Водная, почвенная среда. Лимитирующие факторы. Особенности строения, адаптации организмов.

Водная среда. Эта среда самая однородная среди других. Она почти не изменяется в пространстве, в ней нет чётких границ между экосистемами. Среду характеризует высокая плотность (океанические воды — 1,3 г/см3, пресные — близки к единице). Давление здесь изменяется в зависимости от глубины. Лимитирующие факторы — кислород и свет. Содержание кислорода часто не более 1 % от объёма. В воде мало теплокровных организмов из-за двух причин: небольшое колебание температур и недостаток кислорода. Основной адаптационный механизм теплокровных животных (киты, тюлени) — противостояние неблагоприятным температурам. И их существование также невозможно без периодической связи с воздушной средой.

Большинство обитателей водной среды имеют переменную температуру тела (группа пойкилотермных). К высокой плотности воды организмы адаптируются, либо используя её как опору, либо имеют плотность (удельный вес), мало отличающуюся от плотности воды (группа планктона).

Водная среда связана с водоемами: океанами, морями, реками, озерами и др. Воды в них разные, где-то стоячие, где-то с достаточно сильными течениями, соленые и пресные. С глубиной наступает полумрак, а после 200 м глубины свет вообще отсутствует.

Поэтому растения в воде могут расти лишь на небольшой глубине, там куда еще проникает свет. Температура в водной среде не так резко меняется в течение года и суток. Отрицательной температуры воды не бывает, поэтому даже в самых холодных местах она составляет +4 °C.

Большинство водных растений — это водоросли. Однако среди водных встречаются и высшие растения.

Почвенная среда обитания находится в почве — верхнем плодородном слое земной коры. Почва образуется как смешение частиц распавшихся горных пород и остатков живых организмов (перегноя). Света здесь почти нет, поэтому в почве могут обитать только мелкие водоросли. Однако здесь находятся семена и споры растений, а также корни. Почвенная среда обитания населена в основном бактериями, животными и грибами.

В экологии подлимитирующим (ограничивающим)факторомпонимается любой фактор, который ограничивает процесс развития или существования организма, вида или сообщества. Им может быть любой из действующих в природе экологических факторов: вода, тепло, свет, ветер, рельеф, содержание в почве необходимых для жизнедеятельности растений солей и химических элементов, а в водной среде — химизм и качество воды, количество доступного кислорода и углекислого газа. Такими факторами могут быть конкуренция со стороны другого вида, присутствие хищника или паразита. Изучая лимитирующее действие экологических факторов на насекомых, американский зоолог В. Шелфорд пришел к выводу, чтолимитирующим фактором, ограничивающим развитие организма, может быть как минимум, так и максимум экологического воздействия.

Маловыносливые организмы, ограниченные каким-либо экологическим фактором и способные обитать только в условиях устойчивого постоянства этого фактора, называют стенобионтами. К ним относятся многие паразиты, виды, обитающие в океанических глубинах, в пещерах, тропических лесах. Напротив, организмы, способные существовать при широких амплитудах изменчивости факторов окружающей среды, называют эврибионтами. К ним относятся многие наземные животные.

Особенности адаптации растений к водной среде.

· Слабое развитие проводящей ткани, т.к. воду и минеральные вещества растение поглощает всей поверхностью тела.

· Слабое развитие корневой системы, которая служит только для прикрепления к субстрату. У водорослей корней нет, есть ризоиды. У некоторых имеются корневища, в которых запасаются питательные вещества. Так же они служат для вегетативного размножения.

· Слабое развитие механических тканей, из-за высокой плотности среды, поддерживающей побег или слоевище.

· Наличие придатков, увеличивающих плавучесть.

· Наличие воздухоносной паренхимы, увеличивающей плавучесть и запасающей газы для дыхания и фотосинтеза.

· Большая поверхность листьев при малом объеме растения – приспособление к улучшению газообмена при недостатке кислорода.

· Разнолистность (гетерофилия) – сальвиния плавающая, чилим. Погруженные в воду – минеральное питание, поверхностные фотосинтез.

· Листья, погруженные в воду – тонкие, хлорофилл расположен в клетках эпидермиса – приспособление к фотосинтезу при слабом освещении.

· Наличие слизи и толстостенных клеток эндодермы – защита от вымывания минеральных солей.

· Интенсивное размножение вегетативным путем изза затруднения переноса пыльцы и низкой температуры воды, неблаготворно действующей на генеративные органы растения. При размножении половым путем цветоносы часто выносятся в воздушную среду.

· Пыльца, семена, плоды распространяются течениями – гидрохория. Часто они имеют полости, заполненные воздухом, выросты, обеспечивающие плавучесть.