Водна екосистема, її склад і місце в біосфері

Планктон–це сукупність організмів, що населяють товщу води морів, океанів і поверхневих вод суші. Основною ознакою планктонних гідробіонтів (або планктонтів) є їх пасивне плавання, або ширяння, у воді, повна залежність їх пересування в товщі води від динаміки водних мас.

Планктонні організми можуть знаходитися в товщі води протягом всього життя (голопланктон) або лише на окремих стадіях розвитку (меропланктон).

• океанічний, морський, або талассопланктон (від грец. таласса–море),
• озерний, або лімнопланктон,
• планктон ставків, боліт і калюж–гелеопланктон,
• річковий–потамопланктон.

Розрізняють  також пелагічний (організми,  що  мешкають в  товщі води або  на  її  поверхні)  і  придонний планктон, хоча межа між ними досить умовна, оскільки зоопланктонні організми здатні до добових вертикальних міграцій і у різний час доби можуть знаходитися на більшій або меншій відстані від поверхні або дна водойми залежно від рівня освітленості, наявність їжі і ін. Для збору придонного планктону застосовують батометри, планктоночерпачі,   всмоктуючі   прилади   або   спеціальні   пастки,   що   використовують   явище   фототаксису (наприклад, направлені рухи планктонних  ракоподібних  під впливом  червоного  і синього світла);  проводять також відлов на світло прожекторів.

Плейстон– гідробіонти,  які  утримуються  на  поверхні води або  ведуть  напівзанурений  спосіб  життя.  Їх загальна  назва–плейстонти.  Серед  них  більше  всього  морських  організмів.  До  плейстону  відносяться, наприклад, бурі водорості класу циклоспорових, зокрема саргаса плаваюча (Sargassum fluitans), які у величезній кількості плавають на поверхні Саргассового моря. Відриваючись від материнських донних рослин, саргассові водорості  вертикальною  течією,   характерною  для   цього  моря,   піднімаються   на   поверхню води, де  і розмножуються вегетативним поділом. Саме від цих водоростей і відбулася назва Саргассового моря.

Нейстон–сукупність морських або прісноводих організмів, які живуть біля плівки поверхневого натягу води. Вони  можуть  прикріплюватися  до  цієї  плівки  або  пересуватися  по  ній  знизу  (гіпонейстон)  або  зверху (епінейстон). Вперше таке явище було описане в 1917 р. Э. Нейманом для бактерій. Пізніше в «плівці життя» були виявлені мікроводорості, найпростіші і інші безхребетні.

Тривалий час вважався, що в такому поверхневому шарі води можуть концентруватися тільки представники прісноводої флори і фауни, а для морських акваторій з інтенсивним вітровим і штормовим перемішуванням води існування нейстону не визнавалося. Проте в 5-сантиметровому поверхневому шарі води нейстон розвивається і в морських екосистемах. Цьому сприяє найбільша освітленість води, її насиченість киснем, сприятливий сольовий режим і оптимальні температурні умови.

Нектон–сукупність достатньо рухомих організмів (нектонтів). Серед них виділяються пелагічні риби, кальмари, китоподібні,  дельфіни,  які  можуть протидіяти  течії  води і самостійно  переміщуватися  на  значні відстані.

Бентос є екологічним угрупованням мешканців дна морів і прісних водних об'єктів. Вони можуть мешкати на поверхні дна або занурюватися в донний грунт. Організми бентосу називають бентонтами–це черевоногі і двостулкові молюски, різноманітні черви, макроводорості і ВВР, бактерії різних систематичних груп.

Видова різноманітність і біомаса бентосних організмів закономірно знижуються із збільшенням глибини. Так, якщо біомаса бентосу літоральних і верхніх субліторальних екологічних зон моря складає в середньому 5-10 кг/м2, то в субліторальній зоні вона зменшується до сотень і десятків грамів, а в батіалі обчислюється вже в грамах на 1 м2. Як показують розрахунки, в шельфовій зоні морів, на яку доводиться близько 8 % загальної площі дна Світового океану, біомаса бентосних організмів складає близько 60 % біомаси всього океанічного бентосу.

Якісний і кількісний склад бентосу прісних водойм значно бідніший, ніж морських.

Перифітон–поселення гідробіонтів на поверхні занурених у воду твердих предметів (бактерії, водорості, губки, гідроїдні поліпи тощо). Ці поселення можуть мати вид твердих обростань черепашками різних субстратів–днищ кораблів, трубопроводів водозабірних споруд, занурених у воду конструкцій, каменів, скель, поверхні тіла морських  тварин.  Сукупність  організмів  різних  трофічних  рівнів  формує  своєрідний біоценоз, що характеризується специфічними взаєминами між представниками окремих систематичних груп. Серед прикріплених організмів обростань можна спостерігати вільноплаваючих або повзаючих гідробіонтів.

Перифітонти розмножуються переважно з утворенням вільноплаваючих стадій (спори, планктонні личинки), які сприяють їх розселенню у водоймах.

У заростях водних рослин і бентосних водоростей-макрофітів формуються специфічні багатокомпонентні біоценози–зоофітос. До його складу входять бактерії і планктонні безхребетні, зокрема численні комахи – як дорослі, так і личинкові стадії, молюски. У цих умовах проходить ранні стадії розвитку ікра деяких риб і земноводних. Безхребетними зоофітосу харчуються мальки риб.

Пелагобентос–це сукупність організмів, які поперемінно знаходяться то в товщі води, то на дні водойми або закопуються в  донні  грунти.  Він представлений  вищими  раками,  рибами  і деякими іншими  тваринами,  які постійно мігрують між водною товщею і донними грунтами. До пелагобентонтів відносяться також личинки комарів, деякі гіллястовусі, веслоногі і черепашкові ракоподібні, ряд коловерток, деякі зелені, діатомові і синьозелені водорості [4, 7, 9, 10].

 

 

Живі організми гідробіосфери, залежно від джерела засвоєння вуглецю, розділяють на автотрофів і гетеротрофів.  Автотрофні  організми  підтримують  свою  життєдіяльність  за  рахунок  неорганічних  джерел вуглецю (СО2). У свою чергу, серед них є фототрофи, тобто організми, що синтезують органічну речовину з діоксиду вуглецю (СО2) завдяки сонячній енергії, і хемотрофи, що використовують в подібних реакціях хімічну енергію.

Фототрофні організми (фотоавтотрофи)–це всі зелені рослини. Для них характерна наявність пігментів–найчастіше хлорофілу, який відіграє найважливішу роль у процесі фотосинтезу.

До хемоавтотрофів, або хемосинтезуючих організмів, відносяться бактерії, які синтезують органічні речовини з діоксиду вуглецю за рахунок енергії, одержаної при окисненні водню, сполук сірки, заліза і інших неорганічних сполук. Такими властивостями володіють, наприклад, залізобактерії, сіркобактерії, нітрифікуючі бактерії і ін.

Основними фотосинтезуючими організмами гідросфери є водорості, вищі водні рослини і деякі бактерії, що містять фотосинтетичні пігменти.

Гетеротрофні організми використовують для свого живлення готові органічні речовини. До гетеротрофів відносяться вищі рослини–паразити, деякі види водоростей, гриби, більшість бактерій (за винятком тих, що фотосинтезують і хемосинтезуючих), всі тварини.

Розділення рослин і бактерій на гетеротрофів і автотрофів, незважаючи на принципові відмінності в їх обміні речовин,  є умовним.  Навіть типові автотрофи,  тобто  зелені  рослини,  можуть засвоювати  з  довкілля  деяку кількість органічних речовин, але ростуть і розвиваються вони краще при живленні неорганічними речовинами. До гетероавтотрофів, або  міксотрофів,  відносяться  організми,  здатні як  до автотрофного, так і до гетеротрофного живлення. Для багатьох видів водоростей характерним є міксотрофізм, тобто змішаний тип живлення. Разом з автотрофним живленням неорганічними речовинами, яке відбувається в процесі фотосинтезу або хемосинтезу, у міксотрофних організмів можливе і гетеротрофне засвоєння вже готових органічних речовин. До міксотрофів відносяться деякі залізобактерії і сіркобактерії. Найчастіше міксотрофні організми зустрічаються в забруднених водоймах.

У водних екосистемах угруповання гідробіонтів (бактерії, гриби, рослини, тварини) пов'язані між собою трофічними відносинами.