§21. Водные обитатели

Определения и обозначения

Водная среда обитания — это условия жизни, которые создаёт вода: освещённость, температура, количество кислорода и движение водных масс. Эти условия помогают понять, почему обитатели водоёмов устроены не так, как жители суши. Например, свет и кислород распределяются в воде неравномерно.

Планктон — организмы, пассивно перемещающиеся в толще воды. Некоторые из них способны слегка двигаться, но не могут противостоять течению и в основном переносятся водой. Это понятие нужно, чтобы отличать дрейфующих обитателей от активно плавающих животных.

Нектон — водные организмы, которые активно передвигаются в толще воды. Они могут выбирать направление и плыть против течения или быстро менять место. К некто́ну относятся, например, рыбы и некоторые водные млекопитающие.

Бентос — организмы, обитающие на дне водоёмов или в донных отложениях. Они могут прикрепляться к поверхности, ползать по ней или зарываться в грунт. Этот термин описывает место жизни организмов, а не только то, как они передвигаются.

Как это устроено

В воде меньше кислорода, чем в воздухе, потому что он должен быть растворён в воде, чтобы стать доступным многим обитателям. К тому же кислород расходуется при дыхании организмов и разложении остатков, а его количество в разных частях водоёма неодинаково. Солнечный свет постепенно ослабевает с глубиной, поэтому растения могут жить только там, куда доходит достаточно света. Температура воды меняется медленнее, чем температура воздуха: вода нагревается и остывает не так быстро, поэтому условия в водоёме часто более ровные.

Водным растениям для образования питательных веществ нужен свет, поэтому многие из них растут у поверхности или на небольшой глубине. Углекислый газ и минеральные вещества они получают из воды, а растения, укоренённые в грунте, могут брать часть минеральных веществ со дна. Вода поддерживает стебли и листья, поэтому им не всегда нужно быть такими прочными, как у наземных растений. Корни у некоторых видов развиты слабо или нужны главным образом для прикрепления ко дну, а не для добывания всей необходимой пищи.

Вода плотнее воздуха и мешает движению сильнее, поэтому животным выгодна обтекаемая форма тела: она помогает легче рассекать воду. Плавники направляют движение и помогают сохранять равновесие, а ласты и перепонки увеличивают поверхность, которой животное отталкивается от воды. Для дыхания рыб важны жабры: вода проходит через них, и рыба получает из неё растворённый кислород. Если вода перестаёт двигаться через жабры, получать кислород становится труднее.

Водоём населён организмами, которые занимают разные места и перемещаются по-разному. Планктон переносится течениями, нектон активно плавает в толще воды, а бентос живёт на дне или в донном грунте. Такое деление помогает описывать обитателей не только по внешнему виду, но и по образу жизни. Например, маленький размер сам по себе не делает организм планктоном: важно, может ли он активно противостоять течению.

Водные организмы связаны тем, что одни служат пищей другим. В пресном пруду водорослями могут питаться мелкие рачки, рачками — рыбы, а рыбой — хищные птицы. В морях тоже существуют пищевые цепи, хотя виды организмов там могут быть другими. Если уменьшается количество одного звена, это может повлиять на тех, кто им питается, и на организмы, которыми питалось оно.

Группы водных организмов и их особенности

Пользуйся таблицей, чтобы сравнить место жизни и способ передвижения организма, а затем найти подходящую группу. Приспособления в последнем столбце приведены как примеры: у разных видов они могут различаться. Водное растение или животное не обязательно относится только к одной из первых трёх групп по названию: важно учитывать его образ жизни.

Разбор задач

Задача 1. Дафния свободно дрейфует в толще пруда. Определи, к какой группе она относится. Сначала выясним, где находится организм: он не живёт на дне, а остаётся в толще воды. Затем посмотрим, как он перемещается: по условию дафнию переносит вода, значит, она не управляет движением так, как активно плавающая рыба.

1. Сопоставляем место обитания: толща воды подходит для планктона и нектона.
2. Сопоставляем движение: дафния свободно дрейфует, то есть пассивно переносится.
3. Выбираем группу, для которой характерно пассивное перемещение в толще воды.

Ответ: дафния относится к планктону. Здесь решающим оказался не размер организма, а способ его передвижения. Если бы животное могло активно плыть и направлять своё движение, его следовало бы отнести к нектону.

Задача 2. Объясни, почему у рыбы обтекаемая форма тела и жабры. Чтобы ответить, нужно связать каждую особенность строения с условием жизни в воде. При движении рыба встречает сопротивление воды, поэтому ей полезна форма, которая помогает легче проходить сквозь неё. А для дыхания ей требуется кислород, растворённый в воде.

1. Вспоминаем, что вода мешает движению сильнее, чем воздух.
2. Связываем обтекаемое тело с уменьшением сопротивления при плавании.
3. Учитываем, что рыба получает из воды растворённый кислород.
4. Объясняем роль жабр: вода проходит через них, и рыба извлекает кислород.

Ответ: обтекаемая форма помогает рыбе передвигаться в воде, а жабры позволяют дышать растворённым в ней кислородом. В ответе важно назвать и приспособление, и его назначение. Одного слова «вода» недостаточно: жабры обеспечивают получение кислорода именно при прохождении воды через них.

Задача 3. Составь пищевую цепь водоёма, в которой участвуют водоросли, мелкие рачки, рыба и хищная птица. Нужно расположить организмы в порядке передачи пищи: сначала тот, кто создаёт питательные вещества, затем тот, кто им питается. После этого добавим следующих потребителей, проверяя, кто может служить пищей для следующего звена.

1. Начинаем с водорослей: они создают питательные вещества, используя свет.
2. Ставим следом мелких рачков, которые могут питаться водорослями.
3. Добавляем рыбу, которая питается мелкими рачками.
4. Завершаем цепь хищной птицей, которая может ловить рыбу.

Ответ: водоросли → мелкие рачки → рыба → хищная птица. Стрелка показывает направление передачи пищи и энергии: от того, кого едят, к тому, кто ест. Если в цепи поменять звенья местами, связи питания могут стать неверными.

Типичные ошибки

Ошибка — считать планктоном всех обитателей воды. Так думают, потому что планктон часто представляют как всё мелкое и плавающее, но важен способ движения: планктон пассивно переносится, а некто́н активно плывёт. Проверь себя вопросом: может ли организм сам направлять движение и противостоять течению?

Ошибка — полагать, что бентос встречается только в морях. Путаница возникает из-за того, что слово связывают с морским дном, хотя донные организмы живут и в пресных водоёмах. Чтобы проверить ответ, подумай, может ли организм обитать на дне реки или пруда: если да, он тоже может быть бентосом.

Ошибка — утверждать, что все водные растения устроены одинаково. Одни плавают у поверхности, другие находятся в толще воды, а третьи укореняются в грунте, поэтому их корни и другие части могут различаться. Сверь приспособления с местом жизни растения, а не только с тем, что оно растёт в воде.

Ошибка — говорить, что рыба просто берёт кислород из воды, не упоминая жабры и движение воды через них. Это объяснение неполное, потому что кислород должен попасть в организм через органы дыхания. Проверь себя: назвал ли ты жабры и объяснил ли, что вода проходит через них?

Связь с другими темами

Для этой темы нужны понятия «среда обитания», «приспособленность» и «пищевая цепь», а также общие сведения о строении растений и животных. Знание водных обитателей пригодится при изучении экосистем водоёмов, круговорота веществ и охраны природы. С географией тему связывают различия между морскими и пресными, стоячими и проточными водоёмами. Эти различия влияют на условия жизни и состав организмов.

Что запомнить

• Вода — особая среда обитания со своими условиями жизни.
• В воде меньше кислорода, чем в воздухе, а свет проникает только на ограничённую глубину.
• Планктон пассивно переносится течением.
• Нектон активно передвигается в толще воды.
• Бентос обитает на дне водоёмов или в донных отложениях.
• У водных организмов есть приспособления к дыханию, движению и добыванию пищи в воде.
• Водные организмы связаны пищевыми цепями.