6. Вода как среда жизни организмов

Определения и обозначения

Водная среда — среда обитания организмов, в которой вода определяет условия их жизни. В ней живут бактерии, водоросли, растения и животные. Они получают из воды необходимые вещества и приспосабливаются к её свойствам. Это понятие помогает понять, почему жизнь в реке или озере отличается от жизни на суше.

Планктон — организмы, которые пассивно переносятся течениями и не могут противостоять им. Это не значит, что каждый из них совсем не движется: главное, что течение перемещает его сильнее, чем он способен плыть сам. К планктону относят, например, мелкие водоросли и крошечных животных. Термин нужен, чтобы обозначить жителей водоёма, перемещающихся вместе с водой.

Нектон — активно плавающие организмы, способные самостоятельно передвигаться в толще воды. Они могут выбирать направление движения и в некоторой степени противостоять течению. Рыбы и кальмары — примеры нектона. Это понятие отличает самостоятельных пловцов от организмов, которых в основном несёт вода.

Бентос — организмы, обитающие на дне водоёмов или в донном грунте. Одни прикрепляются к поверхности, другие ползают по ней или зарываются в грунт. К бентосу относятся, например, многие моллюски и донные черви. Название помогает описывать обитателей не толщи воды, а дна.

Как это устроено

Вода служит средой жизни, потому что в ней есть необходимые организмам вещества, а её свойства позволяют им существовать и перемещаться. В водоёме можно встретить самых разных жителей — от невидимых без увеличения организмов до крупных животных. Однако условия не одинаковы повсюду: на них влияют глубина, движение воды, количество света и кислорода. Поэтому обитатели водоёма распределяются по местам, подходящим для их жизни.

Вода плотнее воздуха и выталкивает погружённые в неё тела вверх. Благодаря этой выталкивающей силе организму не приходится всё время поддерживать вес так, как на суше, и многие жители могут удерживаться в толще воды. Плавать помогают обтекаемая форма тела, плавники и другие особенности строения. У некоторых рыб есть плавательный пузырь — орган, помогающий регулировать положение в воде. У разных организмов приспособления различаются, потому что им нужно не только держаться на плаву, но и находить пищу или спасаться.

Кислород необходим многим водным организмам, но в воде он не бесконечен: там растворяется лишь ограниченное его количество. Содержание кислорода зависит, в частности, от температуры и перемешивания воды, а также от его поступления из воздуха и образования при фотосинтезе. Когда вода перемешивается, кислород может распределяться по водоёму. Если его становится мало, некоторым обитателям труднее дышать, поэтому количество кислорода влияет на то, какие организмы могут жить в данном месте.

С глубиной света обычно становится меньше: вода поглощает и рассеивает солнечные лучи. Растениям и водорослям свет нужен для фотосинтеза — образования питательных веществ с его помощью. Поэтому большинство водных растений растёт там, куда проникает достаточно света. Меньше растений может означать меньше пищи и кислорода, образуемого при фотосинтезе, для других обитателей; так освещённость влияет на целые сообщества организмов.

Вода нагревается и остывает медленнее, чем суша, поэтому в водоёме температура обычно меняется не так резко. Но одинаковой она не бывает: верхние слои сильнее нагреваются солнечными лучами, а глубокие могут оставаться холодными. Смена времён года тоже меняет температуру воды, особенно у поверхности. Организмы приспосабливаются к подходящим для них температурным условиям, поэтому разные виды могут жить на разной глубине и по-разному переносить сезонные изменения.

Свойства водной среды и жизнь организмов

Сначала найди в таблице особенность воды, о которой идёт речь, а затем проследи, как она влияет на организмы. Третий столбец приводит примеры, а не полный список возможных приспособлений. Так таблица помогает связать условия среды с образом жизни её обитателей.

Разбор задач

Задача 1. Рыба и мелкий планктонный организм обитают в одном водоёме. Определи, какой из них относится к нектону, а какой — к планктону.

1. Сначала выясним, что важно для разделения этих групп: не размер тела, а способ передвижения.
2. Рыба активно плавает и самостоятельно перемещается в толще воды. По определению такая группа называется нектоном.
3. Мелкий планктонный организм переносится течениями и не может им противостоять, поэтому он относится к планктону.

Ответ: рыба — нектон, мелкий организм — планктон. Даже если организм маленький или крупный, для ответа нужно выяснить, может ли он самостоятельно плыть против течения.

Задача 2. На дне водоёма обнаружили моллюска, а в толще воды — мелких организмов, переносимых течением. К каким группам они относятся?

1. Для моллюска определяющим признаком служит место обитания: он найден на дне.
2. Организмы, живущие на дне или в донном грунте, называют бентосом. Значит, найденный моллюск относится к бентосу.
3. Мелких жителей толщи воды переносит течение, то есть они перемещаются пассивно. Это признак планктона.

Ответ: моллюск — бентос, мелкие переносимые течением организмы — планктон. Чтобы не перепутать группы, отдельно проверь место обитания и способность двигаться самостоятельно.

Задача 3. В глубоком водоёме водные растения встречаются преимущественно в хорошо освещённой верхней части. Объясни, почему их меньше на большой глубине и как это связано с жизнью других организмов.

1. Сначала учитываем, что солнечного света становится меньше по мере увеличения глубины: вода поглощает и рассеивает лучи.
2. Без достаточного света растениям труднее проводить фотосинтез и создавать питательные вещества. Поэтому им чаще подходят освещённые верхние слои.
3. Растения служат пищей или укрытием для некоторых животных, а при фотосинтезе выделяют кислород. Если растений мало, меняются доступность пищи и условия для других обитателей.

Ответ: на большой глубине меньше света, поэтому там хуже условия для роста многих растений. Это может уменьшать количество пищи, укрытий и кислорода, доступных другим водным организмам.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что все организмы в воде активно плавают. Так можно решить, потому что вода кажется пространством, где всё движется; однако планктон переносится течениями, а бентос связан с дном. Проверь себя: выясни, плывёт ли организм сам или течение перемещает его, и где он обитает.

Ошибка — путать планктон и нектон, ориентируясь только на размер. Некоторые планктонные организмы очень малы, но главный признак не размер, а возможность противостоять течению. Проверь себя вопросом: способен ли организм самостоятельно выбирать направление и плыть против движения воды?

Ошибка — думать, что кислорода в воде сколько угодно. Его наличие может казаться очевидным, но кислород растворён в ограниченном количестве, и его содержание меняется в зависимости от условий. Проверь себя: помни, что водные животные получают именно растворённый кислород, а не неограниченный запас.

Ошибка — считать, что на любой глубине одинаково светло и тепло. Поверхность получает больше солнечного света, а глубинные слои могут отличаться температурой; условия меняются и по сезонам. Проверь себя: прежде чем объяснять, где живёт организм, учти его глубину и время года.

Связь с другими темами

Для понимания водной среды нужно знать, что организмы нуждаются в воде, кислороде и подходящей температуре. Эти условия необходимы для жизни, но в водоёме они распределяются неравномерно. Поэтому один и тот же водоём может включать разные места обитания.

Тема связана с изучением сред обитания и приспособлений организмов: форма тела, органы движения и способы дыхания помогают жить в воде. Она также помогает понять пищевые связи в водных экосистемах. Например, изменение количества растений может повлиять на животных, которые ими питаются.

Знания о свойствах водной среды пригодятся при изучении водных экосистем, разнообразия растений и животных и их охраны. Понимая, от чего зависят условия обитания, легче объяснить, почему загрязнение или изменение водоёма может навредить его жителям. Это помогает внимательнее относиться к водным организмам и местам их жизни.

Что запомнить

• Вода — среда обитания, свойства которой влияют на жизнь организмов.
• Плотность воды помогает организмам удерживаться в толще водоёма.
• Кислород в воде растворён, и его количество ограничено.
• С глубиной обычно уменьшается освещённость.
• Планктон переносится течениями, нектон активно плавает, бентос обитает на дне.
• Организмы имеют приспособления к условиям водной среды.