Экологическая пластичность гидробионтов

Вода является стабильной средой, и абиотические факторы претерпевают сравнительно незначительные колебания. Поэтому водные организмы обладают по сравнению с наземными меньшей экологической пластичностью. Пресноводные растения и животные более пластичны, чем морские, так как пресная вода как среда жизни более изменчива. Оценивают широту экологической пластичности не только в целом по комплексу факторов (эври- и стенобионтность), но и по отдельности.

Так, установлено, что прибрежные растения и животные в отличие от обитателей открытых зон главным образом эвритермные и эвригалинные организмы, вследствие того, что температурные условия и солевой режим вблизи берега довольно изменчивы (прогреваемость солнцем и относительно интенсивное охлаждение, опреснение потоками воды из ручьев и рек, в частности в период дождей и т.д..). Примером типичного стенотермного вида является лотос, который растет только в мелких, хорошо прогреваемых водоемах. Обитатели поверхностных слоев по сравнению с глубоководными формами по указанным причинам являются более эвритермными и более эвригалинными.

Экологическая пластичность является важным регулятором расселения организмов. Доказано, что гидробионты с высокой экологической пластичностью распространены широко (например, элодея). Примером стеногалинного организма может служить рачок артемия (Artemia solina), живущий в небольших водоемах с очень соленой водой. По отношению к другим факторам он обладает значительной экологической пластичностью.

Экологическая пластичность зависит от возраста и фазы развития организма. Например, морской брюхоногий рак Littorina во взрослом состоянии при отливах ежедневно длительное время обходится без воды, и в то же время его личинки ведут планктонный образ жизни и не переносят пересыхания.

Адаптивные особенности водных растений

Водные растения имеют значительные отличия от наземных. Способность водных растений поглощать влагу и минеральные соли непосредственно из окружающей среды отражается на их морфофизиологической организации. Характерно слабое развитие проводящей ткани и корневой системы. Корневая система служит для прикрепления к субстрату и не выполняет функции минерального питания и водоснабжения, поэтому укореняющиеся водные растения не имеют корневых волосков. Питание осуществляется всей поверхностью тела.

Значительная плотность воды дает возможность растениям обитать по всей ее толще. У низших растений, заселяющих различные слои и ведущих плавающий образ жизни, для этого имеются специальные придатки, которые увеличивают их плавучесть и позволяют им удерживаться во взвешенном состоянии. Высшие водные растения имеют слабо развитую механическую ткань. В их стеблях, листьях и корнях имеются воздухоносные межклеточные полости, увеличивающие легкость и плавучесть взвешенных в воде и плавающих органов, что так же способствует омыванию внутренних клеток водой с растворенными в ней солями и газами. Водные растения отличаются большой поверхностью листьев при малом объеме растения, что обеспечивает им интенсивный газообмен при недостатке растворенного в воде кислорода. У рдестов стебли и листья очень длинные, покровы их легко проницаемы для кислорода. Другие растения (водяной лютик, уруть, роголистник) имеют сильно рассеченные листья, что значительно увеличивает их поверхность.

У ряда водных растений развита гетерофилия, то есть разнолистность. Например, у сальвинии погруженные в воду листья выполняют функцию минерального питания, а плавающие на поверхности воды – органического питания. У стрелолиста имеется три формы листьев: надводные листья копьевидные, плавающие на поверхности воды округлые, подводные ремневидные.

Обычно верхняя поверхность плавающих на поверхности воды листьев имеет множество устьиц, а нижняя лишена их. Подводные листья тонкие, узкие, хлорофилл часто расположен в клетках эпидермиса, что способствует усилению интенсивности фотосинтеза при слабой освещенности (водяные мхи, рдесты, валлиснерия).

Защитой от вымывания или выщелачивания минеральных солей из клеток водных растений является выделение специальными клетками слизи и образование эндодермы из более толстостенных клеток в виде кольца.

Низкая температура воды отрицательно сказывается на генеративных органах водных растений, а высокая ее плотность затрудняет перенос пыльцы. В связи с этим водные растения интенсивно размножаются вегетативным путем. Большинство плавающих на поверхности и полуженных растений выносят цветоносные стебли в воздушную среду и размножаются половым путем. Пыльца, а также образующиеся плоды и семена распространяются поверхностными течениями. Это явление носит название гидрохории. К гидрохорным относятся не только водные, но и многие прибрежные растения. Их плоды имеют высокую плавучесть, длительное время находятся в воде и не теряют при этом всхожесть. Например, водой переносятся семена стрелолиста, сусака, частухи, плоды многих осок, заключенные в своеобразные мешочки с воздухом.