पानी का घनत्व- यह एक ऐसा कारक है जो आंदोलन की स्थितियों को निर्धारित करता है जल जीवनऔर विभिन्न गहराई पर दबाव। आसुत जल के लिए, घनत्व 4 डिग्री सेल्सियस पर 1 ग्राम/सेमी 3 है। घुले हुए लवणों वाले प्राकृतिक जल का घनत्व 1.35 ग्राम/सेमी 3 तक अधिक हो सकता है। प्रत्येक 10 मीटर के लिए गहराई के साथ दबाव औसतन 1 × 10 5 Pa (1 एटीएम) बढ़ता है।

जल निकायों में तेज दबाव प्रवणता के कारण, जलीय जीव आमतौर पर भूमि जीवों की तुलना में बहुत अधिक यूरीबैथिक होते हैं। विभिन्न गहराईयों पर वितरित कुछ प्रजातियाँ कई से सैकड़ों वायुमंडलों के दबाव को सहन करती हैं। उदाहरण के लिए, जीनस एल्पिडिया के होलोथुरियन और प्रियापुलस कॉडेटस कीड़े तटीय क्षेत्र से अल्ट्रा-एबिसल क्षेत्र तक रहते हैं। यहां तक ​​की मीठे पानी के निवासीउदाहरण के लिए, स्लिपर सिलिअट्स, सुवोइका, स्विमिंग बीटल आदि, प्रयोग में 6 × 10 7 Pa (600 एटीएम) तक का सामना कर सकते हैं।

हालाँकि, समुद्रों और महासागरों के कई निवासी अपेक्षाकृत स्टेनोबेटिक हैं और कुछ गहराई तक ही सीमित हैं। स्टेनोबैसी अक्सर उथले और गहरे समुद्र की प्रजातियों की विशेषता है। वे केवल तटीय क्षेत्र में रहते हैं दादसैंडवॉर्म एरेनिकोला, लिम्पेट मोलस्क (पटेला)। कई मछलियाँ, उदाहरण के लिए एंगलर्स, सेफलोपोड्स, क्रस्टेशियंस, पोगोनोफोरस के समूह से, समुद्री तारेऔर अन्य केवल कम से कम 4 10 7 - 5 10 7 पा (400-500 एटीएम) के दबाव पर बड़ी गहराई पर पाए जाते हैं।

पानी का घनत्व उस पर झुकने की क्षमता प्रदान करता है, जो गैर-कंकाल रूपों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। पर्यावरण का घनत्व पानी में तैरने के लिए एक शर्त के रूप में कार्य करता है, और कई जलीय जीव विशेष रूप से इस जीवन शैली के लिए अनुकूलित होते हैं। जल में तैरने वाले निलंबित जीवों को जलीय जीवों के एक विशेष पारिस्थितिक समूह में संयोजित किया जाता है - प्लवक ("प्लैंकटोस" - उड़ता हुआ)।

चावल। 39. प्लवक के जीवों की सापेक्ष शारीरिक सतह में वृद्धि (एस. ए. ज़र्नोव के अनुसार, 1949):

ए - छड़ी के आकार का:

1 - डायटम सिनेड्रा;

2 - सायनोबैक्टीरियम अफानिज़ोमेनोन;

3 - पेरिडीन शैवाल एम्फिसोलेनिया;

4 - यूग्लेना एकस;

5 - सेफलोपॉड डोराटोप्सिस वर्मीक्यूलिस;

6 - कोपेपोड सेटेला;

7 - पोर्सेलाना लार्वा (डेकापोडा)

बी - विच्छेदित रूप:

1 - मोलस्क ग्लौकस एटलांटिकस;

2 - कृमि टोमोपेट्रिस यूचेटा;

3 - पालिनुरस क्रेफ़िश लार्वा;

4 - मछली का लार्वा मोनफिशलोफियस;

5 - कोपेपोड कैलोकैलेनस पावो

प्लैंकटन में एककोशिकीय और औपनिवेशिक शैवाल, प्रोटोजोआ, जेलीफ़िश, साइफ़ोनोफ़ोर्स, केटेनोफ़ोर्स, टेरोपोड्स और कीलफ़ुट मोलस्क, विभिन्न छोटे क्रस्टेशियंस, नीचे के जानवरों के लार्वा, मछली के अंडे और फ्राई, और कई अन्य शामिल हैं (चित्र 39)। प्लवक के जीवों में कई समान अनुकूलन होते हैं जो उनकी उछाल को बढ़ाते हैं और उन्हें नीचे तक डूबने से रोकते हैं। इस तरह के अनुकूलन में शामिल हैं: 1) आकार में कमी, चपटापन, बढ़ाव, कई प्रक्षेपणों या ब्रिसल्स के विकास के कारण शरीर की सापेक्ष सतह में सामान्य वृद्धि, जो पानी के साथ घर्षण को बढ़ाती है; 2) कंकाल की कमी, शरीर में वसा, गैस बुलबुले आदि के संचय के कारण घनत्व में कमी, डायटम में आरक्षित पदार्थ भारी स्टार्च के रूप में नहीं, बल्कि वसा की बूंदों के रूप में जमा होते हैं . रात्रि प्रकाश नोक्टिलुका को कोशिका में गैस रिक्तिकाओं और वसा की बूंदों की इतनी प्रचुरता से पहचाना जाता है कि इसमें साइटोप्लाज्म में स्ट्रैंड्स का आभास होता है जो केवल नाभिक के चारों ओर विलीन हो जाते हैं। साइफ़ोनोफ़ोर्स, कई जेलीफ़िश, प्लैंकटोनिक गैस्ट्रोपॉड आदि में भी वायु कक्ष होते हैं।

समुद्री सिवार (फाइटोप्लांकटन)पानी में निष्क्रिय रूप से मँडराते रहें, जबकि अधिकांश प्लैंकटोनिक जानवर सक्रिय रूप से तैरने में सक्षम होते हैं, लेकिन अंदर सीमित सीमा के भीतर. प्लवक के जीव धाराओं पर काबू नहीं पा सकते हैं और उनके द्वारा लंबी दूरी तक ले जाए जाते हैं। कई प्रकार ज़ोप्लांकटनहालाँकि, वे सक्रिय गति के कारण और अपने शरीर की उछाल को विनियमित करने के कारण, पानी के स्तंभ में दसियों और सैकड़ों मीटर तक ऊर्ध्वाधर प्रवास करने में सक्षम हैं। प्लवक का एक विशेष प्रकार पारिस्थितिक समूह है न्यूस्टन ("नीन" - तैरना) - सीमा पर पानी की सतह फिल्म के निवासी वायु पर्यावरण.

पानी का घनत्व और चिपचिपापन सक्रिय तैराकी की संभावना को बहुत प्रभावित करता है। तेजी से तैरने और धाराओं की ताकत पर काबू पाने में सक्षम जानवर एक पारिस्थितिक समूह में एकजुट होते हैं नेक्टन ("नेकटोस" - तैरता हुआ)। नेकटन के प्रतिनिधि मछली, स्क्विड और डॉल्फ़िन हैं। जल स्तंभ में तीव्र गति तभी संभव है जब आपके शरीर का आकार सुव्यवस्थित हो और मांसपेशियाँ अत्यधिक विकसित हों। टारपीडो के आकार का आकार सभी अच्छे तैराकों में विकसित होता है, भले ही उनकी व्यवस्थित संबद्धता और पानी में आंदोलन की विधि कुछ भी हो: प्रतिक्रियाशील, शरीर के झुकने के कारण, अंगों की मदद से।

ऑक्सीजन व्यवस्था.ऑक्सीजन-संतृप्त पानी में, इसकी सामग्री 10 मिलीलीटर प्रति 1 लीटर से अधिक नहीं होती है, जो वायुमंडल की तुलना में 21 गुना कम है। इसलिए, जलीय जीवों की सांस लेने की स्थिति काफी जटिल होती है। ऑक्सीजन मुख्य रूप से शैवाल की प्रकाश संश्लेषक गतिविधि और हवा से प्रसार के माध्यम से पानी में प्रवेश करती है। इसलिए, पानी के स्तंभ की ऊपरी परतें, एक नियम के रूप में, निचली परतों की तुलना में इस गैस से अधिक समृद्ध होती हैं। जैसे-जैसे पानी का तापमान और लवणता बढ़ती है, उसमें ऑक्सीजन की सांद्रता कम हो जाती है। जानवरों और जीवाणुओं से भरी परतों में, इसकी बढ़ती खपत के कारण O2 की तीव्र कमी पैदा हो सकती है। उदाहरण के लिए, विश्व महासागर में, 50 से 1000 मीटर तक जीवन-समृद्ध गहराई में वातन में तेज गिरावट की विशेषता है - यह फाइटोप्लांकटन द्वारा बसे सतही जल की तुलना में 7-10 गुना कम है। जलाशयों के तल के पास स्थितियाँ अवायवीय के करीब हो सकती हैं।

जलीय निवासियों में ऐसी कई प्रजातियाँ हैं जो पानी में ऑक्सीजन की मात्रा में व्यापक उतार-चढ़ाव को सहन कर सकती हैं, यहाँ तक कि इसकी लगभग पूर्ण अनुपस्थिति तक (यूरीओक्सीबियोन्ट्स - "ऑक्सी" - ऑक्सीजन, "बायोन्ट" - निवासी)। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, मीठे पानी का ऑलिगॉचेट ट्यूबिफ़ेक्स ट्यूबिफ़ेक्स और गैस्ट्रोपॉड विविपेरस विविपेरस। मछलियों में कार्प, टेंच और क्रूसियन कार्प पानी की बहुत कम ऑक्सीजन संतृप्ति का सामना कर सकते हैं। हालाँकि, कई प्रकार के स्टेनोक्सीबियोन्ट - वे केवल पानी की पर्याप्त उच्च ऑक्सीजन संतृप्ति (इंद्रधनुष ट्राउट, ब्राउन ट्राउट, मिनो, बरौनी कीड़ा प्लैनेरिया अल्पाइना, मेफ्लाइज़ के लार्वा, स्टोनफ्लाइज़, आदि) के साथ मौजूद हो सकते हैं। ऑक्सीजन की कमी होने पर कई प्रजातियाँ निष्क्रिय अवस्था में आने में सक्षम होती हैं - एनोक्सिबायोसिस - और इस प्रकार एक प्रतिकूल अवधि का अनुभव करें।

जलीय जीवों का श्वसन या तो शरीर की सतह के माध्यम से या विशेष अंगों - गलफड़ों, फेफड़ों, श्वासनली के माध्यम से होता है। इस मामले में, पूर्णांक एक अतिरिक्त श्वसन अंग के रूप में काम कर सकता है। उदाहरण के लिए, लोच मछली अपनी त्वचा के माध्यम से औसतन 63% ऑक्सीजन का उपभोग करती है। यदि गैस विनिमय शरीर के पूर्णांकों के माध्यम से होता है, तो वे बहुत पतले होते हैं। सतह क्षेत्र बढ़ने से सांस लेना भी आसान हो जाता है। यह प्रजातियों के विकास के दौरान विभिन्न वृद्धि, चपटेपन, बढ़ाव और शरीर के आकार में सामान्य कमी के माध्यम से प्राप्त किया जाता है। कुछ प्रजातियाँ, जब ऑक्सीजन की कमी होती है, सक्रिय रूप से श्वसन सतह का आकार बदल देती हैं। ट्यूबीफेक्स ट्यूबीफेक्स कीड़े अपने शरीर को काफी लंबा कर लेते हैं; हाइड्रा और समुद्री एनीमोन - टेंटेकल्स; इचिनोडर्म्स - एम्बुलैक्रल पैर। कई गतिहीन और गतिहीन जानवर अपने चारों ओर पानी का नवीनीकरण करते हैं, या तो एक निर्देशित धारा बनाकर या दोलन संबंधी गतिविधियाँइसके मिश्रण को बढ़ावा देना। बिवाल्व मोलस्क इस उद्देश्य के लिए मेंटल कैविटी की दीवारों पर सिलिया अस्तर का उपयोग करते हैं; क्रस्टेशियंस - पेट या वक्ष पैरों का काम। जोंक, बेल मच्छर के लार्वा (रक्तकृमि), और कई ऑलिगॉचेट जमीन से बाहर चिपके हुए अपने शरीर को हिलाते हैं।

कुछ प्रजातियों में जल और वायु श्वसन का संयोजन होता है। ये लंगफिश, सिफोनोफोर्स, डिस्कोफैंट्स, कई हैं फेफड़े के मोलस्क, क्रस्टेशियंस गैमरस लैकस्ट्रिस, आदि। माध्यमिक जलीय जानवर आमतौर पर बनाए रखते हैं वायुमंडलीय प्रकारश्वसन अधिक ऊर्जावान रूप से अनुकूल है और इसलिए वायु पर्यावरण के साथ संपर्क की आवश्यकता होती है, उदाहरण के लिए, पिनिपेड्स, सीतासियन, जल भृंग, मच्छर के लार्वा, आदि।

पानी में ऑक्सीजन की कमी कभी-कभी विनाशकारी घटनाओं का कारण बनती है - मैं मर रहा हूं, कई जलीय जीवों की मृत्यु के साथ। सर्दी जम जाती हैअक्सर जल निकायों की सतह पर बर्फ के गठन और हवा के साथ संपर्क की समाप्ति के कारण होता है; गर्मी- पानी के तापमान में वृद्धि और परिणामस्वरूप ऑक्सीजन घुलनशीलता में कमी।

उदाहरण के लिए, सर्दियों में मछलियों और कई अकशेरुकी जीवों की बार-बार मौत होना, ओब नदी बेसिन के निचले हिस्से की विशेषता है, जिसके पानी, पश्चिम साइबेरियाई तराई के आर्द्रभूमि से बहते हुए, घुलनशील ऑक्सीजन में बेहद खराब हैं। कभी-कभी समुद्र में मौत हो जाती है।

ऑक्सीजन की कमी के अलावा, पानी में जहरीली गैसों - मीथेन, हाइड्रोजन सल्फाइड, सीओ 2, आदि की सांद्रता में वृद्धि के कारण मृत्यु हो सकती है, जो जलाशयों के तल पर कार्बनिक पदार्थों के अपघटन के परिणामस्वरूप बनती हैं। .

नमक व्यवस्था.जलीय जीवों के जल संतुलन को बनाए रखने की अपनी विशिष्टताएँ हैं। यदि स्थलीय जानवरों और पौधों के लिए इसकी कमी की स्थिति में शरीर को पानी उपलब्ध कराना सबसे महत्वपूर्ण है, तो हाइड्रोबायोन्ट्स के लिए पर्यावरण में इसकी अधिकता होने पर शरीर में पानी की एक निश्चित मात्रा बनाए रखना भी कम महत्वपूर्ण नहीं है। . कोशिकाओं में पानी की अत्यधिक मात्रा से आसमाटिक दबाव में परिवर्तन होता है और सबसे महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण कार्यों में व्यवधान होता है।

सर्वाधिक जलीय जीवन पोइकिलोस्मोटिक: उनके शरीर में आसमाटिक दबाव आसपास के पानी की लवणता पर निर्भर करता है। इसलिए, जलीय जीवों के लिए अपने नमक संतुलन को बनाए रखने का मुख्य तरीका अनुपयुक्त लवणता वाले आवासों से बचना है। मीठे पानी के रूप समुद्र में मौजूद नहीं हो सकते हैं, और समुद्री रूप अलवणीकरण को बर्दाश्त नहीं कर सकते हैं। यदि पानी की लवणता में परिवर्तन होता है, तो जानवर अनुकूल वातावरण की तलाश में आगे बढ़ते हैं। उदाहरण के लिए, जब समुद्र की सतह परतों का अलवणीकरण किया जाता है भारी बारिशरेडियोलेरियन, समुद्री क्रस्टेशियंस कैलनस और अन्य 100 मीटर की गहराई तक उतरते हैं, कशेरुक, उच्च क्रस्टेशियंस, पानी में रहने वाले कीड़े और उनके लार्वा शामिल हैं होमिओस्मोटिक प्रजातियाँ, पानी में लवण की सांद्रता की परवाह किए बिना शरीर में निरंतर आसमाटिक दबाव बनाए रखती हैं।

मीठे पानी की प्रजातियों में, शरीर के रस के संबंध में हाइपरटोनिक होते हैं आसपास का पानी. यदि पानी के प्रवाह को नहीं रोका गया या शरीर से अतिरिक्त पानी को नहीं निकाला गया तो उन्हें अत्यधिक पानी आने का खतरा रहता है। प्रोटोजोआ में यह उत्सर्जन रसधानियों के कार्य द्वारा, बहुकोशिकीय जीवों में - उत्सर्जन तंत्र के माध्यम से पानी निकालकर प्राप्त किया जाता है। कुछ सिलिअट्स हर 2-2.5 मिनट में अपने शरीर की मात्रा के बराबर पानी का स्राव करते हैं। कोशिका अतिरिक्त पानी को "बाहर निकालने" में बहुत अधिक ऊर्जा खर्च करती है। लवणता बढ़ने से रसधानियों का कार्य धीमा हो जाता है। इस प्रकार, पैरामीशियम स्लिपर्स में, 2.5%o की पानी की लवणता पर, रिक्तिका 9 सेकंड के अंतराल पर, 5%o - 18 सेकंड पर, 7.5%o - 25 सेकंड पर स्पंदित होती है। 17.5% o की नमक सांद्रता पर, रिक्तिका काम करना बंद कर देती है, क्योंकि कोशिका और बाहरी वातावरण के बीच आसमाटिक दबाव में अंतर गायब हो जाता है।

यदि जलीय जीवों के शरीर के तरल पदार्थों के संबंध में पानी हाइपरटोनिक है, तो आसमाटिक हानि के परिणामस्वरूप उन्हें निर्जलीकरण का खतरा होता है। जलीय जीवों के शरीर में लवण की सांद्रता बढ़ाकर भी निर्जलीकरण से सुरक्षा प्राप्त की जाती है। निर्जलीकरण को होमियोस्मोटिक जीवों के जल-अभेद्य पूर्णांक द्वारा रोका जाता है - स्तनधारी, मछली, उच्च क्रेफ़िश, जलीय कीड़े और उनके लार्वा।

बढ़ती लवणता के साथ शरीर में पानी की कमी के परिणामस्वरूप कई पोइकिलोस्मोटिक प्रजातियां निष्क्रिय अवस्था में चली जाती हैं - निलंबित एनीमेशन। यह समुद्री जल के तालाबों और तटीय क्षेत्र में रहने वाली प्रजातियों की विशेषता है: रोटिफ़र्स, फ़्लैगेलेट्स, सिलिअट्स, कुछ क्रस्टेशियंस, ब्लैक सी पॉलीचेट नेरीस डाइवेसीकोलर, आदि। नमक निलंबित एनीमेशन- पानी की परिवर्तनीय लवणता की स्थितियों में प्रतिकूल अवधि में जीवित रहने का साधन।

सही मायने में यूरिहैलाइनजलीय निवासियों में ऐसी बहुत सी प्रजातियाँ नहीं हैं जो ताजे और खारे पानी दोनों में सक्रिय अवस्था में रह सकें। ये मुख्य रूप से नदी मुहाने, मुहाने और अन्य खारे जल निकायों में रहने वाली प्रजातियाँ हैं।

तापमानजलाशय भूमि की तुलना में अधिक स्थिर होते हैं। यह पानी के भौतिक गुणों के कारण है, मुख्य रूप से इसकी उच्च विशिष्ट ताप क्षमता, जिसके कारण महत्वपूर्ण मात्रा में ऊष्मा की प्राप्ति या रिहाई से तापमान में बहुत अचानक परिवर्तन नहीं होता है। जलाशयों की सतह से पानी का वाष्पीकरण, जो लगभग 2263.8 J/g की खपत करता है, निचली परतों को अधिक गर्म होने से रोकता है, और बर्फ का निर्माण, जो संलयन की गर्मी (333.48 J/g) जारी करता है, उनके ठंडा होने को धीमा कर देता है।

समुद्र की ऊपरी परतों में वार्षिक तापमान में उतार-चढ़ाव का आयाम 10-15 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं है, महाद्वीपीय जल में - 30-35 डिग्री सेल्सियस। पानी की गहरी परतें स्थिर तापमान की विशेषता रखती हैं। भूमध्यरेखीय जल में, सतह परतों का औसत वार्षिक तापमान +(26-27)°C होता है, ध्रुवीय जल में यह लगभग 0°C और नीचे होता है। गर्म भूमि-आधारित झरनों में, पानी का तापमान +100 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है, और पानी के नीचे के गीजर में, समुद्र तल पर उच्च दबाव पर, तापमान +380 डिग्री सेल्सियस दर्ज किया गया है।

इस प्रकार, जलाशयों में तापमान की स्थिति में काफी महत्वपूर्ण विविधता है। मौसमी तापमान में उतार-चढ़ाव वाले पानी की ऊपरी परतों और निचली परतों के बीच, जहां थर्मल शासन स्थिर होता है, तापमान कूद या थर्मोकलाइन का एक क्षेत्र होता है। थर्मोकलाइन गर्म समुद्रों में अधिक स्पष्ट होती है, जहां बाहरी और गहरे पानी के बीच तापमान का अंतर अधिक होता है।

पानी के अधिक स्थिर तापमान शासन के कारण, स्थलीय आबादी की तुलना में जलीय जीवों में स्टेनोथर्मी काफी हद तक आम है। यूरीथर्मिक प्रजातियाँ मुख्य रूप से उथले महाद्वीपीय जलाशयों और उच्च और समशीतोष्ण अक्षांशों के समुद्र के तटीय क्षेत्र में पाई जाती हैं, जहाँ दैनिक और मौसमी तापमान में उतार-चढ़ाव महत्वपूर्ण होते हैं।

लाइट मोड.पानी में हवा की तुलना में बहुत कम रोशनी होती है। जलाशय की सतह पर आपतित किरणों में से कुछ किरणें हवा में परावर्तित हो जाती हैं। सूर्य की स्थिति जितनी निचली होती है, प्रतिबिंब उतना ही मजबूत होता है, इसलिए पानी के नीचे दिन जमीन की तुलना में छोटा होता है। उदाहरण के लिए, गर्मी के दिनमदीरा द्वीप के पास 30 मीटर की गहराई पर - 5 घंटे, और 40 मीटर की गहराई पर केवल 15 मिनट। गहराई के साथ प्रकाश की मात्रा में तेजी से कमी पानी द्वारा इसके अवशोषण से जुड़ी है। विभिन्न तरंग दैर्ध्य की किरणें अलग-अलग तरीके से अवशोषित होती हैं: लाल किरणें सतह के करीब गायब हो जाती हैं, जबकि नीली-हरी किरणें अधिक गहराई तक प्रवेश करती हैं। समुद्र में धुंधलका जो गहराई के साथ गहराता जाता है, पहले हरा, फिर नीला, नीला और नीला-बैंगनी होता है, जो अंततः निरंतर अंधकार का मार्ग प्रशस्त करता है। तदनुसार, हरे, भूरे और लाल शैवाल, जो विभिन्न तरंग दैर्ध्य के साथ प्रकाश को पकड़ने में माहिर हैं, गहराई के साथ एक दूसरे को प्रतिस्थापित करते हैं।

जानवरों का रंग प्राकृतिक रूप से ही गहराई के साथ बदलता है। समुद्रतटीय और उपमहाद्वीपीय क्षेत्रों के निवासी सबसे चमकीले और विविध रंग के होते हैं। कई गहरे जीवों, जैसे गुफा वाले जीवों में रंगद्रव्य नहीं होते हैं। गोधूलि क्षेत्र में, लाल रंग व्यापक होता है, जो इन गहराइयों पर नीले-बैंगनी प्रकाश का पूरक होता है। अतिरिक्त रंग की किरणें शरीर द्वारा पूरी तरह से अवशोषित कर ली जाती हैं। यह जानवरों को दुश्मनों से छिपने की अनुमति देता है, क्योंकि नीली-बैंगनी किरणों में उनका लाल रंग देखने में काला दिखाई देता है। लाल रंग गोधूलि क्षेत्र के जानवरों की विशेषता है जैसे कि समुद्री बास, लाल मूंगा, विभिन्न क्रस्टेशियंस, आदि।

जल निकायों की सतह के पास रहने वाली कुछ प्रजातियों में, आँखों को किरणों को अपवर्तित करने की विभिन्न क्षमताओं के साथ दो भागों में विभाजित किया जाता है। आंख का एक आधा हिस्सा हवा में देखता है, दूसरा पानी में। ऐसी "चार-आंखों वाली" स्पिनिंग बीटल, अमेरिकी मछली एनालेप्स टेट्राफथलमस और ब्लेनी डायलोमस फ्यूस्कस की उष्णकटिबंधीय प्रजातियों में से एक की विशेषता है। निम्न ज्वार के दौरान, यह मछली अपने सिर के हिस्से को पानी से बाहर निकालकर, खाली स्थानों में बैठती है (चित्र 26 देखें)।

प्रकाश का अवशोषण जितना अधिक होगा, पानी की पारदर्शिता उतनी ही कम होगी, जो उसमें निलंबित कणों की संख्या पर निर्भर करती है।

पारदर्शिता को अधिकतम गहराई की विशेषता है जिस पर लगभग 20 सेमी (सेकची डिस्क) के व्यास के साथ एक विशेष रूप से कम की गई सफेद डिस्क अभी भी दिखाई देती है। सबसे साफ पानी सरगासो सागर में है: डिस्क 66.5 मीटर की गहराई तक दिखाई देती है। प्रशांत महासागरसेकची डिस्क 59 मीटर तक, भारतीय सागर में - 50 तक, उथले समुद्र में - 5-15 मीटर तक दिखाई देती है, नदियों की पारदर्शिता औसतन 1-1.5 मीटर है, और सबसे अधिक कीचड़ वाली नदियों में मध्य एशियाई अमु दरिया और सीर दरिया में उदाहरण, केवल कुछ सेंटीमीटर। इसलिए प्रकाश संश्लेषक क्षेत्र की सीमा विभिन्न जल निकायों में बहुत भिन्न होती है। अधिकांश में साफ पानी व्यंजनापूर्णक्षेत्र, या प्रकाश संश्लेषण का क्षेत्र, 200 मीटर से अधिक की गहराई तक विस्तारित नहीं है, क्रेपसकुलर, या डिस्फ़ोटिक,यह क्षेत्र 1000-1500 मीटर तक की गहराई और उससे भी अधिक गहराई में व्याप्त है एफ़ोटिकक्षेत्र, सूरज की रोशनीबिलकुल नहीं घुसता.

जलाशयों की ऊपरी परतों में प्रकाश की मात्रा क्षेत्र के अक्षांश और वर्ष के समय के आधार पर काफी भिन्न होती है। लंबी ध्रुवीय रातें आर्कटिक और अंटार्कटिक घाटियों में प्रकाश संश्लेषण के लिए उपलब्ध समय को गंभीर रूप से सीमित कर देती हैं, और बर्फ के आवरण के कारण सर्दियों में सभी जमे हुए जल निकायों तक प्रकाश का पहुंचना मुश्किल हो जाता है।

समुद्र की अंधेरी गहराइयों में, जीव दृश्य जानकारी के स्रोत के रूप में जीवित चीजों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का उपयोग करते हैं। जीव की चमक कहलाती है बायोलुमिनसेंस।चमकदार प्रजातियाँ प्रोटोजोआ से लेकर मछली तक, साथ ही बैक्टीरिया, निचले पौधों और कवक तक जलीय जानवरों के लगभग सभी वर्गों में पाई जाती हैं। ऐसा प्रतीत होता है कि बायोल्यूमिनसेंस विभिन्न समूहों में कई बार घटित हुआ है विभिन्न चरणविकास।

बायोलुमिनसेंस का रसायन अब काफी अच्छी तरह से समझ लिया गया है। प्रकाश उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रतिक्रियाएँ विविध हैं। लेकिन सभी मामलों में यह जटिल कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण है (ल्यूसिफ़ेरिन्स)प्रोटीन उत्प्रेरक का उपयोग करना (ल्यूसिफ़ेरेज़)।लूसिफ़ेरिन और लूसिफ़ेरेज़ की अलग-अलग जीवों में अलग-अलग संरचनाएँ होती हैं। प्रतिक्रिया के दौरान, उत्तेजित ल्यूसिफेरिन अणु की अतिरिक्त ऊर्जा प्रकाश क्वांटा के रूप में निकलती है। जीवित जीव आवेगों में प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, आमतौर पर बाहरी वातावरण से आने वाली उत्तेजनाओं की प्रतिक्रिया में।

चमक ज़्यादा नहीं चल सकती पारिस्थितिक भूमिकाकिसी प्रजाति के जीवन में, लेकिन कोशिकाओं की महत्वपूर्ण गतिविधि का उप-उत्पाद होना, उदाहरण के लिए, बैक्टीरिया या निचले पौधों में। यह केवल उन जानवरों में पारिस्थितिक महत्व प्राप्त करता है जो पर्याप्त रूप से विकसित हो चुके हैं तंत्रिका तंत्रऔर दृष्टि के अंग. कई प्रजातियों में, ल्यूमिनसेंट अंग बहुत अधिक प्राप्त होते हैं जटिल संरचनापरावर्तकों और लेंसों की एक प्रणाली के साथ जो विकिरण को बढ़ाती है (चित्र 40)। कई मछलियाँ और सेफलोपॉड, जो प्रकाश उत्पन्न करने में असमर्थ हैं, सहजीवी बैक्टीरिया का उपयोग करते हैं जो इन जानवरों के विशेष अंगों में गुणा होते हैं।

चावल। 40. जलीय जंतुओं के दीप्तिमान अंग (एस. ए. ज़र्नोव के अनुसार, 1949):

1 - गहरे समुद्र में रहने वाली एक एंगलरफ़िश जिसके दांतेदार मुंह पर टॉर्च होती है;

2 - परिवार की मछलियों में चमकदार अंगों का वितरण। मिस्टोफ़िडे;

3 - मछली का चमकदार अंग आर्गिरोपेलेकस एफ़िनिस:

ए - वर्णक, बी - परावर्तक, सी - चमकदार शरीर, डी - लेंस

बायोलुमिनसेंस का मुख्य रूप से जानवरों के जीवन में एक सांकेतिक मूल्य है। प्रकाश संकेत झुंड में अभिविन्यास के लिए, विपरीत लिंग के व्यक्तियों को आकर्षित करने के लिए, पीड़ितों को लुभाने के लिए, छलावरण या ध्यान भटकाने के लिए काम कर सकते हैं। प्रकाश की एक चमक किसी शिकारी को अंधा या भटका कर उसके खिलाफ सुरक्षा का काम कर सकती है। उदाहरण के लिए, गहरे समुद्र में रहने वाली कटलफिश, दुश्मन से भागते हुए, चमकदार स्राव का एक बादल छोड़ती है, जबकि रोशनी वाले पानी में रहने वाली प्रजातियां इस उद्देश्य के लिए गहरे तरल का उपयोग करती हैं। कुछ निचले कृमियों में - पॉलीचैटेस - प्रजनन उत्पादों की परिपक्वता की अवधि के दौरान चमकदार अंग विकसित होते हैं, और मादाएं अधिक चमकती हैं, और पुरुषों में आंखें बेहतर विकसित होती हैं। एंगलरफ़िश क्रम की शिकारी गहरे समुद्र की मछलियों में, पृष्ठीय पंख की पहली किरण ऊपरी जबड़े में स्थानांतरित हो जाती है और एक लचीली "रॉड" में बदल जाती है जिसके अंत में एक कृमि के आकार का "चारा" होता है - बलगम से भरी एक ग्रंथि चमकदार बैक्टीरिया के साथ. ग्रंथि में रक्त के प्रवाह को विनियमित करके और, परिणामस्वरूप, जीवाणु को ऑक्सीजन की आपूर्ति करके, मछली स्वेच्छा से "चारा" को चमका सकती है, कृमि की गतिविधियों की नकल कर सकती है और शिकार को आकर्षित कर सकती है।

जीवन की उत्पत्ति की आधुनिक परिकल्पनाओं के अनुसार, यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि हमारे ग्रह पर विकासात्मक रूप से प्राथमिक पर्यावरण जलीय पर्यावरण था। स्वीकृत कथनों की पुष्टि यह है कि हमारे रक्त में ऑक्सीजन, कैल्शियम, पोटेशियम, सोडियम और क्लोरीन की सांद्रता समुद्र के पानी के करीब है।

जलीय आवास

इसमें समुद्री महासागर के अलावा सभी नदियाँ, झीलें और भूजल शामिल हैं। उत्तरार्द्ध, बदले में, नदियों, झीलों और समुद्रों के लिए भोजन का एक स्रोत हैं। इस प्रकार, प्रकृति में जल चक्र है प्रेरक शक्तिजलमंडल और महत्वपूर्ण स्रोतभूमि पर ताजा पानी.

उपरोक्त के आधार पर, जलमंडल को इसमें विभाजित किया जाना चाहिए:

• सतह (सतह जलमंडल में समुद्र और महासागर, झीलें, नदियाँ, दलदल, ग्लेशियर आदि शामिल हैं);
• भूमिगत.

सतही जलमंडल की मुख्य विशेषता यह है कि यह एक सतत परत नहीं बनाता है, लेकिन साथ ही एक महत्वपूर्ण क्षेत्र पर कब्जा कर लेता है - पृथ्वी की सतह का 70.8%।

भूमिगत जलमंडल की संरचना भूजल द्वारा दर्शायी जाती है। पृथ्वी पर जल भंडार की कुल मात्रा लगभग 1370 मिलियन किमी3 है, जिसमें से लगभग 94% समुद्र में, 4.12% समुद्र में केंद्रित है। भूजल, 1.65% - ग्लेशियरों में और 0.02% से कम पानी झीलों और नदियों में समाहित है।

जलमंडल में, जीवित जीवों की रहने की स्थिति के आधार पर, निम्नलिखित क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जाता है:

• पेलजिक - जल स्तंभ और बेन्थिक - तल;
• बेंथल में, गहराई के आधार पर, सबलिटोरल को प्रतिष्ठित किया जाता है - 200 मीटर तक की गहराई में सहज वृद्धि का क्षेत्र;
• बटियाल - निचला ढलान;
• रसातल - समुद्री तल, 6 किमी तक गहरा;
• अल्ट्राएबिसल, समुद्र तल के अवसादों द्वारा दर्शाया गया;
• समुद्रतटीय, तट के किनारे का प्रतिनिधित्व करता है, उच्च ज्वार के दौरान नियमित रूप से बाढ़ आती है और निम्न ज्वार द्वारा सूखा जाता है; और उप-तटीय, सर्फ के छींटों से सिक्त तट के हिस्से का प्रतिनिधित्व करता है।

आवास और जीवनशैली के प्रकार के आधार पर, जलमंडल में रहने वाले जीवों को निम्नलिखित समूहों में विभाजित किया गया है:

1. पेलागोस - जल स्तंभ में रहने वाले जीवों का एक संग्रह है। पेलागोस के बीच, प्लवक को प्रतिष्ठित किया जाता है - जीवों का एक समूह जिसमें पौधे (फाइटोप्लांकटन) और जानवर (ज़ोप्लांकटन) शामिल हैं, जो पानी के स्तंभ में स्वतंत्र आंदोलन में सक्षम नहीं हैं और धाराओं द्वारा स्थानांतरित होते हैं, साथ ही नेकटन - जीवित लोगों का एक समूह जल स्तंभ में स्वतंत्र गति करने में सक्षम जीव (मछली, शंख, आदि)।
2. बेन्थोस नीचे और मिट्टी में रहने वाले जीवों का एक समूह है। बदले में, बेन्थोस को फाइटोबेन्थोस में विभाजित किया जाता है, जो शैवाल और उच्च पौधों और ज़ोबेन्थोस (स्टारफिश, क्रस्टेशियंस, मोलस्क, आदि) द्वारा दर्शाया जाता है।

जलीय आवासों में पारिस्थितिक कारक

जलीय आवास में मुख्य पर्यावरणीय कारक धाराओं और तरंगों द्वारा दर्शाए जाते हैं, जो लगभग बिना रुके संचालित होते हैं। वे उपलब्ध कराने में सक्षम हैं अप्रत्यक्ष प्रभावजीवों पर, पानी की आयनिक संरचना में परिवर्तन, इसका खनिजकरण, जो बदले में पोषक तत्वों की सांद्रता में परिवर्तन में योगदान देता है। जहां तक ​​उपरोक्त कारकों के प्रत्यक्ष प्रभाव की बात है, तो वे जीवित जीवों के प्रवाह के अनुकूलन में योगदान करते हैं। इसलिए, उदाहरण के लिए, शांत पानी में रहने वाली मछलियों का शरीर किनारे से चपटा (ब्रीम) होता है, जबकि तेज़ पानी में उनका शरीर गोल (ट्राउट) होता है।

काफी घना माध्यम होने के कारण, पानी इसमें रहने वाले जीवित जीवों की गतिविधियों के लिए महत्वपूर्ण प्रतिरोध प्रदान करता है। यही कारण है कि जलमंडल के अधिकांश निवासियों के शरीर का आकार सुव्यवस्थित (मछली, डॉल्फ़िन, स्क्विड, आदि) होता है।

नोट 1

यह ध्यान देने योग्य है कि मानव भ्रूण अपने विकास के पहले हफ्तों में कई मायनों में मछली के भ्रूण जैसा दिखता है और केवल डेढ़ से दो महीने की उम्र में ही मनुष्यों की विशेषता वाले लक्षण प्राप्त कर लेता है। यह सब जीवन के विकास में जलीय पर्यावरण के महत्वपूर्ण महत्व को इंगित करता है।

हमारे ग्रह पर, जीवित जीवों ने, लंबे ऐतिहासिक विकास के दौरान, चार जीवित वातावरणों में महारत हासिल की, जिन्हें खनिज गोले के अनुसार वितरित किया गया था: जलमंडल, स्थलमंडल, वायुमंडल (चित्र 1)।

चावल। 1.

आवास जलीय वायु मिट्टी जीव जीवन

जल पर्यावरणवह पहला था जिसमें जीवन उत्पन्न हुआ और फैला। बाद में, ऐतिहासिक विकास के क्रम में, जीव ज़मीन-वायु वातावरण में आबाद होने लगे। भूमि के पौधे और जानवर तेजी से विकसित होते हुए, नई जीवन स्थितियों के अनुकूल होते हुए दिखाई दिए। वी.आई. वर्नाडस्की (1978) के शब्दों में, भूमि पर जीवित पदार्थ की कार्यप्रणाली से स्थलमंडल की सतह परत धीरे-धीरे मिट्टी में बदल गई, जो ग्रह के एक प्रकार के जैव-निष्क्रिय शरीर में बदल गई। मिट्टी में जलीय और दोनों का निवास था स्थलीय जीव, अपने निवासियों का एक विशिष्ट परिसर बना रहा है।

जलीय जीवन पर्यावरण

सामान्य विशेषताएँ।जलीय जीवित पर्यावरण के रूप में जलमंडल विश्व के लगभग 71% क्षेत्र और 1/800 आयतन पर व्याप्त है। पानी की मुख्य मात्रा, 94% से अधिक, समुद्रों और महासागरों में केंद्रित है (चित्र 2)।

चावल। 2.

नदियों और झीलों के ताजे पानी में, पानी की मात्रा ताजे पानी की कुल मात्रा का 0.016% से अधिक नहीं होती है।

अपने घटक समुद्रों के साथ महासागर में, दो पारिस्थितिक क्षेत्र मुख्य रूप से प्रतिष्ठित हैं: जल स्तंभ - समुद्रीऔर नीचे - बेंथल.गहराई के आधार पर बेंथल को विभाजित किया गया है उपज्वारीय क्षेत्र -- 200 मीटर की गहराई तक भूमि के क्रमिक ह्रास का क्षेत्र, बथ्याल --तीव्र ढलान वाला क्षेत्र और रसातल क्षेत्र -- 3-6 किमी की औसत गहराई वाला समुद्री तल। समुद्र तल (6-10 किमी) के अवसादों के अनुरूप गहरे बेंटिक क्षेत्र कहलाते हैं अल्ट्राएबिसल।उच्च ज्वार के दौरान बाढ़ आने वाले किनारे के किनारे को कहा जाता है नदी के किनारेज्वार स्तर से ऊपर तट का वह भाग, जो सर्फ की फुहार से सिक्त होता है, कहलाता है सुपरलिटोरल.

विश्व महासागर के खुले पानी को भी बेंटिक ज़ोन के अनुरूप ऊर्ध्वाधर क्षेत्रों में विभाजित किया गया है: एपिपेलैजिक, बैथिपेलैजिक, एबिसोपेलैजिक(चित्र 3)।

चावल। 3.

जलीय पर्यावरण लगभग 150,000 पशु प्रजातियों, या कुल का लगभग 7% (चित्र 4) और 10,000 पौधों की प्रजातियों (8%) का घर है।

यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि पौधों और जानवरों के अधिकांश समूहों के प्रतिनिधि जलीय वातावरण (उनके "पालना") में बने रहे, लेकिन उनकी प्रजातियों की संख्या स्थलीय प्रजातियों की तुलना में बहुत कम है। इसलिए निष्कर्ष - भूमि पर विकास बहुत तेजी से हुआ।

भूमध्यरेखीय और उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों के समुद्र और महासागर, मुख्य रूप से प्रशांत और अटलांटिक महासागर, वनस्पतियों और जीवों की विविधता और समृद्धि से प्रतिष्ठित हैं। इन पेटियों के उत्तर और दक्षिण में गुणवत्ता संरचना धीरे-धीरे समाप्त हो जाती है। उदाहरण के लिए, पूर्वी भारतीय द्वीपसमूह के क्षेत्र में जानवरों की कम से कम 40,000 प्रजातियाँ हैं, जबकि लापतेव सागर में केवल 400 हैं। विश्व महासागर के अधिकांश जीव अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र में केंद्रित हैं। समुद्री तट शीतोष्ण क्षेत्रऔर उष्णकटिबंधीय देशों के मैंग्रोव के बीच।

नदियों, झीलों और दलदलों का हिस्सा, जैसा कि पहले उल्लेख किया गया है, समुद्रों और महासागरों की तुलना में नगण्य है। हालाँकि, वे पौधों, जानवरों और मनुष्यों के लिए आवश्यक ताजे पानी की आपूर्ति बनाते हैं।

चावल। 4.

टिप्पणीलहरदार रेखा के नीचे स्थित जानवर समुद्र में रहते हैं, इसके ऊपर - भूमि-वायु वातावरण में

यह ज्ञात है कि न केवल जलीय पर्यावरण का इसके निवासियों पर, बल्कि जलीय पर्यावरण पर भी गहरा प्रभाव पड़ता है सजीव पदार्थजलमंडल, आवास को प्रभावित करते हुए, इसे संसाधित करता है और पदार्थों के चक्र में शामिल करता है। यह स्थापित किया गया है कि महासागरों, समुद्रों, नदियों और झीलों का पानी विघटित होता है और 2 मिलियन वर्षों में जैविक चक्र में बहाल हो जाता है, यानी यह सब एक हजार से अधिक बार पृथ्वी पर जीवित पदार्थ से गुजर चुका है।

नतीजतन, आधुनिक जलमंडल न केवल आधुनिक, बल्कि पिछले भूवैज्ञानिक युगों के जीवित पदार्थ की महत्वपूर्ण गतिविधि का एक उत्पाद है।

जलीय पर्यावरण की एक विशिष्ट विशेषता इसकी है गतिशीलता,विशेष रूप से बहने वाली, तेज़ बहने वाली नदियों और नदियों में। समुद्र और महासागर उतार-चढ़ाव, शक्तिशाली धाराओं और तूफानों का अनुभव करते हैं। झीलों में पानी तापमान और हवा के प्रभाव में चलता है।

जलजीवियों के पारिस्थितिक समूह।पानी की मोटाई, या समुद्री(पेलेजेस - समुद्र), पेलजिक जीवों द्वारा बसा हुआ है जिनमें तैरने या कुछ परतों में रहने की क्षमता होती है (चित्र 5)।

चावल।

इस संबंध में, इन जीवों को दो समूहों में विभाजित किया गया है: नेक्टनऔर प्लवक.तीसरा पर्यावरण समूह-- बेन्थोस--नीचे के निवासियों का निर्माण करें।

नेक्टन(नेक्टोस - फ्लोटिंग) पेलजिक सक्रिय रूप से घूमने वाले जानवरों का एक संग्रह है जिनका नीचे से सीधा संबंध नहीं है। ये मुख्य रूप से बड़े जानवर हैं जो लंबी दूरी और तेज़ जल धाराओं को पार करने में सक्षम हैं। उनके पास एक सुव्यवस्थित शरीर का आकार और चलने के अच्छी तरह से विकसित अंग हैं। विशिष्ट नेक्टोनिक जीवों में मछली, स्क्विड, व्हेल और पिन्नीपेड्स शामिल हैं। मछली के अलावा, ताजे पानी में नेकटन में उभयचर और सक्रिय रूप से चलने वाले कीड़े शामिल हैं। कई समुद्री मछलियाँ भारी गति से पानी में चल सकती हैं: स्क्विड (ओगोफ़साइड) के लिए 45-50 किमी/घंटा, सेलफ़िश (जेस्टियोफ़ारिडे) के लिए 100-150 किमी/घंटा और स्वोर्डफ़िश (ज़िफ़ियास ग्लैबियस) के लिए 130 किमी/घंटा।

प्लवक(प्लैंक्टोस - भटकना, उड़ना) पेलजिक जीवों का एक समूह है जिसमें तेजी से सक्रिय आंदोलनों की क्षमता नहीं होती है। एक नियम के रूप में, ये छोटे जानवर हैं - ज़ोप्लांकटनऔर पौधे - फाइटोप्लांकटन,जो धाराओं का विरोध नहीं कर सकता. प्लैंकटन में पानी के स्तंभ में "तैरते" कई जानवरों के लार्वा भी शामिल हैं। प्लवक के जीव पानी की सतह पर, गहराई में और निचली परत दोनों में स्थित होते हैं।

जल की सतह पर स्थित जीवों का निर्माण होता है विशेष समूह -- न्यूस्टन।न्यूस्टन की संरचना कई जीवों की विकासात्मक अवस्था पर भी निर्भर करती है। लार्वा चरण से गुजरते हुए और बड़े होते हुए, वे सतह की परत को छोड़ देते हैं जो उनके लिए आश्रय के रूप में काम करती थी और नीचे या अंतर्निहित और गहरी परतों में रहने के लिए चले जाते हैं। इनमें डिकैपोड, बार्नाकल, कोपेपोड, गैस्ट्रोपोड आदि के लार्वा शामिल हैं द्विकपाटी, इचिनोडर्म्स, पॉलीचैटेस, मछली, आदि।

वही जीव कहलाते हैं जिनके शरीर का एक हिस्सा पानी की सतह से ऊपर होता है और दूसरा पानी के अंदर प्लिस्टन.इनमें डकवीड (लेम्मा), साइफोनोफोरस (सिफोनोफोरा) आदि शामिल हैं।

फाइटोप्लांकटन जल निकायों के जीवन में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि यह कार्बनिक पदार्थों का मुख्य उत्पादक है। फाइटोप्लांकटन में मुख्य रूप से डायटम (डायटोमी) और हरा शैवाल (क्लोरोफाइटा), प्लांट फ्लैगेलेट्स (फाइटोमास्टिगिना), पेरिडिनेई (पेरिडिनेई) और कोकोलिथोफोरिड्स (कोकोलिटोफोरिडे) शामिल हैं। न केवल हरे शैवाल, बल्कि नीले-हरे शैवाल (साइनोफाइटा) भी ताजे पानी में व्यापक हैं।

ज़ोप्लांकटन और बैक्टीरिया विभिन्न गहराई पर पाए जा सकते हैं। ताजे पानी में, ज्यादातर खराब तैरने वाले, अपेक्षाकृत बड़े क्रस्टेशियंस (डैफनिया, साइक्लोपोइडिया, ओस्ट्रोकोडा), कई रोटिफ़र्स (रोटोटोरिया) और प्रोटोजोआ आम हैं।

समुद्री ज़ोप्लांकटन में छोटे क्रस्टेशियंस (कोपेपोडा, एम्फ़िपोडा, यूफौसियासी) और प्रोटोज़ोआ (फोरामिनिफ़ेरा, रेडिओलारिया, टिनटिनोइडिया) का प्रभुत्व है। बड़े प्रतिनिधियों में पंख-पैर वाले मोलस्क (टेरोपोडा), जेलीफ़िश (स्काइफ़ोज़ोआ) और तैराकी केटेनोफोरा (केटेनोफोरा), सैल्प्स (सल्पे), और कुछ कीड़े (एलियोपिडे, टोमोप्टरिडे) शामिल हैं।

प्लवक के जीव कई जलीय जानवरों के लिए एक महत्वपूर्ण भोजन घटक के रूप में काम करते हैं, जिनमें बेलीन व्हेल (मिस्टैकोसेटी), अंजीर जैसे दिग्गज भी शामिल हैं। 6.

चित्र 6.

बेन्थोस(बेन्थोस - गहराई) जीवों का एक समूह है जो जलाशयों के निचले भाग (जमीन पर और जमीन के अंदर) में रहते हैं। इसे विभाजित किया गया है ज़ोबेन्थोसऔर फाइटोबेन्थोस.अधिकतर संलग्न, या धीरे-धीरे चलने वाले, या बिल खोदने वाले जानवरों द्वारा दर्शाया जाता है। उथले पानी में, इसमें ऐसे जीव होते हैं जो कार्बनिक पदार्थ (उत्पादक) को संश्लेषित करते हैं, इसका उपभोग करते हैं (उपभोक्ता) और इसे नष्ट करते हैं (डीकंपोजर)। गहराई पर जहां प्रकाश नहीं है, फाइटोबेन्थोस (उत्पादक) अनुपस्थित हैं। समुद्री ज़ोबेन्थोस में फोरामिनिफ़ोर्स, स्पंज, कोएलेंटरेट्स, कीड़े, ब्राचिओपोड्स, मोलस्क, एस्किडियन, मछली आदि का प्रभुत्व है। उथले पानी में बेन्थिक रूप अधिक संख्या में हैं। यहां उनका कुल बायोमास दसियों किलोग्राम प्रति 1 मी2 तक पहुंच सकता है।

समुद्र के फाइटोबेन्थोस में मुख्य रूप से शैवाल (डायटम, हरा, भूरा, लाल) और बैक्टीरिया शामिल हैं। तटों के किनारे फूल वाले पौधे हैं - ज़ोस्टेरा, रूपिया, फाइलोस्पैडिक्स। नीचे के चट्टानी और पथरीले क्षेत्र फाइटोबेन्थोस से भरपूर हैं।

झीलों में, जैसे समुद्रों में, होते हैं प्लैंकटन, नेकटनऔर बेन्थोस.

हालाँकि, झीलों और अन्य ताजे जल निकायों में समुद्र और महासागरों की तुलना में कम ज़ोबेन्थोस होता है, और इसकी प्रजाति संरचना एक समान होती है। ये मुख्य रूप से प्रोटोजोआ, स्पंज, सिलिअटेड और ऑलिगॉचेट कीड़े, जोंक, मोलस्क, कीट लार्वा आदि हैं।

मीठे पानी के फाइटोबेन्थोस का प्रतिनिधित्व बैक्टीरिया, डायटम और हरे शैवाल द्वारा किया जाता है। तटीय पौधे तट से अंतर्देशीय स्पष्ट रूप से परिभाषित बेल्ट में स्थित हैं। पहली बेल्ट--अर्ध-जलमग्न पौधे (नरकट, कैटेल, सेज और नरकट); दूसरी बेल्ट --तैरती हुई पत्तियों वाले जलमग्न पौधे (वॉटर लिली, एग कैप्सूल, वाटर लिली, डकवीड)। में तीसरी बेल्टपौधे प्रबल होते हैं - पोंडवीड, एलोडिया, आदि (चित्र 7)।

चावल। 7. नीचे जड़ वाले पौधे (ए): 1 - कैटेल; 2- रशवॉर्ट; 3--तीर का सिरा; 4--पानी लिली; 5, 6 - पोंडवीड; 7 - हारा. मुक्त-तैरने वाले शैवाल (बी): 8, 9 - फिलामेंटस हरा; 10-13 -- हरा; 14-17--डायटम; 18-20 -- नीला-हरा

उनकी जीवनशैली के आधार पर, जलीय पौधों को दो मुख्य भागों में विभाजित किया गया है: पर्यावरण समूह: हाइड्रोफाइट्स --ऐसे पौधे जो केवल अपने निचले हिस्से के साथ पानी में डूबे रहते हैं और आमतौर पर जमीन में जड़ जमाते हैं, और हाइडेटोफाइट्स --ऐसे पौधे जो पूरी तरह से पानी में डूबे होते हैं और कभी-कभी सतह पर तैरते हैं या जिनकी पत्तियाँ तैरती रहती हैं।

जलीय जीवों के जीवन में, पानी की ऊर्ध्वाधर गति, घनत्व, तापमान, प्रकाश, नमक, गैस (ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री) शासन और हाइड्रोजन आयनों (पीएच) की एकाग्रता एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है।

तापमान शासन.यह पानी में भिन्न होता है, सबसे पहले, कम गर्मी प्रवाह के कारण, और दूसरे, जमीन की तुलना में अधिक स्थिरता के कारण। पानी की सतह पर आने वाली तापीय ऊर्जा का एक हिस्सा परावर्तित होता है, जबकि कुछ वाष्पीकरण पर खर्च होता है। जलाशयों की सतह से पानी का वाष्पीकरण, जो लगभग 2263x8 J/g की खपत करता है, निचली परतों को अधिक गर्म होने से रोकता है, और बर्फ का निर्माण, जो संलयन की गर्मी (333.48 J/g) जारी करता है, उनके ठंडा होने को धीमा कर देता है।

बहते पानी में तापमान परिवर्तन, आसपास की हवा में इसके परिवर्तन के बाद होता है, जो छोटे आयाम में भिन्न होता है।

समशीतोष्ण अक्षांशों की झीलों और तालाबों में, तापीय शासन सुप्रसिद्ध द्वारा निर्धारित किया जाता है भौतिक घटना-- जल का घनत्व अधिकतम 4°C पर होता है। उनमें पानी स्पष्ट रूप से तीन परतों में विभाजित है: ऊपरी - उपसंहार,जिनके तापमान में तीव्र मौसमी उतार-चढ़ाव का अनुभव होता है; तापमान उछाल की संक्रमणकालीन परत, -- मेटालिमनियन,जहां तापमान में तेज बदलाव होता है; गहरे समुद्र (नीचे) -- हाइपोलिमनियनबहुत नीचे तक पहुँचना, जहाँ साल भर तापमान रहता है परिवर्तननगण्य.

गर्मियों में, पानी की सबसे गर्म परतें सतह पर स्थित होती हैं, और सबसे ठंडी परतें सबसे नीचे स्थित होती हैं। इस प्रकारकिसी जलाशय में तापमान के परत-दर-परत वितरण को कहा जाता है प्रत्यक्ष स्तरीकरणसर्दियों में जैसे ही तापमान गिरता है, उलटा स्तरीकरण.पानी की सतह परत का तापमान 0°C के करीब होता है। तल पर तापमान लगभग 4°C है, जो इसके अधिकतम घनत्व से मेल खाता है। इस प्रकार, गहराई के साथ तापमान बढ़ता है। इस घटना को कहा जाता है तापमान द्वंद्व.यह हमारी अधिकांश झीलों में गर्मियों और सर्दियों में देखा जाता है। परिणामस्वरूप, ऊर्ध्वाधर परिसंचरण बाधित होता है, पानी का घनत्व स्तरीकरण बनता है, और अस्थायी ठहराव की अवधि शुरू होती है - स्थिरता(चित्र 8)।

तापमान में और वृद्धि के साथ, पानी की ऊपरी परतें कम से कम घनी हो जाती हैं और अब डूबती नहीं हैं - गर्मियों में ठहराव शुरू हो जाता है।

शरद ऋतु में, सतही जल फिर से 4°C तक ठंडा हो जाता है और नीचे तक डूब जाता है, जिससे वर्ष में तापमान के बराबर होने के साथ द्रव्यमान का दूसरा मिश्रण होता है, यानी, शरद ऋतु समरूपता की शुरुआत होती है।

में समुद्री पर्यावरणगहराई से निर्धारित तापीय स्तरीकरण भी होता है। महासागरों में निम्नलिखित परतें होती हैं सतह- पानी हवा की क्रिया के संपर्क में है, और वायुमंडल के अनुरूप इस परत को कहा जाता है क्षोभ मंडलया समुद्र बाह्य वायुमंडल।यहां पानी के तापमान में लगभग 50 मीटर की गहराई तक दैनिक उतार-चढ़ाव देखा जाता है, और मौसमी उतार-चढ़ाव और भी अधिक गहराई तक देखे जाते हैं। थर्मोस्फीयर की मोटाई 400 मीटर तक पहुंचती है। मध्यवर्ती --का प्रतिनिधित्व करता है निरंतर थर्मोकलाइन।इसमें तापमान है विभिन्न समुद्रऔर महासागरों का तापमान 1-3 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। लगभग 1500 मीटर की गहराई तक फैला हुआ है। गहरा समुद्र --ध्रुवीय क्षेत्रों को छोड़कर, जहां तापमान 0°C के करीब होता है, लगभग 1-3°C के एक समान तापमान की विशेषता होती है।

मेंसामान्य तौर पर, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि समुद्र की ऊपरी परतों में वार्षिक तापमान में उतार-चढ़ाव का आयाम 10-15 डिग्री सेल्सियस से अधिक नहीं है, महाद्वीपीय जल में यह 30-35 डिग्री सेल्सियस है।

चावल। 8.

पानी की गहरी परतें स्थिर तापमान की विशेषता रखती हैं। भूमध्यरेखीय जल में, सतह परतों का औसत वार्षिक तापमान 26-27°C है, ध्रुवीय जल में यह लगभग 0°C और नीचे है। अपवाद थर्मल स्प्रिंग्स हैं, जहां सतह परत का तापमान 85--93 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है।

एक जीवित वातावरण के रूप में पानी में, एक ओर, तापमान स्थितियों की काफी महत्वपूर्ण विविधता होती है, और दूसरी ओर, जलीय पर्यावरण की थर्मोडायनामिक विशेषताएं होती हैं, जैसे कि उच्च विशिष्ट ऊष्मा, उच्च तापीय चालकता और जमने के दौरान विस्तार (इस मामले में, बर्फ केवल शीर्ष पर बनती है, और मुख्य जल स्तंभ जमता नहीं है), जीवित जीवों के लिए अनुकूल परिस्थितियाँ बनाते हैं।

तो, सर्दियों के लिए नदियों और झीलों में बारहमासी हाइड्रोफाइट्स बडा महत्वबर्फ के नीचे ऊर्ध्वाधर तापमान वितरण होता है। 4°C तापमान वाला सबसे घना और सबसे कम ठंडा पानी निचली परत में स्थित होता है, जहां हॉर्नवॉर्ट, ब्लैडरवॉर्ट, वॉटरवॉर्ट आदि की सर्दियों की कलियाँ (ट्यूरियन) डूब जाती हैं (चित्र 9), साथ ही पूरे पत्तेदार पौधे। जैसे डकवीड और एलोडिया।

चावल। 9.

यह राय स्थापित की गई है कि विसर्जन स्टार्च के संचय और पौधों के भार से जुड़ा हुआ है। वसंत तक, स्टार्च घुलनशील शर्करा और वसा में परिवर्तित हो जाता है, जो कलियों को हल्का बनाता है और उन्हें तैरने देता है।

समशीतोष्ण अक्षांशों के जल निकायों में जीव पानी की परतों के मौसमी ऊर्ध्वाधर आंदोलनों, वसंत और शरद ऋतु की समता, और गर्मियों और सर्दियों के ठहराव के लिए अच्छी तरह से अनुकूलित होते हैं। चूंकि जल निकायों के तापमान शासन में अत्यधिक स्थिरता होती है, इसलिए स्थलीय जीवों की तुलना में जलीय जीवों में स्टेनोथर्मी काफी हद तक आम है।

यूरीथर्मल प्रजातियाँ मुख्य रूप से उथले महाद्वीपीय जलाशयों और उच्च और समशीतोष्ण अक्षांशों के समुद्र के तटीय क्षेत्र में पाई जाती हैं, जहाँ दैनिक और मौसमी उतार-चढ़ाव महत्वपूर्ण होते हैं।

पानी का घनत्व.पानी अधिक सघन होने के कारण हवा से भिन्न होता है। इस लिहाज से यह हवा से 800 गुना बेहतर है। 4 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर आसुत जल का घनत्व 1 ग्राम/सेमी3 है। घुले हुए लवणों वाले प्राकृतिक जल का घनत्व अधिक हो सकता है: 1.35 ग्राम/सेमी 3 तक। औसतन, पानी के स्तंभ में, प्रत्येक 10 मीटर की गहराई के लिए, दबाव 1 वायुमंडल बढ़ जाता है। पानी का उच्च घनत्व हाइड्रोफाइट्स की शारीरिक संरचना में परिलक्षित होता है। इस प्रकार, यदि स्थलीय पौधों में यांत्रिक ऊतक अच्छी तरह से विकसित होते हैं, जो ट्रंक और तनों की ताकत सुनिश्चित करते हैं, तो तने की परिधि के साथ यांत्रिक और प्रवाहकीय ऊतकों की व्यवस्था एक "पाइप" संरचना बनाती है जो किंक और मोड़ के लिए अच्छी तरह से प्रतिरोधी है, तो में हाइड्रोफाइट्स में यांत्रिक ऊतक बहुत कम हो जाते हैं, क्योंकि पौधे स्वयं पानी द्वारा समर्थित होते हैं। यांत्रिक तत्व और प्रवाहकीय बंडल अक्सर तने या पत्ती के डंठल के केंद्र में केंद्रित होते हैं, जो इसे पानी की गति के साथ झुकने की क्षमता देता है।

जलमग्न हाइड्रोफाइट्स में विशेष उपकरणों (वायु थैली, सूजन) द्वारा बनाई गई अच्छी उछाल होती है। इस प्रकार, मेंढक की पत्तियाँ पानी की सतह पर होती हैं और प्रत्येक पत्ती के नीचे हवा से भरा एक तैरता हुआ बुलबुला होता है। एक छोटे जीवन जैकेट की तरह, बुलबुला पत्ती को पानी की सतह पर तैरने देता है। तने में वायु कक्ष पौधे को सीधा रखते हैं और जड़ों तक ऑक्सीजन पहुंचाते हैं।

शरीर की सतह का क्षेत्रफल बढ़ने के साथ उछाल भी बढ़ता है। यह सूक्ष्म प्लवक के शैवालों में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। शरीर के विभिन्न उभार उन्हें पानी के स्तंभ में स्वतंत्र रूप से "तैरने" में मदद करते हैं।

जलीय पर्यावरण में जीव इसकी संपूर्ण मोटाई में वितरित हैं। उदाहरण के लिए, समुद्री अवसादों में, जानवर 10,000 मीटर से अधिक की गहराई पर पाए जाते हैं और कई से सैकड़ों वायुमंडलों का दबाव सहन करते हैं। इस प्रकार, मीठे पानी के निवासी (गोताखोर बीटल, चप्पल, सुवोइका, आदि) प्रयोगों में 600 वायुमंडल तक का सामना कर सकते हैं। जीनस एल्पिडिया के होलोथुरियन और प्रियापुलस कॉडेटस कीड़े तटीय क्षेत्र से अल्ट्रा-एबिसल क्षेत्र तक रहते हैं। इसी समय, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि समुद्र और महासागरों के कई निवासी अपेक्षाकृत स्टेनोबेटिक हैं और कुछ गहराई तक ही सीमित हैं। यह मुख्य रूप से उथले और गहरे समुद्र की प्रजातियों पर लागू होता है। केवल तटीय क्षेत्र में एनेलिड कृमि एरेनिकोला और मोलस्क - लिम्पेट्स (पटेला) का निवास है। कम से कम 400-500 वायुमंडल के दबाव पर बड़ी गहराई पर, एंगलर्स, सेफलोपोड्स, क्रस्टेशियंस, स्टारफिश, पोगोनोफोरा और अन्य समूह की मछलियाँ पाई जाती हैं।

पानी का घनत्व पशु जीवों को उस पर भरोसा करने की अनुमति देता है, जो गैर-कंकाल रूपों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। माध्यम का सहारा पानी में तैरने की स्थिति के रूप में कार्य करता है। अनेक जलीय जीव इसी जीवन शैली के अनुकूल होते हैं।

लाइट मोड.जलीय जीव प्रकाश की स्थिति और पानी की पारदर्शिता से बहुत प्रभावित होते हैं। पानी में प्रकाश की तीव्रता बहुत कमजोर हो जाती है (चित्र 10), क्योंकि आपतित विकिरण का एक हिस्सा पानी की सतह से परावर्तित होता है, जबकि दूसरा इसकी मोटाई से अवशोषित हो जाता है। प्रकाश का क्षीण होना पानी की पारदर्शिता से संबंधित है। उदाहरण के लिए, महासागरों में, बड़ी पारदर्शिता के साथ, लगभग 1% विकिरण अभी भी 140 मीटर की गहराई तक गिरता है, और कुछ हद तक बंद पानी वाली छोटी झीलों में, पहले से ही 2 मीटर की गहराई तक, प्रतिशत का केवल दसवां हिस्सा।

चावल। 10.

गहराई: 1--सतह पर; 2--0.5 मी; 3-- 1.5 मी; 4--2मी

इस तथ्य के कारण कि सौर स्पेक्ट्रम के विभिन्न हिस्सों की किरणें पानी द्वारा अलग-अलग तरीके से अवशोषित होती हैं, प्रकाश की वर्णक्रमीय संरचना भी गहराई के साथ बदलती है, और लाल किरणें कमजोर हो जाती हैं। नीली-हरी किरणें काफी गहराई तक प्रवेश करती हैं। समुद्र में धुंधलका, जो गहराई के साथ गाढ़ा होता जाता है, पहले हरा, फिर नीला, नीला, नीला-बैंगनी होता है, जो बाद में निरंतर अंधकार का मार्ग प्रशस्त करता है। तदनुसार, जीवित जीव एक दूसरे को गहराई से प्रतिस्थापित करते हैं।

इस प्रकार, पानी की सतह पर रहने वाले पौधों को प्रकाश की कमी का अनुभव नहीं होता है, जबकि जलमग्न और विशेष रूप से गहरे समुद्र में रहने वाले पौधों को "छाया वनस्पति" के रूप में वर्गीकृत किया जाता है। उन्हें न केवल प्रकाश की कमी के अनुकूल होना पड़ता है, बल्कि अतिरिक्त रंगद्रव्य का उत्पादन करके इसकी संरचना में बदलाव के लिए भी अनुकूल होना पड़ता है। इसे अलग-अलग गहराई पर रहने वाले शैवालों में रंगाई के ज्ञात पैटर्न में देखा जा सकता है। उथले पानी वाले क्षेत्रों में, जहां पौधों को अभी भी लाल किरणों तक पहुंच है, जो क्लोरोफिल द्वारा सबसे बड़ी सीमा तक अवशोषित होती हैं, हरे शैवाल प्रबल होते हैं। गहरे क्षेत्रों में भूरे शैवाल होते हैं, जिनमें क्लोरोफिल के अलावा, भूरे रंगद्रव्य फ़ाइकैफ़ीन, फूकोक्सैन्थिन आदि होते हैं। फ़ाइकोएरिथ्रिन वर्णक वाले लाल शैवाल और भी गहरे में रहते हैं। विभिन्न तरंग दैर्ध्य की सौर किरणों को पकड़ने की क्षमता यहां स्पष्ट रूप से दिखाई देती है। इस घटना को कहा जाता है रंगीन अनुकूलन.

गहरे समुद्र की प्रजातियों में छायादार पौधों की तरह के कई भौतिक लक्षण होते हैं। उनमें से, यह प्रकाश संश्लेषण (30-100 लक्स) के लिए मुआवजे के निम्न बिंदु पर ध्यान देने योग्य है, कम संतृप्ति पठार के साथ प्रकाश संश्लेषण के प्रकाश वक्र की "छाया प्रकृति", उदाहरण के लिए, बड़े क्रोमैटोफोरस हैं; जबकि सतह और तैरते हुए रूपों के लिए ये वक्र "हल्के" प्रकार के होते हैं।

प्रकाश संश्लेषण की प्रक्रिया में कमजोर प्रकाश का उपयोग करने के लिए आत्मसात करने वाले अंगों के बढ़े हुए क्षेत्र की आवश्यकता होती है। इस प्रकार, एरोहेड (सैगिटेरिया सगिटिफ़ोलिया) भूमि और पानी में विकसित होने पर विभिन्न आकार की पत्तियाँ बनाता है।

वंशानुगत कार्यक्रम दोनों दिशाओं में विकास की संभावना को कूटबद्ध करता है। पत्तियों के "जल" रूपों के विकास के लिए "ट्रिगर तंत्र" छायांकन है, न कि पानी की सीधी क्रिया।

अक्सर जलीय पौधों की पत्तियाँ, पानी में डूबी हुई, दृढ़ता से संकीर्ण धागे जैसी लोबों में विच्छेदित हो जाती हैं, जैसे, उदाहरण के लिए, हॉर्नवॉर्ट, उरुती, ब्लैडरवॉर्ट में, या एक पतली पारभासी प्लेट होती है - अंडे के कैप्सूल, वॉटर लिली, पत्तियों की पानी के नीचे की पत्तियाँ जलमग्न तालाब के खरपतवार।

ये विशेषताएँ शैवाल की भी विशेषता हैं, जैसे फिलामेंटस शैवाल, चरैसी की विच्छेदित थैलि, और कई गहरे समुद्र की प्रजातियों की पतली पारदर्शी थैलि। इससे हाइड्रोफाइट्स के लिए शरीर के क्षेत्रफल और आयतन के अनुपात को बढ़ाना संभव हो जाता है, और इसलिए कार्बनिक द्रव्यमान की अपेक्षाकृत कम लागत पर एक बड़ा सतह क्षेत्र विकसित करना संभव हो जाता है।

आंशिक रूप से पानी में डूबे पौधों में, हेटरोफिलिया,यानी, एक ही पौधे की पानी के ऊपर और पानी के नीचे की पत्तियों की संरचना में अंतर: यह जलीय बटरकप में स्पष्ट रूप से दिखाई देता है (चित्र 11) पानी के ऊपर की पत्तियों में जमीन के ऊपर के पौधों (डॉर्सोवेंट्रल) की पत्तियों में समान विशेषताएं होती हैं संरचना, अच्छी तरह से विकसित पूर्णांक ऊतक और रंध्र तंत्र), पानी के नीचे - बहुत पतले या विच्छेदित पत्ती के ब्लेड। हेटरोफिली को वॉटर लिली और अंडे कैप्सूल, एरोहेड्स और अन्य प्रजातियों में भी नोट किया गया था।

चावल। ग्यारह।

पत्तियां: 1 - पानी के ऊपर; 2--पानी के नीचे

इसका एक उदाहरण कैडिसफ्लाई (सिम्न लैटिफोलियम) है, जिसके तने पर आप पत्तियों के कई रूप देख सकते हैं, जो आम तौर पर स्थलीय से लेकर आम तौर पर जलीय तक के सभी संक्रमणों को दर्शाते हैं।

जलीय पर्यावरण की गहराई जानवरों, उनके रंग, पर भी प्रभाव डालती है। प्रजाति रचनाआदि उदाहरण के लिए, एक झील पारिस्थितिकी तंत्र में, मुख्य जीवन पानी की परत में केंद्रित होता है, जिसमें प्रकाश संश्लेषण के लिए पर्याप्त प्रकाश की मात्रा प्रवेश करती है। इस परत की निचली सीमा को क्षतिपूर्ति स्तर कहा जाता है। इस गहराई से ऊपर, पौधे जितना उपभोग करते हैं उससे अधिक ऑक्सीजन छोड़ते हैं, और अतिरिक्त ऑक्सीजन का उपयोग अन्य जीव कर सकते हैं। इस गहराई के नीचे, प्रकाश संश्लेषण श्वसन प्रदान नहीं कर सकता है, इसलिए, जीवों को केवल ऑक्सीजन उपलब्ध होती है, जो झील की अधिक सतही परतों से पानी के साथ आती है;

चमकीले और विभिन्न रंगों वाले जानवर पानी की हल्की, सतही परतों में रहते हैं, जबकि गहरे समुद्र में रहने वाली प्रजातियाँ आमतौर पर रंगों से रहित होती हैं। समुद्र के गोधूलि क्षेत्र में, ऐसे जानवर रहते हैं जो लाल रंग के होते हैं, जो उन्हें दुश्मनों से छिपने में मदद करता है, क्योंकि नीली-बैंगनी किरणों में लाल रंग काला माना जाता है। लाल रंग गोधूलि क्षेत्र के जानवरों जैसे समुद्री बास, लाल मूंगा, विभिन्न क्रस्टेशियंस आदि की विशेषता है।

पानी में प्रकाश का अवशोषण जितना अधिक होता है, उसकी पारदर्शिता उतनी ही कम होती है, जो उसमें खनिज कणों (मिट्टी, गाद) की उपस्थिति के कारण होता है। गर्मियों में जलीय वनस्पति के तेजी से बढ़ने या सतह परतों में निलंबित छोटे जीवों के बड़े पैमाने पर प्रजनन के साथ पानी की पारदर्शिता भी कम हो जाती है। पारदर्शिता की विशेषता अत्यधिक गहराई है, जहां एक विशेष रूप से निचली सेकची डिस्क (20 सेमी व्यास वाली एक सफेद डिस्क) अभी भी दिखाई देती है। सरगासो सागर (सबसे साफ पानी) में, सेकची डिस्क 66.5 मीटर की गहराई तक, प्रशांत महासागर में - 59 मीटर तक, हिंद महासागर में - 50 तक, उथले समुद्र में - 5-15 मीटर तक दिखाई देती है। .नदियों की पारदर्शिता 1 - 1.5 मीटर से अधिक नहीं है, और मध्य एशियाई नदियों अमु दरिया और सीर दरिया में - कई सेंटीमीटर। इसलिए, विभिन्न जल निकायों में प्रकाश संश्लेषण क्षेत्रों की सीमाएँ बहुत भिन्न होती हैं। सबसे साफ पानी में, प्रकाश संश्लेषक क्षेत्र, या यूफोटिक क्षेत्र, 200 मीटर से अधिक की गहराई तक नहीं पहुंचता है, गोधूलि (डिसफोटिक) क्षेत्र 1000-1500 मीटर तक फैला होता है, और गहरे एफ़ोटिक क्षेत्र में, सूरज की रोशनी बिल्कुल भी प्रवेश नहीं करती है।

पानी में दिन के उजाले घंटे जमीन की तुलना में बहुत कम होते हैं (विशेषकर गहरी परतों में)। जलाशयों की ऊपरी परतों में प्रकाश की मात्रा क्षेत्र के अक्षांश और वर्ष के समय के साथ बदलती रहती है। इस प्रकार, लंबी ध्रुवीय रातें आर्कटिक और अंटार्कटिक घाटियों में प्रकाश संश्लेषण के लिए उपयुक्त समय को बहुत सीमित कर देती हैं, और बर्फ का आवरण सर्दियों में सभी जमे हुए जल निकायों तक प्रकाश की पहुंच को कठिन बना देता है।

नमक व्यवस्था.जल की लवणता या नमक व्यवस्था जलीय जीवों के जीवन में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। पानी की रासायनिक संरचना प्राकृतिक ऐतिहासिक और भूवैज्ञानिक स्थितियों के साथ-साथ मानवजनित प्रभाव के प्रभाव में बनती है। सामग्री रासायनिक यौगिकपानी में (लवण) इसकी लवणता निर्धारित करता है और ग्राम प्रति लीटर या में व्यक्त किया जाता है प्रति मील(°/od). सामान्य खनिजकरण के अनुसार, पानी को 1 ग्राम/लीटर तक की नमक सामग्री वाले ताजे पानी, खारे पानी (1-25 ग्राम/लीटर), समुद्री लवणता (26-50 ग्राम/लीटर) और नमकीन पानी (50 से अधिक) में विभाजित किया जा सकता है। जी/एल). पानी में सबसे महत्वपूर्ण विलेय कार्बोनेट, सल्फेट और क्लोराइड हैं (तालिका 1)।

तालिका नंबर एक

विभिन्न जलाशयों में मूल लवणों की संरचना (आर. दाज़ो, 1975 के अनुसार)

ताजे पानी में से कई ऐसे हैं जो लगभग शुद्ध हैं, लेकिन कई ऐसे भी हैं जिनमें प्रति लीटर 0.5 ग्राम तक घुलनशील पदार्थ होते हैं। उनकी सामग्री के अनुसार धनायन ताजा पानीनिम्नानुसार व्यवस्थित: कैल्शियम - 64%, मैग्नीशियम - 17%, सोडियम - 16%, पोटेशियम - 3%। ये औसत मूल्य हैं, और प्रत्येक विशिष्ट मामले में उतार-चढ़ाव, कभी-कभी महत्वपूर्ण, संभव है।

ताजे पानी में एक महत्वपूर्ण तत्व कैल्शियम की मात्रा है। कैल्शियम एक सीमित कारक के रूप में कार्य कर सकता है। इसमें "नरम" पानी, कम कैल्शियम (प्रति 1 लीटर 9 मिलीग्राम से कम), और "कठोर" पानी, जिसमें बड़ी मात्रा में कैल्शियम (25 मिलीग्राम प्रति 1 लीटर से अधिक) होता है।

समुद्री जल में घुले हुए लवणों की औसत मात्रा 35 ग्राम/लीटर है, सीमांत समुद्रों में यह बहुत कम है। समुद्री जल में 13 उपधातुएँ और कम से कम 40 धातुएँ पाई गई हैं। महत्व की दृष्टि से टेबल नमक पहले स्थान पर है, उसके बाद बेरियम क्लोराइड, मैग्नीशियम सल्फेट और पोटेशियम क्लोराइड हैं।

सर्वाधिक जलीय जीवन poikilosmotic.उनके शरीर में आसमाटिक दबाव लवणता पर निर्भर करता है पर्यावरण. मीठे पानी के जानवर और पौधे ऐसे वातावरण में रहते हैं जहां घुले हुए पदार्थों की सांद्रता शरीर के तरल पदार्थों और ऊतकों की तुलना में कम होती है। शरीर के बाहर और अंदर आसमाटिक दबाव में अंतर के कारण, पानी लगातार शरीर में प्रवेश करता है, जिसके परिणामस्वरूप ताजे पानी के जलीय जीव इसे तीव्रता से निकालने के लिए मजबूर होते हैं। उनके पास अच्छी तरह से व्यक्त ऑस्मोरग्यूलेशन प्रक्रियाएं हैं। प्रोटोजोआ में यह उत्सर्जन रसधानियों के कार्य द्वारा, बहुकोशिकीय जीवों में उत्सर्जन प्रणाली के माध्यम से पानी निकालकर प्राप्त किया जाता है। कुछ सिलिअट्स हर 2-2.5 मिनट में अपने शरीर की मात्रा के बराबर पानी का स्राव करते हैं।

बढ़ती लवणता के साथ, रिक्तिकाओं का काम धीमा हो जाता है, और 17.5% की नमक सांद्रता पर यह काम करना बंद कर देता है, क्योंकि कोशिकाओं और बाहरी वातावरण के बीच आसमाटिक दबाव में अंतर गायब हो जाता है।

कई समुद्री जीवों के शरीर के तरल पदार्थ और ऊतकों में लवण की सांद्रता आसपास के पानी में घुले हुए लवण की सांद्रता के साथ आइसोटोनिक होती है। इस संबंध में, उनके ऑस्मोरगुलेटरी कार्य मीठे पानी के जानवरों की तुलना में कम विकसित होते हैं। ओस्मोरेग्यूलेशन उन कई कारणों में से एक है समुद्री पौधेऔर जानवर ताजे जल निकायों को आबाद करने में विफल रहे और विशिष्ट समुद्री निवासी बन गए: कोइलेंटरेटा (सीलेंटरेटा), इचिनोडर्म्स (इचिनोडर्मेटा), स्पंज (स्पंजिया), ट्यूनिकेट्स (ट्यूनिकटा), पोगोनोफोरा (पोगोनोफोरा)। दूसरी ओर, कीड़े व्यावहारिक रूप से समुद्रों और महासागरों में नहीं रहते हैं, जबकि मीठे पानी के बेसिन बहुतायत में उनसे भरे हुए हैं। आमतौर पर समुद्री और आम तौर पर मीठे पानी के जीव लवणता में महत्वपूर्ण बदलाव बर्दाश्त नहीं करते हैं और होते हैं स्टेनोहेलिन. यूरिहैलाइनमीठे पानी और समुद्री मूल के जीव, विशेष रूप से जानवर, इतने अधिक नहीं हैं। ये अक्सर खारे पानी में बड़ी मात्रा में पाए जाते हैं। ये हैं जैसे ब्रीम (अब्रामिस ब्रामा), मीठे पानी का पाइक पर्च (स्टिज़ोस्टेडियन ल्यूसियोपेर्का), पाइक (एज़ॉक्स ल्यूसियोस), और समुद्र से - मुलेट परिवार (मुगिलिडे)।

जलीय वातावरण में पौधों का आवास, ऊपर सूचीबद्ध विशेषताओं के अलावा, जीवन के अन्य पहलुओं पर भी छाप छोड़ता है, विशेष रूप से पानी से घिरे पौधों के जल शासन पर। ऐसे पौधों में वाष्पोत्सर्जन नहीं होता है, और इसलिए कोई "ऊपरी इंजन" नहीं होता है जो पौधे में पानी के प्रवाह को बनाए रखता है। और साथ ही, ऊतकों तक करंट पहुंचाता है पोषक तत्व, स्पष्ट रूप से परिभाषित दैनिक आवधिकता के साथ मौजूद है (हालांकि भूमि पौधों की तुलना में बहुत कमजोर है): दिन के दौरान अधिक, रात में अनुपस्थित। इसके रखरखाव में सक्रिय भूमिका जड़ दबाव (संलग्न प्रजातियों में) और विशेष कोशिकाओं की गतिविधि की होती है जो पानी - जल रंध्र या हाइडैथोड का स्राव करती हैं।

ताजे पानी में, जलाशय के तल पर लगे पौधे आम हैं। अक्सर उनकी प्रकाश संश्लेषक सतह पानी के ऊपर स्थित होती है। इनमें रीड्स (सिरपस), वॉटर लिली (निम्फिया), एग कैप्सूल्स (निफर), कैटेल्स (टाइफा), एरोहेड (सैजिटेरिया) शामिल हैं। दूसरों में, प्रकाश संश्लेषक अंग पानी में डूबे हुए होते हैं। ये हैं पोंडवीड (पोटामोगेटोन), उरुट (मायरियोफिलम), एलोडिया (एलोडिया)। चयनित प्रजातियाँ ऊँचे पौधेताजे पानी जड़ों से रहित होते हैं और पानी के नीचे की वस्तुएं, शैवाल, जो जमीन से जुड़ी होती हैं, स्वतंत्र रूप से तैरती हैं या उग आती हैं।

गैस मोड.जलीय पर्यावरण में मुख्य गैसें ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड हैं। बाकी, जैसे हाइड्रोजन सल्फाइड या मीथेन, द्वितीयक महत्व के हैं।

ऑक्सीजनजलीय पर्यावरण के लिए यह सबसे महत्वपूर्ण पर्यावरणीय कारक है। यह हवा से पानी में प्रवेश करता है और प्रकाश संश्लेषण के दौरान पौधों द्वारा छोड़ा जाता है। पानी में ऑक्सीजन का प्रसार गुणांक हवा की तुलना में लगभग 320 हजार गुना कम है, और पानी की ऊपरी परतों में इसकी कुल सामग्री 6-8 मिली/लीटर है, या वायुमंडल की तुलना में 21 गुना कम है। पानी में ऑक्सीजन की मात्रा तापमान के व्युत्क्रमानुपाती होती है। जैसे-जैसे पानी का तापमान और लवणता बढ़ती है, उसमें ऑक्सीजन की सांद्रता कम हो जाती है। जानवरों और जीवाणुओं की भारी आबादी वाली परतों में, ऑक्सीजन की खपत बढ़ने के कारण ऑक्सीजन की कमी हो सकती है। इस प्रकार, विश्व महासागर में, 50 से 1000 मीटर तक जीवन-समृद्ध गहराई में वातन में तेज गिरावट की विशेषता है। यह फाइटोप्लांकटन वाले सतही जल की तुलना में 7-10 गुना कम है। जलाशयों के तल के पास स्थितियाँ अवायवीय के करीब हो सकती हैं।

छोटे जल निकायों में ठहराव के साथ, पानी में ऑक्सीजन की भी तेजी से कमी हो जाती है। इसकी कमी सर्दियों में बर्फ के नीचे भी हो सकती है। 0.3-3.5 मिली/लीटर से कम सांद्रता पर, पानी में एरोबिक्स का जीवन असंभव है। जलाशय की स्थितियों में ऑक्सीजन की मात्रा एक सीमित कारक साबित होती है (तालिका 2)।

तालिका 2

मीठे पानी की मछलियों की विभिन्न प्रजातियों के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकताएँ

जलीय निवासियों में बड़ी संख्या में ऐसी प्रजातियाँ हैं जो पानी में ऑक्सीजन की मात्रा में व्यापक उतार-चढ़ाव, इसकी अनुपस्थिति के करीब, सहन कर सकती हैं। ये तथाकथित हैं euryoxibionts.इनमें मीठे पानी के ऑलिगोचेट्स (ट्यूबिफ़ेक्स ट्यूबिफ़ेक्स), गैस्ट्रोपोड्स (विविपेरस विविपेरस) शामिल हैं। कार्प, टेंच और क्रूसियन कार्प मछली से बहुत कम ऑक्सीजन संतृप्ति का सामना कर सकते हैं। हालाँकि, कई प्रजातियाँ हैं स्टेनोक्सीबियोन्ट,अर्थात्, वे केवल ऑक्सीजन के साथ पानी की पर्याप्त उच्च संतृप्ति के साथ ही मौजूद हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, इंद्रधनुष ट्राउट, ब्राउन ट्राउट, मिनो, आदि। जीवित जीवों की कई प्रजातियां निष्क्रिय अवस्था में आने में सक्षम हैं, तथाकथित एनोक्सीबायोसिस,और इस प्रकार एक प्रतिकूल अवधि का अनुभव करते हैं।

जलीय जीवों की श्वसन शरीर की सतह और विशेष अंगों - गलफड़ों, फेफड़ों, श्वासनली दोनों के माध्यम से होती है। अक्सर शरीर का आवरण एक अतिरिक्त श्वसन अंग के रूप में काम कर सकता है। कुछ प्रजातियों में, जलीय और वायु श्वसन का एक संयोजन होता है, उदाहरण के लिए, लंगफिश, साइफोनोफोरस, डिस्कोफैंट, कई फुफ्फुसीय मोलस्क, क्रस्टेशियंस यमरस लैकस्ट्रिस, आदि। माध्यमिक जलीय जानवर आमतौर पर श्वसन के वायुमंडलीय प्रकार को ऊर्जावान रूप से अधिक अनुकूल बनाए रखते हैं, और इसलिए इसकी आवश्यकता होती है वायु पर्यावरण से संपर्क करें. इनमें पिन्नीपेड्स, सीतासियन, वॉटर बीटल, मच्छर के लार्वा आदि शामिल हैं।

कार्बन डाईऑक्साइड।जलीय वातावरण में, जीवित जीवों में, प्रकाश और ऑक्सीजन की कमी के अलावा, उपलब्ध CO2 की भी कमी हो सकती है, उदाहरण के लिए, प्रकाश संश्लेषण के लिए पौधे। कार्बन डाइऑक्साइड हवा में निहित CO2 के विघटन, जलीय जीवों की श्वसन, कार्बनिक अवशेषों के अपघटन और कार्बोनेट से निकलने के परिणामस्वरूप पानी में प्रवेश करती है। पानी में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा 0.2-0.5 मिली/लीटर या वायुमंडल की तुलना में 700 गुना अधिक है। CO2 पानी में ऑक्सीजन की तुलना में 35 गुना बेहतर घुलती है। समुद्री जल कार्बन डाइऑक्साइड का मुख्य भंडार है, क्योंकि इसमें प्रति लीटर 40 से 50 सेमी 3 गैस मुक्त या बाध्य रूप में होती है, जो वायुमंडल में इसकी सांद्रता से 150 गुना अधिक है।

पानी में निहित कार्बन डाइऑक्साइड अकशेरुकी जानवरों के कैलकेरियस कंकाल संरचनाओं के निर्माण में भाग लेता है और जलीय पौधों के प्रकाश संश्लेषण को सुनिश्चित करता है। पौधों में गहन प्रकाश संश्लेषण के साथ, कार्बन डाइऑक्साइड (0.2-0.3 मिली/लीटर प्रति घंटा) की खपत बढ़ जाती है, जिससे इसकी कमी हो जाती है। हाइड्रोफाइट्स प्रकाश संश्लेषण को बढ़ाकर पानी में CO2 सामग्री में वृद्धि पर प्रतिक्रिया करते हैं।

जलीय पौधों के प्रकाश संश्लेषण के लिए CO का एक अतिरिक्त स्रोत कार्बन डाइऑक्साइड भी है, जो बाइकार्बोनेट लवण के अपघटन और कार्बन डाइऑक्साइड में उनके परिवर्तन के दौरान निकलता है:

Ca(HCO 3) 2 CaCO 3 + CO, + H 2 O

इस मामले में बनने वाले खराब घुलनशील कार्बोनेट पत्तियों की सतह पर लाइमस्केल या क्रस्ट के रूप में जम जाते हैं, जो कई जलीय पौधों के सूखने पर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है।

हाइड्रोजन आयन सांद्रता(पीएच) अक्सर जलीय जीवों के वितरण को प्रभावित करता है। 3.7-4.7 पीएच वाले मीठे पानी के पूल को अम्लीय, 6.95-7.3 तटस्थ, और 7.8 से अधिक पीएच वाले क्षारीय माने जाते हैं। ताजे जल निकायों में, पीएच अक्सर दिन के दौरान महत्वपूर्ण उतार-चढ़ाव का अनुभव करता है। समुद्र का पानी अधिक क्षारीय होता है और इसका पीएच ताजे पानी की तुलना में कम बदलता है। गहराई के साथ पीएच घटता जाता है।

7.5 से कम पीएच वाले पौधों से, टिड्डा (जेसोइट्स) और हॉगवीड (स्पार्गेनियम) उगते हैं। क्षारीय वातावरण (पीएच 7.7-8.8) में, पोंडवीड और एलोडिया की कई प्रजातियां पीएच 8.4-9 पर आम हैं, टाइफा एंगुस्टिफोलिया मजबूत विकास तक पहुंचता है। पीट बोग्स का अम्लीय पानी स्फाग्नम मॉस के विकास को बढ़ावा देता है।

अधिकांश मीठे पानी की मछलियाँ 5 से 9 के pH को सहन कर सकती हैं। यदि pH 5 से कम है, तो मछलियों की बड़े पैमाने पर मृत्यु हो जाती है, और 10 से ऊपर, सभी मछलियाँ और अन्य जानवर मर जाते हैं।

अम्लीय वातावरण वाली झीलों में, जीनस चाओबोरस के डिप्टेरान के लार्वा अक्सर पाए जाते हैं, और दलदलों के अम्लीय पानी में, शेल राइजोम (टेस्टेसी) आम हैं, जीनस यूनिओ के इलास्मोब्रांच मोलस्क अनुपस्थित हैं, और अन्य मोलस्क शायद ही कभी पाए जाते हैं।

जलीय पर्यावरण में जीवों की पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी।जल एक अधिक स्थिर वातावरण है, और अजैविक कारकों में अपेक्षाकृत मामूली उतार-चढ़ाव होता है, और इसलिए स्थलीय जीवों की तुलना में जलीय जीवों में पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी कम होती है। मीठे पानी के पौधे और जानवर समुद्री पौधों की तुलना में अधिक प्लास्टिक वाले होते हैं, क्योंकि जीवित वातावरण के रूप में ताजा पानी अधिक परिवर्तनशील होता है। जलीय जीवों की पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी की चौड़ाई का मूल्यांकन न केवल कारकों के एक जटिल समूह (यूरी- और स्टेनोबियोन्टिसिटी) के रूप में किया जाता है, बल्कि व्यक्तिगत रूप से भी किया जाता है।

इस प्रकार, यह स्थापित किया गया है कि तटीय पौधे और जानवर, खुले क्षेत्रों के निवासियों के विपरीत, मुख्य रूप से यूरीथर्मिक और यूरीहैलाइन जीव हैं, इस तथ्य के कारण कि तट के पास तापमान की स्थिति और नमक शासन काफी परिवर्तनशील है - सूर्य द्वारा वार्मिंग और अपेक्षाकृत तीव्र शीतलन, विशेष रूप से बरसात के मौसम में, नदियों और नदियों से पानी के प्रवाह से अलवणीकरण, आदि। एक उदाहरण कमल है, जो एक विशिष्ट स्टेनोथर्मिक प्रजाति है और केवल उथले, अच्छी तरह से गर्म जलाशयों में उगता है। उपरोक्त कारणों से, गहरे समुद्र के रूपों की तुलना में सतह की परतों के निवासी अधिक यूरीथर्मिक और यूरीहैलाइन होते हैं।

पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी जीवों के फैलाव का एक महत्वपूर्ण नियामक है। यह सिद्ध हो चुका है कि उच्च पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी वाले जलीय जीव व्यापक हैं, उदाहरण के लिए, एलोडिया। विपरीत उदाहरण नमकीन झींगा (आर्टेमिया सोलिना) है, जो बहुत नमकीन पानी वाले छोटे जलाशयों में रहता है और संकीर्ण पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी के साथ एक विशिष्ट स्टेनोहेलिन प्रतिनिधि है। अन्य कारकों के संबंध में, इसमें महत्वपूर्ण प्लास्टिसिटी है और यह खारे जल निकायों में अक्सर पाया जाता है।

पारिस्थितिक प्लास्टिसिटी जीव की उम्र और विकासात्मक चरण पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, समुद्री गैस्ट्रोपॉड लिटोरिना, एक वयस्क के रूप में, कम ज्वार के दौरान हर दिन लंबे समय तक पानी के बिना रहती है, लेकिन इसके लार्वा प्लवक की जीवन शैली का नेतृत्व करते हैं और सूखने को बर्दाश्त नहीं कर सकते हैं।

जलीय पर्यावरण के लिए पौधों के अनुकूलन की विशेषताएं।जल स्वर्ग| स्थलीय पौधों के जीवों से स्टेनियास में महत्वपूर्ण अंतर हैं। इस प्रकार, जलीय पौधों की आसपास के वातावरण से सीधे नमी और खनिज लवणों को अवशोषित करने की क्षमता उनके रूपात्मक और शारीरिक संगठन में परिलक्षित होती है। जलीय पौधों की विशेषता प्रवाहकीय ऊतक और जड़ प्रणाली का खराब विकास है। जड़ प्रणाली मुख्य रूप से पानी के नीचे के सब्सट्रेटम से जुड़ने का काम करती है और स्थलीय पौधों की तरह खनिज पोषण और जल आपूर्ति का कार्य नहीं करती है। जलीय पौधे अपने शरीर की पूरी सतह पर भोजन करते हैं।

पानी का महत्वपूर्ण घनत्व पौधों के लिए इसकी पूरी मोटाई में निवास करना संभव बनाता है। निचले पौधे जो विभिन्न परतों में रहते हैं और एक तैरती हुई जीवन शैली का नेतृत्व करते हैं, उनके पास इस उद्देश्य के लिए विशेष उपांग होते हैं जो उनकी उछाल को बढ़ाते हैं और उन्हें निलंबित रहने की अनुमति देते हैं। उच्च हाइड्रोफाइट्स में खराब विकसित यांत्रिक ऊतक होते हैं। कैसे यानिजैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, उनकी पत्तियों, तनों और जड़ों में वायु-वाहक अंतरकोशिकीय गुहाएँ होती हैं जो पानी में निलंबित और सतह पर तैरते अंगों की चमक और उछाल को बढ़ाती हैं, जो आंतरिक कोशिकाओं को पानी से धोने में भी योगदान देती हैं। इसमें लवण और गैसें घुल गईं। हाइड्रोफाइट्स प्रतिष्ठित हैं| उनके पास पौधे की एक छोटी कुल मात्रा के साथ एक बड़ी पत्ती की सतह होती है, जो उन्हें पानी में घुली ऑक्सीजन और अन्य गैसों की कमी के साथ तीव्र गैस विनिमय प्रदान करती है।

अनेक जलीय जीवों में पत्तियों की विविधता विकसित हो गई है, या हेटरोफिलिया।इस प्रकार, साल्विनिया में, जलमग्न पत्तियां खनिज पोषण प्रदान करती हैं, जबकि तैरती पत्तियां जैविक पोषण प्रदान करती हैं।

पानी में रहने के लिए पौधों के अनुकूलन की एक महत्वपूर्ण विशेषता | यह वातावरण इस तथ्य के कारण भी है कि पानी में डूबी पत्तियाँ आमतौर पर बहुत पतली होती हैं। अक्सर उनमें क्लोरोफिल एपिडर्मल कोशिकाओं में स्थित होता है, जो कम रोशनी में प्रकाश संश्लेषण की तीव्रता को बढ़ाने में मदद करता है। इस तरह की शारीरिक और रूपात्मक विशेषताएं पानी के काई (रिकिया, फॉन्टिनालिस), वालिसनेरिया स्पाइरालिस और पोंडवीड्स (पोटामगेटन) में सबसे स्पष्ट रूप से व्यक्त की जाती हैं।

जलीय पौधों की कोशिकाओं से खनिज लवणों के निक्षालन या निक्षालन के विरुद्ध सुरक्षा विशेष कोशिकाओं द्वारा बलगम का स्राव और मोटी दीवार वाली कोशिकाओं से एक वलय के रूप में एंडोडर्म का निर्माण है।

जलीय वातावरण का अपेक्षाकृत कम तापमान सर्दियों की कलियों के बनने के बाद पानी में डूबे पौधों के वानस्पतिक भागों की मृत्यु का कारण बनता है और सर्दियों में पतली, कोमल गर्मियों की पत्तियों के स्थान पर कठोर और छोटी पत्तियों का स्थान ले लेता है। हल्का तापमानपानी जलीय पौधों के जनन अंगों को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है, और इसका उच्च घनत्व पराग को स्थानांतरित करना मुश्किल बनाता है। इस संबंध में, जलीय पौधे वानस्पतिक साधनों द्वारा गहनता से प्रजनन करते हैं। अधिकांश तैरते और जलमग्न पौधे फूलों के तनों को हवा में ले जाते हैं और लैंगिक रूप से प्रजनन करते हैं। पराग हवा और सतही धाराओं द्वारा ले जाया जाता है। जो फल और बीज पैदा होते हैं उनका वितरण भी सतही धाराओं द्वारा होता है। इस घटना को कहा जाता है हाइड्रोकोरिया.हाइड्रोकोरस पौधों में न केवल जलीय पौधे, बल्कि कई तटीय पौधे भी शामिल हैं। इनके फल अत्यधिक उत्फुल्ल होते हैं, लंबे समय तक पानी में रहते हैं और अपना अंकुरण नहीं खोते हैं। उदाहरण के लिए, पानी एरोहेड (सैजिटारिया सैगिटोफोलिया), कॉमनवीड (ब्यूटोमस अम्बेलैटस), और चस्तुखा (अलिस्मा प्लांटागो-एगुआटिका) के फलों और बीजों का परिवहन करता है। कई सेज (केरेक्स) के फल अजीबोगरीब वायु थैलों में बंद होते हैं और पानी की धाराओं द्वारा ले जाए जाते हैं। इसी तरह, हुमाई खरपतवार (सोर्गनम हेलपेंस) वख्त नदी के किनारे नहरों के किनारे फैल गई।

जलीय पर्यावरण के लिए जानवरों के अनुकूलन की विशेषताएं।जलीय वातावरण में रहने वाले जानवरों में, पौधों की तुलना में, अनुकूली विशेषताएं अधिक विविध होती हैं, इनमें शामिल हैं शारीरिक-रूपात्मक, व्यवहारिकऔर आदि।

जल स्तंभ में रहने वाले जानवरों में मुख्य रूप से ऐसे अनुकूलन होते हैं जो उनकी उछाल को बढ़ाते हैं और उन्हें पानी और धाराओं की गति का विरोध करने की अनुमति देते हैं। ये जीव ऐसे अनुकूलन विकसित करते हैं जो उन्हें पानी के स्तंभ में बढ़ने से रोकते हैं या उनकी उछाल को कम करते हैं, जो उन्हें तेजी से बहने वाले पानी सहित नीचे रहने की अनुमति देता है।

जल स्तंभ में रहने वाले छोटे रूपों में, कंकाल संरचनाओं में कमी देखी गई है। इस प्रकार, प्रोटोजोआ (रेडिओलारिया, राइज़ोपोडा) में, गोले छिद्रपूर्ण होते हैं, और कंकाल की चकमक रीढ़ अंदर से खोखली होती है। ऊतकों में पानी की उपस्थिति के कारण केटेनोफोरा और जेलिफ़िश (स्काइफ़ोज़ोआ) का विशिष्ट घनत्व कम हो जाता है। शरीर में वसा की बूंदों का संचय (रात की रोशनी - नोक्टिलुका, रेडिओलेरियन - रेडिओलारिया) उछाल को बढ़ाने में मदद करता है। कुछ क्रस्टेशियंस (क्लैडोसेरा, कोपेपोडा), मछली और सीतासियन में वसा का बड़ा संचय देखा जाता है। शरीर का विशिष्ट घनत्व कम हो जाता है और इस प्रकार गैस से भरे तैरने वाले मूत्राशय द्वारा उछाल बढ़ जाता है, जो कई मछलियों में होता है। सिफोनोफोर्स (फिजेलिया, वेलेला) में शक्तिशाली वायु गुहाएं होती हैं।

पानी के स्तंभ में निष्क्रिय रूप से तैरने वाले जानवरों की विशेषता न केवल द्रव्यमान में कमी है, बल्कि शरीर के विशिष्ट सतह क्षेत्र में वृद्धि भी है। यह इस तथ्य के कारण है कि माध्यम की चिपचिपाहट जितनी अधिक होगी और जीव के शरीर का विशिष्ट सतह क्षेत्र जितना अधिक होगा, वह उतनी ही धीमी गति से पानी में डूबेगा। जानवरों में, शरीर चपटा होता है, उस पर रीढ़, बहिर्वृद्धि और उपांग बनते हैं, उदाहरण के लिए, फ्लैगेलेट्स (लेप्टोडिस्कस, क्रैस्पेडिटेला), रेडिओलेरियन (औलाकांथा, चालेंजेरिडे) आदि में।

ताजे पानी में रहने वाले जानवरों का एक बड़ा समूह चलते समय पानी के सतह तनाव (सतह फिल्म) का उपयोग करता है। वॉटर स्ट्राइडर बग (जायरोनिडे, वेलिडे), व्हर्लिंग बीटल (गेरिडे) आदि पानी की सतह पर स्वतंत्र रूप से चलते हैं और आर्थ्रोपोड अपने उपांगों के सिरों को जल-विकर्षक बालों से ढककर पानी को छूते हैं, जिससे पानी की सतह में विकृति आ जाती है। अवतल मेनिस्कस का. जब ऊपर की ओर निर्देशित उठाने वाला बल (एफ) जानवर के द्रव्यमान से अधिक होता है, तो जानवर सतह तनाव के कारण पानी पर टिका रहेगा।

इस प्रकार, अपेक्षाकृत छोटे जानवरों के लिए पानी की सतह पर जीवन संभव है, क्योंकि द्रव्यमान आकार के घन के अनुपात में बढ़ता है, और सतह का तनाव रैखिक मान के रूप में बढ़ता है।

जानवरों में सक्रिय तैराकी सिलिया, फ्लैगेल्ला, शरीर के झुकने की मदद से और पानी की उत्सर्जित धारा की ऊर्जा के कारण प्रतिक्रियाशील तरीके से की जाती है। गति की प्रतिक्रियाशील विधि की सबसे बड़ी पूर्णता सेफलोपोड्स द्वारा प्राप्त की जाती है। इस प्रकार, पानी बाहर फेंकते समय कुछ स्क्विड 40-50 किमी/घंटा तक की गति विकसित कर लेते हैं (चित्र 12)।

चावल। 12.

बड़े जानवरों में अक्सर विशेष अंग (पंख, फ्लिपर्स) होते हैं, उनका शरीर सुव्यवस्थित होता है और बलगम से ढका होता है।

केवल जलीय वातावरण में ही संलग्न जीवनशैली जीने वाले गतिहीन जानवर पाए जाते हैं। ये हाइड्रॉइड्स (हाइड्रोइडिया) और जैसे हैं मूंगा पॉलिप्स(एंथोज़ू), समुद्री लिली (क्रिनोइडिया), बाइवाल्व्स (बीआर/एएमए), आदि। इनकी विशेषता एक विशिष्ट शारीरिक आकार, हल्की उछाल (शरीर का घनत्व पानी के घनत्व से अधिक है) और लगाव के लिए विशेष उपकरण हैं। सब्सट्रेट.

जलीय जंतु अधिकतर पोइकिलोथर्मिक होते हैं। उदाहरण के लिए, होमोथर्मिक स्तनधारियों (सिटासियन, पिन्नीपेड्स) में, चमड़े के नीचे की वसा की एक महत्वपूर्ण परत बनती है, जो थर्मल इन्सुलेशन कार्य करती है।

गहरे समुद्र के जानवरों को विशिष्ट संगठनात्मक विशेषताओं द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है: कैलकेरियस कंकाल का गायब होना या कमजोर विकास, शरीर के आकार में वृद्धि, अक्सर दृष्टि के अंगों में कमी, स्पर्श रिसेप्टर्स के विकास में वृद्धि आदि।

आसमाटिक दबाव और आयनिक अवस्थाजानवरों के शरीर में समाधान जल-नमक चयापचय के जटिल तंत्र द्वारा प्रदान किया जाता है। निरंतर आसमाटिक दबाव बनाए रखने का सबसे आम तरीका स्पंदित रसधानियों और उत्सर्जन अंगों का उपयोग करके शरीर में प्रवेश करने वाले पानी को नियमित रूप से निकालना है। इसलिए, ताज़े पानी में रहने वाली मछलीअतिरिक्त पानी निकाल दिया जाता है कड़ी मेहनत निकालनेवाली प्रणाली, और लवण गिल फिलामेंट्स के माध्यम से अवशोषित होते हैं। समुद्री मछलियाँ अपने जल भंडार को फिर से भरने के लिए मजबूर होती हैं और इसलिए समुद्र का पानी पीती हैं, और पानी के साथ आपूर्ति किए गए अतिरिक्त नमक को गिल फिलामेंट्स के माध्यम से शरीर से हटा दिया जाता है (चित्र 13)।

चावल। 13.

संक्षिप्ताक्षर हाइपो-, आईएसओ- और हाइपर- बाहरी वातावरण के संबंध में आंतरिक वातावरण की तीव्रता को दर्शाते हैं (एन. ग्रीन एट अल., 1993 से)

कई हाइड्रोबायोंट्स में एक विशेष भोजन पैटर्न होता है - यह पानी में निलंबित कार्बनिक मूल के कणों, कई छोटे जीवों का फ़िल्टरिंग या अवसादन है। भोजन की इस विधि में शिकार की तलाश में ऊर्जा के बड़े व्यय की आवश्यकता नहीं होती है और यह इलास्मोब्रैन्च मोलस्क, सेसाइल इचिनोडर्म, एस्किडियन, प्लैंकटोनिक क्रस्टेशियंस आदि के लिए विशिष्ट है। फिल्टर-फीडिंग वाले जानवर इसमें महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। जैविक उपचारजलाशय.

मीठे पानी के डफ़निया, साइक्लोप्स, साथ ही समुद्र में सबसे प्रचुर मात्रा में पाए जाने वाले क्रस्टेशियन, कैलनस फिनमार्चिकस, प्रति व्यक्ति प्रति दिन 1.5 लीटर पानी तक फ़िल्टर करते हैं। 1 मी 2 के क्षेत्र में रहने वाले मसल्स मेंटल कैविटी के माध्यम से प्रति दिन 150-280 मी 3 पानी चला सकते हैं, जिससे निलंबित कण अवक्षेपित हो सकते हैं।

पानी में प्रकाश किरणों के तेजी से क्षीण होने के कारण, निरंतर गोधूलि या अंधेरे में जीवन जलीय जीवों की दृश्य अभिविन्यास क्षमताओं को बहुत सीमित कर देता है। ध्वनि हवा की तुलना में पानी में तेजी से चलती है, और जलीय जीवों में ध्वनि के प्रति बेहतर विकसित दृश्य अभिविन्यास होता है। कुछ प्रजातियाँ इन्फ्रासाउंड का भी पता लगाती हैं। ध्वनि संकेतन सबसे अधिक अंतर-विशिष्ट संबंधों के लिए कार्य करता है: झुंड में अभिविन्यास, विपरीत लिंग के व्यक्तियों को आकर्षित करना, आदि। उदाहरण के लिए, सीतासियन भोजन की तलाश करते हैं और इकोलोकेशन का उपयोग करके खुद को उन्मुख करते हैं - परावर्तित ध्वनि तरंगों की धारणा। डॉल्फ़िन लोकेटर का सिद्धांत ध्वनि तरंगों का उत्सर्जन करना है जो तैरते हुए जानवर के सामने से गुजरती हैं। मछली जैसी किसी बाधा का सामना करते समय, ध्वनि तरंगें परावर्तित होती हैं और डॉल्फ़िन में लौट आती हैं, जो परिणामी प्रतिध्वनि को सुनती है और इस प्रकार ध्वनि प्रतिबिंब पैदा करने वाली वस्तु का पता लगाती है।

मछलियों की लगभग 300 प्रजातियाँ ज्ञात हैं जो बिजली पैदा करने और इसका उपयोग अभिविन्यास और सिग्नलिंग के लिए करने में सक्षम हैं। कई मछलियाँ (इलेक्ट्रिक स्टिंगरे, इलेक्ट्रिक ईल, आदि) बचाव और हमले के लिए विद्युत क्षेत्रों का उपयोग करती हैं।

जलीय जीवों की विशेषता प्राचीन तरीकाअभिविन्यास - पर्यावरण के रसायन विज्ञान की धारणा। कई हाइड्रोबियोन्ट्स (सैल्मन, ईल, आदि) के केमोरिसेप्टर बेहद संवेदनशील होते हैं। हजारों किलोमीटर के प्रवास में, वे अद्भुत सटीकता के साथ अंडे देने और भोजन के लिए जगह ढूंढते हैं।

जलीय पर्यावरण में बदलती परिस्थितियाँ भी जीवों की कुछ व्यवहारिक प्रतिक्रियाओं का कारण बनती हैं। रोशनी, तापमान, लवणता, गैस शासन और अन्य कारकों में परिवर्तन जानवरों के ऊर्ध्वाधर (गहराई में उतरना, सतह तक बढ़ना) और क्षैतिज (स्पॉनिंग, सर्दियों और भोजन) प्रवास से जुड़े हुए हैं। समुद्रों और महासागरों में, लाखों टन जलीय जीव ऊर्ध्वाधर प्रवास में भाग लेते हैं, और क्षैतिज प्रवास के दौरान, जलीय जीव सैकड़ों और हजारों किलोमीटर की यात्रा कर सकते हैं।

पृथ्वी पर पानी के कई अस्थायी, उथले शरीर हैं जो नदी में बाढ़, भारी बारिश, बर्फ पिघलने आदि के बाद दिखाई देते हैं। सामान्य सुविधाएँसूखते जलाशयों के निवासियों में कम समय में कई संतानों को जन्म देने और लंबे समय तक पानी के बिना रहने, कम महत्वपूर्ण गतिविधि की स्थिति में जाने की क्षमता होती है - हाइपोबायोसिस.

जलीय आवास

पर्यावास और उनकी विशेषताएँ

ऐतिहासिक विकास की प्रक्रिया में, जीवित जीवों ने चार आवासों पर कब्ज़ा कर लिया है। पहला है पानी. लाखों वर्षों तक पानी में जीवन की उत्पत्ति और विकास हुआ। दूसरा - ज़मीन-वायु - पौधे और जानवर ज़मीन पर और वायुमंडल में पैदा हुए और तेजी से नई परिस्थितियों के अनुकूल हो गए। धीरे-धीरे भूमि की ऊपरी परत - स्थलमंडल को बदलते हुए, उन्होंने एक तीसरा निवास स्थान - मिट्टी बनाया, और स्वयं चौथा निवास स्थान बन गए।

जलीय आवास

पृथ्वी का 71% भाग जल से घिरा हुआ है। पानी का बड़ा हिस्सा समुद्रों और महासागरों में केंद्रित है - 94-98%, ध्रुवीय बर्फ में लगभग 1.2% पानी होता है और बहुत छोटा अनुपात - 0.5% से कम, नदियों, झीलों और दलदलों के ताजे पानी में होता है।

जानवरों की लगभग 150,000 प्रजातियाँ और 10,000 पौधे जलीय वातावरण में रहते हैं, जो पृथ्वी पर प्रजातियों की कुल संख्या का क्रमशः 7 और 8% प्रतिनिधित्व करते हैं।

समुद्र-महासागरों में, पहाड़ों की तरह, ऊर्ध्वाधर ज़ोनिंग व्यक्त की जाती है। पेलजिक - संपूर्ण जल स्तंभ - और बेंटिक - निचला भाग - पारिस्थितिकी में विशेष रूप से बहुत भिन्न हैं। जल स्तंभ, पेलजिक ज़ोन, लंबवत रूप से कई क्षेत्रों में विभाजित है: एपिपेलीगल, बैथीपेलीगल, एबिसोपेलिगल और अल्ट्राएबिसोपेलिगल(अंक 2)।

अवतरण की ढलान और नीचे की गहराई के आधार पर, कई क्षेत्रों को भी प्रतिष्ठित किया जाता है, जो संकेतित पेलजिक क्षेत्रों के अनुरूप होते हैं:

लिटोरल - तट का किनारा जो उच्च ज्वार के दौरान बाढ़ आ जाता है।

सुप्रालिटोरल - ऊपरी ज्वारीय रेखा के ऊपर तट का वह भाग जहाँ सर्फ के छींटे पहुँचते हैं।

सब्लिटोरल - 200 मीटर तक भूमि में क्रमिक कमी।

बाथियाल - भूमि का तीव्र अवसाद (महाद्वीपीय ढलान),

एबिसल - समुद्र तल के तल में धीरे-धीरे कमी; दोनों जोन की गहराई मिलाकर 3-6 किमी तक पहुंचती है।

अल्ट्रा-एबिसल - 6 से 10 किमी तक गहरे समुद्र के अवसाद।

जलजीवियों के पारिस्थितिक समूह।जीवन की सर्वाधिक विविधता पाई जाती है गर्म समुद्रऔर भूमध्य रेखा और उष्ण कटिबंध में महासागर (जानवरों की 40,000 प्रजातियाँ), उत्तर और दक्षिण में समुद्र की वनस्पतियाँ और जीव-जंतु सैकड़ों गुना कम हो गए हैं। जहाँ तक समुद्र में सीधे जीवों के वितरण का सवाल है, उनमें से अधिकांश सतह परतों (एपिपेलैजिक) और उपमहाद्वीपीय क्षेत्र में केंद्रित हैं। गति की विधि और कुछ परतों में रहने के आधार पर, समुद्री जीवनतीन पारिस्थितिक समूहों में विभाजित हैं: नेकटन, प्लैंकटन और बेन्थोस.

नेक्टन (नेक्टोस - फ्लोटिंग) - सक्रिय रूप से चलने वाले बड़े जानवर जो लंबी दूरी और मजबूत धाराओं को पार कर सकते हैं: मछली, स्क्विड, पिन्नीपेड्स, व्हेल। ताजे जल निकायों में, नेकटन में उभयचर और कई कीड़े शामिल हैं।

प्लवक (प्लैंकटोस - भटकते हुए, उड़ते हुए) - पौधों का एक संग्रह (फाइटोप्लांकटन: डायटम, हरे और नीले-हरे (केवल ताजे जल निकाय) शैवाल, पौधे फ्लैगेलेट्स, पेरिडीनियन, आदि) और छोटे पशु जीव (ज़ोप्लांकटन: छोटे क्रस्टेशियंस, बड़े वाले - टेरोपोड्स मोलस्क, जेलीफ़िश, केटेनोफ़ोर्स, कुछ कीड़े) अलग-अलग गहराई पर रहते हैं, लेकिन सक्रिय गति और धाराओं के प्रतिरोध में सक्षम नहीं हैं। प्लैंकटन में जानवरों के लार्वा भी शामिल हैं, जो एक विशेष समूह बनाते हैं - न्यूस्टन . यह पानी की सबसे ऊपरी परत की एक निष्क्रिय रूप से तैरती हुई "अस्थायी" आबादी है, जिसका प्रतिनिधित्व लार्वा चरण में विभिन्न जानवरों (डिकैपोड, बार्नाकल और कोपोपोड, इचिनोडर्म, पॉलीचैटेस, मछली, मोलस्क, आदि) द्वारा किया जाता है। लार्वा, बड़े होकर पेलगेल की निचली परतों में चले जाते हैं। इसके ऊपर न्यूस्टन स्थित है प्लाइस्टोन - ये ऐसे जीव हैं जिनके शरीर का ऊपरी हिस्सा पानी के ऊपर बढ़ता है, और निचला हिस्सा पानी में (डकवीड - लेम्मा, साइफोनोफोर्स, आदि)। जीवमंडल के पोषी संबंधों में प्लैंकटन एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, क्योंकि यह कई जलीय निवासियों का भोजन है, जिसमें बेलीन व्हेल (मायाटकोसेटी) का मुख्य भोजन भी शामिल है।

बेन्थोस (बेन्थोस - गहराई) - निचला हाइड्रोबायोन्ट्स। इसका प्रतिनिधित्व मुख्य रूप से संलग्न या धीरे-धीरे चलने वाले जानवरों (ज़ूबेन्थोस: फोरामाइनफोर्स, मछली, स्पंज, कोइलेंटरेट्स, कीड़े, मोलस्क, एस्किडियन इत्यादि) द्वारा किया जाता है, जो उथले पानी में अधिक संख्या में होते हैं। उथले पानी में, बेन्थोस में पौधे भी शामिल हैं (फाइटोबेन्थोस: डायटम, हरा, भूरा, लाल शैवाल, बैक्टीरिया)। गहराई पर जहां प्रकाश नहीं है, फाइटोबेन्थोस अनुपस्थित है। नीचे के चट्टानी क्षेत्र फाइटोबेन्थोस से भरपूर हैं।

झीलों में, ज़ोबेन्थोस समुद्र की तुलना में कम प्रचुर और विविध है। इसका निर्माण प्रोटोजोआ (सिलिअट्स, डफ़निया), जोंक, मोलस्क, कीट लार्वा, आदि द्वारा होता है। झीलों के फाइटोबेन्थोस का निर्माण मुक्त-तैरते डायटम, हरे और नीले-हरे शैवाल से होता है; भूरे और लाल शैवाल अनुपस्थित हैं।

जलीय पर्यावरण का उच्च घनत्व जीवन-सहायक कारकों में परिवर्तन की विशेष संरचना और प्रकृति को निर्धारित करता है। उनमें से कुछ भूमि पर समान हैं - गर्मी, प्रकाश, अन्य विशिष्ट हैं: पानी का दबाव (प्रत्येक 10 मीटर के लिए 1 एटीएम की गहराई के साथ बढ़ता है), ऑक्सीजन सामग्री, नमक संरचना, अम्लता। पर्यावरण के उच्च घनत्व के कारण, गर्मी और प्रकाश के मान भूमि की तुलना में ऊंचाई ढाल के साथ बहुत तेजी से बदलते हैं।

थर्मल मोड. जलीय पर्यावरण की विशेषता कम गर्मी बढ़ना है, क्योंकि इसका एक महत्वपूर्ण हिस्सा प्रतिबिंबित होता है, और उतना ही महत्वपूर्ण हिस्सा वाष्पीकरण पर खर्च होता है। भूमि के तापमान की गतिशीलता के अनुरूप, पानी का तापमान दैनिक और मौसमी तापमान में छोटे उतार-चढ़ाव दर्शाता है। इसके अलावा, जलाशय तटीय क्षेत्रों के वातावरण में तापमान को काफी हद तक बराबर कर देते हैं। बर्फ के गोले की अनुपस्थिति में, ठंड के मौसम में समुद्र का आसन्न भूमि क्षेत्रों पर गर्म प्रभाव पड़ता है, और गर्मियों में ठंडा और नमीयुक्त प्रभाव पड़ता है।

विश्व महासागर में पानी के तापमान की सीमा 38° (-2 से +36°C तक) है, ताजे जल निकायों में - 26° (-0.9 से +25°C तक)। गहराई के साथ, पानी का तापमान तेजी से गिरता है। 50 मीटर तक दैनिक तापमान में उतार-चढ़ाव होता है, 400 तक - मौसमी, गहराई में यह स्थिर हो जाता है, +1-3 डिग्री सेल्सियस तक गिर जाता है। चूँकि जलाशयों में तापमान शासन अपेक्षाकृत स्थिर होता है, इसलिए उनके निवासी ऐसा करते हैं स्टेनोथर्मिसिटी.

इस कारण बदलती डिग्रयों कोपूरे वर्ष ऊपरी और निचली परतों का गर्म होना, उतार-चढ़ाव, धाराएँ और तूफान लगातार पानी की परतों को मिलाते रहते हैं। जलीय निवासियों के लिए जल मिश्रण की भूमिका अत्यंत महत्वपूर्ण है, क्योंकि साथ ही, जलाशयों के भीतर ऑक्सीजन और पोषक तत्वों का वितरण बराबर होता है, जिससे जीवों और पर्यावरण के बीच चयापचय प्रक्रियाएं सुनिश्चित होती हैं।

समशीतोष्ण अक्षांशों के स्थिर जलाशयों (झीलों) में, वसंत और शरद ऋतु में ऊर्ध्वाधर मिश्रण होता है, और इन मौसमों के दौरान पूरे जलाशय में तापमान एक समान हो जाता है, अर्थात। आता है समरूपता।गर्मियों और सर्दियों में गर्मी या ठंडक में तेज वृद्धि के परिणामस्वरूप ऊपरी परतेंपानी का मिश्रण रुक जाता है. इस घटना को कहा जाता है तापमान द्वंद्व, और अस्थायी ठहराव की अवधि है स्थिरता(गर्मी या सर्दी)। गर्मियों में, हल्की गर्म परतें सतह पर बनी रहती हैं, जो भारी ठंडी परतों के ऊपर स्थित होती हैं (चित्र 3)। सर्दियों में, इसके विपरीत, निचली परत में गर्म पानी होता है, क्योंकि सीधे बर्फ के नीचे सतह के पानी का तापमान +4°C से कम होता है और वे, के कारण भौतिक और रासायनिक गुण+4°C से अधिक तापमान पर पानी पानी से हल्का हो जाता है।

ठहराव की अवधि के दौरान, तीन परतें स्पष्ट रूप से प्रतिष्ठित होती हैं: ऊपरी (एपिलिमनियन) पानी के तापमान में सबसे नाटकीय मौसमी उतार-चढ़ाव के साथ, मध्य (मेटालिमनियन या) थर्मोकलाइन), जिसमें तापमान में तेज उछाल होता है, और नीचे ( हाइपोलिमनियन), जिसमें पूरे वर्ष तापमान थोड़ा भिन्न होता है। ठहराव की अवधि के दौरान, पानी के स्तंभ में ऑक्सीजन की कमी हो जाती है - गर्मियों में निचले हिस्से में, और सर्दियों में ऊपरी हिस्से में, जिसके परिणामस्वरूप अक्सर सर्दियों में मछलियाँ मर जाती हैं।

लाइट मोड.पानी में प्रकाश की तीव्रता सतह से परावर्तन और पानी द्वारा अवशोषण के कारण बहुत कमजोर हो जाती है। यह प्रकाश संश्लेषक पौधों के विकास को बहुत प्रभावित करता है।

प्रकाश का अवशोषण अधिक मजबूत होता है, पानी की पारदर्शिता उतनी ही कम होती है, जो उसमें निलंबित कणों (खनिज निलंबन, प्लवक) की संख्या पर निर्भर करती है। यह गर्मियों में छोटे जीवों के तेजी से विकास के साथ कम हो जाता है, और शीतोष्ण और उत्तरी अक्षांशों में, यहां तक ​​कि सर्दियों में, बर्फ का आवरण स्थापित होने और उसके ऊपर बर्फ से ढक जाने के बाद भी कम हो जाता है।

पारदर्शिता को अधिकतम गहराई की विशेषता है जिस पर लगभग 20 सेमी (सेकची डिस्क) के व्यास के साथ एक विशेष रूप से कम की गई सफेद डिस्क अभी भी दिखाई देती है। सबसे साफ पानी सरगासो सागर में है: डिस्क 66.5 मीटर की गहराई तक दिखाई देती है। प्रशांत महासागर में, सेकची डिस्क 59 मीटर तक, हिंद महासागर में - 50 तक, उथले समुद्र में - तक दिखाई देती है। 5-15 मी. नदियों की पारदर्शिता औसतन 1-1.5 मीटर है, और सबसे कीचड़ वाली नदियों में केवल कुछ सेंटीमीटर है।

महासागरों में, जहां पानी बहुत पारदर्शी है, प्रकाश विकिरण का 1% 140 मीटर की गहराई तक प्रवेश करता है, और 2 मीटर की गहराई पर छोटी झीलों में केवल प्रतिशत का दसवां हिस्सा ही प्रवेश करता है। किरणों विभिन्न भागपानी में स्पेक्ट्रम अलग-अलग तरीके से अवशोषित होता है; लाल किरणें पहले अवशोषित होती हैं। गहराई के साथ यह गहरा होता जाता है और पानी का रंग पहले हरा, फिर नीला, नीला और अंत में नीला-बैंगनी हो जाता है और पूर्ण अंधकार में बदल जाता है। हाइड्रोबायोन्ट भी तदनुसार रंग बदलते हैं, न केवल प्रकाश की संरचना के अनुकूल होते हैं, बल्कि इसकी कमी - रंगीन अनुकूलन के लिए भी अनुकूल होते हैं। हल्के क्षेत्रों में, उथले पानी में, हरे शैवाल (क्लोरोफाइटा) प्रबल होते हैं, जिनमें से क्लोरोफिल लाल किरणों को अवशोषित करता है, गहराई के साथ उन्हें भूरे (फेफाइटा) और फिर लाल (रोडोफाइटा) द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। अधिक गहराई पर फाइटोबेन्थोस अनुपस्थित होता है।

पौधों ने बड़े क्रोमैटोफोर विकसित करके, साथ ही आत्मसात करने वाले अंगों (पत्ती सतह सूचकांक) के क्षेत्र को बढ़ाकर प्रकाश की कमी को अनुकूलित किया। गहरे समुद्र में शैवाल के लिए, दृढ़ता से विच्छेदित पत्तियां विशिष्ट होती हैं, पत्ती के ब्लेड पतले और पारभासी होते हैं। अर्ध-जलमग्न और तैरते पौधों की विशेषता हेटरोफिली है - पानी के ऊपर की पत्तियाँ भूमि के पौधों की तरह ही होती हैं, उनके पास एक ठोस ब्लेड होता है, रंध्र तंत्र विकसित होता है, और पानी में पत्तियाँ बहुत पतली होती हैं, जो संकीर्ण होती हैं धागे जैसी लोब.

पौधे की तरह जानवर भी स्वाभाविक रूप से गहराई के साथ अपना रंग बदलते हैं। ऊपरी परतों में वे अलग-अलग रंगों में चमकीले रंग के होते हैं, गोधूलि क्षेत्र (समुद्री बास, मूंगा, क्रस्टेशियंस) में उन्हें लाल रंग के रंगों में रंगा जाता है - दुश्मनों से छिपना अधिक सुविधाजनक होता है। गहरे समुद्र की प्रजातियों में रंगद्रव्य की कमी होती है। समुद्र की अँधेरी गहराइयों में, जीव दृश्य जानकारी के स्रोत के रूप में जीवित प्राणियों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का उपयोग करते हैं। बायोलुमिनसेंस.

उच्च घनत्व(1 ग्राम/सेमी3, जो वायु के घनत्व का 800 गुना है) और पानी की चिपचिपाहट (वायु की तुलना में 55 गुना अधिक) के कारण जलीय जीवों में विशेष अनुकूलन का विकास हुआ :

1) पौधों में बहुत खराब विकसित या पूरी तरह से अनुपस्थित यांत्रिक ऊतक होते हैं - वे पानी द्वारा ही समर्थित होते हैं। अधिकांश में हवा ले जाने वाली अंतरकोशिकीय गुहाओं के कारण उछाल की विशेषता होती है। सक्रिय वानस्पतिक प्रजनन द्वारा विशेषता, हाइड्रोचोरी का विकास - पानी के ऊपर फूलों के डंठल को हटाना और सतह की धाराओं द्वारा पराग, बीज और बीजाणुओं का वितरण।

2) पानी के स्तंभ में रहने वाले और सक्रिय रूप से तैरने वाले जानवरों में, शरीर का आकार सुव्यवस्थित होता है और बलगम से चिकना होता है, जो चलते समय घर्षण को कम करता है। उछाल बढ़ाने के लिए विकसित उपकरण: ऊतकों में वसा का संचय, मछली में तैरने वाले मूत्राशय, साइफोनोफोरस में वायु गुहाएं। निष्क्रिय रूप से तैरने वाले जानवरों में, शरीर का विशिष्ट सतह क्षेत्र बहिर्वृद्धि, रीढ़ और उपांगों के कारण बढ़ जाता है; शरीर चपटा हो जाता है और कंकाल के अंग सिकुड़ जाते हैं। विभिन्न तरीकेहरकत: फ्लैगेल्ला, सिलिया, हरकत के प्रतिक्रियाशील मोड (सेफेलोपोड्स) की मदद से शरीर का झुकना।

बेंटिक जानवरों में, कंकाल गायब हो जाता है या खराब रूप से विकसित होता है, शरीर का आकार बढ़ जाता है, दृष्टि में कमी आम है, और स्पर्श संबंधी अंग विकसित होते हैं।

धाराएँ।जलीय पर्यावरण की एक विशिष्ट विशेषता गतिशीलता है। यह उतार-चढ़ाव, समुद्री धाराओं, तूफानों के कारण होता है। विभिन्न स्तरों परनदी तल के ऊंचाई के निशान. हाइड्रोबायोन्ट्स का अनुकूलन:

1) बहते जलाशयों में, पौधे स्थिर पानी के नीचे की वस्तुओं से मजबूती से जुड़े होते हैं। निचली सतह मुख्य रूप से उनके लिए एक सब्सट्रेट है। ये हरे और डायटम शैवाल, जल काई हैं। काई नदियों की तेज़ लहरों पर भी घना आवरण बना देती है। समुद्र के ज्वारीय क्षेत्र में, कई जानवरों के पास नीचे (गैस्ट्रोपोड्स, बार्नाकल) से जुड़ने या दरारों में छिपने के लिए उपकरण होते हैं।

2) बहते पानी की मछलियों में, शरीर व्यास में गोल होता है, लेकिन नीचे रहने वाली मछलियों में, साथ ही नीचे रहने वाले अकशेरुकी जानवरों में, शरीर चपटा होता है। कई लोगों के उदर पक्ष पर पानी के नीचे की वस्तुओं से लगाव के अंग होते हैं।

पानी की लवणता.

प्राकृतिक जलाशयों की एक निश्चित विशेषता होती है रासायनिक संरचना. कार्बोनेट, सल्फेट और क्लोराइड प्रबल होते हैं। ताजे जल निकायों में, नमक की सांद्रता 0.5 से अधिक नहीं होती है ‰ (और लगभग 80% कार्बोनेट हैं), समुद्र में - 12 से 35 तक ‰ (मुख्य रूप से क्लोराइड और सल्फेट्स). जब लवणता 40 पीपीएम से अधिक होती है, तो जल निकाय को अति लवणीय या अति लवणीय कहा जाता है।

1) ताजे पानी (हाइपोटोनिक वातावरण) में, ऑस्मोरग्यूलेशन प्रक्रियाएं अच्छी तरह से व्यक्त होती हैं। हाइड्रोबायोन्ट्स को लगातार अपने अंदर घुसे हुए पानी को निकालने के लिए मजबूर किया जाता है; वे होमियोस्मोटिक होते हैं (हर 2-3 मिनट में अपने वजन के बराबर पानी की मात्रा को अपने माध्यम से "पंप" करते हैं)। खारे पानी (आइसोटोनिक वातावरण) में, हाइड्रोबियोन्ट्स के शरीर और ऊतकों में लवण की सांद्रता पानी में घुले लवणों की सांद्रता के साथ समान (आइसोटोनिक) होती है - वे पोइकिलोस्मोटिक होते हैं। इसलिए, खारे जल निकायों के निवासियों में ऑस्मोरगुलेटरी कार्य विकसित नहीं हुए हैं, और वे ताजे जल निकायों को आबाद करने में असमर्थ थे।

2) जलीय पौधे पानी से पानी और पोषक तत्वों को अवशोषित करने में सक्षम होते हैं - "शोरबा", उनकी पूरी सतह के साथ, इसलिए उनकी पत्तियां दृढ़ता से विच्छेदित होती हैं और प्रवाहकीय ऊतक और जड़ें खराब रूप से विकसित होती हैं। जड़ें मुख्य रूप से पानी के नीचे के सब्सट्रेट से जुड़ने का काम करती हैं। अधिकांश मीठे पानी के पौधों की जड़ें होती हैं।

आमतौर पर समुद्री और विशेष रूप से मीठे पानी की प्रजातियाँ, स्टेनोहेलिन, पानी की लवणता में महत्वपूर्ण बदलाव को बर्दाश्त नहीं करती हैं। कुछ यूरीहैलाइन प्रजातियाँ हैं। वे खारे पानी (मीठे पानी के पाइक पर्च, पाइक, ब्रीम, मुलेट, तटीय सैल्मन) में आम हैं।

जलीय पर्यावरण के निवासियों को पारिस्थितिकी में एक सामान्य नाम प्राप्त हुआ हाइड्रोबायोन्ट्सवे विश्व महासागर, महाद्वीपीय जलाशयों और भूजल में निवास करते हैं। किसी भी जल निकाय में, विभिन्न परिस्थितियों वाले क्षेत्रों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है।

महासागर और उसके समुद्रों में, मुख्य रूप से दो पारिस्थितिक क्षेत्र होते हैं: जल स्तंभ - समुद्रीऔर नीचे - बेंथल. रसातल और अति-गहन गहराई के निवासी निरंतर तापमान और भारी दबाव में अंधेरे में रहते हैं। समुद्र तल की संपूर्ण जनसंख्या का नामकरण किया गया बेन्थोस.

जलीय पर्यावरण के मूल गुण।

पानी का घनत्वएक ऐसा कारक है जो जलीय जीवों की गति और विभिन्न गहराई पर दबाव की स्थितियों को निर्धारित करता है। आसुत जल के लिए, घनत्व 4 डिग्री सेल्सियस पर 1 ग्राम/सेमी 3 है। घुले हुए लवणों वाले प्राकृतिक जल का घनत्व 1.35 ग्राम/सेमी 3 तक अधिक हो सकता है। प्रत्येक 10 मीटर के लिए गहराई के साथ दबाव औसतन 1 × 10 5 Pa (1 एटीएम) बढ़ता है। पानी का घनत्व उस पर भरोसा करना संभव बनाता है, जो गैर-कंकाल रूपों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है। पर्यावरण का घनत्व पानी में तैरने के लिए एक शर्त के रूप में कार्य करता है, और कई जलीय जीव विशेष रूप से इस जीवन शैली के लिए अनुकूलित होते हैं। जल में तैरने वाले निलंबित जीवों को जलीय जीवों के एक विशेष पारिस्थितिक समूह में संयोजित किया जाता है - प्लवक("प्लैंकटोस" - उड़ता हुआ)। प्लवक में एककोशिकीय और औपनिवेशिक शैवाल, प्रोटोजोआ, जेलीफ़िश, साइफ़ोनोफ़ोर्स, केटेनोफ़ोर्स, टेरोपोड्स और कीलफ़ुट मोलस्क, विभिन्न छोटे क्रस्टेशियंस, निचले जानवरों के लार्वा, मछली के अंडे और तलना और कई अन्य का प्रभुत्व है। समुद्री सिवार (फाइटोप्लांकटन)पानी में निष्क्रिय रूप से मँडराते रहें, जबकि अधिकांश प्लैंकटोनिक जानवर सक्रिय रूप से तैरने में सक्षम होते हैं, लेकिन सीमित सीमा के भीतर.. एक विशेष प्रकार का प्लवक एक पारिस्थितिक समूह है न्यूस्टन("नीन" - तैरना) - हवा के साथ सीमा पर पानी की सतह फिल्म के निवासी। पानी का घनत्व और चिपचिपापन सक्रिय तैराकी की संभावना को बहुत प्रभावित करता है। तेजी से तैरने और धाराओं की ताकत पर काबू पाने में सक्षम जानवर एक पारिस्थितिक समूह में एकजुट होते हैं नेक्टन("नेकटोस" - तैरता हुआ)।

ऑक्सीजन व्यवस्था.ऑक्सीजन-संतृप्त पानी में, इसकी सामग्री 10 मिलीलीटर प्रति 1 लीटर से अधिक नहीं होती है, जो वायुमंडल की तुलना में 21 गुना कम है। इसलिए, जलीय जीवों की सांस लेने की स्थिति काफी जटिल होती है। ऑक्सीजन मुख्य रूप से शैवाल की प्रकाश संश्लेषक गतिविधि और हवा से प्रसार के माध्यम से पानी में प्रवेश करती है। इसलिए, पानी के स्तंभ की ऊपरी परतें, एक नियम के रूप में, निचली परतों की तुलना में इस गैस से अधिक समृद्ध होती हैं। जैसे-जैसे पानी का तापमान और लवणता बढ़ती है, उसमें ऑक्सीजन की सांद्रता कम हो जाती है। जानवरों और जीवाणुओं से भरी परतों में, इसकी बढ़ती खपत के कारण O2 की तीव्र कमी पैदा हो सकती है। जलाशयों के तल के पास स्थितियाँ अवायवीय के करीब हो सकती हैं।

जलीय निवासियों में ऐसी कई प्रजातियाँ हैं जो पानी में ऑक्सीजन की मात्रा में व्यापक उतार-चढ़ाव को सहन कर सकती हैं, यहाँ तक कि इसकी लगभग पूर्ण अनुपस्थिति तक (यूरीऑक्सीबियोन्टएस - "ऑक्सी" - ऑक्सीजन, "बायोन्ट" - निवासी)। इनमें शामिल हैं, उदाहरण के लिए, गैस्ट्रोपॉड। मछलियों में कार्प, टेंच और क्रूसियन कार्प पानी की बहुत कम ऑक्सीजन संतृप्ति का सामना कर सकते हैं। हालाँकि, कई प्रकार के स्टेनोक्सीबियोन्ट- वे केवल पानी की पर्याप्त उच्च ऑक्सीजन संतृप्ति (इंद्रधनुष ट्राउट, ब्राउन ट्राउट, मिनो) के साथ ही मौजूद रह सकते हैं।

नमक व्यवस्था.जलीय जीवों के जल संतुलन को बनाए रखने की अपनी विशिष्टताएँ हैं। यदि स्थलीय जानवरों और पौधों के लिए इसकी कमी की स्थिति में शरीर को पानी उपलब्ध कराना सबसे महत्वपूर्ण है, तो हाइड्रोबायोन्ट्स के लिए पर्यावरण में इसकी अधिकता होने पर शरीर में पानी की एक निश्चित मात्रा बनाए रखना भी कम महत्वपूर्ण नहीं है। . कोशिकाओं में पानी की अत्यधिक मात्रा से आसमाटिक दबाव में परिवर्तन होता है और सबसे महत्वपूर्ण महत्वपूर्ण कार्यों में व्यवधान होता है। सर्वाधिक जलीय जीवन पोइकिलोस्मोटिक:उनके शरीर में आसमाटिक दबाव आसपास के पानी की लवणता पर निर्भर करता है। इसलिए, जलीय जीवों के लिए अपने नमक संतुलन को बनाए रखने का मुख्य तरीका अनुपयुक्त लवणता वाले आवासों से बचना है। मीठे पानी के रूप समुद्र में मौजूद नहीं हो सकते हैं, और समुद्री रूप अलवणीकरण को बर्दाश्त नहीं कर सकते हैं। पानी में रहने वाले कशेरुक, उच्च क्रस्टेशियंस, कीड़े और उनके लार्वा शामिल हैं होमिओस्मोटिकप्रजातियाँ, पानी में लवण की सांद्रता की परवाह किए बिना शरीर में निरंतर आसमाटिक दबाव बनाए रखती हैं।

लाइट मोड.पानी में हवा की तुलना में बहुत कम रोशनी होती है। जलाशय की सतह पर आपतित किरणों में से कुछ किरणें हवा में परावर्तित हो जाती हैं। सूर्य की स्थिति जितनी निचली होती है, प्रतिबिंब उतना ही मजबूत होता है, इसलिए पानी के नीचे दिन जमीन की तुलना में छोटा होता है। समुद्र की अंधेरी गहराइयों में, जीव दृश्य जानकारी के स्रोत के रूप में जीवित चीजों द्वारा उत्सर्जित प्रकाश का उपयोग करते हैं। जीव की चमक कहलाती है बायोलुमिनसेंस।प्रकाश उत्पन्न करने के लिए उपयोग की जाने वाली प्रतिक्रियाएँ विविध हैं। लेकिन सभी मामलों में यह जटिल कार्बनिक यौगिकों का ऑक्सीकरण है (लूसिफ़ेरिन्स) प्रोटीन उत्प्रेरक का उपयोग करना (ल्यूसिफ़ेरेज़).

जलीय पर्यावरण में जानवरों के उन्मुखीकरण के तरीके।निरंतर धुंधलके या अंधेरे में रहना आपके विकल्पों को बहुत सीमित कर देता है दृश्य अभिविन्यास हाइड्रोबायोन्ट्स पानी में प्रकाश किरणों के तेजी से क्षीण होने के कारण, यहां तक ​​कि अच्छी तरह से विकसित दृश्य अंगों वाले लोग भी उनका उपयोग केवल निकट सीमा पर नेविगेट करने के लिए कर सकते हैं।

ध्वनि हवा की तुलना में पानी में तेजी से चलती है। ध्वनि अभिविन्यास आम तौर पर दृश्य अभिविन्यास की तुलना में जलीय जीवों में बेहतर विकसित होता है। कई प्रजातियाँ बहुत कम आवृत्ति के कंपन (इन्फ्रासाउंड) का भी पता लगाती हैं , तरंगों की लय बदलने पर उत्पन्न होती है, और तूफान से पहले सतह की परतों से गहरी परतों तक उतरती है (उदाहरण के लिए, जेलीफ़िश)। जल निकायों के कई निवासी - स्तनधारी, मछली, मोलस्क, क्रस्टेशियंस - स्वयं ध्वनियाँ निकालते हैं। बहुत से हाइड्रोबायोन्ट भोजन ढूंढते हैं और उसका उपयोग करके नेविगेट करते हैं एचोलोकातिओं- परावर्तित ध्वनि तरंगों (सिटासियन) की धारणा। कई लोग परावर्तित विद्युत आवेगों का अनुभव करते हैं , तैरते समय विभिन्न आवृत्तियों का स्राव उत्पन्न होना। कई मछलियाँ बचाव और हमले के लिए विद्युत क्षेत्रों (इलेक्ट्रिक स्टिंगरे, इलेक्ट्रिक ईल, आदि) का भी उपयोग करती हैं।

गहराई में अभिमुखीकरण के लिए इसका प्रयोग किया जाता है हाइड्रोस्टैटिक दबाव की धारणा. यह स्टेटोसिस्ट, गैस चैंबर और अन्य अंगों का उपयोग करके किया जाता है।

एक प्रकार के पोषण के रूप में निस्पंदन।कई हाइड्रोबायोंट्स में एक विशेष भोजन पैटर्न होता है - यह पानी और कई छोटे जीवों में निलंबित कार्बनिक मूल के कणों का फ़िल्टरिंग या अवसादन है।

शरीर के आकार।अधिकांश हाइड्रोबायोन्ट्स के शरीर का आकार सुव्यवस्थित होता है।