Температурный режим водоемов

Он 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 10-15°С, в континентальных водоемах – 30-35 °С. Глубокие слои воды отличаются постоянством темпера­туры. В экваториальных водах среднегодовая температура поверхностных слоев +26... + 27°С, в полярных - около 0⁰ С и ниже. В горячих наземных источниках температура воды может прибли­жаться к 100 °С, а в подводных гейзерах при высоком давлении на дне океана зарегистрирована температура +306⁰С,

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.

Световой режим водоемов

Света в воде гораздо меньше, чем в воздухе. Часть падающих на поверхность водоема лучей отражается в воздушную среду. Отражение тем сильней, чем ниже положение Солнца, поэтому день под водой короче, чем на суше. Например, летний день около острова Мадейра на глубине 30 м - 5 ч, а на глубине 40 м всего 15 мин. быстрое убывание количества света с глубиной связано с поглощением его водой. Лучи с разной длиной волны поглощаются неодинаково: красные исчезают уже недалеко от поверхности, тогда как сине-зеленые проникают значительно глубже. Сгущающиеся с глубиной сумерки в океане имеют сначала зеленый, за­тем голубой, синий и сине-фиолето­вый цвет, сменяясь наконец постоянным мраком. Соответственно сме­няют друг друга с глубиной зеленые, бурые и красные водоросли, специализированные на улавливании света с разной длиной волны. Водоросли обитают в освещаемой зоне. Глубже других проникают красные водоросли. Чаще они обитают на глубинах до 20-40 м, но если про­зрачность воды велика, то встречаются до 100-200 м. Окраска животных меняется с глубиной так же закономерно. Наиболее ярко и разнообразно окрашены обитатели литоральной и сублитральной зон. Многие глубинные организмы, подобно пещерным, не имеют пигментов. В сумеречной зоне широко распространена красная окраска, которая является дополнительной к сине-фиолетовому свету на этих глубинах. Дополнительные по цвету лучи наиболее полно поглощаются телом. Это позволяет животным скрываться от врагов, так как их красный цвет в сине-фиолетовых лучах зрительно воспринимается как черный. Красная окраска характерна для таких животных сумеречной зоны, как морской окунь, красный коралл, различные ракообразные и др.

У некоторых видов, обитающих у поверхности водоемов, глаза разделяются на две части с разной способностью к преломлению лучей. Одна половина глаза видит в воздухе, другая - в воде.

Такая «четырехглазость» характерна для жуков-вертячек, амери­канской рыбки, одного из тропических видов морских собачек. Эта рыбка при отливах сидит в углублениях, выставляя часть головы из воды.

В темных глубинах океана в качестве источника зрительной информации организмы используют свет, испускаемый живыми существами. Свечение живого организма получило название биолюминесценции. Светящиеся виды есть почти во всех классах водных животных от простейших до рыб, а также среди бактерий, низших растений и грибов.

Рисунок 7- Глаза жука-вертячки и четырехглазой рыбки , плавающих у поверхности воды:/ — верхняя часть глаза, приспособленная к зрению в воздухе; 2 — ниж­няя часть глаза, приспособленная к зрению в воде; 3 — место прикрепле­ния усика у жука-вертячки.

Химия биолюминесценции сейчас довольно хорошо изучена. Реакции, используемые для генерации света, разнообразны. Но во всех случаях это окисление сложных органических соединений (люциферинов) с помощью белковых катализаторов-(люцифераз). Люциферины и люциферазы у разных организмов имеют неодинаковую структуру. В ходе реакции избыточная энергия возбужденной молекулы люциферина выделяется в виде квантов света. Живые организмы испускают свет импульсами, обычно в ответ на раздражения, поступающие из внешней среды.

Биолюминесценция имеет в жизни животных в основном сигнальное значение, а также для ориентации в стае, привлечения особей другого пола, подманивания жертв, для маскировки или отвлечения. Вспышка света может быть защитой от хищника, ослепляя или дезориентируя его. Например, глубоководные каракатицы, спасаясь от врага, выпускают облако светящегося секрета, тогда как виды, обитающие в освещенных водах, используют для этой цели темную жидкость. У некоторых донных червей - полихет^:-светящиеся органы развивается к периоду созревания половых продуктов, причем светятся ярче самки, а глаза лучше развиты у самцов. У хищных глубоководных рыб из отряда удильщиковидных, первый луч спинного плавника сдви­нут к верхней челюсти и превращен в гибкое «удилище», несущее на конце червеобразную «приманку» - железу, заполненную слизью со светящимися бактериями. Регулируя приток крови к железе и, следовательно, снабжение бактерий кислородом, рыба может произвольно вызывать свечение «приманки», имитируя дви­жения червя и подманивая добычу,