Gyvenimo aplinkos samprata. Vandens aplinka

Pagrindiniai vandens aplinkos veiksniai ir jų įtaka organizmams

1. Bendrosios vandens aplinkos charakteristikos

Hidrosfera, kaip gyvybės vandens aplinka, užima apie 71% ploto ir 1/800 Žemės rutulio tūrio. Pagrindinis vandens kiekis, daugiau nei 94%, yra sutelktas jūrose ir vandenynuose. Upių ir ežerų gėluosiuose vandenyse vandens kiekis neviršija 0,016 % viso gėlo vandens tūrio. Šie santykiai yra pastovūs, nors gamtoje vandens ciklas tęsiasi be perstojo (1 pav.).

1 pav. Vandens ciklas gamtoje

prisitaikantis prie vandens aplinkos organizmas

Vandenyne su jį sudarančiomis jūromis pirmiausia išskiriami du ekologiniai regionai: vandens storymė – pelagialinė ir dugnas – bentalis. Priklausomai nuo gylio, bentalis skirstomas į sublitoralinę zoną – sklandaus žemėjimo iki 200 m gylio plotą, batialinę – stataus šlaito sritį ir bedugnę – vandenyno dugną. kurių vidutinis gylis 3-6 km. Gilesni bentaliniai regionai, atitinkantys vandenyno dugno įdubas (6-10 km), vadinami itin bedugnėmis. Pakrantės pakraštys, užliejamas potvynių metu, vadinamas pajūriu. Virš potvynio lygio esanti pakrantės dalis, sudrėkinta banglenčių purslų, vadinama superlitorale (2 pav.).

Atviri vandenynų vandenys taip pat skirstomi į vertikalias zonas, atitinkančias bentalines zonas: epipeligialinę, batipeliginę, abysopegialinę.

Vandens aplinkoje gyvena apie 150 000 gyvūnų rūšių arba apie 7% viso jų skaičiaus ir 10 000 augalų rūšių (8%).

Kaip minėta anksčiau, upių, ežerų ir pelkių dalis yra nereikšminga, palyginti su jūromis ir vandenynais. Tačiau jie sukuria gėlo vandens tiekimą, reikalingą augalams, gyvūnams ir žmonėms.

Būdingas vandens aplinkos bruožas yra jos paslankumas, ypač srauniuose, srauniuose upeliuose ir upėse. Jūrose ir vandenynuose stebimi atoslūgiai ir atoslūgiai, galingos srovės ir audros. Ežere vanduo juda veikiamas temperatūros ir vėjo.

Vanduo daugeliu atžvilgių yra visiškai unikali terpė.Vandens molekulė, kurią sudaro du vandenilio atomai ir vienas deguonies atomas, yra nepaprastai stabili. Vanduo yra vienintelis tokio tipo junginys, kuris vienu metu egzistuoja dujinėje, skystoje ir kietoje būsenoje.

Vanduo yra ne tik gyvybės šaltinis visiems Žemės gyvūnams ir augalams, bet ir daugelio jų buveinė. Pavyzdžiui, tarp jų yra daugybė žuvų rūšių, įskaitant karosus, gyvenančius regiono upėse ir ežeruose, taip pat mūsų namuose esančias akvariumo žuvis. Kaip matote, jie puikiai jaučiasi tarp vandens augalų. Žuvys kvėpuoja žiaunomis, išgaudamos deguonį iš vandens. Kai kurios žuvų rūšys, pavyzdžiui, makropodai, kvėpuoja atmosferos oru, todėl periodiškai iškyla į paviršių.

Vanduo yra daugelio vandens augalų ir gyvūnų buveinė. Kai kurie iš jų visą gyvenimą praleidžia vandenyje, o kiti vandens aplinkoje būna tik savo gyvenimo pradžioje. Tai galima pamatyti aplankius nedidelį tvenkinį ar pelkę. Vandens stichijoje galite rasti mažiausius atstovus - vienaląsčius organizmus, į kuriuos reikia atsižvelgti į mikroskopą. Tai apima daugybę dumblių ir bakterijų. Jų skaičius matuojamas milijonais kubiniame milimetre vandens.

1 pav. Vertikalus jūros zoniškumas (pagal A.S. Konstantinovą, 1967 m.)

Visiškai išvalytas vanduo egzistuoja tik laboratorinėmis sąlygomis. Bet kuriame natūraliame vandenyje yra daug įvairių medžiagų. „Žaliame vandenyje“ tai daugiausia vadinamoji apsauginė sistema arba anglies rūgšties kompleksas, susidedantis iš anglies rūgšties druskos, karbonato ir bikarbonato. Šis faktorius leidžia nustatyti vandens tipą rūgštus, neutralus ar bazinis – pagal jo pH vertę, kuri cheminiu požiūriu reiškia vandenilio jonų proporciją vandenyje. Neutralaus vandens pH yra 7, mažesnės reikšmės rodo, kad vanduo yra rūgštus, o didesnės – šarminį. Klintinėse vietovėse ežerų ir upių vandens pH paprastai yra aukštesnis, palyginti su vandens telkiniais tose vietose, kur kalkakmenio kiekis dirvožemyje yra nereikšmingas.

Jei ežerų ir upių vanduo laikomas gėlu, tai jūros vanduo vadinamas sūrus arba sūrus. Yra daug tarpinių tipų tarp gėlo ir sūraus vandens.

Lelijinių šeimos anatominės ir morfologinės savybės

Lelijos yra daugiamečiai žoliniai svogūniniai arba šakniastiebiai augalai, retai – vijokliai ir medžiai. Visi šios šeimos atstovai yra geofitai, taip pat iš dalies efemeroidai. Lemputės konstrukcija...

Svogūnų šeimos anatominės ir morfologinės savybės

Svogūnai – daugiametės žolelės su svogūnėliais, gumbasvogūniais ar kartais šakniastiebiais (agapanthaceae gentis – Agapantheae). Šaknys dažniausiai plonos, siūliškos, bet kartais sustorėjusios...

Hidrosferos biogeocenologija

Organizmai negali egzistuoti be aplinkos, o pastarieji gali lengvai išsiversti be gyvų kūnų. Aplinka – išorinio pasaulio elementų visuma, su kuria organizmą sieja prisitaikantys ryšiai. Aplinkos elementai...

Vitaminai (iš lot. YITA - gyvybė) - įvairios cheminės prigimties organinių junginių grupė ...

Biologiškai aktyvios medžiagos

fermentas vitaminas hormonas Hormonai yra specifinės medžiagos, kurios gaminamos organizme ir reguliuoja jo vystymąsi bei funkcionavimą. Išvertus iš graikų kalbos – hormonai – reiškia judėti, sujaudinti...

Biologinės Sibiro seliavos savybės, susijusios su jos dirbtiniu veisimu

Vandens temperatūra yra vienas iš svarbiausių veiksnių, turinčių įtakos žuvų gyvenimo funkcijoms, lemiančių jų augimą ir vystymąsi ...

Bendra informacija Vanduo yra neįprasta aplinka žmonėms, kurių kūnas prisitaikęs gyventi ore. Tuo pat metu vanduo Žemės istorijoje suvaidino ir vaidina nepaprastai svarbų vaidmenį...

Vandens aplinkos savybių įtaka žmogaus organizmui

Pagal Archimedo dėsnį, į skystį panardintas kūnas praranda tiek savo svorio, kiek sveria jo išstumto skysčio tūris. Pavyzdžiui, jei žmogus, sveriantis 80 kg, panardintas išstumia 79 dm3 vandens ...

Vandens aplinkos savybių įtaka žmogaus organizmui

Vandens aplinkoje dėl ypatingų fizinių savybių vizualinio analizatoriaus aktyvumas keičiasi ...

Vandens aplinkos savybių įtaka žmogaus organizmui

Klausos analizatoriaus funkcija narui būnant po vandeniu pasikeičia dėl oro ir kaulų garso bangų laidumo į vidinę ausį santykio...

Vandens aplinkos savybių įtaka žmogaus organizmui

Narų proprioceptinių ir odos analizatorių funkcijų pokyčiai yra susiję su kūno svorio sumažėjimu vandens aplinkoje (hipogravitacija), tankios terpės atsparumo padidėjimu judesių metu ...

Kačių šeimos mėsėdžių būrio gyvūnų odos

Felidae šeima (Felidae) Katinai yra labiausiai specializuoti iš visų mėsėdžių, visiškai prisitaikę gauti gyvulinį maistą daugiausia vogdami, persekiodami, rečiau - persekiodami ir šerdami savo aukų mėsą ...

Vandens tankis yra veiksnys, lemiantis vandens organizmų judėjimo sąlygas ir slėgį skirtinguose gyliuose. Distiliuoto vandens tankis yra 1 g/cm3 4°C temperatūroje. Natūralių vandenų, kuriuose yra ištirpusių druskų, tankis gali būti didesnis – iki 1,35 g/cm 3 . Slėgis didėja didėjant gyliui vidutiniškai 1 10 5 Pa (1 atm) kas 10 m.

Dėl staigaus slėgio gradiento vandens telkiniuose hidrobiontai paprastai yra daug labiau euribatiški nei sausumos organizmai. Kai kurios rūšys, paplitusios skirtinguose gyliuose, ištveria slėgį nuo kelių iki šimtų atmosferų. Pavyzdžiui, Elpidia genties holoturijos ir kirmėlės Priapulus caudatus gyvena nuo pakrantės zonos iki ultraabisalio. Netgi gėlo vandens gyventojai, tokie kaip blakstienėlės-batai, suvojos, plaukiojantys vabalai ir kt., eksperimente atlaiko iki 6 10 7 Pa (600 atm).

Tačiau daugelis jūrų ir vandenynų gyventojų yra palyginti nuo sienos iki sienos ir apriboti tam tikru gyliu. Stenobatnost dažniausiai būdinga seklioms ir giliavandenėms rūšims. Tik pakrantėje gyvena anelinis kirmėlė Arenicola, moliuskų moliuskai (Patella). Daugelis žuvų, pavyzdžiui, iš meškeriotojų grupės, galvakojų, vėžiagyvių, pogonoforų, jūrų žvaigždžių ir kt., aptinkamos tik dideliame gylyje, esant ne mažesniam kaip 4 10 7 - 5 10 7 Pa (400-500 atm) slėgiui.

Vandens tankis leidžia į jį atsiremti, o tai ypač svarbu ne skeleto formoms. Terpės tankis yra sąlyga sklandyti vandenyje, o daugelis hidrobiontų yra pritaikyti būtent tokiam gyvenimo būdui. Vandenyje plūduriuojantys pakibę organizmai sujungiami į specialią ekologinę hidrobiontų grupę – planktonas („planktos“ – sklandantis).

Ryžiai. 39. Planktoninių organizmų santykinio kūno paviršiaus padidėjimas (pagal S. A. Zernovą, 1949):

A - strypo formos:

1 - diatomė Synedra;

2 - cianobakterija Aphanizomenon;

3 - peridinės dumbliai Amphisolenia;

4 - Euglena acus;

5 - galvakojis Doratopsis vermicularis;

6 - Setella pelkė;

7 - porcelanos (Decapoda) lerva

B – išpjaustytos formos:

1 - moliuskas Glaucus atlanticus;

2 - Tomopetris euchaeta kirminas;

3 - vėžio lerva Palinurus;

4 - velnio Lophius žuvų lerva;

5 – copepod Calocalanus pavo

Planktonui priklauso vienaląsčiai ir kolonijiniai dumbliai, pirmuonys, medūzos, sifonoforai, ctenoforai, sparnuoti ir kiaurai moliuskai, įvairūs smulkūs vėžiagyviai, dugninių gyvūnų lervos, žuvų ikrai ir mailius bei daugelis kitų (39 pav.). Planktoniniai organizmai turi daug panašių prisitaikymų, kurie padidina jų plūdrumą ir neleidžia jiems nuskęsti į dugną. Šios adaptacijos apima: 1) bendrą kūno santykinio paviršiaus padidėjimą dėl dydžio sumažėjimo, suplokštėjimo, pailgėjimo, daugybės ataugų ar šerių išsivystymo, o tai padidina trintį su vandeniu; 2) tankio sumažėjimas dėl skeleto sumažėjimo, riebalų kaupimosi kūne, dujų burbuliukų ir kt. Diatomuose atsarginės medžiagos nusėda ne sunkaus krakmolo, o riebalų lašų pavidalu. Naktinė šviesa Noctiluca išsiskiria tokia dujų vakuolių ir riebalų lašelių gausa ląstelėje, kad joje esanti citoplazma atrodo kaip sruogos, susiliejančios tik aplink branduolį. Sifonoforai, daugybė medūzų, planktoniniai pilvakojai ir kiti taip pat turi oro kameras.

Jūros dumbliai (fitoplanktonas) pasyviai sklando vandenyje, o dauguma planktono gyvūnų gali aktyviai plaukti, tačiau ribotai. Planktoniniai organizmai negali įveikti srovių ir yra jomis pernešami dideliais atstumais. daug rūšių zooplanktonas tačiau jie geba vertikaliai migruoti vandens storymėje dešimtis ir šimtus metrų – tiek dėl aktyvaus judėjimo, tiek reguliuodami savo kūno plūdrumą. Ypatinga planktono rūšis yra ekologinė grupė Neustonas („nein“ – plaukti) – vandens paviršinės plėvelės, esančios pasienyje su oru, gyventojai.

Vandens tankis ir klampumas labai veikia aktyvaus plaukimo galimybę. Greitai plaukti ir srovių jėgą įveikti galintys gyvūnai sujungiami į ekologinę grupę. nekton („nektos“ – plaukiojantis). Nektono atstovai yra žuvys, kalmarai, delfinai. Greitas judėjimas vandens stulpelyje įmanomas tik esant supaprastintoms kūno formoms ir labai išsivysčiusiems raumenims. Torpedos formos formą lavina visi geri plaukikai, nepaisant sistemingos priklausomybės ir judėjimo vandenyje būdo: reaktyvus, lenkiant kūną, galūnių pagalba.

Deguonies režimas. Deguonies prisotintame vandenyje jo kiekis neviršija 10 ml 1 litre, tai yra 21 kartą mažiau nei atmosferoje. Todėl hidrobiontų kvėpavimo sąlygos yra daug sudėtingesnės. Deguonis į vandenį patenka daugiausia dėl dumblių fotosintezės aktyvumo ir difuzijos iš oro. Todėl viršutiniai vandens stulpelio sluoksniai, kaip taisyklė, yra turtingesni šių dujų nei apatiniai. Didėjant vandens temperatūrai ir druskingumui, deguonies koncentracija jame mažėja. Sluoksniuose, kuriuose gausu gyvūnų ir bakterijų, dėl padidėjusio jo suvartojimo gali atsirasti didelis O 2 trūkumas. Pavyzdžiui, Pasaulio vandenyne gelmėse, kuriose gausu gyvybės nuo 50 iki 1000 m, būdingas staigus aeracijos pablogėjimas – ji yra 7–10 kartų mažesnė nei paviršiniuose vandenyse, kuriuose gyvena fitoplanktonas. Netoli vandens telkinių dugno sąlygos gali būti artimos anaerobinėms.

Tarp vandens gyventojų yra daug rūšių, kurios gali toleruoti didelius deguonies kiekio vandenyje svyravimus iki beveik visiško jo nebuvimo. ( eurioksibiontai – „oksi“ – deguonis, „biontas“ – gyventojas). Tai, pavyzdžiui, gėlavandenės oligochaetės Tubifex tubifex, pilvakojai Viviparus viviparus. Iš žuvų karpiai, lynai, karosai gali atlaikyti labai mažą vandens prisotinimą deguonimi. Tačiau nemažai rūšių stenoksibiontas - jie gali egzistuoti tik esant pakankamai dideliam vandens prisotinimui deguonimi (vaivorykštiniai upėtakiai, margieji upėtakiai, mažyčiai, ciliariniai kirminai Planaria alpina, gegužinių lervos, akmenukai ir kt.). Daugelis rūšių gali patekti į neaktyvią būseną, kai trūksta deguonies - anoksibiozė - ir taip patirti nepalankų laikotarpį.

Hidrobiontų kvėpavimas atliekamas arba per kūno paviršių, arba per specializuotus organus – žiaunas, plaučius, trachėją. Šiuo atveju dangteliai gali tarnauti kaip papildomas kvėpavimo organas. Pavyzdžiui, žuvis per odą sunaudoja vidutiniškai iki 63% deguonies. Jei dujų mainai vyksta per kūno odą, jos yra labai plonos. Kvėpavimas taip pat palengvinamas padidinus paviršių. Tai pasiekiama rūšių evoliucijos eigoje formuojantis įvairioms ataugoms, suplokštėjant, pailgėjant, bendrai mažėjant kūno dydžiui. Kai kurios rūšys, kurioms trūksta deguonies, aktyviai keičia kvėpavimo paviršiaus dydį. Tubifex tubifex kirminai stipriai pailgina kūną; hidras ir jūros anemonai – čiuptuvai; dygiaodžiai – ambulakralinės kojos. Daugelis sėslių ir neaktyvių gyvūnų atnaujina aplink esantį vandenį, sukurdami nukreiptą srovę arba svyruojančius judesius, prisidedančius prie vandens maišymosi. Šiuo tikslu dvigeldžiai moliuskai naudoja mantijos ertmės sienas išklojančias blakstienas; vėžiagyviai - pilvo arba krūtinės ląstos kojų darbas. Dėlės, žieduojančių uodų (kraujo kirmėlių) lervos, daugybė oligochetų siūbuoja kūną, pasilenkę iš žemės.

Kai kurios rūšys turi vandens ir oro kvėpavimo derinį. Tokios yra plautinės žuvys, disofantiniai sifonoforai, daugelis plaučių moliuskų, vėžiagyviai Gammarus lacustris ir kt.. Antriniai vandens gyvūnai dažniausiai išlaiko atmosferinį kvėpavimą kaip energetiškai palankesnį, todėl jiems reikia kontakto su oru, pvz., irklakojai, banginių šeimos gyvūnai, vandens vabalai. uodų lervos ir kt.

Deguonies trūkumas vandenyje kartais sukelia katastrofiškus reiškinius - zamoram, lydimas daugelio hidrobiontų mirties. žiema užšąla dažnai sukeliamas ledo susidarymas vandens telkinių paviršiuje ir kontakto su oru nutraukimas; vasara- dėl to pakyla vandens temperatūra ir sumažėja deguonies tirpumas.

Dažna žuvų ir daugelio bestuburių žūtis žiemą būdinga, pavyzdžiui, Ob upės baseino žemutinei daliai, kurios vandenyse, ištekančiame iš pelkėtų Vakarų Sibiro žemumos vietovių, labai trūksta ištirpusio deguonies. Kartais zamora atsiranda jūrose.

Be deguonies trūkumo, mirtis gali lemti padidėjusi vandenyje esančių toksinių dujų – metano, sieros vandenilio, CO 2 ir kt., susidarančių dėl organinių medžiagų irimo rezervuarų dugne, koncentracija. .

Druskos režimas. Hidrobiontų vandens balanso palaikymas turi savo specifiką. Jei sausumos gyvūnams ir augalams svarbiausia aprūpinti organizmą vandeniu jo trūkumo sąlygomis, tai hidrobiontams ne mažiau svarbu palaikyti tam tikrą vandens kiekį organizme, kai jo aplinkoje yra perteklius. Dėl per didelio vandens kiekio ląstelėse pasikeičia jų osmosinis slėgis ir pažeidžiamos svarbiausios gyvybinės funkcijos.

Dauguma vandens gyvūnų poikilosmosinis: osmosinis slėgis jų kūne priklauso nuo aplinkinio vandens druskingumo. Todėl vandens organizmams pagrindinis būdas išlaikyti druskų balansą – vengti netinkamo druskingumo buveinių. Gėlavandenės formos negali egzistuoti jūrose, jūrinės formos negali toleruoti gėlinimo. Jei vandens druskingumas keičiasi, gyvūnai juda ieškodami palankios aplinkos. Pavyzdžiui, gėlinant paviršinius jūros sluoksnius po smarkių liūčių į 100 m gylį nusileidžia radiolariai, jūriniai vėžiagyviai Calanus ir kt.. Priklauso vandenyje gyvenantys stuburiniai, aukštesni vėžiai, vabzdžiai ir jų lervos. homoiosmotinis rūšių, palaikant pastovų osmosinį slėgį organizme, nepriklausomai nuo druskų koncentracijos vandenyje.

Gėlavandenių rūšių kūno sultys yra hipertoninės, palyginti su aplinkiniu vandeniu. Jiems gresia perlaistymas, nebent bus užkirstas kelias jų gerti arba vandens perteklius bus pašalintas iš organizmo. Pirmuoniuose tai pasiekiama išskyrimo vakuolių darbu, daugialąsčiuose organizmuose – šalinant vandenį per šalinimo sistemą. Kai kurios blakstienėlės kas 2-2,5 minutės išskiria vandens kiekį, lygų kūno tūriui. Ląstelė išeikvoja daug energijos „išsiurbdama“ vandens perteklių. Didėjant druskingumui, vakuolių darbas sulėtėja. Taigi, Paramecium batuose, kai vandens druskingumas yra 2,5% o, vakuolė pulsuoja 9 s intervalu, 5% o - 18 s, 7,5% o - 25 s. Kai druskos koncentracija yra 17,5% o, vakuolė nustoja veikti, nes išnyksta osmosinio slėgio skirtumas tarp ląstelės ir išorinės aplinkos.

Jei vanduo yra hipertoninis hidrobiontų kūno skysčių atžvilgiu, jiems gresia dehidratacija dėl osmosinių nuostolių. Apsauga nuo dehidratacijos pasiekiama didinant druskų koncentraciją ir hidrobiontų organizme. Išsausėti neleidžia vandeniui nepralaidūs homoiosmosinių organizmų dangalai – žinduoliai, žuvys, aukštieji vėžiai, vandens vabzdžiai ir jų lervos.

Daugelis poikilosmosinių rūšių pereina į neaktyvią būseną - anabiozę dėl vandens trūkumo organizme, didėjant druskingumui. Tai būdinga rūšims, gyvenančioms jūros vandens telkiniuose ir pajūrio zonoje: sraigtams, žiogeliams, blakstienoms, kai kuriems vėžiagyviams, Juodosios jūros daugiašepečiams Nereis divesicolor ir kt. Druskos žiemos miegas- priemonė išgyventi nepalankius periodus kintamo vandens druskingumo sąlygomis.

Nuoširdžiai eurihalinas Tarp vandens gyventojų nėra tiek daug rūšių, kurios gali gyventi aktyviai tiek gėlame, tiek sūriame vandenyje. Tai daugiausia upių žiotyse, estuarijose ir kituose sūrokuose vandens telkiniuose gyvenančios rūšys.

Temperatūros režimas vandens telkiniai yra stabilesni nei sausumoje. Taip yra dėl fizinių vandens savybių, pirmiausia dėl didelės savitosios šiluminės talpos, dėl kurios gaunamas ar išleidžiamas didelis šilumos kiekis nesukelia per staigių temperatūros pokyčių. Vandens išgaravimas nuo vandens telkinių paviršiaus, kuris sunaudoja apie 2263,8 J/g, neleidžia perkaisti apatiniams sluoksniams, o susidarius ledui, išskiriančiam lydymosi šilumą (333,48 J/g), lėtėja jų aušinimas.

Kasmetinių temperatūros svyravimų amplitudė viršutiniuose vandenyno sluoksniuose yra ne didesnė kaip 10-15 °C, žemyniniuose vandenyse - 30-35 °C. Giliems vandens sluoksniams būdinga pastovi temperatūra. Pusiaujo vandenyse vidutinė metinė paviršinių sluoksnių temperatūra yra + (26-27) ° С, poliariniuose vandenyse - apie 0 ° C ir žemesnė. Karštuosiuose gruntiniuose šaltiniuose vandens temperatūra gali priartėti prie +100 °C, o povandeniniuose geizeriuose esant dideliam slėgiui vandenyno dugne užfiksuota +380 °C temperatūra.

Taigi rezervuaruose yra gana didelė temperatūros sąlygų įvairovė. Tarp viršutinių vandens sluoksnių su juose išreikštais sezoniniais temperatūros svyravimais ir apatinių, kur šiluminis režimas pastovus, yra temperatūros šuolio, arba termoklino, zona. Termoklinas ryškesnis šiltose jūrose, kur temperatūros skirtumas tarp išorinio ir giluminio vandens yra didesnis.

Dėl stabilesnio vandens temperatūros režimo tarp hidrobiontų, daug daugiau nei tarp sausumos gyventojų, stenotermija yra paplitusi. Euriterminės rūšys daugiausia aptinkamos sekliuose žemyniniuose vandens telkiniuose ir aukštų bei vidutinių platumų jūrų pakrantėse, kur dienos ir sezoniniai temperatūros svyravimai yra dideli.

Šviesos režimas. Vandenyje yra daug mažiau šviesos nei ore. Dalis spindulių, patenkančių į rezervuaro paviršių, atsispindi ore. Atspindėjimas stipresnis kuo žemesnė Saulės padėtis, todėl diena po vandeniu trumpesnė nei sausumoje. Pavyzdžiui, vasaros diena prie Madeiros salos 30 m gylyje – 5 valandos, o 40 m gylyje – tik 15 minučių. Spartus šviesos kiekio mažėjimas gyliui atsiranda dėl to, kad ją sugeria vanduo. Skirtingo bangos ilgio spinduliai sugeriami skirtingai: raudoni išnyksta arti paviršiaus, o melsvai žalsvi prasiskverbia daug giliau. Gilėjanti prieblanda vandenyne pirmiausia žalia, vėliau mėlyna, mėlyna ir mėlynai violetinė, galiausiai užleidžianti vietą nuolatinei tamsai. Atitinkamai, žalieji, rudieji ir raudonieji dumbliai pakeičia vienas kitą gyliu, specializuojasi fiksuojant skirtingų bangos ilgių šviesą.

Gyvūnų spalva taip pat keičiasi atsižvelgiant į gylį. Ryškiausiai ir įvairiaspalviai spalvoti pamario ir sublitoralinės zonos gyventojai. Daugelis giliai įsišaknijusių organizmų, kaip ir urviniai, neturi pigmentų. Prieblandos zonoje plačiai paplitusi raudona spalva, kuri papildo mėlynai violetinę šviesą šiuose gyliuose. Papildomus spalvinius spindulius organizmas pilnai sugeria. Tai leidžia gyvūnams pasislėpti nuo priešų, nes jų raudona spalva mėlynai violetiniuose spinduliuose vizualiai suvokiama kaip juoda. Raudona spalva būdinga tokiems prieblandos zonos gyvūnams kaip ešeriai, raudonieji koralai, įvairūs vėžiagyviai ir kt.

Kai kurių rūšių, gyvenančių netoli vandens telkinių paviršiaus, akys yra padalintos į dvi dalis, turinčias skirtingą gebėjimą laužyti spindulius. Viena akies pusė mato ore, kita – vandenyje. Šis „keturakis“ būdingas besisukiojantiems vabalams – amerikietiškajai žuviai Anableps tetraphthalmus, vienai iš tropinių blenijų Dialommus fuscus rūšių. Ši žuvis atoslūgių metu sėdi įdubose, atidengdama dalį galvos nuo vandens (žr. 26 pav.).

Šviesos sugertis yra stipresnis, tuo mažesnis vandens skaidrumas, kuris priklauso nuo jame pakibusių dalelių skaičiaus.

Skaidrumui būdingas maksimalus gylis, kuriame dar matomas specialiai nuleistas baltas, apie 20 cm skersmens diskas (Secchi diskas). Skaidriausi vandenys yra Sargaso jūroje: diskas matomas iki 66,5 m gylio Ramiajame vandenyne Secchi diskas matomas iki 59 m, Indijos vandenyne - iki 50, sekliose jūrose - aukštyn. iki 5-15 m.. Upių skaidrumas vidutiniškai siekia 1-1,5 m, o purviniausiose upėse, pavyzdžiui, Vidurinės Azijos Amudarja ir Syr Darja – vos keli centimetrai. Todėl fotosintezės zonos riba skirtinguose vandens telkiniuose labai skiriasi. Skaidriausiuose vandenyse eufotiškas zona arba fotosintezės zona tęsiasi iki ne didesnio kaip 200 m gylio, prieblandoje arba disfozinis, zona užima iki 1000-1500 m gylį, o giliau, afotinis zoną, saulės šviesa visiškai neprasiskverbia.

Šviesos kiekis viršutiniuose vandens telkinių sluoksniuose labai skiriasi priklausomai nuo vietovės platumos ir metų laiko. Ilgos poliarinės naktys labai apriboja fotosintezei skirtą laiką Arkties ir Antarkties baseinuose, o dėl ledo dangos žiemą šviesa sunkiai pasiekia visus užšąlančius vandens telkinius.

Tamsiose vandenyno gelmėse organizmai gyvų būtybių skleidžiamą šviesą naudoja kaip vaizdinės informacijos šaltinį. Gyvo organizmo švytėjimas vadinamas bioliuminescencija.Šviečiančios rūšys aptinkamos beveik visose vandens gyvūnų klasėse nuo pirmuonių iki žuvų, taip pat tarp bakterijų, žemesniųjų augalų ir grybų. Atrodo, kad bioliuminescencija vėl pasirodė skirtingose ​​grupėse skirtinguose evoliucijos etapuose.

Bioliuminescencijos chemija dabar gana gerai suprantama. Šviesai generuoti naudojamos reakcijos yra įvairios. Bet visais atvejais tai yra sudėtingų organinių junginių oksidacija (liuciferinai) naudojant baltymų katalizatorius (liuciferazė). Liuciferinai ir luciferazės turi skirtingą struktūrą skirtinguose organizmuose. Reakcijos metu sužadintos liuciferino molekulės energijos perteklius išsiskiria šviesos kvantų pavidalu. Gyvi organizmai skleidžia šviesą impulsais, dažniausiai reaguodami į dirgiklius, kylančius iš išorinės aplinkos.

Švytėjimas gali nevaidinti ypatingo ekologinio vaidmens rūšies gyvenime, bet gali būti šalutinis ląstelių gyvybinės veiklos produktas, kaip, pavyzdžiui, bakterijose ar žemesniuose augaluose. Ekologinę reikšmę jis turi tik gyvūnams, kurių nervų sistema ir regos organai yra pakankamai išvystyti. Daugelio rūšių šviečiantys organai įgyja labai sudėtingą struktūrą su atšvaitų ir lęšių sistema, stiprinančia spinduliuotę (40 pav.). Nemažai žuvų ir galvakojų, negalinčių generuoti šviesos, naudoja simbiotines bakterijas, kurios dauginasi specialiuose šių gyvūnų organuose.

Ryžiai. 40. Šviečiantys vandens gyvūnų organai (pagal S. A. Zernovą, 1949):

1 - giliavandenis žvejys su žibintuvėliu virš dantytos burnos;

2 - šviečiančių organų pasiskirstymas šios šeimos žuvyse. Mystophidae;

3 - Argyropelecus affinis žuvies šviečiantis organas:

a - pigmentas, b - reflektorius, c - šviečiantis korpusas, d - lęšis

Bioliuminescencija daugiausia turi signalo reikšmę gyvūnų gyvenime. Šviesos signalai gali būti naudojami orientuojantis pulke, pritraukiant priešingos lyties asmenis, priviliojant aukas, maskuojant ar atitraukiant dėmesį. Šviesos blyksnis gali apsisaugoti nuo plėšrūno, jį apakinti ar dezorientuoti. Pavyzdžiui, giliavandenės sepijos, pabėgdamos nuo priešo, išskiria šviesaus sekreto debesį, o apšviestuose vandenyse gyvenančios rūšys tam naudoja tamsų skystį. Kai kurių dugninių kirmėlių - daugiašakių - šviečiantys organai išsivysto iki reprodukcinių produktų brendimo laikotarpio, o patelės švyti ryškiau, o akys geriau išsivysto patinams. Plėšrioms giliavandenėms jūrinių žuvų eilės žuvims pirmasis nugaros peleko spindulys perkeliamas į viršutinį žandikaulį ir paverčiamas lanksčia „meškere“, kurios gale neša į kirmėlę panašų „masalą“ – gleivių pripildytą liauką. su šviečiančiomis bakterijomis. Reguliuodama liaukos kraujotaką, taigi ir deguonies tiekimą bakterijai, žuvis gali savavališkai sukelti „masalo“ švytėjimą, imituodama kirmino judesius ir viliodama grobį.

Vandens aplinkos gyventojai gavo bendrą pavadinimą ekologijoje hidrobiontai. Jie gyvena vandenynuose, žemyniniuose vandenyse ir požeminiuose vandenyse. Bet kuriame rezervuare zonas galima išskirti pagal sąlygas.

Vandenyne ir jį sudarančiose jūrose pirmiausia išskiriamos dvi ekologinės zonos: vandens stulpelis - pelaginė ir apačioje bentalis. Bedugnės ir itin bedugnės gelmių gyventojai egzistuoja tamsoje, esant pastoviai temperatūrai ir didžiuliam slėgiui. Buvo pavadinta visa vandenyno dugno populiacija bentosas.

Pagrindinės vandens aplinkos savybės.

Vandens tankis yra veiksnys, lemiantis vandens organizmų judėjimo sąlygas ir slėgį skirtinguose gyliuose. Distiliuoto vandens tankis yra 1 g/cm3 4°C temperatūroje. Natūralių vandenų, kuriuose yra ištirpusių druskų, tankis gali būti didesnis – iki 1,35 g/cm 3 . Slėgis didėja su gyliu vidutiniškai 1 · 10 5 Pa (1 atm) kas 10 m. Vandens tankis leidžia į jį atsiremti, o tai ypač svarbu ne skeleto formoms. Terpės tankis yra sąlyga sklandyti vandenyje, o daugelis hidrobiontų yra pritaikyti būtent tokiam gyvenimo būdui. Vandenyje sklandantys kabantys organizmai sujungiami į specialią ekologinę hidrobiontų grupę - planktonas(„planktos“ – sklandantis). Planktone vyrauja vienaląsčiai ir kolonijiniai dumbliai, pirmuonys, medūzos, sifonoforai, ctenoforai, sparnuoti ir kiaurai moliuskai, įvairūs smulkūs vėžiagyviai, dugninių gyvūnų lervos, žuvų ikrai ir mailius bei daugelis kitų. Jūros dumbliai (fitoplanktonas) pasyviai sklando vandenyje, o dauguma planktono gyvūnų gali aktyviai plaukti, bet ribotai.. Ypatinga planktono rūšis yra ekologinė grupė Neustonas(„nein“ – plaukti) – vandens paviršinės plėvelės, esančios pasienyje su oru, gyventojai. Vandens tankis ir klampumas labai veikia aktyvaus plaukimo galimybę. Greitai plaukti ir srovių jėgą įveikti galintys gyvūnai sujungiami į ekologinę grupę. nekton(„nektos“ – plaukiojantis).

Deguonies režimas. Deguonies prisotintame vandenyje jo kiekis neviršija 10 ml 1 litre, tai yra 21 kartą mažiau nei atmosferoje. Todėl hidrobiontų kvėpavimo sąlygos yra daug sudėtingesnės. Deguonis į vandenį patenka daugiausia dėl dumblių fotosintezės aktyvumo ir difuzijos iš oro. Todėl viršutiniai vandens stulpelio sluoksniai, kaip taisyklė, yra turtingesni šių dujų nei apatiniai. Didėjant vandens temperatūrai ir druskingumui, deguonies koncentracija jame mažėja. Sluoksniuose, kuriuose gausu gyvūnų ir bakterijų, dėl padidėjusio jo suvartojimo gali atsirasti didelis O 2 trūkumas. Netoli vandens telkinių dugno sąlygos gali būti artimos anaerobinėms.

Tarp vandens gyventojų yra daug rūšių, kurios gali toleruoti didelius deguonies kiekio vandenyje svyravimus iki beveik visiško jo nebuvimo. ( eurioksibiontass – „oksi“ – deguonis, „biontas“ – gyventojas). Tai apima, pavyzdžiui, pilvakojaus. Iš žuvų karpiai, lynai, karosai gali atlaikyti labai mažą vandens prisotinimą deguonimi. Tačiau nemažai rūšių stenoksibiontas- jie gali egzistuoti tik esant pakankamai dideliam vandens prisotinimui deguonimi (vaivorykštiniai upėtakiai, upėtakiai, mažyčiai).

Druskos režimas. Hidrobiontų vandens balanso palaikymas turi savo specifiką. Jei sausumos gyvūnams ir augalams svarbiausia aprūpinti organizmą vandeniu jo trūkumo sąlygomis, tai hidrobiontams ne mažiau svarbu palaikyti tam tikrą vandens kiekį organizme, kai jo aplinkoje yra perteklius. Dėl per didelio vandens kiekio ląstelėse pasikeičia jų osmosinis slėgis ir pažeidžiamos svarbiausios gyvybinės funkcijos. Dauguma vandens gyvūnų poikilosmosinis: osmosinis slėgis jų kūne priklauso nuo aplinkinio vandens druskingumo. Todėl pagrindinis vandens organizmų būdas išlaikyti druskų balansą – vengti netinkamo druskingumo buveinių. Gėlavandenės formos negali egzistuoti jūrose, jūrinės formos netoleruoja gėlinimo. Priskiriami vandenyje gyvenantys stuburiniai gyvūnai, aukštieji vėžiai, vabzdžiai ir jų lervos homoiosmotinis rūšių, palaikant pastovų osmosinį slėgį organizme, nepriklausomai nuo druskų koncentracijos vandenyje.

Šviesos režimas. Vandenyje yra daug mažiau šviesos nei ore. Dalis spindulių, patenkančių į rezervuaro paviršių, atsispindi ore. Atspindėjimas stipresnis kuo žemesnė Saulės padėtis, todėl diena po vandeniu trumpesnė nei sausumoje. Tamsiose vandenyno gelmėse organizmai gyvų būtybių skleidžiamą šviesą naudoja kaip vaizdinės informacijos šaltinį. Gyvo organizmo švytėjimas vadinamas bioliuminescencija.Šviesai generuoti naudojamos reakcijos yra įvairios. Bet visais atvejais tai yra sudėtingų organinių junginių oksidacija (liuciferinai) naudojant baltymų katalizatorius (liuciferazė).

Gyvūnų orientavimosi vandens aplinkoje būdai. Gyvenimas nuolatinėje prieblandoje ar tamsoje labai apriboja galimybes vizualinė orientacija hidrobiontai. Dėl greito šviesos spindulių susilpnėjimo vandenyje net gerai išsivysčiusių regos organų savininkai orientuojasi su jų pagalba tik iš arti.

Vandenyje garsas sklinda greičiau nei ore. Orientacija į garsą paprastai yra geriau išvystyta hidrobiontuose nei vaizdinė. Kai kurios rūšys netgi paima labai žemo dažnio virpesius (infragarsus) , atsirandantys kintant bangų ritmui ir iš anksto prieš audrą nusileidžiantys iš paviršinių sluoksnių į gilesnius (pvz., medūzos). Daugelis vandens telkinių gyventojų – žinduoliai, žuvys, moliuskai, vėžiagyviai – patys leidžia garsus. Daugelis hidrobiontų ieško maisto ir naršo naudodami echolokacija– atsispindėjusių garso bangų suvokimas (banginių šeimos gyvūnai). Daugelis suvokia atspindėtus elektrinius impulsus , Plaukiant sukuria skirtingo dažnio iškrovas. Nemažai žuvų taip pat naudoja elektrinius laukus gynybai ir puolimui (elektrinis erškėtis, elektrinis ungurys ir kt.).

Orientacijai į gylį hidrostatinio slėgio suvokimas. Tai atliekama statocistų, dujų kamerų ir kitų organų pagalba.

Filtravimas kaip maisto rūšis. Daugelis vandens organizmų turi ypatingą mitybos pobūdį – tai vandenyje suspenduotų organinės kilmės dalelių ir daugybės mažų organizmų sijojimas arba nusodinimas.

Kūno forma. Dauguma hidrobiontų turi supaprastintą kūno formą.

Vanduo jau seniai buvo ne tik būtina gyvybės sąlyga, bet ir daugelio organizmų buveinė. Jis turi daugybę unikalių savybių, kurias aptarsime mūsų straipsnyje.

Vandens buveinė: būdinga

Kiekvienoje buveinėje pasireiškia daugybė aplinkos veiksnių - sąlygų, kuriomis gyvena įvairių rūšių populiacijos. Lyginant su sausumos-oro aplinka, vandens buveinėms (5 klasė mokosi šios temos geografijoje) būdingas didelis tankis ir juntamas slėgio kritimas. Jo išskirtinis bruožas yra mažas deguonies kiekis. Vandens gyvūnai, vadinami hidrobiontais, įvairiai prisitaikė prie gyvenimo tokiomis sąlygomis.

Ekologinės hidrobiontų grupės

Dauguma gyvų organizmų susitelkę storyje, jie yra sujungti į dvi grupes: planktoninius ir nektoninius. Pirmieji – bakterijos, melsvadumbliai, medūzos, smulkūs vėžiagyviai ir kt. Nors daugelis jų gali plaukti patys, tačiau neatlaiko stiprių srovių. Todėl planktoniniai organizmai juda kartu su vandens srautu. Prisitaikymas prie vandens aplinkos pasireiškia mažu jų dydžiu, mažu savituoju tankiu ir būdingų ataugų buvimu.

Nektoniniams organizmams priklauso žuvys ir vandens žinduoliai. Jie nepriklauso nuo srovės stiprumo ir krypties ir savarankiškai juda vandenyje. Tai palengvina supaprastinta jų kūno forma ir gerai išvystyti pelekai.

Kita hidrobiontų grupė yra perifetonas. Tai apima vandens gyventojus, kurie prisitvirtina prie substrato. Tai kempinės, kai kurie dumbliai.Neustonas gyvena ant vandens ir sausumos-oro aplinkos ribos. Tai daugiausia vabzdžiai, susiję su vandens plėvele.

Vandens buveinių savybės

Rezervuarų apšvietimas

Kitas pagrindinis vandens buveinės bruožas yra tai, kad saulės energijos kiekis mažėja didėjant gyliui. Todėl organizmai, kurių gyvybė priklauso nuo šio rodiklio, negali gyventi dideliame gylyje. Visų pirma, tai susiję su dumbliais. Giliau nei 1500 m šviesa visiškai neprasiskverbia. Kai kurie vėžiagyviai, koelenteratai, žuvys ir moliuskai turi bioliuminescencijos savybę. Šie giliavandeniai gyvūnai patys gamina šviesą oksiduodami lipidus. Šiuos signalus jie naudoja bendraudami vieni su kitais.

vandens slėgis

Ypač stipriai panardinant jaučiamas vandens slėgio padidėjimas. 10 m atstumu šis rodiklis didėja atmosfera. Todėl dauguma gyvūnų yra prisitaikę tik prie tam tikro gylio ir slėgio. Pavyzdžiui, anelidai gyvena tik potvynių ir potvynių zonoje, o koelakantas nusileidžia iki 1000 m.

Vandens masių judėjimas

Vandens judėjimas gali turėti skirtingą pobūdį ir priežastis. Taigi, mūsų planetos padėties pasikeitimas Saulės ir Mėnulio atžvilgiu lemia atoslūgių ir atoslūgių buvimą jūrose ir vandenynuose. Gravitacijos jėga ir vėjo įtaka sukelia tėkmę upėse. Nuolatinis vandens judėjimas gamtoje vaidina svarbų vaidmenį. Tai sukelia migruojančius įvairių hidrobiontų grupių, maisto ir deguonies šaltinių judėjimus, o tai ypač svarbu. Faktas yra tas, kad šių gyvybiškai svarbių dujų kiekis vandenyje yra 20 kartų mažesnis nei žemės-oro aplinkoje.

Iš kur vandenyje atsiranda deguonis? Taip yra dėl difuzijos ir dumblių, vykdančių fotosintezę, aktyvumo. Kadangi jų skaičius mažėja didėjant gyliui, mažėja ir deguonies koncentracija. Apatiniuose sluoksniuose šis indikatorius yra minimalus ir sukuria beveik anaerobines sąlygas. Pagrindinis vandens buveinės bruožas yra tai, kad deguonies koncentracija mažėja didėjant druskingumui ir temperatūrai.

Druskingumo indeksas

Visi žino, kad vandens telkiniai yra gaivūs ir sūrūs. Paskutinei grupei priklauso jūros ir vandenynai. Druskingumas matuojamas ppm. Tai yra kietųjų medžiagų kiekis, esantis 1 g vandens. Vidutinis vandenynų druskingumas yra 35 ppm. Jūros, esančios mūsų planetos ašigalyje, turi mažiausią rodiklį. Taip yra dėl periodiškai tirpstančių ledkalnių – didžiulių užšalusių gėlo vandens blokų. Sūriausia planetoje yra Negyvoji jūra. Jame nėra jokių gyvų organizmų rūšių. Jo druskingumas artėja prie 350 ppm. Iš vandenyje esančių cheminių elementų vyrauja chloras, natris ir magnis.

Taigi, pagrindinis vandens buveinės bruožas yra didelis tankis, klampumas, mažas temperatūrų skirtumas. Didėjant gyliui organizmų gyvybę riboja saulės energijos ir deguonies kiekis. Vandens gyventojai, vadinami hidrobiontais, gali judėti kartu su vandens srautais arba judėti savarankiškai. Gyvenimui šioje aplinkoje jie turi daugybę pritaikymų: žiaunų kvėpavimą, pelekus, supaprastintą kūno formą, mažą santykinį kūno svorį ir būdingų ataugų buvimą.

Įvadas

Mūsų planetoje gyvi organizmai įvaldė keturias buveines. Vandens aplinka buvo pirmoji, kurioje atsirado ir plito gyvybė. Tik vėliau organizmai įvaldė žemės-oro aplinką, sukūrė ir apgyvendino dirvožemį, o patys tapo ketvirtąja specifine gyvenimo aplinka. Vanduo kaip buveinė turi daugybę specifinių savybių, tokių kaip didelis tankis, stiprūs slėgio kritimai, mažas deguonies kiekis, stiprus saulės šviesos sugertis. Be to, vandens telkiniai ir atskiri jų ruožai skiriasi druskų režimu, srovės greičiu, skendinčių dalelių kiekiu. Kai kuriems organizmams svarbios ir dirvožemio savybės, organinių liekanų skaidymo būdas ir pan. Todėl, kartu su prisitaikymu prie bendrų vandens aplinkos savybių, jos gyventojai taip pat turi būti prisitaikę prie įvairių konkrečių sąlygų.

Vanduo yra terpė, kuri daug kartų tankesnė už orą. Dėl šios priežasties jis daro tam tikrą spaudimą jame gyvenantiems organizmams ir tuo pat metu turi savybę palaikyti kūnus pagal Archimedo dėsnį, pagal kurį bet kuris vandens telkinys praranda tiek svorio, kiek išstumtas vanduo. tai sveria.

Visi vandens aplinkos gyventojai ekologijoje gavo bendrą hidrobiontų pavadinimą.

Hidrobiontai gyvena Pasaulio vandenyne, žemyniniuose vandens telkiniuose ir požeminiame vandenyje.

Bendrosios vandens aplinkos charakteristikos

Hidrosfera, kaip gyvybės vandens aplinka, užima apie 71% ploto ir 1/800 Žemės rutulio tūrio. Pagrindinis vandens kiekis, daugiau nei 94%, yra sutelktas jūrose ir vandenynuose. Upių ir ežerų gėluosiuose vandenyse vandens kiekis neviršija 0,016 % viso gėlo vandens tūrio. Šie santykiai yra pastovūs, nors gamtoje vandens ciklas tęsiasi be perstojo (1 pav.).

1 pav. Vandens ciklas gamtoje

prisitaikantis prie vandens aplinkos organizmas

Vandenyne su jį sudarančiomis jūromis pirmiausia išskiriami du ekologiniai regionai: vandens storymė – pelagialinė ir dugnas – bentalis. Priklausomai nuo gylio, bentalis skirstomas į sublitoralinę zoną – sklandaus žemėjimo iki 200 m gylio plotą, batialinę – stataus šlaito sritį ir bedugnę – vandenyno dugną. kurių vidutinis gylis 3-6 km. Gilesni bentaliniai regionai, atitinkantys vandenyno dugno įdubas (6-10 km), vadinami itin bedugnėmis. Pakrantės pakraštys, užliejamas potvynių metu, vadinamas pajūriu. Virš potvynio lygio esanti pakrantės dalis, sudrėkinta banglenčių purslų, vadinama superlitorale (2 pav.).

Atviri vandenynų vandenys taip pat skirstomi į vertikalias zonas, atitinkančias bentalines zonas: epipeligialinę, batipeliginę, abysopegialinę.

Vandens aplinkoje gyvena apie 150 000 gyvūnų rūšių arba apie 7% viso jų skaičiaus ir 10 000 augalų rūšių (8%).

Kaip minėta anksčiau, upių, ežerų ir pelkių dalis yra nereikšminga, palyginti su jūromis ir vandenynais. Tačiau jie sukuria gėlo vandens tiekimą, reikalingą augalams, gyvūnams ir žmonėms.

Būdingas vandens aplinkos bruožas yra jos paslankumas, ypač srauniuose, srauniuose upeliuose ir upėse. Jūrose ir vandenynuose stebimi atoslūgiai ir atoslūgiai, galingos srovės ir audros. Ežere vanduo juda veikiamas temperatūros ir vėjo.

Vanduo daugeliu atžvilgių yra visiškai unikali terpė.Vandens molekulė, kurią sudaro du vandenilio atomai ir vienas deguonies atomas, yra nepaprastai stabili. Vanduo yra vienintelis tokio tipo junginys, kuris vienu metu egzistuoja dujinėje, skystoje ir kietoje būsenoje.

Vanduo yra ne tik gyvybės šaltinis visiems Žemės gyvūnams ir augalams, bet ir daugelio jų buveinė. Pavyzdžiui, tarp jų yra daugybė žuvų rūšių, įskaitant karosus, gyvenančius regiono upėse ir ežeruose, taip pat mūsų namuose esančias akvariumo žuvis. Kaip matote, jie puikiai jaučiasi tarp vandens augalų. Žuvys kvėpuoja žiaunomis, išgaudamos deguonį iš vandens. Kai kurios žuvų rūšys, pavyzdžiui, makropodai, kvėpuoja atmosferos oru, todėl periodiškai iškyla į paviršių.

Vanduo yra daugelio vandens augalų ir gyvūnų buveinė. Kai kurie iš jų visą gyvenimą praleidžia vandenyje, o kiti vandens aplinkoje būna tik savo gyvenimo pradžioje. Tai galima pamatyti aplankius nedidelį tvenkinį ar pelkę. Vandens stichijoje galite rasti mažiausius atstovus - vienaląsčius organizmus, į kuriuos reikia atsižvelgti į mikroskopą. Tai apima daugybę dumblių ir bakterijų. Jų skaičius matuojamas milijonais kubiniame milimetre vandens.

1 pav. Vertikalus jūros zoniškumas (pagal A.S. Konstantinovą, 1967 m.)

Visiškai išvalytas vanduo egzistuoja tik laboratorinėmis sąlygomis. Bet kuriame natūraliame vandenyje yra daug įvairių medžiagų. „Žaliame vandenyje“ tai daugiausia vadinamoji apsauginė sistema arba anglies rūgšties kompleksas, susidedantis iš anglies rūgšties druskos, karbonato ir bikarbonato. Šis faktorius leidžia nustatyti vandens tipą rūgštus, neutralus ar bazinis – pagal jo pH vertę, kuri cheminiu požiūriu reiškia vandenilio jonų proporciją vandenyje. Neutralaus vandens pH yra 7, mažesnės reikšmės rodo, kad vanduo yra rūgštus, o didesnės – šarminį. Klintinėse vietovėse ežerų ir upių vandens pH paprastai yra aukštesnis, palyginti su vandens telkiniais tose vietose, kur kalkakmenio kiekis dirvožemyje yra nereikšmingas.

Jei ežerų ir upių vanduo laikomas gėlu, tai jūros vanduo vadinamas sūrus arba sūrus. Yra daug tarpinių tipų tarp gėlo ir sūraus vandens.