Живые организмы в морской воде

Живые организмы в морской  воде 
 

Выполнила: Бронникова Лиза 
 
 
 
 

Морская вода — сложный комплекс органических и неорганических соединений. Изучением ее многие годы занимаются целые научные лаборатории. Это — хранилище многочисленных тайн и загадок и одновременно реально достигаемое чудо.

Почти все растворенные в воде соли используются морскими организмами для питания, хотя и  в разной степени. В районах повышенной биологической активности концентрация таких веществ, как фосфаты и  азотистые соединения, может стать  ниже нормы. Разложение растений и животных также вызывает локальные изменения  химического состава воды.

Температура действует  на живые организмы вкупе с  течениями, светом, давлением, наличием пищи и особенно важным фактором —  содержанием растворенных в воде веществ. океан представляет собой сложный раствор различных веществ, постоянно смешиваемых в нем, словно в гигантской пробирке; здесь все время происходят миллиарды химических реакций. Основной составной частью этого раствора является хлорид натрия, то есть обыкновенная поваренная соль. Кроме натрия и хлора, в морской воде в значительных количествах содержатся магний, сера, кальций, калий, бром, углерод и стронций. Эти девять элементов составляют 99,5 процента солей, растворенных в океане, и, вступая между собой в реакцию, образуют такие соединения, как хлористый магний, сульфаты магния и калия и карбонат кальция (известь). Животные, поглощая ее, получают материал для скелета или раковин.

В воде растворены многие другие вещества, но они находятся  в ней в меньших количествах. (Очевидно, со временем в морской  воде будут найдены все элементы, встречающиеся в природе.) Кремний, находящийся в океане, используется растениями и животными для образования  раковин и внешних покровов. Растения усваивают фосфор, железо и марганец, которые входят в состав их тканей. В морской воде растворены представляющие особый интерес для человека элементы: 15 миллиардов тонн меди, 2 миллиарда  тонн урана, 500 миллионов тонн серебра  и 10 миллионов тонн золота. Однако эти  богатства настолько разбросаны — вспомним, что в океане содержится 1 370 323 000 кубических километров (330 миллионов  кубических миль) воды [Одной кубической мили было бы достаточно для того, чтобы  наполнить озеро длиной 26 миль, шириной 10 миль и глубиной 20 футов.], что океан  можно сравнить с крайне бедной рудой. Растения и животные умеют находить и концентрировать минералы, имеющиеся  в воде в ничтожных количествах. Человек тратит огромные средства на то, чтобы выяснить, как они это  делают, но пока научился добывать из океана с выгодой для себя лишь соль, магний и бром.

Большинство солей  были вымыты из осадочных пород и  почвы и унесены в море реками. Ежегодно реки выносят в Мировой  океан около 400 миллионов тонн различных  веществ в виде растворов и  суспензий, в том числе экскременты  и продукты гниения организмов. Дождевые воды «смывают» с неба газы и твердые  частицы. Ветры сдувают в море пыль и грязь; подводные вулканы  извергают различные химические вещества; кое-что приносят метеориты  из космоса. Ежесуточно в море падает около 15 миллионов метеоритов величиной  с точку в конце этого предложения  и меньше того. Если бы извлечь из океана все находящиеся в нем  соли и распределить их по суше равномерным  слоем, то толщина этого слоя составила  бы 150 метров.

Количество соли в море, то есть его соленость, определяется разницей между объемом испаряющейся воды и количеством осадков. Благодаря  выпадению осадков в виде дождя  и снега и таянию льдов полярные моря наиболее опреснены. Воды с самой  значительной соленостью расположены  в субтропиках у широты 30° по обеим сторонам экватора — в областях интенсивного испарения и немногочисленных осадков. Если не учитывать влияния  стока с суши, соленость изменяется в пределах от 3,4 до 3,7 процента, что соответствует 34—37 частям соли на 1000 частей воды, или промилле. Соленость Мирового океана в среднем 35 промилле.

В 1884 году английский химик Ч.Р. Диттмар сделал чрезвычайно важное открытие. Тщательно проанализировав пробы океанской воды, взятой в разных частях мира, он установил, что, хотя общее содержание солей в воде, взятой в различных местах, различно, характер солей и их относительное содержание повсюду удивительно постоянны. Морская вода может быть соленой, как рассол, или почти пресной, но и в том, и в другом случаях хлористый натрий всегда составит 78 процентов всех солей, хлористый магний — 11, карбонат кальция — 0,3 процента и т. д. Это и понятно, поскольку все океаны и моря взаимосвязаны между собой и вода бесконечно перемещается с места на место. Вода, которая плещет у ваших ног на пляже восточного побережья Штатов, возможно, омоет ласты пингвина, обитателя Антарктики, сотни лет спустя, а тысячи лет назад она обдавала брызгами какого-нибудь рыбака-полинезийца.

Если сравнить океанскую  воду с кровью животного, мы обнаружим  поразительное сходство между ними. В медузах, омарах, акулах, некоторых  видах рыб, в лягушках, собаках  и людях жидкости содержат те же соли и почти в той же пропорции, что и морская вода. А некоторые  морские беспозвоночные, как, например, морская звезда, могут временно заменять свою «кровь» океанской водой.

Иными словами, наша кровь и жизненные соки других животных не что иное, как некое  подобие морской воды. Поскольку  все живые существа, так сказать, вышли из моря и находятся в  отдаленном родстве меж собой, в  этом обстоятельстве нет ничего удивительного. В период возникновения жизни  соленость морской воды составляла около одного процента, и эта вода вошла в состав первых живых организмов и стала участвовать в их обмене веществ. Несмотря на миллиарды лет  эволюции, происходившей в самых  различных направлениях, соленость  и пропорция солей остались почти  без всякого изменения. Это наводит  на мысль, что жизнь возможна лишь при определенных условиях, которые  мало изменились с тех пор, как  она возникла. Состав телесных соков  остался прежним потому, очевидно, что прежними остались условия, при  которых жизнь возможна. Эволюция различных животных сопровождалась эволюцией механизмов, служащих сохранению внутри животных этих условий.

Жизнь требует сохранения равновесия между этим внутренним морем  и окружающей средой. Если какое-нибудь морское животное, например, осьминог, по воле течения попадет в пресную  воду, через несколько минут оно  погибнет. Разность в солености между  водой и жидкостью, находящейся  в животном, создает неодинаковое давление, и вода приливает в клетки с такой силой, что они лопаются. Имейте это в виду, когда услышите побасенку об осьминоге, который  поднялся вверх по реке Колумбии и  успел выползти на луг, прежде чем  его заколол вилами фермер.

Между двумя участками  с разной соленостью вода перемещается до тех пор, пока соленость обоих  участков не станет одинаковой и разность давления не исчезнет. вода и соли могут проникать сквозь наружную оболочку благодаря тому, что оболочка и мембраны клеток избирательно проницаемы. Это значит, что они пропускают воду и отдельные виды солей, но препятствуют проникновению других солей, которые состоят из более крупных «пачек» или молекул.

Как ни странно, но рыбы в море постоянно подвержены опасности  «усыхания». Их телесные соки имеют  меньшую соленость, чем окружающая их океанская вода, поэтому влага  стремится покинуть тело рыбы, чтобы соленость тела и морской воды уравнялись. Этому они могут противодействовать посредством поглощения большего количества воды. Но тогда им приходится отсеивать излишек соли, приходящей с водой. Это осуществляют специальные клетки жабер, которые выделяют лишнюю соль, сохраняя состав внутренних соков постоянным.

Рыбам же, обитающим  в пресных водах, постоянно грозит опасность «утонуть». В их крови  содержится больше солей, чем в окружающей среде, и вода стремится проникнуть внутрь их организма. Чтобы этому  воспрепятствовать, их почки выбрасывают  лишнюю воду, а клетки жабер вместо того, чтобы выделять соль, поглощают ее. Почки также задерживают соль при выделении влаги. Поскольку для удаления воды, выделения или усвоения веществ требуется значительная энергия, рыбы постоянно должны производить какую-то работу, чтобы не «усохнуть» или не «утонуть».

Беспозвоночные обычно регулируют состав своих телесных соков, приспосабливаясь к ограниченному  диапазону солености воды в открытом океане. Некоторые из них в состоянии  приспосабливаться к изменениям среды, если эти перемены не слишком  резки.

Если у берегов  Калифорнии соленость воды, в которой  обитают двустворчатые моллюски, постепенно уменьшится вдвое, то моллюски выживут. Но при резком изменении  солености они могут погибнуть. Довольно резкое опреснение воды, вызываемое обильными осадками, убивает молодых  устриц, а взрослым самкам мешает производить  потомство.

Способность обитателей моря сохранять постоянную соленость  внутри себя, несмотря на изменения  внешней среды, у разных животных неодинакова. Некоторые, например, лосось, сельдь и угорь, чувствуют себя как  дома и в пресноводных реках, и  в соленых водах океана. Другим — живущим в глубоководных  слоях или открытом море, где соленость  остается неизменной на значительных пространствах, — вредны уже небольшие  изменения в содержании солей. Таким  образом, кроме температурных барьеров, имеются барьеры солености. Для  каждого вида существует свой предел максимальной и минимальной солености  и температуры. 
 
 

Список  литературы:

http://www.laddition.com/category/mir-vody

http://ru.wikipedia.org/w/index.php

http://1001qfo.info/content/view/769/15/