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 H2. при охолоджені 1г води на 1оС 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 = 0оС 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.
