top of page

4.3 ВОДА ЯК ЕКОЛОГІЧНИЙ ФАКТОР

   Життя не може існувати без рідкої води. Тому ця хімічна сполука виступає визначальним екологічним фактором. Саме тому сучасні пошуку позаземного життя зведено до пошуків такої води на інших планетах та їх супутниках. Логічно припустити, що вода виступає лімітуючим фактором у наземних екосистемах. У той час як водні екосистеми мають її у достатній кількості. Але, навіть в умовах гіпергалінних водних екосистемах через осмотичні явища вода є малодоступною для більшості живих організмів. Таким чином, основним чинником є не сама наявність рідкої води, а її доступність для живих організмів.

Наприклад, в залежності від кількості атмосферних опадів та їх форми формуються відповідні типи біомів (регіональний тип екосистем, приурочений до певної природно-кліматичної зони). В умовах арктичної пустелі вода наявна у достатній кількості, але лімітує її доступність для живих організмів.

Розподіл біомів в залежності від доступності води

          Пустеля  ​0-250 мм/рік

          Степ 250-750 мм/рік

          Листопадний ліс 750-1250 мм/рік

          Вологий тропічний ліс >1250 мм/рік

          Арктична пустеля 750-400 мм/рік

(вода є, але не доступна протягом більшості місяців)

    По відношенню до вимог щодо забезпеченості води рослинні організми традиційно поділяють на:

   – Ксерофіти – посухостійкі рослини, які мешкають у місцевостях з дефіцитом вологи (це не лише пустелі та степи, але й відкриті поверхні, наприклад – стовбури дерев, дахи будинків). Здатні виживати в умовах тривалої відсутності води. Пристосування полягають у розвитку доброї кореневої системи (її маса може у десятки разів перевищувати масу надземної частини!). причому тут стратегія може полягати або у розвитку глибинних коренів, які сягають рівня підземних вод, або розвиток широкої поверхневої мережі коренів, які збирають вологу, що конденсується з повітря і поглинається ґрунтом. Більшість таких рослин не мають листя або воно значно зменшується у розмірах, видозмінюється на колючки та лусочки. Розвиваються щільні покриви на пагонах (кора) та листі (воскова кутикула, опушена поверхня), що зменшують випаровування з поверхні. Часто такі рослини формують запас вологи у спеціальних резервуарах (м'ясистому листі, стовбурі, підземних органах тощо). Деякі з ксерофітів видозмінили протікання фотосинтезу, шляхом закривання продихів вдень, а поглинання вуглекислого газу відбувається вночі (більш докладно див. САМ-фотосинтез).

   – Мезофіти – рослини, що мешкають в мовах «нормального» зволоження. Зазвичай не мають виражених пристосувань до переживання тривалих періодів дефіциту вологи. Якщо такі періоди періодично виникають, то рослини переходять до стану діапаузи або анабіозу. Наприклад, скидання листя листопадними деревами є пристосуванням до дефіциту вологи у зимовий період. Однорічні рослини помірних широт переживають ці періоди у фазі насіння, що проростає при відновленні нормального зволоження.

   – Гігрофіти – вологолюбні рослини, що мешкають у місцях де води завжди є у достатній кількості (вологі ліси, береги водойм, болота). Вони не мають пристосувань для обмеження витрат води. Проте часто мають пристосування для видалення її надлишку: великі численні продихи, опушення залозистими клітинами, що збільшують поверхню випаровування, наявність гідатод для виведення рідкої води, слабо розвинена коренева система.

  – Гідрофіти – повністю занурені (гідатофіти) або плаваючі на поверхні водні рослини. Абсолютно не витримують відсутності рідкої води у достатній кількості. У них погано розвинута або взагалі відсутня

провідні та механічні тканини (водне середовище підтримує рослину), часто утворюються газові порожнини для підтримки плавучості.

    Водні організми (хоча ця класифікація справедлива й для наземних) по відношенню до водного середовища поділяють на пойкілоосмотичних та гомойосмотичних.

   – Пойкілоосмотичні – не здатні до активної регуляції водно-сольового обміну. Завдяки проникності покривів, зміни солоності в організмі швидко врівноважуються током води ззовні. Тому концентрація солей та сольовий склад внутрішнього середовища таких організмів є подібним до навколишньої води. До них відносять одноклітинних, нижчі рослини, більшість морських безхребетних.

   – Гомойосмотичні – здатні активно підтримувати сольовий склад внутрішнього середовища організму. При цьому небезпечним може бути як надходження надлишку води (наприклад, прісноводні риби), так і втрати води (хрящові риби втрачають воду, для суходільних організмів є загрозою висихання)

Більшість наземних організмів є гомойосмотичними, оскільки є дуже чутливими до наявності води. Тому вони мають специфічні механізми, що забезпечують водно-сольовий гомеостаз. Але до гомойосмотичних також слід віднести прісноводних риб, покриви яких є проникними для води, надлишок якої активно видаляється з організму нирками, а зябровий епітелій здатний поглинати розчинені солі з навколишнього середовища.

bottom of page