Викладач Кувичинська С.П. Предмет, група Біологія та екологія (Медична біологія) Дата 13.04.22р. 2 - А с/с Тема Адаптація організмів до умов водного середовища.

 

Викладач	Кувичинська С.П.
Предмет, група	Біологія та екологія (Медична біологія) 2 - А с/с
Тема	Адаптація організмів до умов водного середовища.
Дата	13.04.22р.

 

Опорний конспект

Мешканцям водойм – гідробіонтам – притаманні різноманітні адаптації до існування у водному середовищі.

 Планктонні організми (від грец. ·ланктос – блукаючий) мають адаптації до мешкання у товщі води, пов’язані із забезпеченням плавучості: дрібні розміри, різноманітні вирости тіла, полегшення або відсутність скелетних елементів, накопичення жиру, наявність пухирців, заповнених газами, високий вміст води у тканинах тощо.

Нектонні організми (від грец. нектос – плаваючий) – більшість риб, головоногих молюсків, китоподібні – здатні до активного пересування в товщі води. óхніми адаптаціями є обтічна форма тіла і добре розвинені органи руху. Покриви представників нектону часто вкриті слизом, що зменшує тертя при пересуванні у водній товщі. Наявність у багатьох риб плавального міхура, заповненого газом, дає їм змогу з мінімальними витратами енергії змінювати положення у товщі води. Деякі з нектонних організмів (як‑от, летючі риби, деякі кальмари), розігнавшися зі значною швидкістю під водою, можуть вистрибувати з неї і певну відстань пролітати над її поверхнею.

Організми, які мешкають на поверхні та в товщі грунту водойм: форамініфери, коралові поліпи, нематоди, багатощетинкові черви, двостулкові та деякі інші молюски, вусоногі раки, краби, омари, голкошкірі, деякі водорості, ціанобактерії, бактерії тощо. Ці організми мають адаптації до прикріплення до дна або пересування по його поверхні, заглиблення в товщу донного ãрунту тощо.

Організми, які утворюють поселення на різних субстратах у товщі води (днища кораблів, гідротехнічні споруди тощо), належать до перифітону (від грец. ери – навколо та »ітон – рослина). Це, наприклад, губки, різні представники водоростей, вусоногі ракоподібні та ін. óхні адаптації – різноманітні способи прикріплення до поверхонь.

Представники перифітону, так само як і бентосу, розселяються під час рухливої фази їхнього життєвого циклу (спори із джгутиками, личинки тощо). Своєрідну екологічну групу – утворюють організми, які мешкають на межі водного та повітряного середовищ. їхнє життя пов’язане з поверхневою плівкою води. До нейстону належать клопи‑водомірки, деякі одноклітинні водорості, жуки‑вертячки, личинки комарів, деякі черепашкові раки. Одні з них використовують сили поверхневого натягу води для пересування по водній плівці, цьому сприяє незмочуваність тіла (клопи‑водомірки, деякі види павуків). Інші організми підвішуються до водної плівки знизу (наприклад, личинки комарів, деякі ракоподібні, молодь риб).

Окрему групу складають амфібіонтні організми (від грец. ам»і – з обох боків, подвійний та біос – життя), які відносно добре адаптовані до існування як у водному, так і наземно‑повітряному середовищі. Типовими амфібіонтами є амфібії, серед рослин – стрілолист, або стрілиця).

Різні зони Світового океану різняться за характером дії екологічних факторів, головними з яких є температура, освітленість, тиск, газовий режим, солоність, рельєф дна, швидкість пересування водних мас тощо. Висока питома теплоємність води зумовлює значно менші коливання температури у поверхневих шарах порівняно з повітрям (річна амплітуда температур у поверхневих шарах океану не перевищує 10–15 qС, а на великих глибинах температура взагалі стала – від .

Гідробіонти, які мешкають у континентальних водоймах, зазвичай стійкіші до коливань температури води порівняно з мешканцями морів. Для теплолюбних видів гідробіонтів характерна підвищена термостійкість білків і статевих клітин, а їхні ферменти активніші за вищих значень температури. Освітленість водойм швидко зменшується зі збільшенням глибини. Тож на глибині понад 150–250 м фотосинтезуючі організми жити не можуть. Адаптаціями до мешкання на великих глибинах є здатність до біолюмінесценції – виділення світла внаслідок окиснення специфічної ліпідної сполуки (люциферину) за участі ферменту люциферази. У мешканців великих глибин часто відсутній або недорозвинений вап‑ няковий скелет, оскільки в умовах високого тиску на великій глибині кальцій карбонат стає розчинним у воді. Так, у глибоководних фораміні‑ фер скелет стає органічним або заміщується барій карбонатом, у губок він складається з кремнезему. У певних видів глибоководних риб кістковий скелет заміщується хрящовим. Унаслідок існування в суцільній темряві у глибоководних тварин часто відсутні очі або, навпаки, їхній розмір значно збільшується (телескопічні очі). Забарвлення таких організмів зазвичай темне або бліде. Різні типи водойм відрізняються за своїм сольовим складом. Мешканці прісних водойм виводять надлишок води з організму (скоротливі вакуолі одноклітинних еукаріотів, органи виділення багатоклітинних). За високої солоності води організми, навпаки, вимушені запобігати її виходу назовні (зокрема, завдяки непроникним для води покривам та особливостям функ‑ ціонування органів виділення). Зміна інтенсивності освітленості, температури, вмісту солей, газів тоÁо може спричинити вертикальні міграції організмів. Так, після випадіння рясних доÁів верхні шари морів опріснюються, й гідробіонти переміщуються у глибші шари води зі сталою солоністю. Рачки еуфаузиїди вдень мігрують у верхні шари води, оскільки сонячні промені потрібні їм для утворення вітаміну А з каротиноїдів, отриманих з їжею. Àдаптації гідробіонтів до пересихання водойм. Організми, які населяють водойми, що тимчасово або періодично пересихають, зазвичай мають короткі періоди розвитку і здатні за невеликий проміжок часу значно збільшувати свою чисельність. Посушливий період ці істоти переживають у неактивному стані (у вигляді яєць, цист, спор тощо). Так, яйця рачків ‑ щитнів (мал. 14.8, 1) або голих зяброногів у висушеному стані можуть перебувати до 8–15 років, не втрачаючи життє здатності.

На період посухи деякі гідробіонти закопуються у грунт (війчасті і малощетинкові черви, водні комахи та їхні личинки, деякі риби тощо), інколи формуючи зовнішню захисну оболонку. Наприклад, дводишна риба – африканський протоптер, може закопуватись у мул на глибину до 1 м й утворювати навколо себе захисну капсулу із часток мулу, склеєних слизом шкірних залоз. У такому стані риба може перебувати до 9 місяців (в умовах експерименту – до 4 років) і виходить з нього лише після того, як водойма заповнюється водою. Так само посуху переживають і риби наших прісних водойм – в’юни.

Питання для відповідей:

1. Які екологічні групи поділяють гідробіонтів" .

 2. Що спільного та відмінного між організмами планктону та нектону? .

 3. Характеризуйте організми, що входять до складу угруповань бентосу.