по сезонам года. Существенную роль в жизни водных организмов играет соленость воды. Разные водоемы имеют определенный химический состав. Наибольшее значение имеют карбонаты, сульфаты, хлориды. Количество растворенных солей в 1 л воды в пресных водах не превышает 0,5 г, в океанах и морях оно достигает 35 г. Одним из важнейших газов, содержащихся в воде, является кислород. Основной источник кислорода – фотосинтетическая деятельность зеленых растений, он также поступает из атмосферы. Различные животные проявляют неодинаковую потребность в кислороде. Например, форель очень чувствительна к его дефициту, а плотва и сазан неприхотливы в этом отношении. Углекислый газ, содержащийся

вводе, обеспечивает фотосинтез водных растений, а также принимает участие в формировании скелетных образований животных. Содержание углекислого газа в воде в 700 раз больше, чем в атмосфере. Большое значение в жизни водных организмов имеет концентрация водородных ионов (рН). Пресноводные бассейны с рН = 3,7–4,7 считаются кислыми, 6,95–7,30 – нейтральными, с рН больше 7,8 – щелочными. Концентрация водородных ионов играет важную роль

враспределении гидробионтов. Большинство пресноводных рыб выдерживают рН от 5 до 9. Если водородный показатель меньше 5, наблюдается массовая гибель рыб, а при величине выше 10 погибают многие рыбы и другие животные. Водная среда заселена многими видами растений и животных – от микроскопических организмов до самых крупных, представленных в современную эпоху.

Вводной среде обитает примерно 150 000 видов животных, или около 7 % общего их количества и 10 000 видов растений (8 %).

2.2 Вода как фактор среды обитания

Водная оболочка Земли называется гидросферой и включает океаны, моря, реки, озера, болота, ледники и т. д. Вода занимает преобладающую часть биосферы Земли (71 % земной поверхности). Средняя глубина – 3554 м, вес 0,022 % веса планеты, площадь: океаны – 1350 млн км2, пресные воды – 35 млн км2.

Абиотические факторы водной среды – это физические и хи-

мические свойства воды как среды обитания живых организмов.

20

Физические свойства:

Плотность как экологический фактор определяет условия передвижения организмов, причем некоторые из них (головоногие моллюски, ракообразные и т.д.), обитающие на больших глубинах, могут переносить давление до 400–500 атмосфер. Плотность воды также обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм (планктон).

Температура – изменение t° в зависимости от глубины и колебания (суточные и сезонные).

Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше, что связано с высокой теплоемкостью воды. Например, колебания t° верхних слоев океана –10–15 °С, более глубокие слой 3–4 °С.

Световой режим играет важную роль в распределении водных организмов. Водоросли в океане обитают в освещаемой зоне, чаще всего на глубине до 40 м, если прозрачность воды велика, то и до 200 м. У Багамских островов обнаружены водоросли на глубине 265 м, а туда доходит всего 5·10–6 солнечной радиации.

Сглубиной меняется и окраска животных. Наиболее ярко

иразнообразно окрашены обитатели мелководной части океана. В глубоководной зоне распространена красная окраска, здесь она воспринимается как черный цвет, что позволяет животным скрываться от врагов. В наиболее глубоководных районах Мирового океана в качестве источника света организмы используют свет, испускаемый живыми существами (биолюминесценция).

Подвижность – постоянное перемещение водных масс в пространстве.

Прозрачность зависит от содержания взвешенных частиц. Самое чистое – море Уэддела в Антарктиде, видимость 80 м (прозрачность дистиллированной воды).

Химические свойства:

Соленость воды – содержание растворенных сульфатов, хлоридов, карбонатов. В океане 35 г/л солей. Черное море – 19 г/л.

Пресноводные виды не могут обитать в морях, а морские – в реках. Однако такие рыбы, как лосось, сельдь, всю жизнь проводят в море, а для нереста поднимаются в реки.

Количество растворенного О и СО. О – для дыхания. Кислая, нейтральная, щелочная среда.

21

Все обитатели приспособились к определенным кислотно-ще- лочным условиям. Их изменение в результате загрязнения может привести к гибели организмов.

Важным лимитирующим абиотическим фактором внешней среды является влажность, так как без воды не может существовать ни один организм. Вода является в первую очередь универсальным растворителем, а все обменные процессы в клетках протекают в растворах; вода непосредственно участвует в биохимических реакциях. Ее содержание в клетках достигает 70–90 %.

Источником воды для растений и животных служат атмосферныеосадки,водоемы,подземныеводы,росаитуман.Влажностьвоздуха определяется содержанием в нем водяного пара. Наибольшая влажность отмечается на побережьях морей и океанов (до 100 %), а наименьшая – в пустынях (2–4 %).

Недостаток влаги служит ограничивающим фактором, определяющим границы жизни и ее зональное распределение. При недостатке воды у животных и растений вырабатываются приспособления для ее добывания и сохранения. Растения засушливых мест обычно имеют глубокие корни (у верблюжьей колючки до 16 м длиной) и мелкие листья, покрытые толстой кутикулой, содержащие относительно мало устьиц (иногда они видоизменены в колючки). У полупустынных растений (кактусы, молочаи) имеются сочные мясистые стебли с сильно развитой водозапасающей тканью. Одним из приспособлений для снижения потерь воды является листопад.

У животных также выработался ряд приспособлений к недостатку влаги. Мелкие животные (грызуны, пресмыкающиеся, членистоногие) довольствуются водой, поступающей вместе с пищей. Резервуаром воды для ряда животных засушливых районов служат отложения жира (горб у верблюда, курдюк у овец, жировое тело у насекомых), при окислении которого образуется необходимое количество воды. Ряд животных пустынных районов обладают способностью к длительному быстрому бегу (антилопы, куланы, сайгаки), позволяющему им совершать дальние миграции на водопой. Некоторые виды (преимущественно грызуны) перешли к ночному образу жизни, тем самым избегая перегрева и большого испарения воды.

Вода необходима всем почвенным организмам, она поглощается корнями растений и принимает участие в процессах разрушения материнскойпороды,подстилаютейпочву.Благодаряводепроисходитми-

22

грация и дифференциация химических элементов в почве. Более правильно жидкую часть почвы рассматривать как почвенный раствор.

Общее количество воды, которое может быть удержано почвой, складывается из гравитационной, физически связанной, капиллярной, химически связанной и парообразной воды.

Гравитационная вода может свободно просачиваться вниз через почву, достигая уровня грунтовых вод, что ведет к вымыванию различных питательных веществ.

Физически связанная (гигроскопическая) вода адсорбируется на частицах почвы в виде тонкой, прочно связанной пленки. Ее количество зависит от содержания твердых частиц. В глинистых почвах такойводызначительнобольше(около15 %весапочвы),чемвпесчаных (около 0,5 %). Гигроскопическая вода наименее доступна растениям.

Капиллярная вода удерживается вокруг почвенных частиц за счет сил поверхностного натяжения. При наличии узких пор или канальцев капиллярная вода может подниматься от уровня грунтовых вод вверх, играя центральную роль в регулярном снабжении растений влагой. Глины удерживают больше капиллярной воды, чем пески.

Химически связанная вода и парообразная практически недоступны корневой системе растений.

Содержание воздуха в почве. Поры почвы, не занятые водой, заполняет почвенный воздух. Насыщенность воздухом (аэрация) играет важную роль в почвенных процессах. С увеличением размера частиц грунта объем пор возрастает.

По сравнению с составом атмосферного воздуха из-за дыхания организмов с глубиной уменьшается содержание кислорода (до 10 %) и увеличивается концентрация диоксида углерода (достигая 19 %). В течение года и суток состав почвенного воздуха сильно меняется. Тем не менее почвенный воздух постоянно обновляется и пополняется за счет атмосферного.

Вода – универсальный растворитель, и от ее качества и состава зависит и качество живого индивидуума. По статистике ВОЗ (Всемирной организации здравоохранения), 500 млн чел. на планете страдает болезнями, вызванными недоброкачественной питьевой водой или ее острым недостатком.

Ток жидкости в организме человека осуществляет кровеносная система, лимфатическая система, а также ее сосудистое русло. Заболевания возникают из-за замедления тока жидкости во внесосудистом

23