկամարմիններ ունեն կենսալյումինեսցենտության հատկություն։ Այս խորջրյա կենդանիները արտադրում են իրենց լույսը՝ օքսիդացնելով լիպիդները: Նրանք օգտագործում են այդ ազդանշանները միմյանց հետ շփվելու համար:

ջրի ճնշում

Հատկապես ուժեղ ընկղմամբ, ջրի ճնշման աճ է զգացվում: 10 մ-ի վրա այս ցուցանիշը ավելանում է մթնոլորտով: Հետեւաբար, կենդանիների մեծ մասը հարմարեցված է միայն որոշակի խորության եւ ճնշման: Օրինակ, անելիդները ապրում են միայն միջմակընթացային գոտում, իսկ կելականտը իջնում ​​է մինչև 1000 մ:

Ջրային զանգվածների տեղաշարժ

Ջրի շարժումը կարող է ունենալ տարբեր բնույթ և պատճառներ։ Այսպիսով, Արեգակի և Լուսնի նկատմամբ մեր մոլորակի դիրքի փոփոխությունը որոշում է ծովերում և օվկիանոսներում մակընթացությունների և հոսքերի առկայությունը: Ձգողության ուժը և քամու ազդեցությունը առաջացնում են գետերի հոսքը: Բնության մեջ կարևոր դեր է խաղում ջրի մշտական ​​շարժումը։ Այն առաջացնում է հիդրոբիոնների տարբեր խմբերի միգրացիոն շարժումներ, սննդամթերք և թթվածնի աղբյուրներ, ինչը հատկապես կարևոր է։ Բանն այն է, որ այս կենսական գազի պարունակությունը ջրում 20 անգամ ավելի ցածր է, քան ցամաքային օդային միջավայրում։

Որտեղի՞ց է թթվածինը գալիս ջրի մեջ: Դա պայմանավորված է դիֆուզիայից և ջրիմուռների ակտիվությամբ, որոնք ֆոտոսինթեզ են իրականացնում։ Քանի որ դրանց թիվը խորության հետ նվազում է, թթվածնի կոնցենտրացիան նույնպես նվազում է։ Ներքևի շերտերում այս ցուցանիշը նվազագույն է և ստեղծում է գրեթե անաէրոբ պայմաններ: Ջրային միջավայրի հիմնական առանձնահատկությունն այն է, որ թթվածնի կոնցենտրացիան նվազում է աղի և ջերմաստիճանի բարձրացման հետ:

Աղիության ինդեքս

Բոլորը գիտեն, որ ջրային մարմինները թարմ են և աղի: Վերջին խումբը ներառում է ծովերն ու օվկիանոսները։ Աղիությունը չափվում է ppm-ով: Սա պինդ նյութերի քանակն է, որը գտնվում է 1 գ ջրի մեջ: Օվկիանոսների միջին աղիությունը 35 ppm է։ Մեր մոլորակի բևեռներում գտնվող ծովերն ունեն ամենացածր ցուցանիշը։ Դա պայմանավորված է սառցաբեկորների՝ քաղցրահամ ջրի հսկայական սառեցված բլոկների պարբերական հալեցմամբ: Մոլորակի վրա ամենաաղը Մեռյալ ծովն է։ Այն չի պարունակում կենդանի օրգանիզմների ոչ մի տեսակ։ Նրա աղիությունը մոտենում է 350 ppm: Ջրի քիմիական տարրերից գերակշռում են քլորը, նատրիումը և մագնեզիումը։

Այսպիսով, ջրային միջավայրի հիմնական առանձնահատկությունը նրա բարձր խտությունն է, մածուցիկությունը, ցածր ջերմաստիճանի տարբերությունը։ Աճող խորությամբ օրգանիզմների կյանքը սահմանափակվում է արեգակնային էներգիայի և թթվածնի քանակով։ Ջրային բնակիչները, որոնք կոչվում են հիդրոբիոնտներ, կարող են շարժվել ջրային հոսքերով կամ շարժվել ինքնուրույն։ Այս միջավայրում կյանքի համար նրանք ունեն մի շարք ադապտացիաներ՝ խռիկ շնչառության, լողակների, մարմնի պարզ ձևի, մարմնի փոքր հարաբերական քաշի և բնորոշ աճի առկայություն: