Mnoho organismů žije ve vodním prostředí. Voda je zdrojem všeho, co potřebují: místo k životu, plyny, živiny. Všichni obyvatelé tohoto prostředí mají mnoho přizpůsobení zvláštním podmínkám, které jsou spojeny s vlastnostmi vody.
Hydrobionti (obyvatelé vodního prostředí) žijí ve sladké i slané vodě a dělí se do (3) skupin:
- plankton – organismy, které se pasivně pohybují díky pohybu vody;
- nekton – aktivně se pohybující ve vodním sloupci;
- bentos – organismy, které žijí na dně nádrží nebo se zavrtávají do bahna.
V každé vodní ploše je obrovské množství malých rostlinných a živočišných organismů, které se neustále unášejí (plavou) s vodními toky. Jedná se o bakterie, řasy, prvoky, drobné korýše, coelenteráty a rybí larvy. Tělesná hustota takových organismů se jen málo liší od hustoty vody. Mají řadu úprav, které zvětšují povrch těla a umožňují pobyt ve vodě. Například tělo medúzy obsahuje až (97) % vody a má tvar padáku. Jiné planktonní organismy mohou mít plynové bubliny, tukové kapky, hlenové obaly a různé výrůstky.
Nektonická zvířata (ryby, kytovci, ploutvonožci atd.) mají proudnicový, vřetenovitý tvar těla a jejich končetiny jsou ploutve nebo ploutve. Mají dobře vyvinuté svaly, jejich kůže obsahuje žlázy vylučující hlen, který usnadňuje pohyb ve vodě.
Na dně nádrží žijí mnohoštětinatci, měkkýši, hvězdice a korýši. Tato zvířata se vyznačují těžkým tělem (kvůli skořápkám, kostrám, zesílené kůžičce) a také přítomností různých zařízení pro připevnění (přísavky, háčky atd.).
Voda má vysokou měrnou tepelnou kapacitu a tepelnou vodivost, takže ve vodním prostředí se teplota mění méně než na souši. Pouze v horních vrstvách vody jsou pozorovány teplotní výkyvy (od (0) do (36) °C) a ve velkých hloubkách je teplota relativně konstantní (ne více než (4) °C). Obyvatelé hlubin mají vyvinuté úpravy, které jim umožňují žít i v takových podmínkách.
Živočichové obývají celou tloušťku vody a rostliny mohou existovat pouze v horní vrstvě, kam proniká sluneční světlo nezbytné pro fotosyntézu. Vrstva, ve které je možný život rostlin, se nazývá fotická zóna . Jeho tloušťka obvykle nepřesahuje (100) m vzhledem k tomu, že většina slunečních paprsků se odráží od vodní hladiny.
Vodní živočichové a rostliny potřebují k dýchání kyslík. Obsah kyslíku ve vodě klesá s rostoucí teplotou a závisí také na obsahu solí (v mořské vodě je rozpustnost kyslíku menší než ve sladké vodě). Ve studených mořích je proto život rozmanitější ve srovnání s teplými tropickými.
Pro živé organismy je důležité složení solí vody. Zvláštní význam mají ionty Ca 2 +, které jsou nezbytné pro tvorbu schránek měkkýšů a schránek korýšů.
Obsah soli ve vodě se může výrazně lišit. Přírodní vody jsou považovány za čerstvé, pokud hmotnost solí v jednom litru nepřesahuje (0,5) g. V mořské vodě je obsah soli v průměru (35) g na litr.
Půda byla osídlena živými organismy později než voda a vyznačuje se širokou škálou životních podmínek.
Nejdůležitějším abiotickým faktorem pro obyvatele tohoto prostředí jsou vlastnosti vzduchu kolem nich. Vzduch má nízkou hustotu a nemůže sloužit jako podpora pro organismy. Z tohoto důvodu mají suchozemské rostliny a živočichové dobře vyvinuté nosné prvky. Zvířata si vyvinula různé způsoby pohybu: běhají, létají, skáčou, plazí se. A rostliny se mohou šířit pomocí větru, který nese spory, pyl a semena.
Teplota vzduchu se velmi liší. Obyvatelé prostředí země-vzduch jsou proto dobře přizpůsobeni snášet náhlé výkyvy teplot. Nejprogresivnější adaptací je teplokrevnost, která se v tomto prostředí vytvořila.
Pro živé organismy je důležitá stálost složení vzduchu. Obsahuje nejvíce dusíku – (78)%. Obsah kyslíku je (21) % a oxidu uhličitého – (0,03) %. Dusík ve vzduchu je absorbován některými druhy bakterií, je potřebný pro syntézu bílkovin a nukleových kyselin. Živé organismy využívají k dýchání kyslík a oxid uhličitý slouží jako zdroj uhlíku pro tvorbu organických látek při fotosyntéze.
Vlhkost prostředí země-vzduch se velmi liší. Takže v tropech může být vzduch nasycený vodní párou, ale v pouštích je suchý. Intenzita transpirace u rostlin, stejně jako odpařování vlhkosti z povrchu kůže zvířat, závisí na relativní vlhkosti vzduchu.
Suchozemské organismy žijící v podmínkách nedostatku vláhy mají různé úpravy, které zabraňují dehydrataci. Pouštní rostliny mají velmi dlouhé, rozvětvené kořeny, které čerpají vodu z velkých hloubek.. Kaktusy dokážou ukládat vodu do vegetativních orgánů a jejich listy se proměnily v ostny, což výrazně snižuje ztráty vody transpirací. Některá zvířata žijící v pouštích tráví nejteplejší dobu v hibernaci a mohou v tomto stavu setrvat i několik měsíců.
Půda je vrchní vrstva zemského povrchu vzniklá pod vlivem živých organismů. Jedná se o velmi složitou část biosféry, která je neoddělitelně spjata s jejími dalšími složkami. Půda je nezbytná pro život rostlin, slouží jim jako zdroj minerální výživy.
Mezi jednotlivými částicemi půdy je mnoho dutin, které obsahují vodu nebo vzduch. Organismy proto žijí v půdě, dýchají jak atmosférický vzduch, tak vzduch rozpuštěný ve vodě.
Jedním z důležitých faktorů ovlivňujících život v prostředí je teplota. V horních vrstvách půdy jsou teplotní výkyvy spojeny s teplotním režimem vzdušného prostředí. Ale s hloubkou se tyto výkyvy více a více vyhlazují a v hloubce (1,5)–(2) metrů již nejsou cítit.
V půdě není žádné světlo. Složení plynu silně závisí na hloubce: jak se potápíte, množství kyslíku klesá a množství oxidu uhličitého se zvyšuje. Proto se v horních vrstvách půdy běžně vyskytují houby, červi, hmyz a dokonce i někteří velcí živočichové (krtci, rejsci) a v hloubce mohou žít pouze anaerobní bakterie.
Prostředí tvořené živými organismy
Živý organismus může sloužit i jako životní prostředí. Nejčastější parazitismus , ale jsou známy i jiné formy vztahů mezi organismy (např. vzájemnost ).
Živý organismus jako stanoviště se vyznačuje větší stálostí podmínek ve srovnání s jinými prostředími. Paraziti proto mají často zmenšené orgány a systémy, bez kterých se volně žijící organismy neobejdou. Obvykle mají špatně vyvinuté smyslové orgány a žádné orgány pohybu, ale mají různé adaptace pro zajištění v těle hostitele a pro intenzivní reprodukci.
Vlastnosti vodního prostředí. Ve vodním prostředí jsou teplotní výkyvy během dne a roku menší než v prostředí země-vzduch. Je to dáno tím, že voda se na rozdíl od vzduchu ohřívá a ochlazuje pomaleji.
Ve vodním prostředí je světlo nejvíce zastoupeno ve svrchních vrstvách. Proto se zde běžně vyskytují zelené rostliny. A hlubokomořští živočichové, jako jsou některé ryby a červi, žijí v hloubce několika kilometrů. Je tam úplná tma. (Viz „Knowledge Box“ na str. 180).
Jezero Synevyr
Obyvatelé vodního prostředí dýchají kyslík rozpuštěný ve vodě. Ve vodním prostředí je ho ale mnohem méně než ve vzduchu.
Voda moří a oceánů je díky vysokému obsahu soli slaná (říká se jí také mořská voda). Ve vodě řek, jezer a rybníků je obsah rozpuštěných látek nižší. Takové nádrže se nazývají čerstvé.
Vodní prostředí je charakterizováno zvláštními projevy takových faktorů neživé přírody, jako je osvětlení, teplota a obsah vzduchu.
Voda je domovem mnoha organismů. Z živočišných organismů ve vodním prostředí se většinou jako první vybaví ryby. Ve skutečnosti celý svůj život stráví ve vodě. Mohou se v něm rychle pohybovat na velké vzdálenosti. Obyvatelé vodního prostředí – raci, krabi, hvězdice (obr. 137) – se pohybují nejen ve vodě, ale mohou se pohybovat po dně. Mezi živočichy vodního prostředí se vyskytují tvorové, kteří se více podobají rostlinám, například koráli (obr. 107, s. 149). Připevňují se ke dnu nádrže.
Rýže. 137. Obyvatelé vodního prostředí
Ve vodním prostředí žijí i teplokrevní živočichové (obr. 138, s. 178).
Rýže. 138. Teplokrevní živočichové vodního prostředí: a – delfín; b – bobr; c – vydra
Některé organismy žijí jak ve vodním, tak v suchozemském prostředí (obr. 139). Ale nejvíce ze všeho jsou ve vodním prostředí bakterie a jednobuněčné řasy.
Rýže. 139. Živočichové žijící ve vodním a suchozemském prostředí: a – krokodýl; b – žába; c – těsnění
Adaptace organismů na život a pohyb ve vodním prostředí. Zvažme, jak se obyvatelé nádrží přizpůsobili dýchání. Ryby a raci dýchají kyslík rozpuštěný ve vodě pomocí žaber. Velryby a delfíni žijí neustále ve vodě, ale dýchají atmosférický vzduch (obr. 140). K tomu se zvířata pravidelně vynořují z vody, aby dýchala vzduch. Žáby dýchají plícemi na souši a kůží ve vodě. Tuleni a mroži se zhluboka nadechnou, než se ponoří do vody a nasají vzduch do plic.
Rýže. 140. Velryby se vznášejí
Bobři žijí ve sladkých vodních útvarech Ukrajiny (obr. 138, b). Jejich hustá srst je pokryta látkou nepropustnou pro vodu. Peří vodního ptactva je také pokryto vrstvou látek, které nejsou smáčeny vodou.
Život ve vodním prostředí ovlivnil stavbu orgánů pohybu (obr. 141). Ryby se pohybují pomocí ploutví, vodního ptactva, bobrů a žab – pomocí končetin, které mají mezi prsty blány. Tuleni a mroži mají široké ploutve. Pokud jsou na ledě trochu nemotorní, tak ve vodě jsou obratní a rychlí. Plavoucí brouci mají plavací nohy, které připomínají vesla.
Rýže. 141. Úpravy zvířat pro plavání a – akvarijní ryby Kohout siamský; b – kačer
Vodní rostliny (obr. 142) přijímají z vody potřebné látky.
Rýže. 142. Vodní rostliny: a – žlutá tobolka; b – bílý leknín; c – orobinec; g – hrot šipky
Semena orobince, šířící se vodou, mají vodotěsné kryty a dutiny naplněné vzduchem. To je důvod, proč plavou několik dní a pak se utopí.
Některé nádrže, včetně Ukrajiny, v létě vysychají. Jejich obyvatelé se vyznačují tím, že v krátké době zvládnou porodit četné potomky a mohou dlouho zůstat bez vody a čekat, až se znovu objeví.
V průběhu mnoha staletí se organismy přizpůsobily zvláštním faktorům vodního prostředí.
Staňte se průzkumníky přírody
Provádějte pozorování organismů ve vodním prostředí, které je vám přístupné. Popište jejich chování a adaptaci na neživé faktory. Ovlivňuje člověk jejich život? jak přesně?
Prasátko znalostí
V oceánech v hloubce více než 1 km vládne neprostupná tma. Žijí zde jen ty organismy, které se takovým podmínkám přizpůsobily. Některé z nich mají zvláštní orgány, které svítí modře, zeleně nebo nažloutle. Oslepují kořist a usnadňují si lov.
Úžasní tvorové žijí v oceánu v hloubce 1,5-3 km – to jsou mořské ďábelské ryby nebo ďas. Jejich tělo je pokryto ostny a plaky, jejich ústa jsou velká a široká. Ze hřbetní ploutve ďasa vyrůstá „rybářský prut“ a visí nad dravou tlamou, na jejímž konci je svítící orgán. Mořský ďas používá takový „rybářský prut“ jako návnadu. Pohybující se světélkující skvrna přitahuje pozornost organismů proplouvajících kolem ďasa, opatrně si přitahuje „udici“ k tlamě a v určité chvíli kořist rychle spolkne. Některé druhy ryb mají takový „rybářský prut“ s baterkou v tlamě. Tyto ryby plavou s otevřenými ústy.
Mořský ďas (ďas)
Kontrola znalostí
1. Vyjmenuj znaky vodního biotopu.
2. Uveďte příklady obyvatel vodního prostředí.
3. Uveďte příklady adaptací rostlin, které znáte pro život ve vodním prostředí.
4. Jak se živočichové přizpůsobili životu ve vodním prostředí?
5. Na příkladu několika rostlin a živočichů ve vaší oblasti prozkoumejte a zapište si do sešitu jejich přizpůsobení životu ve vodním prostředí. Tento úkol můžete splnit pozorováním obyvatel akvária.
6. Připravte a diskutujte o dokončené aktivitě „Stát se průzkumníky přírody“ ve třídě.
