Как влияет вода на нашу жизнь? Какое свойство воды обеспечивает жизнь организмов северных водоемов


Вода - это жизнь | Современные педагогические технологии

Цель: показать необходимость воды для всего жи­вого на Земле.

Задачи:

Формирование экологических знаний о значе­нии воды.

Развитие творческих способностей школьников, их наблюдательности.

Воспитание любви к природе, привитие навы­ков экономного расходования воды.

Ведущий:

Как часто мы - люди оду поем

Тем минералам,

Что в жизни найдем.

Алмазы и золото,

Руды, графит -

все это так важно,

все то, что блестит.

Но вот перед нами один минерал,

Который в природе

Создателем стал -

Всей жизни на нашей планете земной,

Ни с чем не сравним он своей красотой!

- О каком природном минерале, находящемся в шкатулке, идет речь. (О воде.)

 

Ведущий: Благодаря повседневному обращению с водой мы так привыкли к ней и её разнообразным проявлениям в природе, что часто её не замечаем. Между тем, вода - одно из самых ярких чудес приро­ды. Она не только даёт жизнь, это ещё и источник красоты на Земле. Нас радует лесное озеро, успокаи­вает журчание ручья, удивляют облака, плывущие в небе. Вода - самая популярная и самая загадочная из всех жидкостей, существующих на Земле. Она зани­мает особое положение среди природных богатств Земли - она незаменима. Вода будет необходима во все века и всюду, где существуют земные формы жизни.

22 марта объявлен Международным днем воды. И этот день отмечается не потому, что на Земле много воды, а потому что она всё чаще требует защиты. На­ше сегодняшнее мероприятие мы также посвящаем ВОДЕ.

Полезная, нежная, просто безбрежная, Жизнь нам дарящая, гордая, властная,

Холодная, жгучая, в гневе могучая.

В мир ты приходишь рекой, океанами,

В доме встречаешь открытыми кранами,

Каплей росы, что укрыла трава,

Слезным дождем, что нам шлют небеса.

Жизнь без тебя на Земле невозможна,

И будем действовать мы осторожно,

Чтоб сохранилась твоя чистота -

Незаменимая наша вода.

 

Вода - это удивительное вещество и в этом вы сейчас убедитесь. Объявляю брейн-ринг «Вода - это жизнь! Сегодня у нас встречаются три команды стар­шеклассников - самых начитанных и эрудированных! Аплодисменты!!!

Ведущий: Итак, первые вопросы о воде. Будьте внимательны!

Рубрика «Планета ВОДА».

- Какой океан является самым большим, а какой самым маленьким? (Самый большой - Тихий океан, самый маленький - Север­ный Ледовитый океан.)

- Как называются части океана, которые вдаются в сушу? (Моря.)

- Где на Земле находятся самые большие за­пасы пресной воды? (В Антарктиде.)

- В 1 литре воды этого моря содержится 16 граммов солей: это почти в 2 раза меньше, чем в других морях и океанах. Какое море считается самым «пресным»? (Каспийское море.)

- Какое море является самым саленным на нашей планете? (Мертвое море.)

- Как называют начало и конец реки? (Ис­ток, устье.)

-Какая река является самой длинной на Земле? (Нил.)

-В каком озере находится 80% всей пре­сной воды нашей страны и пятая часть пресной воды    всей      планеты? (Байкал.)

- Какой водопад считается самым мощным в мире?(Ниагарский, на реке Ниагара в Се­верной Америке.)

- Назовите восемь наименований воды, при­нятых в метеорологии? (Пар, лед, снег, туман, иней, град, облака, дождь.)

Рубрика «Свойства воды».

- Какая вода вкуснее: водопроводная или родниковая? (Чистая вода безвкусна, вкус воды зависит от растворённых в воде ве­ществ.)

-  Почему мокрое бельё на морозе почти вы­сыхает? (На морозе жидкая вода замерзает и превращается в лёд, но бельё всё-таки высыхает, т. к. твёрдая вода зимой в ре­зультате процесса испарения может пре­вращаться в пар.)

- Какое свойство воды обеспечивает жизнь в ней водных организмов? (Способность во­ды растворять многие вещества. Раство­рённый в воде кислород воздуха обеспечи­вает жизнь водным организмам.)

-Какое значение для природы имеет высо­кая скрытая теплота плавления льда? (Это спасает нас от катастрофических весенних наводнений.)

-  Феноменальным свойством крещенской воды считается то, что она не подвержена присущим обычной воде процессам распа­да и гниения. По своим физическим свой­ствам крещенская вода будет стоять неру­шимой на протяжении года, а то и больше­го времени. А как вы можете объяснить её способность долго не портиться ?(Это можно объяснить тем, что священники опускают в чаши серебряные кресты (ио­ны серебра, как известно, губительно дей­ствуют на микроорганизмы), а также тем, что вода набирается в зимнее время, когда количество микроорганизмов в водоемах минимально.)

-  Почему зимой рыба в реке не замерзает? (Плотность льда меньше плотности воды, поэтому реки зимой не промерзают до дна.)

-  Какую воду иногда называют «живой»? (Талую. Образуется она при таянии льда или снега.)

-  Почему некоторые насекомые, например водомерки, могут бегать по воде? (Вода имеет высокое поверхностное натяжение.)

- Почему в природе не существует химиче­ски чистой воды? (У воды предельно вы­сокая диэлектрическая проницаемость, она - универсальный растворитель многих ве­ществ.)

- Может ли вода гореть? (Да, и ещё как! В атмосфере свободного фтора.)

Рубрика « Жизнь в воде ».

-  Дайте характеристику условий жизни в водной среде. (Плотная среда, недостаток света, ограниченное количество кислоро­да, слабые перепады температуры.)

-  Почему в водной среде обитают самые крупные и тяжёлые животные? (В водной среде выталкиваюгцая - архимедова сила позволяет значительно компенсировать силу тяготения.

-  Поверхностный слой морской воды густо заселён организмами. Как вы думаете, по­чему? (Это тёплый и хорошо аэрируемый слой воды.)

-  Сильное «цветение»воды, наблюдаемое иногда в прудах, сопровождается замором рыбы. Объясните это явление. (Цветение воды - это массовое размножение водо­рослей и цианобактерий. Разложение от­мирающих водорослей и бактерий вызыва­ет острую нехватку кислорода в водоёме. Органические вещества претерпевают бескислородное разложение, в результате чего выделяются метан, аммиак, серово­дород - газы, губительные для рыб и дру­гих водных обитателей. Кроме того, не­которые сине-зелёные при жизни выделя­ют ядовитые вещества.)

-  Известно, что на глубинах свыше 1000 м водные обитатели живут в полной темно­те, поскольку солнечный свет не способен проникать сквозь такую толщу воды. Объ­ясните, почему же среди глубоководных рыб у многих развиты органы зрения. (Развитие органов зрения у глубоководных рыб связано с тем, что многие животные глубин способны светитъся.Обычно све­чение возникает в результате соприкос­новения секрета светящихся клеток с во­дой, у ряда рыб свечение вызывают сим-биотические организмы.)

- Самая крупная рыба. Она существует 350 млн. лет. Эта рыба всегда будоражила во­ображение человека, но и восхищала. На Соломоновских островах она почитается, как божество, на Западе - символизируют смерть, внезапно появляясь из морских глубин. (Акула.)

 - Это морское животное относится к классу головоногих, наиболее развитых моллю­сков. У него реактивное движение, есть чернильный мешок, оно может переме­щаться как вперед, так и назад. (Осьми­ног.)

-  Эти водные млекопитающие поют и их можно услышать на расстоянии 9 км. Один из них может весить столько же, сколько 8 слонов (50 тонн). Безжалостно истребля­ются ради жира и мяса. (Киты.)

-  Что такое морская капуста? (Бурые водо­росли.)

-  У этой рыбы оба глаза находятся на одном боку? Рыба обладает удивительной спо­собностью изменять свою окраску в зави­симости от фона окружающей среды? (Камбала.)

Рубрика «Загадки о воде».

Весит за окошком кулек ледяной,

Он полон капели и пахнет весной.

                                                       (Сосулька)

В белом бархате деревьев,

И заборы, и дома,

А как ветер нападает –

Этот бархат опадает.

                                                           (Иней)

 

Одеяло белое,

Не руками сделано,

Не ткалось и не кроилось -

С неба на землю свалилось.

(Снег)

Чуть дрожит на ветерке

Лента на просторе.

 Узкий кончик - в роднике,

 А широкий - в море.

(Река)

Кругом вода, а с питьём беда. (Море)

 

Утром бусы засверкали,

 Всю траву собой заткали

И пошли искать их днём,

Ищем, ищем не найдём.

(Роса)

Не вода и не суша –

На лодке не уплывёшь,

И ногами не прой­дёшь.  

                                                                                (Болото)

 

Над рекой, над долиной

 Повисла белая холстина.

                                                                               (Туман.)

Белой стайкой мошкара

Вьётся, кружится с утра

          Не пищит и не кусает –

Просто так себе летает.

(Снежинки.)

Он без рук, он без ног

Из земли пробиться смог,

Нас он летом, в самый зной,

Ледяной поит водой.

                                                                             (Родник.)

Рубрика «Вода в пословицах и поговорках.

 

1.  «Масло с водой не смешаешь».     Почему так говорят?

(Масло не растворяется в воде.)

          2. «Заработала вода, загудели провода».

    О каком промышленном объекте идёт речь? (О гидроэлектростанции.)

3. «Воду варить - вода и будет».

    Так ли это? О каком агрегатном состоянии умал­чивается в поговорке?

(О газообразном, т.е. о водяном паре.)

4. «Вода прошла, и беда прошла».    О чём эта поговорка?

(О весенних паводках, разливах рек.)

5. «Горячая вода не мутит ума».

О каком напитке эта пословица .''('О чае.)

6. «Меньше пить - долго жить».     Какой это напиток? (Алкогольный.)

7. «Разлитую воду подбирать с земли не всякому легко».

     Предложите способ «подбора» воды.

(Нагреть землю, про­изойдёт испарение воды, далее пар можно сконденсировать.)

8. Бывает порою - те­чет и вода горою.

   В каком случае вода может так течь? (Водопад.)

9. «Вода и землю точит, и камень дробит».

    Почему?

(При замерзании вода сильно расширяется, раз­рушая горные породы.)

10. Почему говорят: «Как с гуся вода»?

(Перья гусей покрыты жиром и водой не смачи­ваются.)

          

Рубрика «Вода и люди».

 

1. Сколько дней может прожить человек без воды? (Максимально семь дней.)

2.Биохимики шутят: «Жизнь - это одушевлен­ная вода». А какова мас­совая доля воды в орга­низме человека? (75%)

3.Сколько воды необ­ходимо организму чело­века в сутки для нор­мального функциониро­вания жизнедеятельно­сти. (2,5 л)

4.Это занятие людей представляет собой есте­ственный массаж, повышает тонус мышц тела, улуч­шает работу сердца.(Плавание.)

  1. Специалист, занимающийся подводными рабо­тами в специальном снаряжении. (Водолаз.)

  2. Людей, которые купаются зимой в проруби на­зывают«моржи», а как называют людей, которые проделывают то же самое за полярным кругом?

(«Белые медведи».)

7. Писатель-фантаст, впервые высказавший идею  об использовании воды для получения топлива в своем произведении.(Жюлъ Берн.«Таинственный остров»,)

8. Какой русский царь написал первый закон об охране вод?  (Петр1.)

9. Вопреки утверждениям фирмы о том, что рецепт этого напитка никому не известен, журнал «Натур» опубликовал его состав: 84 % - вода; 3,6 % - углекис­лый газ; 12 5 - сахар; 0,2 % - жжёный сахар, который придаёт напитку цвет; 0,06 % - фосфорная кислота;0,2 % - кофеин и небольшое количество раститель­ных экстрактов. Что это за напиток?

(Кока-кола).

10. По элементарному составу кровь человека очень близка составу солей этого раствора, какого?(Воды океанов.)

 

Рубрика «Краеведение»

 

1. Почему «Каму» можно считать главной рекой Татарстана?

(Из всех больших рек на территории Татарстана Кама имеет наибольшую протяжённость 380 км.)

2.Две реки с примечательными названиями впа­дают в Каму почти напротив друг друга. Что это за    реки? (Ик и Иж).

3.«Я бывал и на прекрасном Средиземном море, и в Атлантическом океане, а всё таки до сего дня с лю­бовью помню тихое тёмное озеро», - вспоминает Ф.И. Шаляпин. О каком озере Татарстана идёт речь?(Кабан).

4. Небольшая речка Альметьевского района, объ­явленная памятником природы и названная также как и рыба, которая в ней обитает.

(Форель.)

5.   Заболевания щи­товидной железы, зубов связаны с недостатком этих элементов. Какиххимических элементов не хватает в воде во многих районах Татар­стана?

(Йода и фтора.)

Подведение итогов игры

pedtehno.ru

как влияет вода на нашу жизнь?

Вода.Вода - самое распространенное на Земле вещество, она занимает более 70% площади поверхности земли, и только около 30% приходится на долю суши. Вода придает Земле тот неповторимый вид, который отличает ее от других планет Солнечной системы.

Вода обеспечивает доставку питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела, защиту и буферизацию жизненно важных органов, регуляцию температуры тела, помогает в преобразовании пищи в энергию, усвоении питательных веществ органами, вывод шлаков и отходов в процессе жизнедеятельности и выполнение целого ряда других функций.

Благодаря воде в природе происходитперенос веществ из почвы в растения, с суши в реки, озера и океаны, из атмосферы на сушу, питание живых организмов  этих систем и вынос отходов их жизнедеятельности. Значение воды в природе иногда сравнивают с той ролью, какую выполняет кровь в живом организме.

Несмотря на широкую распространенность и доступность вода все еще остается непознанным до конца веществом. Ежегодно публикуются новые работы по исследованию свойств воды, и она не перестает удивлять ученых. Без преувеличения можно сказать, что среди необозримого множества природных веществ вода является одним из самых необыкновенных. Она обладает целым рядом физических и химических свойств, которые называют уникальными или аномальными. Эти свойства воды обеспечивают протекание многих природных процессов и существование жизни на Земле в целом. Видео 24.

Необычными свойства воды кажутся по сравнению с жидкостями. Но ученые установили, что жидкая вода имеет структуру, так как ее молекулы способны сцепляться, образовывая межмолекулярные связи, которые очень легко разрываются. То есть можно сказать, что жидкая вода является полимером! Связями между молекулами воды объясняются многие ее необычные свойства. Например, для кипячения воды необходимо затратить много энергии, которая тратится на разрыв этих связей.«Аномальные» температуры кипения, а также замерзания воды обусловливают способность воды находиться в природе в трех агрегатных состояниях (жидком, твердом и газообразном). На планете нет другого вещества, которое находились бы в трех агрегатных состояниях.

Это приводит к тому, что водная оболочка Земли (гидросфера) и, соответственно, жизнь на планете практически не прерывается на поверхности планеты, все ее компоненты объединяются в единое целое благодаря воде. Если представить, что вода обладала бы «нормальной» температурой кипения, то она бы закипала при температуре минут 70 градусов.

Для жизни на Земле также чрезвычайно важным является такое свойство воды, как ее  высокая теплоемкость, она определяет стабильность температурного режима на планете. Для того чтобы нагреть какую-то массу воды на 1 градус, требуется гораздо больше тепла, чем для того, чтобы произвести нагревание на 1 градус такой же массы любого другого вещества. Благодаря исключительно высокой термической инертности воды Мировой океан, а также многочисленные водоемы суши как нельзя лучше выполняют роль гигантского планетарного терморегулятора, сглаживающего суточные и сезонные перепады температуры. В дневное время, а также летом, водные массы медленно нагреваются, поглощая при этом много тепла, что не позволяет воздуху разогреваться очень сильно. По ночам и в зимние периоды, наоборот, водные массы медленно остывают, выделяя накопленное ранее тепло, что не позволяет воздуху чрезмерно остывать.

Еще одним замечательным свойством воды является ее исключительно высокая растворяющая способность, она - универсальный растворитель огромного количества химических веществ, среда, в которой протекают все процессы жизнедеятельности.

Существуют и другие важные для природы «аномальные» свойства воды, такие какочень большая способность к  капиллярному движению.

Поверхностная пленка воды является для многих водных организмов опорой для движения

А какое колоссальное значение имеет«необычное» увеличение плотности воды при нагревании в диапазоне температур от 0 до 4 градусов!

Если бы любое из названных свойств воды каким-то невероятным способом стало «нормальным», то это имело бы самые серьезные последствия для всего происходящего на поверхности планеты.

Полная смена воды в атмосфере происходит очень быстро, приблизительно через каждые 9 дней, речная вода меняется в среднем 20 раз в году, а для полной смены подземных вод  требуется по меньшей мере 8 тыс. лет.

За последнее время в естественный круговорот воды на Земле вторгся человек. Использование человеком воды достигло таких размеров, что стало оказывать заметное влияние на скорость круговорота и количество воды в его отдельных звеньях. То есть безответственная деятельность человека на планете оказывает влияние даже на такой глобальный природный процесс, как круговорот воды на планете.

Сделаем вывод. Вода благодаря своим поистине уникальным свойствам является одним из важнейших факторов жизнеобеспечения на Планете. Наша жизнь полностью зависит от воды.

znanija.com

Вода как среда обитания

Минское Учреждение Образования “Гимназия №14”

Реферат по биологии на тему:

“ ВОДА - СРЕДА ОБИТАНИЯ ”

Подготовила ученица 11“Б” класса

Масловская Евгения

Преподаватель:

Булва Иван Васильевич

Содержание.

1. Водная среда обитания – гидросфера.

2. Вода – уникальная среда.

3. Экологические группы гидробионтов.

4. Режимы.

5. Специфические приспособления гидробионтов.

6. Фильтрация как тип питания.

7. Приспособление к жизни в пересыхающих водоемах.

8. Заключение.

1. Водная среда – гидросфера

В процессе исторического развития живые организмы освоили четыре среды обитания. Первая – вода. В воде жизнь зародилась и развивалась многие миллионы лет. Вода покрывает 71% площади земного шара и составляет1/800 часть объема суши или 1370 м3. Основная масса воды сосредоточена в морях и океанах – 94-98%, в полярных льдах содержится около 1,2% воды и совсем малая доля – менее 0,5%, в пресных водах рек, озер и болот. Соотношения эти постоянны, хотя в природе, не переставая, идет круго-ворот воды (рис. 1).

В водной среде обитает около 150 000 видов животных и 10 000 растений, что составляет соответственно всего 7 и 8 % от общего числа видов Земли. На основании этого был сделан вывод о том, что на суше эволюция шла намного интенсивнее, чем в воде.

В морях-океанах, как в горах, выражена вертикальная зональность. Особенно сильно различаются по экологии пелагиаль – вся толща воды, и бенталь – дно.

Толща воды – пелагиаль, по вертикали делится на несколько зон: эпипелигеаль, батипелигеаль, абиссопелигиаль и ультраабиссопелигиаль (рис. 2).

В зависимости от крутизны спуска и глубины на дне тоже выделяют несколько зон, которым соответствуют указанные зоны пелагиали:

- литоральная – кромка берега, заливаемая во время приливов.

- супралиторальная – часть берега выше верхней приливной черты, куда долетают брызги прибоя.

- сублиторальная – плавное понижение суши до 200м.

- батиальная – крутое понижение суши (материковый склон),

- абиссальная – плавное понижение дна океанского ложа; глубина обеих зон вместе достигает 3-6 км.

- ультраабиссальная – глубоководные впадины от 6 до 10 км.

2. Вода – уникальная среда.

Вода - это совершенно уникальная среда во многих отношениях Молекула воды, состоящая их двух атомов водорода и одного атома кислорода, удивительно стабильна. Вода является единственным в своем роде соединением, которое одновременно существует в газообразном, жидком и твердом состоянии.

Вода – не только живительный источник для всех животных и растений на Земле, но является для многих из них и средой обитания. К их числу, например, относятся многочисленные виды рыб, в том числе караси, населяющие реки и озёра края, а также аквариумные рыбки в наших домах. Как видите, они прекрасно себя чувствуют среди водных растений. Дышат рыбки жабрами, извлекая кислород из воды. Некоторые виды рыб, например, макроподы дышат атмосферным воздухом, поэтому периодически поднимаются на поверхность.

Вода - среда обитания многих водных растений и животных. Одни из них всю жизнь проводят в воде, а другие находятся в водной среде лишь в начале своей жизни. В этом можно убедиться, посетив небольшой пруд или болото. В водной стихии можно обнаружить самых маленьких представителей - одноклеточные организмы, для рассмотрения которых требуется микроскоп. К ним относятся многочисленные водоросли и бактерии. Их количество измеряется миллионами на кубический миллиметр воды.

Другое интересное свойство воды заключается в приобретении весьма плотного состояния при температуре выше уровня замерзания для пресной воды эти параметры составляют соответственно 4 °С и О °С. Это имеет решающее значение для выживания водных организмов в зимний период. Благодаря этому же свойству лед плавает на поверхности воды, образуя защитный слой на озерах, реках и в прибрежных зонах. И это же свойство способствует термальной стратификации водных слоев и сезонному обороту водных масс в озерах в местностях с холодным климатом, что очень важно для жизни водных организмов. Плотность воды обеспечивает возможность опираться на нее, что особенно важно для бесскелетных форм. Опорность среды служит условием парения в воде, и многие гидробионты приспособлены именно к этому образу жизни. Взвешенные, парящие в воде организмы объединяют в особую экологическую группу гидробионтов - планктон.

Полностью очищенная вода существует только в лабораторных условиях. Любая природная вода содержит в себе много различных веществ. В "сырой воде" это в основном так называемая защитная система или углекислый комплекс, состоящий из соли угольной кислоты, карбоната и бикарбоната. Этот фактор позволяет определить тип воды кислая, нейтральная или основная, - на основе ее значения рН, что с химической точки зрения означает содержащуюся в воде пропорцию ионов водорода. У нейтральной воды рН=7, более низкие значения указывают на повышенную кислотность воды, а более высокие, - на то что она щелочная. В известняковой местности вода озер и рек обычно имеет повышенные значения рН по сравнению с водоемами тех мест, где содержание известняка в грунте незначительное

Если вода озер и рек считается пресной, то морская вода называется соленой или солоноватой. Между пресной и соленой водой существует множество промежуточных типов.

3. Экологические группы гидробионтов.

Экологические группы гидробионтов. Наибольшим разнообразием жизни отличаются теплые моря и океаны (40000 видов животных) в области экватора и тропиках, к северу и югу происходит обеднение флоры и фауны морей в сотни раз. Что касается распределения организмов непосредственно в море, то основная масса их сосредоточена в поверхностных слоях (эпипелагиаль) и в сублиторальной зоне. В зависимости от способа передвижения и пребывания в определенных слоях, морские обитатели подразделяются на три экологические группы: нектон, планктон и бентос.

Нектон (nektos – плавающий) - активно передвигающиеся крупные животные, способные преодолевать большие расстояния и сильные течения: рыбы, кальмары, ластоногие, киты. В пресных водоемах к нектону относятся и земноводные и множество насекомых.

Планктон (planktos – блуждающий, парящий) – совокупность растений (фитопланктон: диатомовые, зеленые и сине-зеленые (только пресные водоемы) водоросли, растительные жгутиконосцы, перидинеи и др.) и мелких животных организмов (зоопланктон: мелкие ракообразные, из более крупных – крылоногие моллюски, медузы, гребневики, некоторые черви), обитающих на разной глубине, но не способных к активным передвижениям и к противостоянию течениям. В состав планктона входят и личинки животных, образуя особую группу – нейстон. Это пассивно плавающее «временное» население самого верхнего слоя воды, представленное разными животными (десятиногие, усоногие и веслоногие ракообразные, иглокожие, полихеты, рыбы, моллюски и др.) в личиночной стадии. Личинки, взрослея, переходят в нижние слои пелагели. Выше нейстона располагается плейстон – это организмы, у которых верхняя часть тела растет над водой, а нижняя – в воде (ряска – Lemma, сифонофоры и др.). Планктон играет важную роль в трофических связях биосферы, т.к. является пищей для многих водных обитателей, в том числе основным кормом для усатых китов (Myatcoceti).

Бентос (benthos – глубина) – гидробионты дна. Представлен в основном прикрепленными или медленно передвигающимися животными (зообентос: фораминефоры, рыбы, губки, кишечнополостные, черви, плеченогие моллюски, асцидии, и др.), более многочисленными на мелководье. На мелководье в бентос входят и растения (фитобентос: диатомовые, зеленые, бурые, красные водоросли, бактерии). На глубине, где нет света, фитобентос отсутствует. У побережий встречаются цветковые растения зостера, рупия. Наиболее богаты фитобентосом каменистые участки дна.

В озерах зообентос менее обилен и разнообразен, чем в море. Его образуют простейшие (инфузории, дафнии), пиявки, моллюски, личинки насекомых и др. Фитобентос озер образован свободно плавающими диатомеями, зелеными и сине-зелеными водорослями; бурые и красные водоросли отсутствуют.

Укореняющиеся прибрежные растения в озерах образуют четко выраженные пояса, видовой состав и облик которых согласуются с условиями среды в пограничной зоне «суша-вода». В воде у самого берега растут гидрофиты – полупогруженные в воду растения (стрелолист, белокрыльник, камыши, рогоз, осоки, трищетинник, тростник). Они сменяются гидатофитами – растениями, погруженными в воду, но с плавающими листьями (лотос, ряски, кубышки, чилим, такла) и – далее – полностью погруженными (рдесты, элодея, хара). К гидатофитам относятся и плавающие на поверхности растения (ряска).

Высокая плотность водной среды определяет особый состав и характер изменения жизнеобеспечивающих факторов. Одни из них те же, что и на суше – тепло, свет, другие специфические: давление воды (с глубиной увеличивается на 1 атм. на каждые 10 м), содержание кислорода, состав солей, кислотность. Благодаря высокой плотности среды, значения тепла и света с градиентом высоты изменяются гораздо быстрее, чем на суше.

4. Режимы.

Температурный режим водоемов более устойчив, чем на суше. Это связано с физическими свойствами воды, прежде всего высокой удельной теплоемкостью, благодаря которой получение или отдача значительного количества тепла не вызывает слишком резких изменений температуры. Амплитуда годовых колебаний температуры в верхних слоях океана не более 10-150С, в континентальных водоемах - 30-350С. Глубокие слои воды отличаются постоянством температуры. В экваториальных водах среднегодовая температура поверхностных слоев +26...+270С, в полярных - около 00С и ниже. Таким образом, в водоемах существует довольно значительное разнообразие температурных условий. Между верхними слоями воды с выраженными в них сезонными колебаниями температуры и нижними, где тепловой режим постоянен, существует зона температурного скачка, или термоклина. Термоклин резче выражен в теплых морях, где сильнее перепад температуры наружных и глубинных вод.

В связи с более устойчивым температурным режимом воды среди гидробионтов в значительно большей мере, чем среди населения суши, распространена стенотермность. Эвритермные виды встречаются в основном в мелких континентальных водоемах и на литорали морей высоких и умеренных широт, где значительны суточные и сезонные колебания температуры.

mirznanii.com

особенности водной среды обитания - Школьные Знания.com

ВОДНАЯ СРЕДА И ЕЕ ОСОБЕННОСТИМногие ученые считают, что первые живые существа развивались в море. Прошли сотни миллионов лет, прежде чем животные появились на суше. Жизнь в океане намного разнообразнее, чем на суше, а многие типы растений и животных встречаются только в морях. В океанах обитает более 150 тыс. видов животных и растений. Вес всех живых организмов, населяющих Мировой океан, достигает 50—60 млрд. Т. В водах океана имеются все типы органического мира — от простейших организмов до млекопитающих.Не живут в море только многоножки, пауки и амфибии.Водная среда отличается от воздушной: в ней иначе распределяется температура; на больших глубинах существует огромное давление воды; солнечный свет проникает только в самые верхние слои.Среди многих замечательных свойств воды, важных для обитающих в ней организмов, особенно существенны малая теплопроводность, очень высокая теплоемкость и большая растворимость в воде различных веществ. Благодаря высокой теплоемкости воды температурный режим океанов не меняется так резко, как на суше. Это важно как для холоднокровных, так и для теплокровных животных. Водные организмы не нуждаются в приспособлениях к резким переменам температуры окружающей среды.Медленно нагреваясь, вода океанов так же медленно отдает тепло в атмосферу. Поэтому самой теплой вода океанов и морей бывает тогда, когда летний жаркий период на суше уже заканчивается. Вода океанов хранит громадные запасы тепла. Отдавая его воздуху, она существенно влияет на климат окружающих стран. Средняя температура поверхностного слоя воды Мирового океана +17°,4, а приземного слоя воздуха на поверхности всего земного шара только +14°,4.Суточные колебания температуры воды у берегов, в небольших заливах и бухтах больше, чем в открытом море. Более значительны сезонные изменения температуры воды в умеренных областях северного и южного полушарий. Но сезонные различия температуры наблюдаются в верхнем слое — до глубины 500 м. На больших глубинах, свыше 1000 м, температура в течение года изменяется очень мало.Кроме температуры воды, важнейшее условие для жизни — присутствие кислорода. Морские организмы дышат кислородом, так же как и их наземные «родственники». В газах, растворенных в воде, кислород составляет в среднем 35% (в атмосфере кислорода 21%). Кислород, которым дышат животные и растения, поступает в воду из атмосферы или образуется в результате фотосинтеза водорослей, поэтому в поверхностных слоях его больше, чем в глубинных. Морские течения хорошо перемешивают воду, и кислород в небольшом количестве распространяется до дна океанов. Местами, где перемешивание глубинных вод затруднено, как, например, в Черном и Аравийском морях, Бенгальском заливе, на глубинах свыше 200 м нет свободного кислорода, там образуется сероводород.Кроме газов, воды океана содержат значительное количество различных растворенных веществ. Большое значение для развития органического мира имеет соленость морской водыи состав солей. В среднем в океанических водах содержится 35 Г солей в 1 кГ воды. Если выпарить всю воду океанов, то дно их оказалось бы покрытым 60-метровым слоем соли.Живым организмам для развития нужны вещества, из которых образуется белок. Первичные создатели органического вещества в море, так же как и на суше,— растения. Все морские животные получают белок уже в готовом виде, поедая водоросли или питаясь животными.Морские растения — водоросли, как и растения суши, содержат зеленый пигмент — хлорофилл. Он помогает им использовать энергию солнечного света для образования внутри клетки химического процесса, в результате которого сначала разлагается захваченная растениями вода на водород и кислород, а затем водород соединяется с углекислым газом, поглощенным из окружающей воды. Так образуются углеводы: глюкоза (сахар), крахмал и др. Затем в теле водоросли за счет соединения углеводов с фосфором, азотистыми и другими веществами, поглощенными из воды, образуются белок и другие органические вещества. Освободившийся при разложении воды кислород выделяется из клетки. Он обогащает воду газом, необходимым для дыхания организмов.В поверхностных слоях воды и неглубоких прибрежных местах морей и океанов развивается богатая растительность — разнообразные водоросли.

znanija.com

Вода. Свойства и значение воды для живых организмов

kozlenkoa.narod.ru

Свойства воды Вода как растворитель Вода как среда обитания

Уникальные свойства воды, очень важные для живых организмов, проявляются в своеобразном, почти исключительном поведении воды вблизи точки замерзания. 1. Максимальная плотность при to = + 4oC. Общеизвестно, что с понижением температуры плотность большинства веществ возрастает, а объем, занимаемый единицей массы, соответственно уменьшается. Та же закономерность присуща и воде, если ее постепенно охлаждать... но до температуры  (точнее, + 3,98oC). Дальнейшее охлаждение в интервале + 4o ... 0оC  вызывает ее расширение.

Таким уникальным свойством обладают очень немногие вещества. Это (и другие свойства воды) позволило герою Андрея Битова сказать: "Вода! - вот что изобличает в творении творца, в творце - художника. Как там она расширяется и сжимается, кипит и замерзает единственным и противоречивейшим способом из всех жидкостей? ... Из воды и вышла жизнь, что всем известно. Так вот не жизнь изумительна, а - вода! Она есть подвиг творца, преступившего гармонию во имя жизни. Не нам себе представлять, чего это ему стоило. Вот что он воистину создал! Воду... От ее капли до нас с тобой меньшее расстояние, чем от неживой материи до воды. Эволюция - это всего лишь роман с неизбежной развязкой; возможно, мы и закроем всю книгу... "         А. Битов. Человек в пейзаже // "Новый мир" № 3, 1987

В результате в водоемах зимой более охлажденная вода, как менее плотная, поднимается вверх, а в придонном слое сохраняется температура + 4oC. Это обеспечивает возможность нормального перенесения холодного сезона для водных организмов, в первую очередь - пойкилотермных животных. Впрочем, это же затрудняет перемешивание слоев воды и поступление минерального питания в поверхностные слои (из-за чего продуктивность океана существенно ниже продуктивности суши).

2. Лед имеет меньшую плотность, чем вода. Большинство веществ в твердом состоянии имеют большую плотность, чем в жидком, а следовательно, тонут, как, например, твердый бензол в жидком. Вода же, замерзая, расширяется (как висмут и серебро, еще два исключения). (Рассмотрите это на графике выше.) Причина такой аномалии в том, что в кристаллической структуре льда молекулы как бы "держат" друг друга на расстоянии вытянутой руки. В жидком же состоянии молекулы воды скорее напоминают пассажиров городского транспорта в "час пик".  Вопрос 1. Сравните структуру льда (справа) и воды (слева). Обратите внимание на различие в плотности (количестве молекул в единице объема) и шестилучевую симметрию, присущую кристаллу льда. Есть ли какая-то упорядоченность, закономерность в расположении молекул воды в жидком состоянии? Об особом "Льде-9" из романа К.Воннегута "Колыбелька для кошки" см. тут.

Значение для водных организмов меньшей плотности льда очевидно: если бы лед был тяжелее воды, он опускался бы на дно, и водоем промерзал бы полностью. Т.к. лед плавает на поверхности (а охлажденная вода с to = + 4o ... 0оC также не опускается вниз из-за меньшей плотности), в воде сохраняются благоприятные (или хотя бы терпимые, в пределах толерантности) условия для живых организмов.
  Вопрос 2. Подумайте, в каких случаях свойство льда иметь объем больший, чем у такого же количества воды, вредно для живых организмов? Чем вредно? Как живые организмы выходят из положения? (Подсказка: ключевой термин для ответа на третью часть вопроса - криопротекторы).
UPD. Статья Джирла Уолкера "Необычные фигуры, появляющиеся в замерзающей воде и плавящемся льду" ("В мире науки", рубрика "Наука вокруг нас", 1986, № 9, с. 84: справа - рис. из статьи - фигуры Тиндаля во льду). Ледяные цветы (необычное арктическое явление образования кристаллов высотой в несколько сантиметров на тонком льду, слева, статья на английском).

Сосульки Слева - фото из статьи A.SH. Chen и S.W. Morris (Университет Торонто, Канада), показавших, что складчатость у сосулек обусловлена присутствием и концентрацией солей (текст, абстракт, видео). Интересно, что сосульки довольно часто образуют гауссиану - кривую нормального распределения (справа - фотография  соседского балкона и отсюда).

3. Снежинки

Внимательное знакомство с молекулярной структурой кристалла льда позволяет ответить и на интересовавший с детства вопрос: почему снежинки шестилучевые? Истории изучения снежинок посвящена статья в англоязычной Википедии. Первыми присмотрелись к снежинкам китайцы в 150 году до н.э. Впервые обстоятельно гексагональную структуру снежинки описал Иоганн Кеплер в труде Strenaseu De Nive Sexangula в 1611 году. Первым фотографировать снежинки научился Уилсон Бентли (Wilson Bentley) в 1885 году, он сфотографировал около 5000 снежинок (рисунок слева на синем фоне - с его фотографий, статья о нем, книга Snowflakes: a Chapter from the Book of Nature, 1863). Самая большая снежинка зафиксирована в 1887 году и была 38 см в диаметре (статья).

По записи в блоге  progenes "Про снежинки".

Анимация справа отсюда, сайт SnowCrystals.com, автор Kenneth G. Libbrecht. Компьютерному моделированию снежинок посвящен сайт Gravner-Griffeath Snowfakes (например,  слайд-шоу). О фрактальных структурах, примером которых могут служить и снежинки, а также морозные узоры на стеклах, см. тут.

Диаграмма зависимости форм снежинок от температуры и насыщенности водяных паров (в г/м3) - справа, по NewScientist. См. также разработку для школьников Snowstorms на сайте NASA, в т. ч. диаграмму:   Вопрос 3 (проектное задание). 3-1. Дождитесь снегопада и подсчитайте количество снежинок разных типов, зафиксировав при этом погодные условия, в которых проводилось исследование (можно перевести инструкцию по проведению наблюдений и таблицу для подсчета типов снежинок).3-2. Создайте дерево типов снежинок по материалам сайта A Guide to Snowflakes. Ср. дерево определения растений, филогенетические деревья и кладистика).

   


Смотрите также