Навколишнє середовище живих організмів, водне середовище проживання - гідросфера, екологічні групи

В процесі історичного розвитку живі організми освоїли чотири місця існування. Перша - вода. У воді життя зародилося і розвивалася не один мільйон років. Друга - наземно-повітряна - на суші і в атмосфері виникли і бурхливо адаптувалися до нових умов рослини і тварини. Поступово перетворюючи верхній шар суші - літосфери, вони створили третю середу проживання - грунт, а самі стали четвертою місцем існування.

Вода покриває 71% площі земної кулі і составляет1 / 800 частина обсягу суші або 1370 м3. Основна маса води зосереджена в морях і океанах - 94-98%, в полярних льодах міститься близько 1,2% води і зовсім мала частка - менше 0,5%, в прісних водах річок, озер і боліт. Співвідношення ці постійні, хоча в природі, не перестаючи, йде кругообіг води (рис. 1).

У водному середовищі живе близько 150 000 видів тварин і 10 000 рослин, що становить відповідно всього 7 і 8% від загального числа видів Землі. На підставі цього був зроблений висновок про те, що на суші еволюція йшла набагато інтенсивніше, ніж у воді.

У морях-океанах, як в горах, виражена вертикальна зональність. Особливо сильно розрізняються по екології пелагіаль - вся товща води, і бенталь - дно.

Товща води - пелагіаль, по вертикалі ділиться на кілька зон: епіпелігеаль, батіпелігеаль, абіссопелігіаль і ультраабіссопелігіаль (рис. 2).

Залежно від крутизни спуску і глибини на дні теж виділяють кілька зон, яким відповідають зазначені зони пелагіалі:

- Літоральна - кромка берега, що заливається під час припливів.

- супраліторальная - частина берега вище верхньої приливної риси, куди долітають бризки прибою.

- субліторальній - плавне зниження суші до 200м.

- батіальних - круте зниження суші (материковий схил),

- абісальна - плавне зниження дна океанського ложа; глибина обох зон разом досягає 3-6 км.

- ультраабіссальная - глибоководні западини від 6 до 10 км.

Найбільшою різноманітністю життя відрізняються теплі моря і океани (40000 видів тварин) в області екватора і тропіках, на північ і південь відбувається збіднення флори і фауни морів в сотні разів. Що стосується розподілу організмів безпосередньо в море, то основна маса їх зосереджена в поверхневих шарах (епіпелагіаль) і в субліторальній зоні. Залежно від способу пересування і перебування в певних шарах, морські мешканці поділяються на три екологічні групи: нектон, планктон і бентос.

Нектон (nektos - плаваючий) - активно пересуваються великі тварини, здатні долати великі відстані і сильні течії: риби, кальмари, ластоногі, кити. У прісних водоймах до нектону відносяться і земноводні і безліч комах.

Планктон (planktos - блукаючий, що ширяє) - сукупність рослин (фітопланктон: діатомові, зелені та синьо-зелені (тільки прісні водойми) водорості, рослинні жгутіконосци, перидинеї і ін.) І дрібних тварин організмів (зоопланктон: дрібні ракоподібні, з більших - крилоногі молюски, медузи, гребневики, деякі черви), що мешкають на різній глибині, але не здатних до активних пересуванням і до протистояння течіям. До складу планктону входять і личинки тварин, утворюючи особливу групу - нейстон. Це пасивно плаває «тимчасове» населення самого верхнього шару води, представлене різними тваринами (десятиногі, вусоногі і весільного ракоподібні, голкошкірі, поліхети, риби, молюски та ін.) В личинкової стадії. Личинки, дорослішаючи, переходять в нижні шари пелагелі. Вище нейстон розташовується плейстон - це організми, у яких верхня частина тіла зростає над водою, а нижня - в воді (ряска - Lemma, сифонофори і ін.). Планктон грає важливу роль в трофічних зв'язках біосфери, тому що є їжею для багатьох водних мешканців, в тому числі основним кормом для вусатих китів (Myatcoceti).

Бентос (benthos - глибина) - гідробіонти дна. Представлений в основному прикріпленими або повільно пересуваються тваринами (зообентос: форамінефори, риби, губки, кишковопорожнинні, черви, плеченогие молюски, асцидії, і ін.), Більш численними на мілководді. На мілководді в бентос входять і рослини (фітобентос: діатомові, зелені, бурі, червоні водорості, бактерії). На глибині, де немає світла, фітобентос відсутня. Біля узбережжя зустрічаються квіткові рослини зостера, рупія. Найбільш багаті фітобентос кам'янисті ділянки дна. В озерах зообентос менш рясний і різноманітний, ніж в морі. Його утворюють найпростіші (інфузорії, дафнії), п'явки, молюски, личинки комах і ін. Фітобентос озер утворений вільно плаваючими діатомеямі, зеленими і синьо-зеленими водоростями; бурі і червоні водорості відсутні.

Вкорінюються прибережні рослини в озерах утворюють чітко виражені пояса, видовий склад і вигляд яких узгоджуються з умовами середовища в прикордонній зоні «суша-вода». У воді біля самого берега ростуть гидрофіти - напівзанурені в воду рослини (стрілолист, образки, очерети, рогіз, осоки, тріщетіннік, очерет). Вони змінюються гідатофітамі - рослинами, зануреними у воду, але з плаваючим листям (лотос, ряски, кубушки, чилим, Такла) і - далі - повністю зануреними (рдести, елодея, хара). До гідатофітам відносяться і плаваючі на поверхні рослини (ряска).

Діапазон значень температури води в Світовому океані становить 38 ° (від -2 до + 36 ° С), в прісних водоймах - 26 ° (від -0,9 до + 25 ° С). З глибиною температура води різко падає. До 50 м спостерігаються добові коливання температури, до 400 - сезонні, глибше вона стає постійною, опускаючись до + 1-3 ° С (в Заполяр'ї близька до 0 ° С). Оскільки температурний режим у водоймах порівняно стабільний, їх мешканцям властива стенотермним. Незначні коливання температури в ту чи іншу сторону супроводжується суттєвими змінами в водних екосистемах. Приклади: «біологічний вибух» в дельті Волги через зниження рівня Каспійського моря - розростання заростей лотоса (Nelumba kaspium), в південному Примор'я - заростання образки стариць річок (Комарівка, мулистих і ін.) По берегах яких вирубана і спалена деревинна рослинність.

У зв'язку з різним ступенем прогрівання верхніх і нижніх шарів протягом року, приливами і відливами, течіями, штормами відбувається постійне перемішування водних шарів. Роль перемішування води для водних мешканців (гідробіонтів) виключно велика, тому що при цьому вирівнюється розподіл кисню і поживних речовин всередині водойм, забезпечуючи обмінні процеси між організмами і середовищем.

У стоячих водоймах (озерах) помірних широт навесні і восени має місце вертикальне перемішування, і в ці сезони температура в усьому водоймі стає однорідною, тобто настає гомотермія. Влітку і взимку в результаті різкого посилення прогрівання або охолодження верхніх шарів перемішування води припиняється. Це явище називається температурної дихотомією, а період тимчасового застою - стагнацією (літній чи зимовій). Влітку легші теплі шари залишаються на поверхні, розташовуючись над важкими холодними (рис. 3). Взимку, навпаки, в придонному шарі тепліша вода, так як безпосередньо під льодом температура поверхневих вод менше + 4 ° С і вони в силу фізико-хімічних властивостей води стають більш легкими, ніж вода з температурою вище + 4 ° С.

У періоди стагнацій чітко виділяються три шари: верхній (епілімніон) з найбільш різкими сезонними коливаннями температури води, середній (металімніон або термоклин), в якому відбувається різкий стрибок температур, і придонний (гіполімніон), в якому температура протягом року змінюється слабо. У періоди стагнацій в товщі води утворюється дефіцит кисню - влітку в придонному частини, а взимку і в верхній, внаслідок чого в зимовий період нерідко відбуваються замори риби.