Приспособление к жизни в воде.
Вода в качестве жизненного пространства требует от организмов особой адаптации и постоянно обеспечивает их водой дли потребления и ионами.
Гидрофиты, постоянно находясь в воде, имеют слабо развитую корневую систему, как, например, плавающая сальвиния (Salvinia natans). Два плавающих на поверхности листа из воздуха-поглощающей ткани (аэренхимы) поддерживают ее на поверхности воды, а третий, подводный, сильно разветвленный и покрытый волосками лист выполняет функции корней (. А). Подвод, части растений устроены менее дифференцированно. Палисадная паренхима часто отсутствует, фотосинтез протекает в более развитом губчатом слое паренхима. Стенки эпидермиса и кутикула очень тонкие, поверхности подвод, листьев развиты более сильно посредством их разветвления. Опорные ткани образовались только у растений, живущих в проточной воде. Поскольку не требуется никаких регуляторов водообмена, у подвод, листьев отсутствуют устьица, которые у плавающих листьев расположены на поверхности, обращенной к солнцу.
Аэренхима помогает не только плавать или удерживаться на месте, она облегчает газообмен между подвод, частями растений и плавающими листьями, а также служит газгольдером. Снабжение ткани жизненно необходимым кислородом затруднено, поскольку его растворимость в воде низкая и зависит от температуры.
Пресная вода содержит в сравниваемых объемах всего лишь 0,5 — 1% кислорода воздуха, а соленая вода — на % ниже. Растения конечно же могут через аэренхиму, начинающуюся от устьиц листьев и глубоко проникающую в стебли, снабдить себя кислородом, используя ее в качестве органа дыхания. Плавающие жуки, например плавунец, или личинки комара дышат атмосферным воздухом, как и позвоночные с легкими — киты и тюлени.
Многие подводные, животные различных систематических групп (черви, моллюски и рыбы) развили эффективный орган дыхания — жабры, — способный извлекать кислород из проточной воды. Течение рыбы создают сами по принципу воздушных мехов.
Вода, втянутая во время вдоха через рот, при закрытой ротовой щели во время выдоха выдавливается наружу через воспринимающие кислород жаберные щели. Обеспечение водяных растений СO2 большой проблемы не составляет, т. к, объемное содержание СO2 в воде и воздухе приблизительно равно.
Разное содержание ионов в пресной и соленой воде требует особых осмотических механизмов при регулировании водного баланса.
Организмы могут существовать в воде только при значениях рН от 3 до 9, поскольку за пределами этого диапазона разрушаются (денатурируются) протеины, рН воды в природе обычно составляет 7 — 8,5, и к ней не нужно особо адаптироваться.
Живые организмы предпочитают oпpeдeлённые значения рН и поэтому распределены в естественных водах неравномерно. Их можно использовать как биоиндикаторы.
Большинство пресноводных предпочитают рН от 4,5 до 9, это эвриионные (кольчатые черви, крабы, морские организмы). В исключительно кислых водах живут такие стеноионные организмы, как веслоногий рачок циклоп Cyclops languidusj; в очень кислых водах торфяных болот (рН 3,8) — полигидрогенионные, например коловратки (Elosa worallii). До тех пор, пока жизнь была связана с морской водой и концентрация жидкости тела изотонически соответствовала концентрации мор воды (3,5% солей), не было никаких проблем с осмосом. С переходом на сушу и, соотв., в пресную воду должны были появиться системы, которые компенсировали бы потери воды на суше и обеспечивали постоянный приток пресной воды. Организмы, способные жить только в очень узких пределах солености воды, называют стеногалииньши, например изотоничные с морской водой беспозвоночные и некоторые рыбы. Хрящевые рыбы накапливают в крови мочевину, чтобы уравновесить осмотическое давление жидкости тела и морской воды.
Концентрация соли в крови костных рыб меньше, чем в морской воде, т. е. по отношению к морской воде они гипоосмотичны — вода из них выводится.
Компенсируя потери, они потребляют морскую воду и удаляют избыток соли, активно прогоняя ее через жабры и почки. У костных рыб, гиперосмотических относительно пресной воды, вода проникает пассивно. Они активно транспортируют соли через жабры в кровь и выделяют разбавленную мочу, компенсируя избыток внутренней жидкости и поддерживая солевой балан Угри, лососи и китайские мохнатые крабы могут жить в водах с различной соленостью, они относятся к эвригалинным. Через жабры они могут и впитывать соль, и выделять ее, поддерживая нужный баланс при изменениях солености воды в приливно-отливных зонах побережий.
