|
Для живых организмов
большое значение имеет качественный и количественный состав минеральных солей
в окружающей среде. Воздух содержит мало солей, и они не оказывают
существенного влияния на живые организмы. В воде соли присутствуют всегда и
почти исключительно в растворах. Главными компонентами солевых растворов
служат ионы Na+, К+, Са2+ и Mg2+. Из анионов наибольший удельный вес
принадлежит хлору (С1~), остаткам серной кислоты (SO!-) гидрокарбоната (НСОг)
и карбоната (COf-).
К важным компонентам природных растворов относятся также
ионы двух- или трехвалентного железа и марганца. В целом можно сказать, что в
морской воде больше всего натрия и хлора. В пресных водах преимущественно
встречаются ионы кальция, гидрокарбоната и карбоната. В некоторых водоемах
преобладают сульфаты (Каспийское и Аральское моря).
По содержанию солей (г/л) выделяют четыре группы природных
вод: 1) пресные воды — до 0,5; 2) солоноватые воды — от 0,5 до 30; 3) соленые
— от 30 до 40; 4) рассолы — свыше 40.
Концентрация и качественный состав солей в водоемах
оказывают большое влияние на численность и распространение водных животных.
Пресноводные животные в целом имеют более высокое осмотическое давление по
отношению к окружающей их среде, поэтому вода поступает в их организм
постоянно.
Для выведения излишков воды служат пульсирующие вакуоли (у
простейших) и органы выделения у многоклеточных животных. Морские обитатели в
большинстве изотоничны морской воде, но многие виды гипотоничны и для них
регулирование концентрации растворенных в жидкостях тела веществ сопряжено с
большими энергетическими затратами.
Например, у древних хрящевых рыб (акул, скатов)
осмотическое давление внутри тела равно давлению в окружающей морской воде.
Но у костистых рыб, эволюционно возникших в пресной воде, осмотическое
давление низкое. Для компенсации потерь воды в их теле они пьют морскую воду,
а поглощенные вместе с ней избыточные соли выделяются почками, а также через
кишечник и жабры.
Немногие виды водных животных могут обитать и в пресной, и
в соленой воде. Так, европейский речной угорь нерестится в море. Молодые угри
проникают в реки и вырастают в пресной воде. Для нереста взрослые рыбы снова
мигрируют в море. Наоборот, семга и лосось нерестятся в пресной воде, а
вырастают в море. Точно так же некоторые крабы поднимаются по рекам далеко в
глубь материка, но личинки их развиваются и достигают половой зрелости только
в море. Это связано с историей развития видов.
Так, у угря родственные виды — чисто морские рыбы, а виды,
близкие к семге и лососю,— пресноводные, Таким образом, мигрирующие виды в
своем онтогенезе повторяют филогенез соответствующих семейств рыб.
Водоемы, очень богатые солями, в целом для обитания
животных непригодны. К существованию в таких условиях приспособился рачок
артемия, отдельные виды синезеленых водорослей, жгутиковых, бактерий.
Кислотность и щелочность среды обитания (рН) почвы и воды оказывают сильное
влияние на организмы. Высокие-концентрации ионов Н+ или ОН - (при рН
соответственно ниже 3 или выше 9) оказываются токсичными.
В очень кислых или щелочных почвах повреждаются клетки
корней растений. Кроме того, при рН ниже 4,0 почвы содержат много ионов
алюминия, которые также токсически воздействуют на растения. В этих условиях
токсических концентраций достигают и ионы железа и марганца, в малых
количествах совершенно необходимые растениям. В щелочных почвах наблюдается
обратное явление — нехватка необходимых химических элементов. При высоких
значениях рН железо, марганец, фосфаты, ряд микроэлементов оказываются
связанными в малорастворимых соединениях и малодоступны растениям.
В реках, прудах и озерах с повышением кислотности воды
видовое разнообразие уменьшается. Повышенная кислотность действует на
животных несколькими путями: нарушая процесс осморегуляции, работу ферментов,
газообмен через дыхательные поверхности; повышая концентрацию токсичных
элементов, особенно алюминия; снижая качество и разнообразие пищи. Например,
при низком рН подавляется развитие грибов, а водная растительность менее
разнообразна или совсем отсутствует.
Промышленное загрязнение атмосферы (диоксид серы, оксиды
азота) приводит к выпадению кислотных дождей, рН которых достигает 3,7—3,3.
Такие дожди служат причиной засыхания лесов и исчезновения рыбы из водоемов.
|
