Вода, як середовище життя

Лекція №6

Вода, як середовище життя.

План.

1.Вода, як середовища життя.

2.Первинноводні та вторинноводні організмі.

3.Екологічні групи гідробіонтів.

Вода, як середовище життя.

Водяна оболонка Землі – гідросфера – від своєї поверхні і до самих глибин заселена живими організмами, що свідчить про високу придатність води для життя. На користь цього свідчить і той факт, що вода була першим біотопом, у якому з’явилось життя.

Виключне значення для життя мають термічні властивості води:

1. висока теплоємність;

2. низька теплопровідність;

3. здатність до розширення при замерзанні та інше.

Відомо, що питома теплоємність води складає 1 кал (г/град). Це відносно велике значення, його перевищують тільки питома теплоємність NH₃ та H_2. при охолоджені 1г води на 1^оС виділяється така кількість тепла. Завдяки цій особливості води та дуже низькій теплопровідності температура водних басейнів є відносно стабільною. Для життя гідро біонтів важливою є висока теплота плавлення льоду. Щоб перетворити у воду 1г льоду при t = 0^оС потрібно затратити 80 кал. Тепловіддача при низькій температурі – провідність проходить вкрай повільно, тому у водоймах не вся вода переходить у лід. Життя продовжується і в зимовий період під льодом.

Здатність води до розмерзання при замерзанні сприяє збереженню життя в холодних областях земної кулі. Якби лід був важчий за воду, то він опускався б на дно і в зимовий період життя не могло б існувати. В особливо несприятливих умовах виявилися б мешканці глибин (лід не тонув би навіть влітку і проходило його накопичення).

Густина воли дорівнює 1 г/см³. чим вище густина, тим легше гідро біонтам утримуватися в її товщі. Густина води знижується при підвищенні температури і підвищується при зниженні температури. Зростає вона також при розчинені у воді солей.

В’язкість води – це здатність виявляти опір зсуву одних її шарів відносно інших. Вода має відносно низьку в’язкість, що дозволяє гідро біонтам досить швидко плавати.

Тиск декілька 100 і навіть 1000 мм рт. ст.

Температурний режим водойм:

1. коливання температур менші ніж у наземному середовищі;

2. температурна стратифікація – верхній шар води – змінна температура, низький – постійна, між ними – зона температурного стрибка (термонти).

Кисневий режим – кисню у воді в 21 раз менше ніж в атмосфері. Надходження: фотосинтез, дифузія. У верхніх шарах кисню більше. На глибинах – дефіцит або анаеробні умови.

Евріоксибіонти та стенооксибіонти. Дихання – дифузне, специфічні органи дихання, адаптаційні зябра.

Адаптації до дефіциту кисню: витягування тіла та щупалець. Створення руху води навколо себе.

Сприятливою для життя властивістю води є її здатність розчиняти інші речовини. Морські і прісні водойма мають відповідний сольовий склад завдяки саме цій властивості води. Розчинені у воді речовини визначають умови життя гідробіонтів. Від суми розчинення у воді речовин залежить величина осмотичного тиску, що є важливим чинником, який впливає на поширення гідробіонтів у водоймах.

Пойкілоосмотичні – залежать від солоності води.

Гомойоосмотичні – сталий осмотичний тиск.

Важливе значення для гідробіонтів має рух води. Завдяки йому здійснюється пересування гідробіонтів у горизонтальному напрямку. Вертикальна циркуляції води сприяє пересуванню організмів із нижніх шарів у верхні і навпаки. Рух води проявляється у вигляді течій і хвилювань. У першому випадку відбувається перенесення водних часток, в другому – відхилення часток від початкового положення, з наступним поверненням до нього.

Поверхневий натяг води – в плівці є дуже своєрідна флора і фауна. Важлива особливість води – проникність для променевої енергії. Основним джерелом світла у воді є сонячна радіація. Крім цього джерелом світла можуть бути і самі гідро біонти.

Переважна більшість світлових променів, що падають на водяну поверхню, відбивається. Відбиття тим більше, чим більший кут нахилу сонячних променів стосовно поверхні води. Погіршуються умови проникнення світла у воду в зимовий період коли водойми покриваються снігом та льодом.

Адаптації до різних умов світлового режиму:

1. різне забарвлення на різних глибинах дає змогу вловлювати додаткові промені (зелені, бурі, червоні водорості). Глибинні тварини часто червоні, тому що синьо – фіолетових променях виглядають.

2. Телескопічні очі.

3. Біолюмінесценція.