Контрольні питання

1. Охарактеризуйте фізико-хімічні властивості води.

2. Проаналізуйте фізико-хімічні властивості грунтів.

3. Назвіть речовини, що містяться в природній воді та.

4. Охарактеризуйте температуру, світло та інші коливальні явища у воді.

5. Проаналізуйте сприйняття звуку гідробіонтами, електрику та магнетизм.

Тема 5. Екологічні фактори життя у водному середовищі та їх вплив на гідро біонтів.

Основні питання теми

5. 1. Взаємозвязок між водними організмами і розчиненими у воді солями.

5. 2. Процеси осморегуляції у гідро біонтів.

5. 3. Біогенна міграція елементів.

5. 4. Взаємозв’язок між гідро біонтами та розчиненими у воді газами.

5. 5. Пристосування гідро біонтів.

5. 6. Роль температури в житті водних організмів.

5. 7. Вплив активної реакції середовища на водних організмів.

5. 8. Вплив світла на життя водних організмів.

5. 1. Взаємозвязок між водними організмами і розчиненими у воді солями. В залежності від солоності води всі природні басейни і їх населення поділяються на наступні типи: прісні до 0,5% солоності, солонуваті 0,5-30%> солоності (міксогалінні), морські 30-40% солоності (еугалінні), пересолені більше 40% (гіпергалінні). Мешканців водойм із солоністю більше 40 проміле поділяють на гіпергалінні до 75-80 проміле, ультрагалінні більше 80 проміле.

Прісні водойми. В прісних водоймах найважливішим є розчинені речовини, карбонати і сульфати. Велику біологічну роль відіграє кальцій. Інколи він стає обмежуючим фактором, так як для багатьох організмів (молюски, ракоподібні) він необхідний для побудови раковини чи панцира. Тверда вода, якщо в 1 л. її міститься більше 25мг. кальцію, м’якою - коли його кількість не досягає 9 мг. Водойми солоність яких не перевищує 0,005 ‰ - сфагнові болота.

Однією із найбільш характерних особливостей населення прісних водойм є видова бідність. У прісних водоймах відсутні голкошкірі, губки, кишковопорожнинні. Проте в прісних водоймах широко поширені веслоногі, ракоподібні, амфібії. Переважаюча кількість у цих водоймах припадає коловерткам, олігохетам, молюскам. Прісноводні водорості і безхребетні характеризуються широким географічним поширенням, тому їх у видовому складі не спостерігається помітних відмінностей. Більшість із цих організмів адаптувалися до пасивного розселення, зимівлі, переживанню посушливих періодів у вигляді цист, внутрішніх бруньок. Стадія спокою у всіх цих утворень може тривати 1-2 роки і більше.

Солонуваті водойми. До цього типу водойм відносяться лимани, широкі морські області поблизу впадання великих річок, багато внутрішніх морів. Солонуваті води характеризуються непостійністю сольового режиму що є протилежністю прісним і морським басейнам з їх постійною солоністю. В одних водоймах відбувається зміна солоності поступово, наприклад в Балтійському морі, в інших воно проявляється різко. Населення солонуватих водойм складається з трьох груп: морських, прісноводних, специфічних солонуватоводних організмів. Представники морської групи здатні витримувати пониження солоності до 5-8 проміле, наприклад двостулкові молюски, діатомові водорості. Інколи морські води становлять основу населення солонуватих басейнів в Балтійському та Азовському морях. Деякі організми прісноводного походження здатні існувати при солонуватості 6-8 проміле. Специфічні солонуватоводні організми це, наприклад представники оселедцевих і бичкових. У видовому відношенні населення солонуватої води значно бідніші фауни і флори морських і прісноводних басейнів. Широкому розповсюдженню морських та прісноводних організмів в солонуватих водах перешкоджає зміна складу солі. Для морських видів - несприятливе зменшення глибини водойми, нестійкість температурного режиму. Населення солонуватих водойм, незалежно від видової бідності, нерідко характеризується високою кількістю, так як види що тут проживають не зустрічають конкурентів в їжі та місцезнаходженні.

Морські водойми. Морська вода характеризується стабільним і складним хімічним складом. Заселення морських басейнів на відміну від водойм інших типів характеризуються багатством. З 63 відомих класів тварин в океані налічується представники 52. Виключно морських представлено 31 клас.

Населення пелагіалі. Межі розповсюдження різних представників планктону в океанічній пелагіалі виражені не різко в горизонтальному і вертикальному напрямках. Існують широкі перехідні області, в яких одні організми поступово змінюються іншими. Найбільш чітко виражені дві вертикальні зони, продукуюча - до глибини в середньому 200м де зосереджений фітопланктон, та споживаюча - що охоплює решту товщі води.

У морському фітопланктоні за кількістю видів і масовістю розвитку переважають діатомові, менше значення мають коколітофориди та синьо-зелені водорості. В зоопланктоні велика кількість веслоногих. Велике значення мають молюски, амфіподи, кишковопорожнинні. Поверхневі горизонти заселені переважно видами які живляться фітопланктоном.

Населення бенталі. Одна з найпродуктивніших зон дна океану це літораль. До складу її заселення входять тисячі видів тварин і рослин. Серед рослин домінують багаторічні фукоїди та деякі червоні водорості. Виділяють від 3 до 8 поясів заселення безхребетних, основу заселення кожного з них становлять лише 1-3 види.

Для нижньої зони субліторалі характерна майже повна відсутність рослин. В субліторалі головним чином у верхній її підзоні, зосереджені основні промислові запаси риби, безхребетних і рослин. В зоні бенталі океану відбувається зміна видового складу фауни і зменшення її кількості. У багатьох районах Світового океану верхня бенталь є продуктивною областю, де є багато видів риб. За кількістю видів в фауні бенталі чільне місце посідають голкошкірі, голотурії. Серед мешканців ультраабісалі в наш час відомо приблизно 900 видів, це втроє менше, ніж в абісалі. Серед них приблизно 60% - ендеміки. На глибинах більше 9км відомо лише 70 видів багатоклітинних тварин, а глибше 10км - приблизно 16 видів, де ендеміки становлять 88%.

Пересолені водойми. В залежності від походження котловану водойми поділяють на морські та материкові. Морські являють собою від’єднані частини моря. Прісна вода у них не надходить, велике випаровування, тому солоність підвищується. Солоність водойм помітно коливається сезонно: в періоди, багаті на опади вона понижується,в 1,5-2,0 рази, в посушливі пори року через випаровування підвищується. Пересолені водойми, в яких сіль перевищує 100%, отримали назву - розсольних. Розсоли – це розчини солей, близькі до насичених, що мають назву - ропа. Подекуди ропа має рожевий чи червоний колір, що свідчить про наявність бактерій солінарій. Солоні озера мають велике господарське значення, в них отримують різноманітні мінеральні сполуки. В залежності від хімічного складу розсолів ці водойми поділяються на три групи: хлоридні, карбонатні та сульфатні. Водойми морського походження з солоністю на 70 проміле заселені евригалінними морськими видами. В континентальних водах із солоністю до 100 проміле мешкають небагато форм прісноводного походження. Це деякі гіллястовусі ракоподібні та комахи.

При солоності вищій 100 проміле у водоймах незалежно від їх походження, мешкає один і той же комплекс видів, утворюючий групу галобіонтів, прісноводного походження. В пересолених водоймах де солоність перевищує 270 проміле зустрічаються лише рослинні організми.

5. 2. Процеси осморегуляції у гідробіонтів. Всі водні тварини в залежності від характеру своїх реакцій на зміну зовнішньої солоності поділяють на дві групи: пойкілоосмотичні та гомойоосмотичні.

У перших внутрішнє середовище знаходиться у відносній рівновазі із зовнішнім середовищем. До них відносяться більшість морських безхребетних, а також деякі хребетні. Для всіх цих організмів характерна невелика ступінь гіпертонії по відношенню до зовнішнього середовища.

До другої групи відносяться тварини, які підтримують тиск внутрішнього середовища на рівні, протилежному тиску із зовнішнього середовища. Регуляція тисків контролюється спеціальними клітинами, які розміщені у покривах, зябрах та окремих частинах кишечника, або в стінках видільних каналів. Серед цих тварин в залежності від співвідношення величини тиску внутрішнього і зовнішнього середовища розрізняють гіпертоніків та гіпотоніків.

У гідробіонтів гіпертоніків концентрація внутрішнього середовища вища, ніж зовнішнього. До цієї групи відносяться всі прісноводні тварини і багато мешканців солонуватих басейнів. Діяльність їх життєвих організмів направлена на те, щоб перешкоджати обезводненню тканин. Тварини здатні напрявляти різні адаптації для утримання солі та поновлення їх запасів в своєму тілі. Досягається це зниженням проникнення через покриви із зовні.

До гідробіонтів гіпотоніків відноситься ряд морських тварин: деякі безхребетні, кісткові риби, плазуни, савці, а також всі мешканці пересолених водойм. Фізичні сили внутрішнього середовища спрямовані на зневоднення організму, тому життєво важливі системи працюють як опріснювачі, а надлишки води і розчину солей виводиться органами виділення. Здатність до саморегуляції у гіпотоніків також обумовлена малою проникністю через покриви для води та солі. Більшість гоморегулятивних організмів і багато полірегулятивно- евригалінні. Деякі гоморегулятивні види здатні в залежності від зовнішньої солоності переходити з одного виду саморегуляції в інший або ж зупиняє діяльність саморегулятивних механізмів. У полірегулятивних тварин немає добре розвиненого апарату саморегуляції, та зовнішні покриви легко проникаючі для води та солі, тому вони не здатні зберігати незалежність від зовнішнього середовища саморегулятивний тиск внутрішньої рідини. Але організм цих тварин здатний до нормального забезпечення життя в умовах значних змін в концентрації внутрішньої рідини. Окрім загальної саморегуляції концентрації гідробіонти відчувають дію співвідношення іонів зовнішнього середовища.

5. 3. Біогенна міграція елементів. Міграція хімічних елементів, яка здійснюється в результаті життєдіяльності організмів, утворюючи біосферу, називається біогенною міграцією елементів.

Взаємодія в біосфері живих та мінеральних елементів прослідковується в біогенній міграції елементів під час харчування, дихання, розмноження, смерті, розкладанні живих організмів, а також при складній взаємодії різнорівневих організмів. В біогенну міграцію втягнуто багато різноманітних мінеральних елементів, серед яких провідна роль належить вуглеводам, вуглекислому газу, кисню, фосфору, сірці. Нарівні із ними живі організми використовують калій, кальцій, залізо, мідь, марганець, кобальт. На протязі геологічного часу маса біосфери зростає. Жива речовина в формуванні хімічного складу всіх трьох зовнішніх оболонок Землі відіграє головну роль. Особливо важлива роль у гідросфері, де знаходиться 9/10 всієї живої речовини.

Як відомо, концентрація солі в водах океану незначна, вона містить більше 70 елементів. Гідробіонти мають виключну здатність поглинати і концентрувати в своїх тілах різні елементи, присутні у воді в малих кількостях. Деякі мікроелементи були виявлені спочатку в організмах, а лише потім у воді. Організми мають вибіркову здатність при концентрації хімічних елементів: одні об’єднуються і накопичуються, а інші легко проціджуються, майже не затримуються в організмі. Кількість хімічних елементів у гідробіонтів інколи у сотні тисяч разів більша, ніж в оточуючому середовищі.

В залежності від кількості наявних хімічних елементів в організмі В. І. Вернадський розділив гідробіонтів на дві групи:

- перша група - це організми які накопичують елементів більше 10% маси всього тіла. Сюди належать діатомові водорості, радіолярії, червоні водорості, голкошкірі, молюски.

- друга група – це організми в яких концентрація окремих елементів у десятки разів менша, ніж у представників першої групи, але в сотні тисяч разів більша середньої концентрації цих елементів вцілому відносяться до другої групи. Це губки, корали.В результаті діяльності бактерій, фітопланктону, планктону і бентальних безхребетних з морської води виділяють залізо, марганець, кобальт, нікель, молібден, приблизно 35 елементів і залягають у покладах залізо-марганцевих руд на дні океанів.

Вивчення біогенної міграції елементів має велике практичне значення. Води океанів являють собою невичерпне джерело хімічних ресурсів. В наш час з морської води добувають ряд елементів та сполук: хлорид та сульфат натрію, солі магнію, металевий магній, солі колію та брому. Переробка малонасичених розчинів природних водойм становить серйозні технічні труднощі, тому добувають елементи, яких у океанічній воді мало у вигляді "живої руди". Наприклад в 1т сухих бурих водоростей міститься 170 кг калію, 9 кг фосфатів, 3 кг йодистого калію.

5. 4. Взаємозв’язок між гідробіонтами та розчиненими у воді газами. В природних басейнах містяться в розчиненому стані різноманітні гази. Із них найбільше значення для організмів має кисень, вуглекислий газ, сірководень. Гази опускаються в водойми з атмосфери, містяться у її товщі та на дні: в місцях інтенсивної вулканізації гази надходять із Землі. Розчин газів, проникаючий в воду з атмосфери, у більшості випадків це процес фізичний. Проникнення газів у товщу води залежить від їх розчинення, на що впливає температура, солоність води: чим вони нижчі, тим більша кількість газів може розчинитися.

Кисень. Наявність кисню О₂ є необхідною умовою життя для переважної більшості гідробіонтів. При нормі кисню в атмосфері 21 О₂мл/л, при температурі 0°С, солоності 0‰ в 1л води розчиниться 10,29 мл газу. З підвищенням температури, солоності, кількість кисню у воді знижується.

Потужним джерелом кисню є діяльність хлорофільних рослин на світлі. При їх сильному розвитку відбувається перенасичення води киснем. Перенасичення в Азовському морі досягає 300%, в озерах Нової Зеландії в 322% .В океанічних водах перенасичення спостерігається рідко в невеликих кількостях. На глибинах в континентальних водоймах та внутрішніх морях кількість кисню зменшується і нерідко на дні можуть виникати безкисневі зони. В океанічних водах із збільшенням глибини кількість кисню спочатку знижується, а потім на глибині 1500 м знову зростає, ці глибинні, багаті на кисень води приносять течії з вищих широт.

Вуглекислий газ. Процес розчинення вуглекислого газу СО₂ - явище фізичне в тому випадку, коли вода має нейтральну чи кислу реакцію. Та для більшості водойм характерна лужна реакція, тому вуглекислий газ в міру можливого розчиняється вступає у зв’язок з солями. В результаті чого нагромаджується вуглекислий газ в сполуках а вільного вуглекислого газу лишається десята частина. Значна кількість вуглекислого газу утворюється під час біологічних процесів, в районах вулканічної діяльності надходить через земну кору. Велика кількість вуглекислого газу смертельна для тварин, тому багато водойм які перенасичені вуглекислим газом, безжиттєві.

Сірководень. Джерелом сірководню H₂S у воді є два процеси: розкладання органічних речовин, які містять сірку та відновлення сульфатів. Обидва вони відбуваються за участі бактерій. Оскільки цей газ відноситься до легкоокислюваних речовин, то в більшості випадків він накопичується в анаеробних умовах. В океанічних водоймах сірководень знаходиться в невеликих кількостях. У внутрішніх морях і в затоках, які бідні на кисень, виникають сприятливі умови для утворення сірководню.

В морських басейнах сірководень утворюється при утворенні сірки сульфатбактеріями. В Чорному морі кількість сірководню надлишкова. В прісних водоймах, вода яких налічує мало сульфатів, головне значення в утворенні сірководню становлять гниючі бактерії. Їх діяльність протікає на дні, де нагромаджуються розкладаючі білкові речовини. Для більшості гідробіонтів сірководень навіть в малих кількостях отруйний. Досить стійкі до нього лише мешканці сильно забруднених водойм.

Процеси дихання водних організмів та будова їх дихальних органів.

Гідробіонти, як і мешканці суші, в залежності від необхідності кисню поділяються на аероби та анаероби. Обмін речовин аеробних організмів здійснюється в результаті окиснення наявних в складі їх тіла білків, жирів та вуглеводів. В анаеробів в результаті процесу бродіння відбувається розщеплення вуглеводів, використання білків та жирів досить мале. Енергетичний ефект процесу анаеробного розщеплення в десятки разів нижчий, ніж при окислювальних процесах.

В гідробіонтів виробляється ланцюг адаптації, що забезпечують дихання. Дихання у мешканців води відбувається за рахунок поверхні тіла, або за допомогою спеціальних органів: зябер, трахей, легенів. Дифузне дихання поверхнею тіла - дуже повільний процес і має місце в організмів з великою поверхнею тіла. При дефіциті кисню деякі тварини з дифузним диханням переходять на інший спосіб. Велике значення при дифузному диханні відіграє товщина поверхні тіла, через який відбувається газообмін: як правило покриви гідробіонтів дуже тонкі. Спеціальні органи дихання представляють собою вирости тіла та утворюються за рахунок інших органів тіла: кінцівок - в ракоподібних, відділів кишечника - в личинок коників, черв’яків, голотурій.

5.5. Пристосування гідро біонтів. Пристосування до переміщення в оточуючому середовищі. Для нормального процесу дихання організмам необхідний постійний контакт з добре аерованим середовищем. Переважна більшість гідробіонтів здійснюють рух в оточуючому середовищі: організми з війчастим покривом (інфузорії, губки) безперервно працюють цими придатками, молюски що мають зябра, покриті епітелієм, у нижчих та вищих ракоподібних в постійному русі знаходяться кінцівки, на яких є зябра. Деякі тварини, наприклад олігохети, створюють струм води рухами свого тіла.

Пристосування гідробіонтів до дихання атмосферним киснем. Багато гідробіонтів здатні поєднувати дихання розчиненим в воді та атмосферним киснем. Це явище спостерігається в рослин з плаваючим та зануреним листям. Плаваючі листки поглинають кисень атмосфери, занурені листки не мають продихів але їх покриви в 5-20 разів тонші, ніж у наземних рослин, які дають змогу проникати газом.

У багатьох тварин комбіноване дихання є пристосуванням до умов життя в середовищі. Двоякодихальні риби дихають зябрами та легенями. Здатність дихати атмосферним повітрям дозволяється деяким гідробіонтам здійснювати перехід з водного середовища в повітряне для живлення і розселення.

Пристосування гідробіонтів до дефіциту кисню. Гідробіонти мають ряд пристосувань, які дозволяють їм витримувати тимчасовий дефіцит кисню, переживати анаеробні умови на протязі великого часу. При повній відсутності кисню організм впадає в стан - анабіозу. В цей період в гідробіонтів проходить розщеплення глікогену з утворенням молочної кислоти. В анаеробних умовах засвоєння резервного глікогену в організмі відбувається приблизно в 10 разів швидше, ніж в аеробних умовах.

У багатьох гідробіонтів регуляція обміну забезпечується зміною розмірів тіла і ритму коливання рухів.

При наближенням вмісту кисню у водному середовищі до верхньої межі гідробіонти за допомогою різних пристосувань починають використовувати кисень із повітря. Риби хапають із поверхні води бульбашки повітря, яка залишається в ротовій порожнині для збагачення киснем води, що поступила через зябра. Стійкість різних гідробіонтів до дефіциту кисню різна. В більшості випадків на концентрацію кисню впливає температура. З підвищенням температури прискорюються процеси обміну, відповідно зростає потреба організму у кількості кисню.

Замори. Заморами називаються явища масової загибелі жителів водойм у зв’язку з дефіцитом, або повною відсутністю кисню в воді, а також в результаті накопичення отруйних газів: вуглекислого газу, метану, сірководню. Збільшення концентрації цих газів пов’язане із зменшенням кисню. Замори можуть виникати у будь яких водоймах. В одних басейнах замори можуть повторюватися із року в рік, а в інших виникають рідко. При заморах великі збитки несе рибне господарство. Замори бувають літні і зимові. Літні замори виникають із максимальним розвитком фітопланктону та у солонуватих водоймах.

Головна причина зимових заморів - поглинання кисню при мінералізації органічних речовин донних відкладів. Замори як правило виникають в кінці зими. Найбільш витривалі до нестачі кисню водяні жуки. Замори як літні так і зимові, виникають в результаті сильного забруднення водойм промисловими та побутовими відходами.

5.6. Роль температури в житті водних організмів. Діапазон температур, при яких можливе життя у водному середовищі великий. У морських басейнах організми знаходяться в активному стані при температурі мінус 3,3°С, а в гіпергалінних водоймах навіть при мінус 7,5°С. У гарячих джерелах деякі бактерії і синьо-зелені водорості існують при температурі +89,5…+93°С. Таким чином, дві крайні величини +7,5 °С і +93 °С визначають загальний температурний діапазон життя у водному середовищі.

Морські водойми. Залежно від розподілу температури у верхньому шарі до 200 м в Світовому океані розрізняють п’ять біогеографічних областей: тропічну; на північ від неї бореальну (bогеаs ‒ північ); на південь ‒ нотальну (notus ‒ південний вітер) і дві приполярні ‒ арктичну в Північній і антарктичну в Південній півкулі. Границі між цими областями виражені не чітко, тому виділяють перехідні області: дві субтропічні ‒ між тропічною і помірними областями; субарктичну і субантарктичну ‒ між областями приполярного і помірного клімату. Межі між основними температурними областями мають складні контури, що зумовлено взаємодією систем холодних і теплих течій.

Тропічна область. Площа тропічної області складає близько 53% загальної площі Світового океану. Температура води міняється по сезонах на 1-2°С. В південній і північній частинах тропічної зони існують дві великі антициклональні області кругообігів які характеризуються стійкою стратифікацією, а вертикальне перемішування води відбувається лише за рахунок вітру і не поширюється глибше 50 м.

У збагаченні поверхневих вод тропіків біогенними елементами більшого значення має підйом холодних вод, багатих мінеральними сполуками, з глибин 100-300 м. Це явище отримало назву апвелінг. Апвелінг утворюється як біля берегів, так і у відкритому океані. Прибережний апвелінг виникає як ефект зганяння пасатних вітрів. Температура поверхневих вод в районах його дії на 6-8°С нижча. Найбільш потужні прибережні апвелінги існують біля берегів Каліфорнії, Перу, Північно-Західної і Південно-Західної Африки. Океанічний апвелінг виникає на межі перебігу зустрічних напрямів. В Атлантиці межа океанічного апвелінгу тягнеться від 6-5°С пд. ш. до 7-8°С пн. ш.

Специфічною особливістю гідрохімії тропічних вод є режим вуглекислого кальцію. Як відомо, при високих температурах розчинність газів у воді знижується, тому кількості вуглекислого газу СО₂, що сприяє розчиненню вуглекислого кальцію, недостатня. В результаті поверхневі води перенасичені СаСО₃. Тварини і рослини з легкістю витягують його з води, використовуючи для побудови скелетів. Після відмирання організмів величезна кількість органогенного СаСО₃ накопичується в мілководних районах тропічного моря. Наприклад, на коралових рифах щорічно відкладається до декількох кілограмів на 1 м².

Населення тропічної області океану відрізняється видовою різноманітністю і багатством. Тут мешкає декілька десятків тисяч видів рослин і тварин.

Серед особливостей тропічних організмів слід зазначити значне в порівнянні з іншими областями число отруйних форм. Дуже небезпечні отруйні перидінеї і синьо-зелені водорості; деякі види кишковопорожнинних і голкошкірих. Припускається, що токсичність тропічних тварин є одним із засобів захисту від численних хижаків.

У бенталі тропіків розвинені специфічні біотопи, невідомі для інших областей океану. Особливою своєрідністю відрізняються серед них коралові рифи. Кораловими рифами є масові поселення організмів з вапняними скелетами. Домінують окрім мадрепорових коралів, червоні і зелені водорості , численні губки, поліхети, молюски та інші організми. Вапняні водорості відрізняються високим темпом зростання і обміну речовин. Рифоформуючі корали особливо сильно розвинені в Тихому океані, де займають територію, майже рівну Австралії. Нескінченне переплетіння колоній і окремих гілок коралів утворює багато притулків для прикріплення сидячих тварини. Дуже численні свердлячі організми: водорості, губки, черв’яки і ін. Колонії деяких видів коралів досягають висоти 4 м. Діаметр диска актиній іноді перевищує 1 м. Дуже своєрідна іхтіофауна. Риби відрізняються яскравим, строкатим забарвленням і химерною формою.

Іншим специфічним біотопом бенталі тропіків є мангри, що представляють "літоральні ліси тропічного побережжя". Мангри (чагарники і дерева) розвиваються в місцях, захищених від прибою, особливо в гирлах річок на мулистих ґрунтах та мають складну систему повітряного коріння. Населення цього біотопу складається з морських, солонувато водних, прісноводих і наземних форм; тут багато амфібійних організмів (краби, риби , мулисті стрибуни і ін.). Дуже різноманітне населення ґрунту, але ще багатше фауна на стовбурах і повітряному корінні мангрів.

Біполярний і амфібореальний ареали. Біполярним називається такий тип переривчастого розповсюдження, коли представники роду, близьких видів або навіть одного і того ж виду мешкають в помірних областях обох півкуль, але відсутні в тропічній і приполярних областях. Біполярне поширення мають багато водних і наземних тварин і рослин. У морських басейнах до них відносяться пелагічні і донні організми, прикріплені| і рухомі, мешканці мілководь і абісальних глибин. Серед безхребетних відомо більше 100 біполярних видів. З риб до них відносяться анчоуси, акули і ін. Відносяться до цієї групи 12 видів ссавців (кити, морські котики).

Планктон. Основну групу фітопланктону складають діатомові водорості. Лише влітку в значних кількостях розвиваються пиридинеї і представники інших груп.

Особливістю планктону Антарктичної області є домінування водоростей діатомей, що розвиваються і у воді і у льоді. Ця так звана льодова флора складається з форм, що прикріпляються. Водорості заселяють нижню поверхню криги і проникають в його товщу на 70-100 см. Діатомеї забарвлюють кригу в ржаво-коричневий колір різної інтенсивності. Це темне забарвлення сприяє швидкому таненнюкриги. При руйнуванні криги величезна кількість водоростей потрапляє у воду, і більшість продовжують своє існування як планктонні форми, сприяючи швидкому початку "цвітіння".

Бентос. Характерні групи в населенні бенталі є ракоподібні та голкошкірі. Для біоценозів помірних і високих широт характерне різке переважання за чисельністю 1-3 видів, тоді як в тропічних співтовариствах буває важко виділити домінуючі види. Дуже своєрідні умови проживання і населення антарктичних вод. На шельфі до глибин 600-700 м переважає принесений айсбергами і льодовиками матеріал.

Кількісний розподіл фауни і флори. Населення помірних і приполярних областей кількісно дуже багате і у багато разів перевищує тропічну область. У пелагіалі полярних областей маса зоопланктону в період весняно-літнього максимуму досягає багатьох сотень міліграм в кубометрі (шар 0-100 м).

Материкові водойми. Залежно від температурного режиму і типу циркуляції водних мас континентальні водоймища ділять на 4 типи: тропічні, помірних областей, приполярні і високогірні, термальні.

Тропічні водойми. Для них характерна постійно висока температура при незначних сезонних коливаннях. Різниця між температурою поверхневих і глибинних вод незначна. Сезонні явища в житті мешканців цих водоймищ визначаються періодами дощів, які тривають 5-6 місяців. В цей час з суші приноситься велика кількість поживних речовин. У населенні тропічних водойм спостерігається значна кількість видів морського походження: акули, скати, краби, креветки, устриці і ін. Причиною енергійного розселення морських організмів в прісні води тропіків є сприятливий температурний режим і велика кількість їжі в прибережних районах.

Водойми помірних областей. Для них характерні різкі сезонні коливання температур, а різниця між температурою поверхневих і придонних вод значна, особливо в глибоких басейнах. Не дивлячись на схожість фізико-географічних умов в Північній і Південній півкулях, населення їх материкових водойм має мало спільного. На формування фауни і флори водойм Північної півкулі великий вплив зробив льодовиковий період.

Приполярні і високогірні водойми. Більшу частину року ці водойми вкриті шаром льодукригою, від якого звільняються лише на 1,5-2 місяці, а озера антарктичних оазисів лише на 2-3тижні. Температура поверхневихх шарів води літом не перевищує 10°С, а середня 3,3-3,7°С. Фауна і флора цих водойм різноманітністю видів поступається помірним широтам. Організми виробили ряд адаптацій до існування протягом дуже короткого вегетаційного періоду, до тривалої дії низьких температур і інших несприятливих впливівфакторів. Холодостійкість і морозостійкість організмів визначаються зміною хімічного складу порожнинних рідин. При підготовці до зимового періоду у у багатьох організмів збільшується вміст глікогену, який служить джерелом утворення гліцерину. Гліцерин послаблює процес утворення кристалівкриги, змінює їх структуру, збільшує здатність до переохолодження, знижує температуру замерзання порожнинних рідин.

Термальні водойми. Розрізняють відносні термальні, або субтермальні, і абсолютні термальні водойми. До першого типу відносяться водойми, які мають температуру води вище за середньорічну температуру повітря даної місцевості, але не більше +37°С. Ці водойми можуть мати температуру води менше +20°С, тобто бути відносно холодними. Флора і фауна термальних водоймищ з температурою менше +40°С дуже різноманітна і складається із звичайних для даної області форм. Температурною межею для поширення тварин служать температури +50…+52°С. Основними групами безхребетних в термальних водоймищах є комахи, молюски, черв’яки.

Вплив температури на життєдіяльність гідробіонтів. У житті водних організмів температура середовища відіграє важливу роль. Вона впливає на рістрозвиток, розмноження, обмін речовин, біологічні цикли і інші процеси життєдіяльності.

За типом теплообміну гідробіонти, як і наземні тварини, діляться на гомойотермні і пойкілотермні. Гомойотермніні мають комплекс морфологічних і фізіологічних механізмів регуляції теплообміну, завдяки чому температура їх тіла мало залежить від зовнішнього середовищ (водні ссавці). У пойкілотермних тварин температура тіла зазвичай мало відрізняється від температури навколишнього середовища, і зміна останньою призводить до зміни температури тіла. До пойкілотермних відносяться переважна більшість гідробіонтів (безхребетні, риби). Зміна температури середовища викликає у пойкілотермних організмів зміну інтенсивності обміну речовин. Воно у відомих межах підкоряється правилу Вант-Гоффа, згідно якому швидкість хімічних реакцій з підвищенням температури на 10°С зростає в 2-3 рази.

Під впливом температури змінюється хімічний склад тіла ‒ вміст жиру, білків і інших компонентів. Наприклад, жирність зоопланктону зменшується від високих широт до низьких і найменшою опиняється в тропіках.