Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

На поверхности планеты существует только две неорганические жидкости – вода и металлическая ртуть. Все ближайшие «родственники» воды – аммиак, сероводород, метан – газы. В газообразном состоянии при нормальных условиях должна находиться и вода. При 0°С каждая молекула жидкой воды совершает 1011 -1012 движений в секунду, каждая молекула льда – 105 -106. Вода расширяется при замерзании, так что образовавшийся лед занимает объем, больший, чем исходная жидкая вода. Это объясняется тем, что молекулы жидкой воды двигаются свободнее и поэтому могут располагаться компактнее. Именно поэтому лед плавает на поверхности воды, в отличие от большинства других веществ для которых характерна большая плотность твердой фазы по сравнению с жидкой. Если бы, и вода вела себя таким же образом, то лед погружался бы на дно водоема, а не защищал бы жидкую воду от дальнейшего охлаждения и кристаллизации. В результате бы наша планета была покрыта сплошной ледяной коркой и жизнь была бы невозможна.

 Важными параметрами являются поверхностное натяжение и вязкость. Сила поверхностного натяжения воды достаточно велика и составляет 7,3·10-3 Нм-1. Выше поверхностное натяжение только у жидкой ртути. Поверхностное натяжение уменьшается с ростом температуры, в присутствии поверхностно-активных веществ, включая гуминовые вещества и продукты выделения водорослей.

Вязкость воды также уменьшается с температурой. Чем выше вязкость жидкости, тем легче организмам «парить» в такой жидкости, чем ниже вязкость – тем легче осуществлять активное плавание. Вода чрезвычайно плохо сжимаема, характеризуется низким коэффициентом теплового расширения.

Плотность воды. Вода – это особая среда обитания, имеющая ряд специфических свойств. Характерной чертой водной среды является высокая плотность – она в 800 раз больше плотности воздушной среды. В связи с этим все водные организмы испытывают высокое давление, увеличивающееся на 1 атмосферу на каждые 10 м глубины. Некоторые из них, например, рыбы-удильщики, головоногие моллюски, ракообразные и другие, обитают на больших глубинах при давлении 400-500 атм. – эврибатны. Однако многие обитатели морей и океанов относительно стенобатны и приурочены к определенным глубинам. Стенобатность чаще всего свойственна мелководным и глубоководным видам. Плотность воды возрастает с ростом температуры от 0°С до 3,98°С. По превышении температуры 4°С движения молекул воды становятся интенсивнее и плотность воды начинает снижаться. Плотность воды обеспечивает возможность опираться на нее, что важно для бесскелетных форм водных организмов.

Взвешенные, парящие в воде организмы объединяют в экологическую группу гидробионтов – планктон. В состав планктона входят одноклеточные водоросли – фитопланктон; простейшие, медузы, сифонофоры, гребневики, крылоногие и киленогие моллюски, мелкие рачки, личинки донных животных, икра и мальки рыб и другие – зоопланктон. Особую разновидность планктона составляет экологическая группа – нейстон – обитатели поверхностной пленки воды на границе с воздушной средой (например, водомерки, клопы, «португальские кораблики» и другие). Активное плавание гидробионтов, объединенных в экологическую группу нектон, напрямую зависит от плотности воды.

Быстрое движение в водной толще возможно лишь при наличии обтекаемой формы тела, снижающей лобовое сопротивление, что приводило к снижению энергозатрат на плавание, и сильно развитой мускулатуры. Так, обтекаемая форма тела встречается у представителей различных групп организмов, обитающих в воде, – дельфинов (млекопитающих), костистых и хрящевых рыб. Высокая плотность воды способствует также тому, что в ней хорошо распространяются механические колебания (вибрации). Вчетверо большая, чем в воздухе, скорость звука в водной среде определяет более высокую частоту эхолокационных сигналов. В связи с высокой плотностью водной среды многие ее обитатели лишены обязательной связи с субстратом, которая характерна для наземных форм и обусловлена силами гравитации.

Специфичен кислородный режим водной среды. В воде кислорода в 21 раз меньше, чем в атмосфере. Содержание кислорода в воде уменьшается с увеличением температуры, солености, глубины, но возрастает с повышением скорости течения. Для водного населения кислород представляет собой решающий фактор. В воде происходит выравнивание концентрации кислорода, но процесс диффузии протекает в 320 раз медленнее, чем на суше. По отношению к кислороду организмы делятся на эври- и стеноксидные формы, способные соответственно жить в пределах широких и узких колебаний концентрации кислорода. В случае, когда адаптация гидробионта к данной кислородосодержащей среде оказывается недостаточной, он погибает. Если подобное явление приобретает массовый характер, то это называется замором.

Обогащение воды углекислым газом происходит в результате дыхания водных организмов. Снижение концентрации углекислого газа происходит преимущественно при потреблении последнего фотосинтезирующими организмами. Высокие концентрации углекислого газа смертельно опасны для животных и поэтому многие родники лишены жизни. Только некоторые двусторонние моллюски и рачки могут сравнительно долго выносить высокие концентрации СО2, нейтрализуя его путем растворения извести раковин в своей телесной жидкости. Для растений высокие концентрации СО2 безвредны.
Сероводород в водоеме образуется почти исключительно биологическим путем, за счет деятельности различных бактерий. Для водного населения он вреден как косвенно, так и непосредственно. Для многих гидробиоитов он смертелен даже в самых малых концентрациях. Образование больших количеств Н2S может вызвать заморы. Ионы минеральных солей играют в жизни гидробионтов самую различную роль: одни из них используются растениями для построения тела и получившие название биогенов. На других они оказывают физиологическое влияние, вызывая резкие сдвиги в процессах обмена веществ. Виды, выносящие большие колебания солености, называются эвриолинными, в отличие от стенолинных, не выдерживающих такие перепады. Большое экологическое значение для гидробиологов имеет не только суммарное количество ионов, но также и их состав, соотношение. Взвешенные в воде вещества с известной степенью условности могут быть подразделены на:

  • возмущенный грунт, содержащий небольшее количество органического вещества,
  • детрит, в котором его сравнительно много.

Из отдельных физико-химических свойств грунтов наибольшее экологическое значение для водного населения имеют:

  • размеры частиц,
  • плотность их прилегания друг к другу и стабильность взаиморасположения,
  • степень смыва течениями и темп аккамуляции за счет оседания взвешенного материала.

Физические свойства грунтов прежде всего характеризуются их механическим и гранулометрическим составом, под которым понимают размер зерен, образующих данные складки.

С переходом от каменистых грунтов к песчаным и глинистым численность водных животных обычно увеличивается, а их средняя масса снижается в результате мельчания представителей гидрофауны (уменьшение опорности грунта). Условиями движения внутри грунта с различными гранулометрическим составом объясняется разница в размерах организмов, обитающих в песке морских пляжей. Крайне неблагоприятна для существования данного населения недостаточная стабильность грунтов: оседание частиц, снос поверхностных слоев токами воды и перемещение частей относительно друг друга. В первом случае обитатели грунта засыпаются слоем наносов, во втором - вымываются и уносятся течением, в третьем - перетираются и не могут укорениться.
Многие донные животные питаются, пропуская через себя грунт, и поэтому важное значение приобретает нахождение в нем органического вещества, которое образуется в результате попадания в грунт остатков организмов на тех или иных стадиях разложения.

Данные отложения тесно взаимодействуют с водой. Из грунта в воду непрерывно поступают различные соли, газы, твердые компоненты, навстречу этому потоку идет другой, несущий в донные отложения различные минеральные и органические вещества из толщи воды. Процессы взаимодействия между ложем водоема и его водной массой имеют большое значение для жизни гидробионтов.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

Электронный адрес для связи artemchichkov@gmail.com

^ Наверх