Крупные млекопитающие пресных вод. Животные и растения обитающие в воде
Крупные млекопитающие пресных вод
Экология Пресные воды – уязвимая, но богатая жизнью экосистема. В сравнении с объемом соленой воды на планете, пресной воды во много раз меньше. Пресная вода жизненно важна для человека, поэтому исторически он старался селиться ближе к озерам и рекам, чтобы свободно пользоваться водой. В пресных водах живут не только рыбы, но и большое количество млекопитающих, которые дышат воздухом, но не могут жить без водной среды. Узнайте о самых крупных и интересных обитателях озер и рек со всего света.
1) Гиппопотам
Эти крупные млекопитающие охлаждаются, погружая свои массивные тела в прохладные Африканские пруды, реки и озера на долгое время – до 16 часов ежедневно. Хотя они могут задерживать дыхание на полчаса, если это необходимо, гиппопотамы обычно высовывают голову из воды. Ночью гиппопотамы перестают принимать ванны и отправляются щипать траву. Если животные будут оставаться на солнцепеке долгое время, они быстро обезвоживаются.
Гиппопотам, или как его еще называют бегемот, обладает острыми клыками, которые могут достигать до полуметра в длину. Они демонстрируют клыки друг другу, чтобы определить, какой зверь является доминантным. Иногда демонстрации мощных зубов недостаточно, поэтому животные вступают в кровавые драки. Бегемоты довольно опасны для человека.
2) Ламантин
Ламантины обитают в мелких теплых водах рек, а также могут жить в соленой воде. Эти крупные млекопитающие достигают веса 600 килограммов. Они рождаются под водой и никогда не покидают родные водоемы до самой смерти, однако они вынуждены каждые несколько минут подплывать к поверхности воды, чтобы вдохнуть воздух. Известные, как морские коровы, ламантины травоядные животные, которые питаются различными видами морских растений, включая водоросли и другие. Несколько видов ламантинов обитает вдоль атлантического побережья Америки, в западной Африке и в реке Амазонка.
3) Ондатра
Ондатра – житель влажных районов, болот и прудов, где она строит туннели по берегам. Длина тела этого крупного грызуна составляет около 30 сантиметров, а плоский хвост длиннее тела в два раза. Ондатры, или мускусные крысы, хорошо адаптировались для жизни в воде и начинают плавать уже в возрасте 10 дней. Они хорошо известны своими коммуникационными способностями, умеют обмениваться информацией друг с другом, предостерегает о приближении врагов с помощью отличительного запаха - мускуса.
4) Байкальская нерпа
В мире существует множество тюленей, однако только один их вид является по-настоящему пресноводным – байкальская нерпа. Животные обитают на озере Байкал, Россия, самом глубоком озере мира. Хотя новые поколения байкальских тюленей рождаются каждый год на берегу озера, этим животным угрожает серьезная опасность исчезновения. Одной из причин является незаконная охота, а также загрязнение окружающей среды бумажными и целлюлозными предприятиями и другими промышленными объектами, расположенными вокруг озера.
5) Амазонский дельфин
Харизматичный амазонский дельфин использует эхолокацию, чтобы выслеживать рыбу и ракообразных в мутных водах реки Амазонки. Во время ежегодных наводнений дельфины плавают в затопленных лесах, охотясь за добычей между деревьями. Дельфинов довольно легко заметить благодаря розовой или очень бледной расцветке. Цвет дельфинов и их природная любопытность делает их легкой добычей для охотников, которые незаконно отлавливают этих животных. За последние годы численность популяции сильно сократилась. Местные жители Амазонки – народы боуто долгое время считали, что животные обладают сверхспособностями и могут превращаться в человека.
6) Капибара
Самый крупный в мире грызун, капибара или водосвинка, может вырастать до 130 сантиметров в длину и весить около 66 килограммов. Эти млекопитающие-любители воды достигают такого веса, питаясь травой и водными растениями.
Физически капибары очень хорошо приспособились к жизни в водной среде. У них имеются перепонки между пальцами на лапах, которые помогают хорошо плавать. Животные могут нырять и оставаться под водой от 5 минут и больше. Водосвинки водятся в Центральной и Южной Америке в озерах, реках и влажных районах от Панамы до Бразилии и северной Аргентины.
Комитет по охране природы работает с партнерами над тем, чтобы сохранить естественную среду обитания для капибар, включая влажные пастбища Льяноса. Группа работает с местными землевладельцами для создания частных резервов в критических местах обитания, а также общественных защищаемых территорий в провинции Насанаре в северо-восточной Колумбии.
Глаза, уши и ноздри капибар расположены в верхней части головы, поэтому они остаются на поверхности, когда животные плавают. Эти социальные млекопитающие путешествуют и живут группами, где доминирует крупный самец. Вместе они охраняют свои территории, где живут и питаются. Люди охотятся на водосвинок и выращивают их на фермах из-за их мяса и шкур. Некоторые католики Южной Америки приравнивают водосвинок к рыбе, поэтому разрешают есть мясо этих животных в Пост.
7) Бобер
Бобры являются отличными инженерами, уступая разве что человеку в вопросах перестройки ландшафта в свою пользу. Используя мощные челюсти и зубы, они валят деревья для производства деревянных и грязевых плотин высотой от 1 до 3 метров и длиной более 30 метров. Бобровые плотины преграждают путь речкам и ручейкам и не позволяют им затапливать поля и леса. В результате образуются озера, которые могут быть достаточно большими. На озерах бобры строят из веток и грязи хатки, в которые попадают через подводные туннели. Хатки нужны для того, чтобы скрываться от врагов и хранить запасы пищи.
Хотя бобры довольно неуклюжи на суше, они прекрасно плавают благодаря перепончатым лапам и длинному плоскому хвосту-рулю, что позволяет им достигать скорости под водой до 8 километров в час. Животные могут похвастаться своим натуральным плавательным костюмом из маслянистого водоотталкивающего меха.
Бобры питаются водными растениями, корнями, листьями, корой и ветками. Зубы у бобров растут всю жизнь, поэтому, когда они грызут древесину, это позволяет не вырастать зубам слишком длинными и загнутыми. Один бобер способен повалить сотни деревьев в год. За 15 минут бобер может повалить дерево диаметром 15 сантиметров.
8) Речная выдра
Эти водолюбивые млекопитающие находят большое удовольствие в плавании и нырянии. С помощью перепончатых лап они могут быстро плавать. У них имеются особенные ноздри и уши, которые закрываются в воде, а также водоотталкивающий мех. Молодые выдры начинают плавать уже в 2-х месячном возрасте. Речные выдры живут в норах вдоль берегов рек и озер, где могут охотиться на рыбу.
9) Утконос
Утконос представляет собой невероятную смесь: у него пушистое, как у выдры, тело, клюв, как у утки, перепончатые лапы и плоский хвост, как у бобра. Как и все эти животные, утконос хорошо плавает и проводит большую часть своей жизни, находясь в воде. В отличие от выдр и бобров, утконосы откладывают яйца: всего пару млекопитающих животных на планете делают это. Самцы утконоса имеют ядовитые жала на задних ногах. Животные роют норы возле берега и питаются вырытыми червями, моллюсками и насекомыми.
Перевод: Денисова Н. Ю.
www.infoniac.ru
Животные, обитающие в воде | Зоомир
Водная среда является колыбелью всего живого на нашей планете. Природа снабдила водных животных всевозможными приспособлениями для своего передвижения.
Сейчас мы хотим выявить некоторые виды и механизмы их движения.
У многих водоплавающих; например: утка, гусь, лебедь, движение по поверхности воды происходит из-за разности сопротивлений при движении лапками в разных направлениях. Плавательные перепонки на лапках водоплавающих используются подобно веслам.
При движении лапки вперед - перепонка складывается, сопротивление воды уменьшается, в результате чего водоплавающие движутся вперед.
Кроме водоплавающих, по поверхности воды движутся водомерки. Четыре пары ног этих насекомых не смачиваются водой, потому что покрыты воскообразным налетом.
Водомерка опирается на воду только конечными члениками широко расставленных ног. Отталкиваясь от воды, водомерки как - бы скользят по ее поверхности стремительными невысокими прыжками.
Представители животного мира морей и океанов – глубоководные акулы не имеют плавательного пузыря.
Плотность акулы больше плотности воды, поэтому спать им нельзя. Чтобы не утонуть, акулы спят урывками, на плаву, медленно шевеля хвостом и реактивными толчками с силой выталкивая воду из жаберных щелей.
Подобно реактивным самолетам, ракетам, использует реактивное движение и морская медуза. Медуза - еще один очень красивый представитель морской фауны.
Тело медуз всегда прозрачное и очень нежное, студенистое. Размеры медуз самые разнообразные. При помощи сокращений своего зонтика, медузы могут довольно быстро плавать. Край зонтика медузы, сокращаясь, прижимается к ее ротовому хоботку и вода с силой выталкивается из-под зонтика назад. Животное при этом получает реактивный толчок и продвигается вперед.
Купаясь в море, нужно быть очень внимательным, чтобы не наступить на иглокожих животных. Это морские звезды, ежи, огурцы. Иглокожие обитают в море на различных глубинах. Интересен их способ передвижения за счет разности гидростатических давлений. Тонкие пустотелые и эластичные ножки иглокожих набухают при их движении.
Органы-насосы под давлением нагнетают в них воду. Вода растягивает их, они тянутся вперед, присасываются к каменистому дну. Присосавшиеся ножки сжимаются и подтягивают иглокожих вперед. Затем вода перекачивается в другие ножки, и те перемещаются дальше. Например, средняя скорость движения морской звезды- 10 метров в час.
Реактивное движение свойственно и головоногим: моллюскам, осьминогам, кальмарам, каракатицам - представителям животного мира морского дна.
При реактивном способе плавания животное засасывает воду внутрь, и движение создается за счет выбрасывания струи воды через узкое сопло, которое снабжено специальным клапаном, и мышцы могут его поворачивать в нужном направлении.
К числу наиболее удивительных свойств воды следует отнести ее способность образовывать чрезвычайно прочную пленку поверхностного натяжения.
Личинки комаров, обитающие в воде, но не имеющие жабр, подвешиваются к поверхности воды с помощью особых несмачивающихся щетинок, окружающих их органы дыхания. Они дышат с помощью трубочки, которая немного выступает над поверхностью воды.
В толще воды стоящих водоемов часто встречаются насекомые, быстро плавающие вверх брюшком. Это водяные клопы-гладыши, короткое тело которых чуть сжато с боков, а задние ноги, как длинные весла с далеко отставленной гребной лопастью. Гладыш легче воды, поэтому, если не плавает, то всплывает вверх. Здесь он может висеть под поверхностной пленкой или скользить по ней, перебирая задними ногами. Клопы – хищные животные, водятся они в стоячих водах почти всего земного шара.
Личинки стрекоз живут в воде больше года. Они дышат жабрами и передвигаются в воде реактивными толчками.
В своем мультфильме мы постарались показать и объяснить некоторые виды движения обитателей водной фауны.
Похожие статьи
sarzoomir.com
Характеристика пресноводного сообщества. Окружающий мир.
- Название сообщества – пресный водоем.
- Какие организмы составляют сообщество. Пресноводные водоемы обычно богаты водной и околоводной растительностью. На берегу и на мелководье обитают тростник, рогоз, камыш, стрелолист, сусак, частуха, ежеголовник. На глубине более метра обитают водные растения: кувшинка белая (ее неправильно называют белой лилией) и кубышка желтая (ее неправильно называют кувшинкой). Корни этих растений находятся на дне водоемом, а листья и цветы плавают на поверхности. На поверхности плавает и небольшой водяной папоротник – сальвиния. Это редкое растение, занесенное в Красную книгу. Также занесен в Красную книгу чилим – водяной орех. Гораздо более распространенным растением является ряска – одно из самых крохотных цветковых. В поверхностном слое воды растут наяда, рдест, роголистник. Также в толще воды обитают одноклеточные водоросли.
- Экологические связи в пресном водоеме. Обитатели пресных водоемов составляют собой взаимосвязанную живую систему. Пищевые цепи начинаются с водных растений: одноклеточных водорослей, или многоклеточных высших растений. Их поедают водные беспозвоночные (моллюски, раки, личинки насекомых), растительноядные рыбы (карась, карп, плотва) и птицы (утки, гуси). Насекомых и их личинок поедают земноводные и многие виды рыб. Следующим звеном пищевых цепей являются хищные рыбы, поедающие растительноядных. Это окунь, щука, судак. На рыб охотятся пресмыкающиеся: уж и гадюка, птицы: цапли, зимородки, луни, а также млекопитающие: выдра и норка. Отмершие растения и останки животных подвергаются переработке микроорганизмами, обитающими на дне водоема и в толще воды. После этого разложившиеся питательные вещества становятся источником минеральных веществ для водных растений.
- Значение природного сообщества для человека. Пресные водоемы – незаменимый источник пресной воды для питья и других целей водоснабжения. Пресные водоемы являются источником промысловой рыбы, которую человек издавна использует в пищу. Речка, озеро, пруд или ручеек способны необыкновенно украсить собой любой природный уголок. Созерцание воды, водные виды спорта, игры в воде – источник хорошего настороения, здоровья и удовольствия от единения с природой.
- Влияние человека на сообщество. К сожалению, люди обычно негативно влияют на сообщества пресных водоемов. Загрязнение водоемов сточными водами и отходами ведет к гибели чувствительных видов растений и животных. Во время отдыха на воде многие люди бездумно рвут прекрасные цветы кувшинок и ароматных кубышек. Цветы быстро вянут и их выбрасывают. Гораздо лучше было бы сфотографировать их живыми и невредимыми на долгую и добрую память. Чрезмерный вылов рыбы подрывает рыбные богатства водоемов.
- Охрана сообщества. Для того чтобы помочь обитателям водоемов нужно в конце зимы, когда запасы кислорода в воде исчерпаны, делать лунки во льду. Это поможет избежать заморов рыбы. Нельзя рвать цветы водных растений, ловить рыбу запрещенными методами, сбрасывать в воду отходы, мыть автотранспорт. В целях сохранения пресных водоемов, некоторые из них объявлены заповедными территориями.
Животные, обитающие в водоемах это беспозвоночные, например, клопы-водомерки, жук-плавунец, пиявка, рак, личинки комаров и других насекомых, моллюски: беззубка, прудовик, катушка, различные микроорганизмы.
Рыбы пресных водоемов: карась, линь, плотва, голавль, сазан, язь, густера, щука, окунь, судак, сом и многие другие виды. Земноводные и пресмыкающиеся водоемов: различные виды лягушек и их головастики, водяной и обыкновенный уж, гадюка Никольского.
С водоемами тесно связана жизнь многих птиц: здесь кормятся и гнездятся у воды утки, гуси, цапли, зимородки. В водной и околоводной среде обитают такие звери как бобр, выдра, норка, ондатра.
Денежные средства являются предметом постоянного спроса предприятий среднего и малого бизнеса. Росгосстрах банк предлагает кредиты для малого бизнеса юридическим лицам, что является выгодной альтернативой частным займам.
priroda36.ru
Животные, живущие в воде
Есть животные, которые прочно ассоциируются у нас с водой, несмотря на то что они не могут существовать без суши. Они отличаются размерами, внешним видом, живут в разных уголках земного шара, но их объединяет водная стихия – источник пропитания, прохлады и, если необходимо, надежного укрытия.
#@#
Водяная лошадь… Неспроста римляне дали такое необычное прозвище самому обыкновенному гиппопотаму. Когда эти могучие животные высовывают голову из воды, они действительно чем-то напоминают лошадей, хотя и не имеют к ним никакого отношения.
Вода – излюбленная стихия гиппопотамов, которые на суше чувствуют себя не очень комфортно и выходят туда только в поисках травы. На земле гиппопотамам жарко и неуютно, а вот в воде – самое оно, и кожа толщиной 3 см надежно защищает их от переохлаждения.
СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Жизнь цветов
Внешность гиппопотамов обманчива! Кажется, что из-за веса (более 150 кг), коротких ног и широкого туловища они с трудом передвигаются, но на самом деле даже на суше гиппопотамы могут развить приличную скорость и не полезут разве что в густые заросли, где им трудно будет развернуться. Поэтому туристам, встретившим на своем пути этих великанов, рекомендуют не раздражать животных и побыстрее уйти с их дороги, ведь гиппопотамы могут быть очень агрессивны и быстро найдут применение своим огромным клыкам, защищая территорию или детенышей.
Если уж и на суше они такие проворные, то о воде и говорить не стоит! Гиппопотамы предпочитают просто стоять на дне водоема, держа голову на поверхности воды или полностью погружаясь в нее, но выныривая каждые минут 5-7 подышать воздухом. Однако, если гиппопотам захочет, он может уйти на глубину и проплыть значительное расстояние не хуже олимпийского чемпиона. Известны случаи, когда стадо гиппопотамов проплывало до 30 км, поэтому соревноваться в скорости плавания с ними точно не рекомендуется.
Площадка для игр
Морские котики – еще одни любители водной стихии, выходящие на сушу только для небольшого отдыха и размножения. Тело котиков специально создано для покорения морских просторов и совсем не предназначено для передвижения по суше. Так, 100 метров в воде котик преодолеет за 10 секунд, а на земле – за 10 минут!
В поисках пропитания морские котики могут провести в океане до нескольких дней, перекусывая рыбой, моллюсками, ракообразными. Если поблизости нет камней или берега, чтобы немного перевести дух, котики устраиваются на отдых прямо на поверхности воды, сворачиваясь калачиками.
Морские котики чем-то напоминают своих пушистых тезок, живущих в наших квартирах, – молодые особи так же любят кувыркаться и играть целыми днями. Они гоняются друг за другом в воде, прячась за водорослями или камнями. Отличный нюх позволяет котикам почуять в воде своих собратьев, пленка на глазах уберегает их от раздражения, а ушная раковина смыкается при нырянии – их морская природа такова, что они чувствуют себя в воде как дома.
Пернатый кит
Существует несколько видов фламинго, которые отличаются по окрасу, размерам и местам обитания. Объединяет их источник питания – лагуны, мелкие соленые или водоемы, топи, где всегда можно найти водоросли, беспозвоночных или ракообразных. В поисках пищи фламинго зачерпывают воду клювом с поверхности воды или погружают его на несколько сантиметров. По краям клюва у этих птиц находятся маленькие гребешки, которые фильтруют рачков и водоросли. Затем горло, работая наподобие помпы, откачивает лишнюю воду. Самое популярное блюдо в рационе фламинго – сине-зеленые водоросли, среднее потребление которых составляет порядка 60 г в день на одну особь. Кстати, именно этим водорослям фламинго обязаны роскошным цветом - в них содержится красящий пигмент кантаксантин, используемый и в качестве пищевого красителя в кулинарии. Больше подробностей о жизни этих и других обитателей нашей планеты вы можете узнать в программе «Самое дикое шоу» по будням в 16:00 на телеканале Animal Planet.
Александр Коптев
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: Колибри: Солнечные пташки
viva.ua
Жизнь животных в воде | Мир Знаний
Водные животные обитают в среде, бедной кислородом и обладающей высокой теплопроводностью. Чтобы дышать и не погибнуть от чрезмерных потерь тепла, они выработали целый ряд приспособлений.
Жизнь трески нелегка. Кислорода в воде мало: в воздухе его содержится 21%, в воде не более 0,7%, а если она теплая или очень соленая, и того меньше. Чтобы получить необходимые несколько граммов кислорода, рыбе ежедневно приходится прогонять через жабры 10 м³ воды. Тритонам и другим амфибиям для этого достаточно каждый день пропускать через свои легкие лишь несколько литров воздуха.
Подводное дыхание
Вода — гораздо более плотная и вязкая среда, чем воздух, и пропускать ее через жабры не так просто. Животные, дышащие под водой, тратят при газообмене на 10—20% больше энергии, чем те, которые дышат атмосферным воздухом. Очень маленькие организмы, например микроскопические планктонные животные, дышат всей поверхностью тела — за счет диффузии кислорода через покровы. Организмы, чьи размеры превышают 1 мм, вынуждены использовать для дыхания различные приспособления. Так, тело губок насквозь пронизано сложной системой каналов, через которые они прогоняют воду во внутреннюю полость. Большинство морских животных — моллюсков, червей, рыб — дышат под водой с помощью особых органов газообмена — жабр. Они представляют собой своего рода фильтр с мельчайшей сеткой для процеживания воды.
Чем выше потребности организма в энергии, тем больше площадь поверхности жабр, через которые поглощается кислород. Жабры насквозь пронизаны капиллярами. Через тонкие стенки этих мельчайших сосудов кислород проникает в кровь, которая разносит его по всему телу. Двустворчатые моллюски прогоняют воду через жабры с помощью колебаний ресничек, ракообразные — двигая конечностями, а большинство рыб — открывая и закрывая жаберные крышки.
Водно-солевой обмен
Рассмотрим систему из двух сообщающихся сосудов, заполненных водой. Если в один добавить растворимое в воде вещество, его концентрация в обоих сосудах вскоре будет одинакова. Растворенные вещества всегда диффундируют (переносятся) оттуда, где их больше, туда, где их меньше. В жидкостях, содержащихся в теле живых существ, также растворены различные вещества, в том числе соли. У мидий, кольчатых червей, морских звезд, морских ежей и некоторых других беспозвоночных концентрация веществ в жидкостях организма совпадает с солевым составом водной среды. Однако большинство животных не смогло бы выжить, если бы их внутренняя среда имела такой же состав, что и внешняя. В организме пресноводных животных концентрация солей должна быть выше, чем в воде, а у морских — меньше. Чтобы не погибнуть, все водные организмы вынуждены регулировать процессы водно-солевого обмена — осуществлять так называемую осморегуляцию.
У пресноводных рыб внутренняя среда более соленая, чем внешняя, и пресная вода легко проникает в тело. Чтобы удалить ее избыток, рыбы выделяют большое количество сильно разбавленной мочи. Например, карп задерживает соли в почках, поэтому в его моче их очень мало. Кроме того, рыбы поглощают соли из воды с помощью жабр, а также получают с пищей. У морских животных ситуация обратная. Чтобы не страдать от обезвоживания в соленой среде, они пьют много морской воды, опресняют ее и выводят из организма небольшое количество мочи с высокой концентрацией солей. Так ведет себя, например, треска. Но главный «опреснительный аппарат» находится у рыб в жабрах: особые клетки поглощают соли из крови и вместе со слизью выводят их наружу.
Терморегуляция
Теплопроводность воды намного выше, чем воздуха, поэтому большинство водных животных не способны регулировать температуру своего тела. Температура тела трески примерно 11 °С — как у воды, в которой живет эта рыба. Лишь немногие рыбы, например тунцы, способны поддерживать в мышцах и головном мозге более высокую температуру, чем снаружи. Чтобы развивать скорость, мышцам рыб нужна высокая температура — в этом случае они сокращаются быстрее. При этом температура других органов у тунцов остается такой же, что и температура окружающей среды.
Проблемы обогрева
Все млекопитающие, в том числе и морские, — теплокровные животные: они способны поддерживать температуру тела на постоянном уровне. В водной среде им приходится тратить на это немало энергии. Их спасают толстый слой подкожного жира, который препятствует охлаждению внутренних органов, и крупные размеры. При увеличении размеров тела отношение площади поверхности к объему уменьшается, поэтому более крупные животные теряют через покровы меньше тепла. На поддержание постоянной температуры каждого кубометра тела огромные киты тратят гораздо меньше энергии, чем дельфины.
Жизнь в полумраке
В чистой, прозрачной морской воде на глубину 1 м проникает 40% света, а на глубину 40 м — только 1,5%. Несмотря на недостаток света, у большинства морских организмов сохранилось прекрасное зрение. Зоркие глаза позволяют многим из них, например рыбам и головоногим моллюскам, различать предметы даже на огромной глубине. Глаза головоногих моллюсков — каракатиц, осьминогов, кальмаров — по своему строению напоминают глаза млекопитающих. Остроту зрения обеспечивает высокая плотность фоточувствительных элементов в сетчатке: на 1 мм2 сетчатки у осьминога их около 64 тыс., у каракатицы — 105 тыс., у кальмара — 162 тыс. (для сравнения: у кошки 400 тыс.).
У некоторых глубоководных кальмаров глаза асимметричные: левый в 4 раза больше правого. По мнению ряда ученых, с помощью крупного глаза животные вглядываются в темные морские пучины, а маленького — в светлые верхние слои воды. И наконец, на плавниках некоторых кальмаров сидят миниатюрные «термолокаторы», способные воспринимать инфракрасные (тепловые) лучи и помогающие этим морским хищникам ориентироваться и охотиться в темноте.
Морские организмы нередко обладают острым нюхом, способны улавливать колебания воды, ощущать незначительные изменения давления и даже воспринимать электромагнитные поля. Из всех морских животных наиболее разнообразными органами чувств наделены, вероятно, акулы и дельфины.
Опасное погружение
Для млекопитающего ныряние на большую глубину — дело рискованное. С увеличением глубины повышается давление запасенного в легких воздуха, и кровь постепенно насыщается кислородом и азотом. А при высоком содержании в крови эти газы становятся токсичны. Кроме того, при быстром подъеме к поверхности азот может образовывать пузырьки (подобно тому, как пузырится газировка в открываемой бутылке) и вызвать закупорку сосудов. У людей это явление называется кессонной болезнью.
У китов и тюленей выработались особые приспособления, позволяющие эффективно использовать под водой запасы воздуха в легких. Сердце у них бьется медленнее, чем у наземных животных сравнимых размеров, что снижает потребности организма в кислороде. Их кровь богаче гемоглобином, поэтому связывает больше кислорода. Некоторые другие анатомические и физиологические приспособления предотвращают образование азотных пузырьков в крови при всплытии и позволяют животным выдерживать такой уровень азота в крови, который был бы смертелен для наземных животных, или ограничивать его поступление в кровь, например за счет накопления в органах. У тюленей Уэдделла азот накапливается в бронхах, благодаря чему снижается его поступление в кровь и на большой глубине он не оказывает токсического действия на ткани тюленя. В результате тюлени Уэдделла способны нырять на глубину 500 м и задерживать дыхание под водой на 70 минут. Кашалоты ныряют на глубину до 2200 м и могут находиться под водой еще дольше, чем тюлени Уэдделла! Кашалоту в этом помогают громадные размеры тела: по сравнению с тюленем он теряет меньше тепла, а значит, использует меньше кислорода.
1123mir-znaniy.com
Особенности пресных вод как среды жизни
Весьма характерной особенностью фауны материковых водоемов является преобладание вторичноводных животных над первичноводными. Так, например, в гидрофауне нескольких рек европейской части России обнаружены 362 вида первичноводных и 448 видов вторичноводных животных. Следует отметить, что эта особенность свойственна бентосу, а не планктону. В состав планктона входят лишь несколько вторичноводных животных, а подавляющее большинство его представителей - первичноводные.
Относительно крупные сухопутные животные при переходе к водному образу жизни не выработали приспособлений для существования в толще воды и заняли дно водоемов, более близкое по своим экологическим условиям к их исходной среде. Впрочем, и в бентосе некоторых материковых водоемов резко преобладают первичноводные животные, однако такие водоемы составляют исключение. Это водоемы, заселенные древней реликтовой фауной: озера Байкал и Охридское, подземные воды.
Фауна внутренних водоемов значительно беднее группами и видами, чем фауна Мирового океана. Число групп, обитающих преимущественно во внутренних водоемах, чрезвычайно ограничено: амфибии и двоякодышащие, рыбы - исключительно пресноводные животные; пребывание основной массы коловраток, гастротрих, малощетинковых червей и пиявок связано с пресной водой. Из более мелких систематических категорий преимущественно или исключительно пресноводными являются отряды солнечников, покрыторотых мшанок и листоногих раков, из рыб - семейства карповых, сомовых, харациновых и др.; наконец, почти все водные насекомые и паукообразные представляют собой обитателей внутренних водоемов.
По числу видов и особей первое место в фауне внутренних водоемов занимают насекомые. Например, в р. Донце встречены 234 вида водных насекомых, что составляет примерно 20% от всей фауны.
Известно несколько попыток биогеографического районирования пресных вод, преимущественно по распространению рыб. Существуют и иные схемы районирования, например, разработанная Я.И. Скоробогатовым (1972) на основе изучения распространения моллюсков. Автор обосновал деление пресноводной фауны Мира на 9 биогеографических областей: Палеарктическую, Понто-Каспийскую, Байкальскую, Сино-Индийскую, Эфиопскую, Танганьикскую, Неарктическую, Неотропическую и Австралийскую.
Пресные воды как среда жизни
Выделяют два основных типа внутренних водоемов: стоячие (озера, болота, водохранилища) и проточные (источники, ручьи, реки). Эти типы связаны переходными формами (речные старицы, проточные озера, временные водотоки). Среди обитателей водоемов различают реофильных (обитающих в быстротекущих реках и ручьях) и лимнофильных (связанных со стоячими водами). Реофильные виды обладают приспособлениями, позволяющими им удерживаться на быстрине или преодолевать быстрое течение: сильной мускулатурой, способностью прикрепляться к субстрату и противостоять быстрому течению (многие беспозвоночные и их личинки) и обтекаемой формой тела (овальной или округлой в поперечном сечении у рыб). Лимнофильные виды рыб характеризуются телом, сильно уплощенным с боков.
Многие виды растений и животных сочетают водную среду обитания с наземной, ведут водно-наземный образ жизни. К ним относятся растения, лишь частично погруженные в воду (тростник, рогозы, камыши, частуха, стрелолист и др.), а также животные, связанные и с сушей, и с водой (бобр, выдра, норка, водяная полевка, водоплавающие птицы). Значительно и число видов, ведущих водный образ жизни только на ранних стадиях развития (личинка, нимфа), а в имагинальной фазе пребывающих на суше (комары, мошки, стрекозы и др.). Некоторые виды, обитая в воде, сохранили способность передвигаться по воздуху (многие жуки, водяные клопы и др.).
Условия существования организмов в проточных водоемах на всем протяжении неодинаковы. Реки и ручьи имеют, как правило, быстрое течение в горах и предгорьях. При выходе рек на равнины течение их замедляется, а затем более глубокие участки с относительно спокойным течением (плесы) чередуются с мелководными перекатами, где скорость вод довольно высока. Зачастую реки образуют старицы, отчленяющиеся от них в сухие периоды года.Все это увеличивает разнообразие обитателей проточных водоемов.
По условиям существования для растений и животных стоячие водоемы могут быть поделены на несколько типов: олиготрофные, бедные кормовыми ресурсами; мезотрофные, со "средними" запасами кормов, и эвтрофные, имеющие богатые кормовые ресурсы.
Олиготрофные, малокормные озера характеризуются обычно значительной глубиной, скудной литоральной растительностью, малочисленностью планктона, невысокой первичной продукцией. В их глубинных областях обитают стенотермные холодолюбивые рыбы, в том числе озерная форель, сиги. К этому типу помимо менее крупных и более молодых озер следует отнести глубокие древние озера, например Байкал, Танганьика, Охридское.
Среди внутренних водоемов большое значение приобрели водохранилища. Строительство водохранилищ резко меняет весь режим реки и условия существования в ней животных и растений. На дне водохранилищ при затоплении остается много наземных растений, в том числе и деревьев, постепенно перегнивающих и обогащающих воды органическими веществами. Замедление течения реки в результате устройства плотины приводит к отложению на дне значительной толщи ила. Возникает препятствие для доступа на икрометание проходных рыб. Подтапливаются и зачастую заболачиваются берега. Все негативные последствия должны быть тщательно взвешены при решении вопроса о целесообразности создания водохранилищ.
Температурный режим внутренних водоемов связан в первую очередь с общими климатическими условиями. В озерах умеренного пояса летом поверхностные воды прогреваются сильнее придонных, поэтому циркуляция воды происходит только в более теплом поверхностном слое. Между поверхностным слоем воды (эпилимнионом) и глубинным (гиполимнионом) образуется слой температурного скачка - термоклин. С наступлением холодной погоды, когда температуры вод в эпилимнионе и гиполимнионе сравниваются, происходит их осеннее перемешивание. Когда вода верхних слоев озера охлаждается ниже 4о, она уже не опускается и при дальнейшем понижении температуры может даже замерзнуть на поверхности. Весной после таяния льда при 4о происходит весеннее перемешивание воды.
Зимой запасы кислорода обычно уменьшаются незначительно, так как активность бактерий и дыхание животных низки. Если лед покрывается мощным слоем снега, фотосинтез в озере прекращается, запасы кислорода истощаются, и наступает зимний замор рыбы. Летом недостаток кислорода в гиполимнионе зависит от количества разлагающихся веществ и глубины термоклина. В высокопродуктивных озерах органическое вещество проникает из верхних слоев в гиполимнион в значительно больших количествах, чем в малопродуктивных, поэтому расход кислорода также выше. Если термоклин располагается ближе к поверхности и свет проникает в верхнюю часть гиполимниона, то фотосинтез происходит и в гиполимнионе, и недостатка кислорода в этом слое воды может и не быть.
В озерах тех регионов, где температура не поднимается выше 4о, имеет место лишь одно (летнее) ее перемешивание. Они покрываются льдом на продолжительное время – 5 месяцев и более. В субтропических озерах, в которых температура воды не падает ниже 4о, имеется также лишь одно (зимнее) ее перемешивание.
Весьма своеобразны термальные (горячие и теплые) источники, температура воды в которых может достигать точки кипения. В горячих источниках с температурой, превышающей температуру свертывания живого белка и составляющей от 55 до 81о, могут существовать сине-зеленые водоросли, бактерии, некоторые водные беспозвоночные.
В любом стоячем водоеме можно выделить 3 основных местообитания: хорошо освещенную, богатую растениями прибрежную зону - литораль; доступный для света верхний слой открытой воды - пелагиаль и лишенную света глубоководную зону - профундаль. Четвертым типом местообитания можно считать пленку поверхностного натяжения воды, населенную немногими, но своеобразными живыми существами как сверху, так и снизу.
Соответственно, по образу жизни все живое население водоемов подразделяется на бентос, перифитон, планктон, нектон и нейстон. Каждый вид растений и животных занимает определенное местообитание, отличающееся набором признаков среды, наиболее полно отвечающим потребностям развития, питания, роста и размножения организмов данного вида. К факторам среды, лимитирующим жизнедеятельность, относятся проточность, температура, прозрачность воды, концентрация в ней углекислоты и кислорода, биогенных солей и побочных химических веществ, растительной и животной пищи.
Наибольшим видовым разнообразием в водоемах с замедленным водообменом отличается литоральная зона - мелководные участки, в которых свет проникает до дна. В этой зоне в основном обитают все высшие растения и наиболее обилен перифитон (обрастатели). Больше всего придонных обитателей, многие из которых зарываются в грунт, питаясь корнями водных растений, целиком или наполовину погруженных в воду. В воде между растениями проходит жизнь бесчисленных мелких рачков (листоногих, веслоногих, ракушковых, равноногих и бокоплавов), коловраток и различных одноклеточных. Встречаются также моллюски, особенно на растениях: прудовики с их заостренными раковинами и плоские катушки. На дне обитают пресноводные моллюски: беззубки и перловицы, дрейссены, маленькие шаровки и крошечные горошинки. Еще мельче, но все же хорошо заметны ярко окрашенные водяные клещи, единственные из паукообразных, полностью приспособившиеся к жизни в воде.
Вблизи берега можно поймать и большинство рыб, живущих в озере. Здесь в густых зарослях водных растений кормятся и мечут икру плотва и красноперка, линь и сазан, горчак и колюшка, а также хищные рыбы - щука, окунь и судак. В прибрежной зоне обитают сиги, ряпушки и другие лососевые рыбы. Здесь же встречаются тритоны, лягушки и жерлянки, а также многие птицы, кормящиеся у берегов или устраивающие тут гнезда.
К сообществу литорали принадлежат и разнообразные насекомые: водяные клопы, жуки-плавунцы и водяные жуки, личинки поденок, стрекоз, ручейников и комаров.
Наименьшее видовое разнообразие отмечается в профундальной зоне - на дне и в толще воды над ним, куда почти не проникает солнечный свет и нет волн. Между литоралью и профундалью часто можно выделить сублитораль - переходную зону с динамической средой и значительным видовым разнообразием обитателей, отличающихся составом видов и от литорали, и от профундали. В глубоких слоях воды, где свет уже недоступен для усвоения растениями, прежде всего меняются кормовые условия. Обитающие здесь животные помимо остатков отмерших растений питаются животными из верхних слоев воды. Речь идет о всеядных формах, безоговорочно хищных форм в глубине немного.
Существенное влияние на состав сообщества оказывает и уровень снабжения кислородом, тесно связанный с температурами воды в озере и характером протекающих в нем биологических процессов.
В толще воды - пелагиали - иногда выделяется лимническая зона эффективной освещенности, идущая до глубины, на которую проникает приблизительно 1% солнечного света. Это зона активной жизнедеятельности фито- и зоопланктона и питающихся ими животных, где видовое разнообразие достаточно велико.
В качестве примера трофоэнергетических связей сообщества растений и животных можно привести анализ потоков энергии в Рыбинском водохранилище, где суммарная продукция всех рыб, находящихся на 3-5-м трофических уровнях, составляет всего 5 % от продукции первого трофического уровня, а человеку, птицам и рыбоядным животным (6 трофический уровень) достается примерно 0,1% от первичной продукции водоема.
Несмотря на кажущееся однообразие водоема, в нем существует множество биотопов с различными экологическими условиями, которые и обеспечивают все биоразнообразие организмов водоема. Характерными биотопами здесь являются: в литорали - защищенное прибрежье с растительностью и без нее, характеризующееся слабой проточностью, и открытое прибрежье с песками и галечно-валунным грунтом, где проточность относительно высока; в сублиторали - участки песка и размываемых почв с высокой проточностью и неразмываемые почвы со слабой проточностью; в профундали - пески с высокой гидродинамической активностью пелагиали над ними и серые илы с повышенным или слабым илонакоплением. Не все биотопы одинаково пригодны для жизни растений и животных. Среди них выделяют участки литорали - биоценозы защищенного прибрежья с растительностью и зон активного илонакопления профундали (рис.94). Занимают они, как правило, небольшую площадь (примерно 8% от акватории), но производят большую часть биомассы и определяют продуктивность водоема в целом.
Местообитания речных организмов характеризуются обычно двумя важными факторами. Поступающая в родник грунтовая вода имеет постоянную температуру, зависящую от среднегодовых температур данной местности. Уже в нескольких метрах от источника начинает сказываться летнее потепление или зимнее охлаждение, так что по мере удаления от истока в реке быстро нарастает сезонная амплитуда колебаний температуры. Не менее важна скорость течения воды. Она также закономерно изменяется по мере удаления от истока. Скорость воды в русле имеет непосредственное значение только для нектона, например для рыб, которые держатся в толще потока, а для бентоса важен лишь ток воды непосредственно у поверхности камней или дна, где скорость течения значительно меньше. Бентосные животные здесь обладают многими приспособлениями, которые позволяют им прикрепляться к субстрату и таким образом удерживаться в потоке воды. Правда, им не всегда удается противостоять напору воды, особенно там, где возле камней образуются водовороты.
Однако течение не только осложняет жизнь обитателей ручьев. Если им удается удержаться в определенном месте, они могут использовать постоянно поступающую пищу, которую вода несет с собой: попавших в воду насекомых, полуразрушенные кусочки листьев, сносимые течением водоросли, мелких животных. К экологической группе фильтраторов принадлежат, к примеру, пресноводные губки, пищей которым служат микроскопически малые составные части "дрейфующего планктона".
Для биоценозов быстрых ручьев и рек характерно всегда хорошее снабжение свежей водой с более чем достаточным количеством кислорода, так как в холодной воде растворяется больше кислорода, чем в теплой.
В родниках обитает сообщество организмов, приспособленных к химическим особенностям поступающих грунтовых вод и предпочитающих постоянную температуру. В умеренных широтах эта температура колеблется от 6 до 10оС. Здесь нашли последнее прибежище многие теплолюбивые формы, широко распространенные в Центральной Европе в теплое межледниковое время. Например, некоторые моллюски выжили лишь в холодных родниках гор Средней Европы, не замерзающих даже в суровые зимы. Так как и в самое жаркое лето температура родников поднимается лишь не намного, то здесь встречаются и холодолюбивые реликтовые формы, широко распространенные на севере.
При удалении от истока свойства ручья быстро меняются: уменьшается скорость течения, в воде падает содержание кислорода, увеличивается количество взвесей и растворенных солей, поднимается температура. Ручей постепенно превращается в реку. Такие изменения происходят неодинаково в разных природных зонах: на севере и на большом удалении от начала поток сохраняет свойства ручья по качеству воды и составу населяющих его живых организмов. В предустьевой зоне рек, впадающих в моря, начинает сказываться влияние приливов и периодического повышения солености воды. Здесь образуется зона солоноватой воды, в которой рядом уживаются некоторые морские и пресноводные обитатели.
Экосистемы проточных вод
В тропиках пресные воды отличаются большим многообразием экосистем и обилием видов, что во многом объясняется следующим обстоятельством: катастрофические для континентальных водоемов севера и умеренных зон процессы оледенения и аридизации в кайнозое не коснулись приэкваториальных районов. Число видов рыб в Амазонке более чем вдвое превышает число видов рыб, известных из пределов бывшего СССР, т.е. 1/6 всей суши (748 и 322). Такие же соотношения свойственны и другим группам пресноводных животных.
Значительное количество пресноводных обитателей высокого таксономического ранга встречается только в тропиках. Из них в первую очередь следует упомянуть крокодилов, дельфинов (Ганг, Амазонка, Ла-Плата), бегемота и ламантина. Из рыб весьма характерны двоякодышащие (австралийский неоцератод, бразильский лепидосирен и африканский протоптер), семейства хромид и харацинид, замещающие в Южной Америке, Австралии и Полинезии отсутствующих там карповых и богато представленные также в Африке, где имеются и карповые рыбы. Среди ракообразных обращает на себя внимание обилие пресноводных крабов и креветок, но нет речных раков. Вместе с тем, в тропических материковых водах обитает множество космополитов, прежде всего среди простейших.
Особенность тропических внутренних водоемов помимо богатства их фауны - значительное количество обитающих в них форм морского происхождения. Это ярко выражено в водоемах Юго-Восточной Азии. Только в пресных водах этого района встречаются такие типично морские животные, как акулы и скаты, причем пресноводный скат обитает в Ганге в 1800 км от устья. Из того же района известно несколько десятков видов близкородственных морским формам полихет, моллюсков, мизид, бокоплавов, крабов и креветок. Внедрение морских животных в пресные воды именно на юго-востоке Азии некоторые исследователи связывают с тем, что на этот район приходится мировой максимум осадков, благодаря чему прибрежные участки моря претерпевают сильное опреснение. Приспособившиеся к пониженной солености морские животные легче заселяют пресные воды.
Фауна рыб и моллюсков всех рек тропической Африки, от Оранжевой и Лимпопо до Голубого Нила, едина. Нил соединялся с оз. Рудольфа, на что указывает сходство фаун населяющих их рыб, которое больше, чем между фаунами сообщающихся сейчас Нила и оз. Виктория-Ньяза. В Сахаре также существовали крупные водоемы, из фауны которых сохранились отдельные виды. В одном из ключей Сахары, отдаленном более чем на 1000 км от ближайшей реки, живет пресноводная креветка, известная из Нигерии и Конго.
Самая полноводная река на Земле - Амазонка. На ее примере лучше всего описать экологическую ситуацию в тропической реке. Эту гигантскую речную систему по праву называют иногда Риу-Мар (Речное Море). Площадь ее водосборного бассейна составляет свыше 5,5 млн км2, т.е. треть всего Южноамериканского континента.
Температура воды в тропических реках, как правило, изменяется в пределах от 27,5 до 30,5о, и колебания между дневной и ночной составляют менее 1о. Столь высокие и постоянные температуры ускоряют все химические и биологические процессы круговорота веществ, а соответственно и жизненные процессы всех водных организмов от планктонных водорослей до рыб. Скорость обмена веществ у живых существ здесь в 4-5 раз выше, чем в реках Центральной Европы. Например, развитие икры у тропических харациновых рыб продолжается примерно 48 ч, тогда как у родственных им европейских карповых рыб оно длится в среднем от 6 до 8 суток. Высокие температуры в тропиках приводят к тому, что питательные вещества, попадающие в воду с суши или высвобождающиеся в результате процессов разложения, тотчас же используются живыми существами.
Ширина русла реки в среднем и нижнем течении часто достигает нескольких километров. В зависимости от скорости течения и размеров взвешенных в воде частиц мути последние оседают в краевых зонах. Они образуют прирусловые валы, отделяющие от основного русла порой огромные прибрежные озера (некоторые из них достигают в длину 100 и в ширину 40 км), соединяющиеся с рекой в период очередного паводка. Эти временные окраинные озера заливаемой зоны в Амазонии представляют собой важнейшие местообитания для растений и животных, велико также их значение для сельского хозяйства, поскольку из-за регулярных наносов почва там содержит достаточное количество органических и минеральных веществ.
В окраинных озерах муть оседает, и солнечный свет проникает в воду на глубину несколько метров. Поэтому здесь развиваются растения и создается основа для образования пищевых цепей от растительного планктона до рыб. Важнейшие промысловые рыбы в Амазонии - это арапаима, самая крупная из пресноводных рыб, достигающая в длину более 2 м, - живут в таких окраинных озерах или проникают туда по ручьям для нереста. В бедный дождями сезон прирусловые валы обнажаются. Свежая илистая почва пригодна для возделывания риса, кукурузы и джута даже без внесения удобрений в противоположность чрезвычайно бедным почвам вышележащих, никогда не заливаемых участков "терра фирма".
В озерах с богатыми отложениями ила разрастается гигантская кувшинка, плавающие листья которой в диаметре составляют более метра. Там, где белые воды Амазонки текут очень медленно, на многие километры в длину и более чем на сотню метров от берега раскинулись удивительные "плавающие луга". Они состоят из растений родов гречиха, просо, паспалум, ежовник; им обычно предшествует полоса настоящих плавающих растений, например распространенных почти повсеместно в тропиках водяного гиацинта и водяного латука. Во время паводка волны часто отрывают от плавучих лугов большие пласты и сносят их вниз по течению. Такую же картину можно наблюдать в низовьях Конго, Меконга и многих других рек тропиков.
На плавучих лугах кипит жизнь, они характеризуются самой высокой продуктивностью и здесь лучшая кормовая база: на 1 м2 было учтено до 130 тыс. мелких беспозвоночных, которыми кормятся рыбы. Подводные растения служат пищей ставшему весьма редким из-за усиленной охоты ламантину из отряда сирен. В Бразилии амазонскую форму американского ламантина называют "рыба-корова". В русло реки и в окраинные озера заходят в погоне за рыбой амазонские речные дельфины инии. В тропической зоне Земли живут и 3 других вида пресноводных дельфинов: лаплатский дельфин на юго-востоке Южной Америки, гангский дельфин в нижнем течении Ганга и китайский, или озерный, дельфин, встречающийся в оз. Дунтинху в пойме р.Янцзы.
При разложении отмерших частей растений в условиях изобилия влаги и плохой аэрации почвы образуются растворимые или желеобразные (коллоидные) гуминовые вещества, придающие воде характерную коричневую окраску, что привело к названию "черная вода" и "черные реки" тропиков, применяемому по отношению к Рио-Негро, Конго и др.
На схеме поперечного сечения самой большой черной реки Земли, Рио-Негро (рис.95) видно, что по обе стороны от основного русла часто на многие километры раскинулась обширная долина, заливаемая во время паводка, причем уровень воды повышается почти на 10 м. Здесь находится своеобразное растительное сообщество - болотный, или почти круглый год затопляемый лес. Его деревья и кустарники приспособились к столь необычному местообитанию: почва здесь очень бедная, к тому же корни растений почти полностью находятся под водой. В период дождей не только стволы, но и кроны деревьев погружены в воду, а растения даже не сбрасывают под водой листьев.
Условия жизни в черных реках и для животных, и для растений, пожалуй, самые необычные. Здесь крайне мало солей кальция и других электролитов; настоящими микроэлементами оказываются кальций и магний. Высокое содержание темноокрашенных гуминовых веществ приводит к сильному поглощению света: на глубину 50 см проникает лишь 15% падающего света, метровой глубины достигает лишь 3%, а с полутора метров в реке уже царит темнота. В низовьях, где глубина достигает 45 м, освещен, таким образом, лишь самый поверхностный слой. В черной воде настолько мало света, солнечной энергии и минеральных веществ, что здесь не могут существовать ни высшие водные растения, ни многоклеточные водоросли, ни растительный планктон.
В связи с высоким содержанием гуминовых кислот, которые нечем нейтрализовать, черная вода тропических рек характеризуется кислой ререакцией: величина рН в Рио-Негро составляет ~ от 5,0 до 3,9. Еще выше кислотность в притоках Конго и в реках Малайзии: здесь рН равен 3,6, что соответствует кислотности слабого уксуса.
Из-за бедности минеральными веществами, высокой кислотности и малой освещенности в тропических черных реках практически отсутствуют фитопланктон и донные водоросли. Поэтому по сравнению с другими типами рек здесь весьма бедный животный мир. Например, в Рио-Негро промысловых рыб практически нет.
biofile.ru
Жизненные среды — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс).
В пределах биосферы можно выделить четыре основные среды обитания. Это водная среда, наземно воздушная среда, почва и среда, образуемая самими живыми организмами.
Водная среда
Вода служит средой обитания для многих организмов. Из воды же они получают все необходимые для жизни вещества: пищу, воду, газы. Поэтому, как бы ни были разнообразны водные организмы, все они должны быть приспособлены к главным особенностям жизни в водной среде. Эти особенности определяются физическими и химическими свойствами воды.
Гидробионты (обитатели водной среды) обитают как в пресной, так и в солёной воде и по месту обитания делятся на \(3\) группы:
- планктон — организмы, живущие на поверхности водоёмов и пассивно передвигающиеся за счёт движения воды;
- нектон — активно передвигающиеся в толще воды;
- бентос — организмы, обитающие на дне водоёмов или зарывающиеся в ил.
В толще воды постоянно парит множество мелких растений и животных, ведущих жизнь во взвешенном состоянии. Способность к парению обеспечивается не только физическими свойствами воды, обладающей выталкивающей силой, но и специальными приспособлениями самих организмов, например, многочисленными выростами и придатками, значительно увеличивающими поверхность их тела и, следовательно, повышающими трение об окружающую жидкость.
Плотность тела таких животных, как медузы, очень близка к плотности воды.
Удерживаться в толще воды помогает им к тому же характерная форма тела, напоминающая парашют.
У активных пловцов (рыб, дельфинов, тюленей и др.) веретенообразная форма тела, а конечности в виде ласт.
Их передвижение в водной среде облегчается, кроме того, благодаря особому строению внешних покровов, выделяющих специальную смазку — слизь, снижающую трение о воду.
Вода обладает очень высокой теплоёмкостью, т.е. свойством накапливать и удерживать тепло. По этой причине в воде не бывает резких колебаний температуры, которые часто случаются на суше. Очень глубокие воды могут быть очень холодными, однако благодаря постоянству температуры у животных смог развиться ряд приспособлений, обеспечивающих жизнь даже в этих условиях.
Животные могут жить на огромных океанских глубинах. Растения же выживают только в верхнем слое воды, куда попадает лучистая энергия, необходимая для фотосинтеза. Этот слой называют фотической зоной.
Так как поверхность воды отражает большую часть света, даже в наиболее прозрачных океанских водах толщина фотической зоны не превышает \(100\) м. Животные больших глубин питаются либо живыми организмами, либо останками животных и растений, постоянно опускающимися вниз из верхнего слоя.
Подобно наземным организмам водные животные и растения дышат, им требуется кислород. Количество растворённого в воде кислорода снижается с увеличением температуры. Причём в морской воде кислород растворяется хуже, чем в пресной. По этой причине воды открытого моря тропического пояса бедны живыми организмами. И, наоборот, полярные воды богаты планктоном — мелкими рачками, которыми кормятся рыбы и крупные китообразные.
Очень важен для жизни солевой состав воды. Особенное значение для организмов имеют ионы \(Ca2+\). Моллюскам и ракообразным кальций необходим для построения раковины или панциря. Концентрация солей в воде может сильно изменяться. Вода считается пресной, если в одном её литре содержится менее \(0,5\) г растворенных солей. Морская вода отличается постоянством солености и содержит в среднем \(35\) г солей в одном литре.
Наземно воздушная среда
Наземно воздушная среда, освоенная в ходе эволюции позже водной, более сложна и разнообразна, и её населяют более высокоорганизованные живые организмы.
Наиболее важным фактором жизни обитающих здесь организмов являются свойства и состав окружающих их воздушных масс. Плотность воздуха гораздо ниже плотности воды, поэтому у наземных организмов сильно развиты опорные ткани — внутренний и наружный скелет. Формы движения очень разнообразны: бегание, прыгание, ползание, полёт и др. В воздухе летают птицы и некоторые виды насекомых. Потоки воздуха разносят семена растений, споры, микроорганизмы.
Воздушные массы постоянно находятся в движении. Температура воздуха может меняться очень быстро и на больших пространствах, поэтому живущие на суше организмы имеют многочисленные приспособления, позволяющие выдерживать резкие перепады температуры или избегать их.
Наиболее замечательным из них является развитие теплокровности, возникшее именно в наземно воздушной среде.Важное значение для жизни растений и животных имеет химический состав воздуха (\(78%\) азота, \(21%\) кислорода и \(0,03%\) диоксида углерода). Диоксид углерода, например, является важнейшим сырьевым источником для фотосинтеза. Азот воздуха необходим для синтеза белков и нуклеиновых кислот.
Количество водяных паров в воздухе (относительная влажность) определяет интенсивность процессов транспирации у растений и испарения с кожи некоторых животных. Организмы, живущие в условиях низкой влажности, имеют многочисленные приспособления, предотвращающие сильные потери воды. Так, например, у пустынных растений мощная корневая система, способная насасывать в растение воду с большой глубины. Кактусы запасают воду в тканях и экономно её расходуют. У многих растений для уменьшения испарения листовые пластинки превращены в колючки. Многие пустынные животные в самый жаркий период впадают в спячку, которая может длиться несколько месяцев.
Почва
Почва — это верхний слой суши, преобразованной в результате жизнедеятельности живых существ. Это важный и очень сложный компонент биосферы, тесно связанный с другими её частями. Жизнь почвы необычайно богата. Некоторые организмы проводят в почве всю жизнь, другие — часть жизни. Между частицами почвы имеются многочисленные полости, которые могут быть заполнены водой или воздухом. Поэтому почву населяют как водные, так и воздуходышащие организмы. Огромную роль играет почва в жизни растений.
Условия жизни в почве во многом определяются климатическими факторами, важнейшим из которых является температура. Однако по мере погружения в почву колебания температуры становятся всё менее заметными: быстро затухают суточные, а по мере увеличения глубины и сезонные изменения температур.
Даже на небольшой глубине в почве царит полная темнота. Кроме того, по мере погружения в почву падает содержание кислорода и растет содержание углекислого газа. Поэтому на значительной глубине могут обитать лишь анаэробные бактерии, в то время как в верхних слоях почвы помимо бактерий в обилии встречаются грибы, простейшие, круглые черви, членистоногие и даже относительно крупные животные, прокладывающие ходы и строящие убежища, например кроты, землеройки, слепыши.
Среда, образуемая самими живыми организмами
Тела многих организмов служат жизненной средой для других организмов. Это относится не только к паразитизму, но и к некоторым другим формам взаимоотношений между организмами, о чём более подробно будет сказано в следующих разделах.
Очевидно, что условия жизни внутри другого организма характеризуются большим постоянством по сравнению с условиями внешней среды.
Поэтому организмы, находящие себе место в теле растений или животных, часто полностью утрачивают органы и системы, необходимые свободноживущим видам. У них не развиты органы чувств или органы движения, зато возникают приспособления (часто весьма изощрённые) для удержания в теле хозяина и эффективного размножения.
Источники:
Каменский А. А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. 9 класс // ДРОФАКаменский А. А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Биология. Общая биология (базовый уровень) 10-11 класс // ДРОФА
www.yaklass.ru
