معلومة

3.4: الأحياء المائية - علم الأحياء

3.4: الأحياء المائية - علم الأحياء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

العوامل اللاأحيائية التي تؤثر على المناطق الأحيائية المائية

مثل المناطق الأحيائية الأرضية ، المناطق الأحيائية المائية تتأثر بسلسلة من العوامل اللاأحيائية. حتى لو كان الماء في البركة أو أي جسم مائي آخر نقيًا تمامًا (لا توجد جزيئات معلقة) ، لا يزال الماء يمتص الضوء. عندما ينزل المرء إلى جسم مائي عميق ، سيكون هناك في النهاية عمق لا يستطيع ضوء الشمس الوصول إليه. في حين أن هناك بعض العوامل اللاأحيائية والحيوية في النظام البيئي الأرضي التي قد تحجب الضوء (مثل الضباب أو الغبار أو أسراب الحشرات) ، فهذه عادة ليست سمات دائمة للبيئة. تعتبر أهمية الضوء في المناطق الأحيائية المائية أمرًا أساسيًا لمجتمعات الكائنات الحية الموجودة في كل من المياه العذبة والنظم الإيكولوجية البحرية. في أنظمة المياه العذبة ، ربما يكون التقسيم الطبقي بسبب الاختلافات في الكثافة هو العامل اللاأحيائي الأكثر أهمية ويرتبط بجوانب الطاقة للضوء. الخصائص الحرارية للمياه (معدلات التسخين والتبريد) مهمة لوظيفة النظم البحرية ولها تأثيرات كبيرة على المناخ العالمي وأنماط الطقس. تتأثر النظم البحرية أيضًا بحركات المياه المادية واسعة النطاق ، مثل التيارات ؛ هذه أقل أهمية في معظم بحيرات المياه العذبة.

يتم تصنيف المحيط من خلال عدة مناطق أو مناطق (الشكل ( PageIndex {1} )). يشار إلى كل المياه المفتوحة للمحيطات باسم منطقة السطح. تمتد المنطقة القاعية على طول قاع المحيط من الخط الساحلي إلى أعمق أجزاء قاع المحيط. داخل عالم البحار هو منطقة ضوئية، وهو الجزء من المحيط الذي يستطيع الضوء اختراقه (حوالي 200 متر أو 650 قدمًا). على أعماق تزيد عن 200 متر ، لا يمكن للضوء أن يخترق ؛ وبالتالي ، يشار إلى هذا باسم منطقة الانبثاق. غالبية المحيطات منقطرة وتفتقر إلى الضوء الكافي لعملية التمثيل الضوئي. أعمق جزء من المحيط ، تشالنجر ديب (في خندق ماريانا ، الواقع في غرب المحيط الهادئ) ، يبلغ عمقه حوالي 11000 متر (حوالي 6.8 ميل). لإعطاء بعض المنظور لعمق هذا الخندق ، يبلغ متوسط ​​المحيط 4267 م. هذه المناطق ذات صلة ببحيرات المياه العذبة أيضًا.

المناطق الأحيائية البحرية

المحيط هو الأكبر المنطقة الأحيائية البحرية. إنه جسم مستمر من الماء المالح وموحد نسبيًا في التركيب الكيميائي ؛ إنه محلول ضعيف من الأملاح المعدنية والمواد البيولوجية المتحللة. داخل المحيط ، تعد الشعاب المرجانية نوعًا ثانيًا من المناطق الأحيائية البحرية. تشكل مصبات الأنهار ، المناطق الساحلية حيث تمتزج المياه المالحة والمياه العذبة ، منطقة بحرية فريدة ثالثة.

محيط

يؤثر التنوع المادي للمحيطات بشكل كبير على النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى. يتم تصنيف المحيط إلى مناطق مختلفة بناءً على مدى وصول الضوء إلى الماء. كل منطقة لديها مجموعة متميزة من الأنواع التي تتكيف مع الظروف الحيوية وغير الحيوية الخاصة بتلك المنطقة.

ال منطقة المد والجزر، وهي المنطقة الواقعة بين المد المرتفع والمنخفض ، هي المنطقة المحيطية الأقرب إلى اليابسة (الشكل ( PageIndex {2} )). بشكل عام ، يعتقد معظم الناس أن هذا الجزء من المحيط هو شاطئ رملي. في بعض الحالات ، تكون منطقة المد والجزر بالفعل شاطئًا رمليًا ، ولكنها قد تكون أيضًا صخرية أو موحلة. تتعرض الكائنات الحية للهواء وأشعة الشمس عند انخفاض المد وتكون تحت الماء معظم الوقت ، خاصة أثناء ارتفاع المد. لذلك ، فإن الكائنات الحية التي تزدهر في منطقة المد والجزر تتكيف مع الجفاف لفترات طويلة من الزمن. تتعرض أيضًا الأمواج بشكل متكرر لشاطئ منطقة المد والجزر ، ويتم تكييف الكائنات الحية الموجودة هناك لتحمل الضرر الناجم عن حركة الأمواج المتدفقة (الشكل ( فهرس الصفحة {2} )). الهياكل الخارجية لقشريات الخط الساحلي (مثل سرطان البحر ، كارسينوس ميناس) صلبة وتحميها من الجفاف (الجفاف) وتلف الأمواج. نتيجة أخرى لموجات القصف هي أن القليل من الطحالب والنباتات تثبت وجودها في الصخور أو الرمال أو الطين التي تتحرك باستمرار.

ال منطقة نيريت (الشكل ( PageIndex {1} )) يمتد من منطقة المد والجزر إلى أعماق تبلغ حوالي 200 متر (أو 650 قدمًا) عند حافة الجرف القاري. لأن الضوء يمكن أن يخترق هذا العمق ، يمكن أن يحدث التمثيل الضوئي. يحتوي الماء هنا على الطمي وهو مؤكسج جيدًا ومنخفض الضغط ومستقر في درجة الحرارة. العوالق النباتية والعائمة سرجسوم (نوع من الأعشاب البحرية البحرية العائمة بحرية) توفر موطنًا لبعض الحياة البحرية الموجودة في المنطقة neritic. تم العثور على العوالق الحيوانية ، والطلائعيات ، والأسماك الصغيرة ، والروبيان في منطقة neritic وهي قاعدة السلسلة الغذائية لمعظم مصايد الأسماك في العالم.

ما وراء منطقة neritic توجد منطقة المحيط المفتوحة المعروفة باسم المنطقة المحيطية (الشكل ( PageIndex {1} )). يوجد داخل المنطقة المحيطية التقسيم الطبقي الحراري حيث تختلط المياه الدافئة والباردة بسبب تيارات المحيط. تعمل العوالق الوفيرة كقاعدة للسلسلة الغذائية للحيوانات الكبيرة مثل الحيتان والدلافين. المغذيات نادرة وهذا جزء أقل إنتاجية نسبيًا من المنطقة الأحيائية البحرية. عندما تموت كائنات التمثيل الضوئي والطلائعيات والحيوانات التي تتغذى عليها ، تسقط أجسامها في قاع المحيط حيث تبقى. تشتمل غالبية الكائنات الحية في منطقة الفؤاد على خيار البحر (phylum Echinodermata) والكائنات الحية الأخرى التي تعيش على العناصر الغذائية الموجودة في أجساد الكائنات الحية في المنطقة الضوئية.

أعمق جزء من المحيط هو منطقة السحيقةوالتي تقع على أعماق 4000 م أو أكثر. المنطقة السحيقة (الشكل ( PageIndex {1} )) شديدة البرودة ولها ضغط مرتفع جدًا ومحتوى أكسجين مرتفع ومحتوى منخفض من العناصر الغذائية. توجد مجموعة متنوعة من اللافقاريات والأسماك في هذه المنطقة ، لكن المنطقة السحيقة لا تحتوي على نباتات بسبب نقص الضوء. توجد شقوق في قشرة الأرض تسمى الفتحات الحرارية المائية بشكل أساسي في المنطقة السحيقة. حول هذه الفتحات ، تستخدم بكتيريا التخليق الكيميائي كبريتيد الهيدروجين والمعادن الأخرى المنبعثة كمصدر للطاقة وتعمل كقاعدة للسلسلة الغذائية الموجودة في المنطقة السحيقة.

تحت الماء هو المنطقة القاعية (الشكل ( PageIndex {1} )) ، والذي يتكون من الرمل والطمي والكائنات الميتة. هذا جزء غني بالمغذيات من المحيط بسبب الكائنات الحية الميتة التي تسقط من الطبقات العليا من المحيط. بسبب هذا المستوى العالي من العناصر الغذائية ، توجد مجموعة متنوعة من الإسفنج وشقائق النعمان والديدان البحرية ونجوم البحر والأسماك والبكتيريا.

الشعاب المرجانية

الشعاب المرجانية تتميز بالتنوع البيولوجي العالي والهياكل التي أنشأتها اللافقاريات التي تعيش في المياه الدافئة الضحلة داخل المنطقة الضوئية للمحيط. توجد في الغالب على بعد 30 درجة شمال وجنوب خط الاستواء. الحاجز المرجاني العظيم هو نظام مرجاني معروف يقع على بعد عدة أميال من الساحل الشمالي الشرقي لأستراليا. الكائنات المرجانية (أعضاء في شعبة Cnidaria) هي مستعمرات من سلائل المياه المالحة التي تفرز هيكلًا عظميًا من كربونات الكالسيوم. تتراكم هذه الهياكل العظمية الغنية بالكالسيوم ببطء ، وتشكل الشعاب المرجانية تحت الماء (الشكل ( PageIndex {3} )).

تمتلك الشعاب المرجانية الموجودة في المياه الضحلة (على عمق 60 مترًا تقريبًا أو حوالي 200 قدم) علاقة متبادلة مع الطحالب أحادية الخلية الضوئية. توفر العلاقة للشعاب المرجانية غالبية التغذية والطاقة التي تحتاجها. المياه التي تعيش فيها هذه الشعاب المرجانية فقيرة من الناحية التغذوية ، وبدون هذا التبادل ، لن يكون من الممكن أن تنمو الشعاب المرجانية الكبيرة. بعض الشعاب المرجانية التي تعيش في المياه العميقة والباردة ليس لها علاقة متبادلة مع الطحالب ؛ تحصل هذه الشعاب المرجانية على الطاقة والمغذيات باستخدام الخلايا اللاذعة على مخالبها لالتقاط الفريسة. تشير التقديرات إلى أن أكثر من 4000 نوع من الأسماك تعيش في الشعاب المرجانية. يمكن أن تتغذى هذه الأسماك على الشعاب المرجانية أو اللافقاريات الأخرى أو الأعشاب البحرية والطحالب المرتبطة بالشعاب المرجانية.

رابط التعلم: شاهد فيديو الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) لمشاهدة عالم البيئة البحرية الدكتور بيتر إيتنوير يناقش بحثه عن الكائنات المرجانية.

اتصال التطور: الانحدار العالمي للشعاب المرجانية

يستغرق بناء الشعاب المرجانية وقتًا طويلاً. تطورت الحيوانات التي تكوّن الشعاب المرجانية على مدى ملايين السنين ، واستمرت ببطء في ترسيب كربونات الكالسيوم التي تشكل منازلها المميزة في المحيط. عند الاستحمام في المياه الاستوائية الدافئة ، تطورت الحيوانات المرجانية وشركائها من الطحالب التكافلية للبقاء على قيد الحياة عند الحد الأعلى لدرجة حرارة مياه المحيط.

يشكل تغير المناخ والنشاط البشري معًا تهديدات مزدوجة لبقاء الشعاب المرجانية في العالم على المدى الطويل. نظرًا لأن الاحتباس الحراري بسبب انبعاثات الوقود الأحفوري يرفع درجات حرارة المحيطات ، فإن الشعاب المرجانية تعاني. يتسبب الدفء المفرط في طرد الشعاب المرجانية لطحالبها التكافلية المنتجة للغذاء ، مما يؤدي إلى ظاهرة تعرف باسم التبييض. عند حدوث التبييض ، تفقد الشعاب المرجانية الكثير من لونها المميز حيث تموت الطحالب والحيوانات المرجانية إذا استمر فقدان zooxanthellae التكافلي.

يؤدي ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى تهديد الشعاب المرجانية بطرق أخرى ؛ كشركة CO2 يذوب في مياه المحيطات ويخفض درجة الحموضة ويزيد حموضة المحيطات. مع زيادة الحموضة ، فإنها تتداخل مع التكلس الذي يحدث عادة عندما تبني حيوانات المرجان منازلها المصنوعة من كربونات الكالسيوم.

عندما تبدأ الشعاب المرجانية في الموت ، ينخفض ​​تنوع الأنواع حيث تفقد الحيوانات الطعام والمأوى. تعتبر الشعاب المرجانية أيضًا من الوجهات السياحية المهمة اقتصاديًا ، لذا فإن تراجع الشعاب المرجانية يشكل تهديدًا خطيرًا للاقتصادات الساحلية.

لقد أضر النمو السكاني البشري بالشعاب المرجانية بطرق أخرى أيضًا. مع زيادة عدد سكان السواحل البشرية ، زاد الجريان السطحي للرواسب والمواد الكيميائية الزراعية أيضًا ، مما تسبب في جعل بعض المياه الاستوائية الصافية تصبح غائمة. في الوقت نفسه ، سمح الصيد الجائر لأنواع الأسماك الشعبية بأنواع المفترس التي تأكل الشعاب المرجانية بالمرور دون رادع.

على الرغم من أن الارتفاع في درجات الحرارة العالمية من 1 إلى 2 درجة مئوية (إسقاط علمي متحفظ) في العقود القادمة قد لا يبدو كبيرًا ، إلا أنه مهم جدًا لهذه المنطقة الأحيائية. عندما يحدث التغيير بسرعة ، يمكن أن تنقرض الأنواع قبل أن يؤدي التطور إلى تكيفات جديدة. يعتقد العديد من العلماء أن الاحتباس الحراري ، مع ارتفاعه السريع (من حيث الزمن التطوري) والزيادات الحتمية في درجات الحرارة ، يقلب التوازن إلى ما بعد النقطة التي يمكن أن يتعافى عندها العديد من الشعاب المرجانية في العالم.

مصبات الأنهار: حيث يلتقي المحيط بالمياه العذبة

مصبات الأنهار هي المناطق الأحيائية التي تحدث عندما يلتقي أحد مصادر المياه العذبة ، مثل النهر ، بالمحيط. لذلك ، توجد كل من المياه العذبة والمياه المالحة في نفس المنطقة ؛ ينتج عن الخلط ماء مالح مخفف (قليل الملوحة). تشكل مصبات الأنهار مناطق محمية حيث يبدأ العديد من نسل الشباب من القشريات والرخويات والأسماك حياتهم. تعتبر الملوحة عاملاً مهمًا للغاية يؤثر على الكائنات الحية وتكيفات الكائنات الحية الموجودة في مصبات الأنهار. تختلف ملوحة مصبات الأنهار وتعتمد على معدل تدفق مصادر المياه العذبة. مرة أو مرتين في اليوم ، يؤدي ارتفاع المد والجزر إلى جلب المياه المالحة إلى المصب. يؤدي انخفاض المد والجزر في نفس التردد إلى عكس تيار المياه المالحة.

يعتبر التباين السريع والقصير في الملوحة بسبب اختلاط المياه العذبة والمياه المالحة تحديًا فسيولوجيًا صعبًا للنباتات والحيوانات التي تعيش في مصبات الأنهار. العديد من أنواع نباتات مصبات الأنهار نباتات ملحية: نباتات تتحمل الظروف المالحة. تتكيف النباتات الملحية للتعامل مع الملوحة الناتجة عن المياه المالحة على جذورها أو من رذاذ البحر. في بعض النباتات الملحية ، تقوم المرشحات الموجودة في الجذور بإزالة الملح من الماء الذي يمتصه النبات. النباتات الأخرى قادرة على ضخ الأكسجين إلى جذورها. طورت الحيوانات ، مثل بلح البحر والمحار (phylum Mollusca) ، تكيفات سلوكية تنفق الكثير من الطاقة لتعمل في هذه البيئة سريعة التغير. عندما تتعرض هذه الحيوانات لملوحة منخفضة ، فإنها تتوقف عن التغذية وتغلق أصدافها وتتحول من التنفس الهوائي (الذي تستخدم فيه الخياشيم) إلى التنفس اللاهوائي (عملية لا تتطلب الأكسجين). عندما يعود المد العالي إلى المصب ، تزداد نسبة الملوحة والأكسجين في الماء ، وتفتح هذه الحيوانات أصدافها ، وتبدأ في التغذية ، وتعود إلى التنفس الهوائي.

المناطق الأحيائية للمياه العذبة

المناطق الأحيائية للمياه العذبة تشمل البحيرات والبرك (المياه الراكدة) وكذلك الأنهار والجداول (المياه المتدفقة). وهي تشمل أيضًا الأراضي الرطبة ، والتي سيتم مناقشتها لاحقًا. يعتمد البشر على المناطق الأحيائية للمياه العذبة لتوفير الموارد المائية لمياه الشرب وري المحاصيل والصرف الصحي والصناعة. يشار إلى هذه الأدوار والفوائد البشرية المختلفة بخدمات النظام البيئي. توجد البحيرات والبرك في المناظر الطبيعية الأرضية ، وبالتالي فهي مرتبطة بالعوامل اللاأحيائية والحيوية التي تؤثر على هذه المناطق الأحيائية الأرضية.

البحيرات والبرك

تتراوح مساحة البحيرات والبرك من بضعة أمتار مربعة إلى آلاف الكيلومترات المربعة. تعتبر درجة الحرارة عاملاً غير حيوي مهم يؤثر على الكائنات الحية الموجودة في البحيرات والبرك. في الصيف ، يحدث التقسيم الطبقي للبحيرات والبرك عندما تسخن الشمس الطبقة العليا من الماء ولا تختلط بالمياه الأعمق والأبرد. يمكن أن يخترق الضوء داخل المنطقة الضوئية للبحيرة أو البركة. العوالق النباتية تم العثور هنا على (الكائنات الحية الصغيرة مثل الطحالب والبكتيريا الزرقاء التي تطفو في الماء) وتقوم بعملية التمثيل الضوئي ، مما يوفر قاعدة الشبكة الغذائية للبحيرات والبرك. العوالق الحيوانية (الحيوانات الصغيرة جدًا التي تطفو في الماء) ، مثل الروتيفر والقشريات الصغيرة ، تستهلك هذه العوالق النباتية. في قاع البحيرات والبرك ، تقوم البكتيريا الموجودة في منطقة الانبثاق بتفتيت الكائنات الحية الميتة التي تغرق في القاع.

يعتبر النيتروجين والفوسفور من العناصر الغذائية المهمة التي تحد من البحيرات والبرك. ولهذا السبب ، فإنهم يحددون كمية نمو العوالق النباتية في البحيرات والبرك. عندما يكون هناك مدخلات كبيرة من النيتروجين والفوسفور (من مياه الصرف الصحي والجريان السطحي من المروج والمزارع المخصبة ، على سبيل المثال) ، فإن نمو الطحالب ، مما يؤدي إلى تراكم كبير للطحالب تسمى الكال بلوم. يمكن أن تصبح أزهار الطحالب (الشكل ( PageIndex {4} )) واسعة جدًا بحيث تقلل من تغلغل الضوء في الماء. نتيجة لذلك ، تصبح البحيرة أو البركة نباتات غير طبيعية ولا يمكن للنباتات الضوئية المتجذرة في قاع البحيرة البقاء على قيد الحياة. عندما تموت الطحالب وتتحلل ، يحدث استنفاد شديد للأكسجين في الماء. من المرجح أن تموت الأسماك والكائنات الحية الأخرى التي تتطلب الأكسجين ، وتنتشر المناطق الميتة الناتجة في جميع أنحاء العالم. تمثل بحيرة إيري وخليج المكسيك موائل المياه العذبة والبحرية حيث يشكل التحكم في الفوسفور وجريان مياه الأمطار تحديات بيئية كبيرة.

الأنهار والجداول

تعمل الأنهار والجداول على تحريك المسطحات المائية التي تحمل كميات كبيرة من المياه من المصدر أو منابع المياه إلى بحيرة أو محيط. تشمل أكبر الأنهار نهر النيل في إفريقيا ونهر الأمازون في أمريكا الجنوبية ونهر المسيسيبي في أمريكا الشمالية.

تختلف السمات اللاأحيائية للأنهار والجداول على طول طول النهر أو المجرى. تبدأ الجداول من نقطة منشأ يشار إليها بمياه المصدر. عادة ما يكون مصدر المياه باردًا ومنخفضًا في العناصر الغذائية وواضحًا. القناة (عرض النهر أو الدفق) أضيق من أي مكان آخر على طول النهر أو المجرى. لهذا السبب ، غالبًا ما يكون التيار هنا أسرع من أي نقطة أخرى في النهر أو المجرى.

ينتج عن الماء سريع الحركة الحد الأدنى من تراكم الطمي في قاع النهر أو المجرى ، وبالتالي يكون الماء صافياً. يُعزى التمثيل الضوئي هنا في الغالب إلى الطحالب التي تنمو على الصخور ؛ التيار السريع يمنع نمو العوالق النباتية. يمكن أن يأتي مدخل إضافي من الطاقة من الأوراق أو المواد العضوية الأخرى التي تسقط في النهر أو تتدفق من الأشجار والنباتات الأخرى التي تحد المياه. عندما تتحلل الأوراق ، تعود المواد العضوية والمغذيات الموجودة في الأوراق إلى الماء. تكيفت النباتات والحيوانات مع هذه المياه سريعة الحركة. على سبيل المثال ، فإن العلقات (phylum Annelida) لها أجسام ممتدة ومصاصون على كلا الطرفين. تلتصق هذه الماصات بالركيزة ، مما يبقي العلقة مثبتة في مكانها. تعتبر أنواع تراوت المياه العذبة (phylum Chordata) مفترسًا مهمًا في هذه الأنهار والجداول سريعة الحركة.

عندما يتدفق النهر أو الدفق بعيدًا عن المصدر ، يتسع عرض القناة تدريجيًا ويتباطأ التيار. هذه المياه بطيئة الحركة ، الناتجة عن انخفاض التدرج وزيادة الحجم مع اتحاد الروافد ، لديها المزيد من الترسيب. يمكن أيضًا تعليق العوالق النباتية في الماء بطيء الحركة. لذلك ، لن يكون الماء واضحًا كما هو بالقرب من المصدر. كما أن الماء أكثر دفئًا. يمكن العثور على الديدان (phylum Annelida) والحشرات (phylum Arthropoda) وهي تختبئ في الوحل. تشمل الفقاريات المفترسة ذات الترتيب الأعلى (phylum Chordata) الطيور المائية والضفادع والأسماك. يجب أن تجد هذه الحيوانات المفترسة طعامًا في هذه المياه البطيئة الحركة ، وأحيانًا الغامضة ، وعلى عكس سمك السلمون المرقط في المياه عند المصدر ، فقد لا تتمكن هذه الفقاريات من استخدام الرؤية كحساسها الأساسي للعثور على الطعام. بدلاً من ذلك ، من المرجح أن يستخدموا الذوق أو الإشارات الكيميائية للعثور على الفريسة.

الأراضي الرطبة

الأراضي الرطبة هي بيئات تكون فيها التربة إما مشبعة بالمياه بشكل دائم أو دوري. تختلف الأراضي الرطبة عن البحيرات لأن الأراضي الرطبة عبارة عن مسطحات مائية ضحلة قد تجف بشكل دوري. يتكون الغطاء النباتي الناشئ من نباتات الأراضي الرطبة المتجذرة في التربة ولكن بها أجزاء من الأوراق والسيقان والأزهار تمتد فوق سطح الماء. هناك عدة أنواع من الأراضي الرطبة بما في ذلك المستنقعات والمستنقعات والمستنقعات والسهول الطينية والمستنقعات المالحة (الشكل ( PageIndex {5} )).


الأحياء المائية

تنقسم المناطق الأحيائية المائية إلى مناطق المياه العذبة والمناطق البحرية. مناطق المياه العذبة ، مثل البحيرات والأنهار ، ذات تركيز منخفض من الملح. المناطق البحرية ، مثل مصبات الأنهار والمحيط ، بها تركيزات أعلى من الملح.

علم الأحياء ، علم البيئة ، الجغرافيا ، الجغرافيا الطبيعية

سلحفاة منقار الصقر

سلحفاة منقار الصقر (Eretmochelys imbricata) تتأرجح بجانب الشعاب المرجانية في Turneffe Atoll في بليز.

تعد المنطقة الأحيائية المائية الأكبر من بين جميع المناطق الأحيائية ، وتغطي حوالي 75 في المائة من سطح الأرض ورسكووس. عادة ما يتم تقسيم هذه المنطقة الأحيائية إلى فئتين: المياه العذبة والبحرية. عادةً ما تكون موائل المياه العذبة أقل من 1 في المائة من الملح. ومع ذلك ، يجب أن تتكيف الحياة البحرية مع العيش في موطن يحتوي على نسبة عالية من الملح. تشمل موائل المياه العذبة البرك والبحيرات والأنهار والجداول ، بينما تشمل الموائل البحرية المحيطات والبحار المالحة.

البرك والبحيرات كلاهما أجسام ثابتة من المياه العذبة ، مع كون البرك أصغر من البحيرات. تختلف أنواع الحياة الموجودة داخل البحيرات والبرك. توجد وفرة من الحياة في المياه الضحلة والمشمسة ، مثل أنواع مختلفة من الأسماك. ومع ذلك ، في المياه العميقة المظلمة ، تزدهر المُحلِّلات.

الأنهار والجداول هي أجسام متحركة من المياه العذبة. تتكون المياه في النهر أو المجرى إلى حد كبير من الجريان السطحي من مصادر مثل ذوبان الأنهار الجليدية أو مياه الأمطار. عادة ما تفرغ الأنهار والجداول في البحيرة أو المحيط. في بداية نهر أو مجرى سريع الحركة ، تكون المياه صافية والأكسجين غزير. ومع ذلك ، مع تدفق المياه ، قد تلتقط الحطام ، مما يجعل النهر أو المجرى غائمًا بشكل متزايد. قد تتأثر مستويات الأكسجين لاحقًا.

المحيط عبارة عن جسم كبير من المياه المالحة يمتد على معظم سطح الأرض و rsquos. مثل البرك والبحيرات ، تتكيف الحياة في المحيط مع مناطق معينة من الماء. على سبيل المثال ، أعمق أجزاء المحيط مظلمة للغاية لدعم عملية التمثيل الضوئي ، لكن العديد من المخلوقات لا تزال قادرة على البقاء هنا. في هذه المناطق ، تعتمد السلسلة الغذائية على البكتيريا التي تقوم بتفاعلات كيميائية للحصول على الطاقة ، وتسمى أيضًا التركيب الكيميائي. في مياه المحيط الضحلة ، يمكن أن تتكون الشعاب المرجانية. تبدو هذه الهياكل مثل أرفف صخرية ، لكنها في الواقع مصنوعة من حيوانات حية تسمى الشعاب المرجانية بهيكل عظمي من كربونات الكالسيوم. الشعاب المرجانية متنوعة بشكل لا يصدق ، حيث تستضيف أكثر من ألف نوع من الأسماك. في الوقت الحالي ، تتعرض الشعاب المرجانية للخطر بسبب تغير المناخ الذي يسببه الإنسان ، مما أدى إلى زيادة حرارة المحيط وزيادة حموضته.

مصبات الأنهار هي مناطق تمتزج فيها المياه العذبة ومياه المحيط. يجب أن تتكيف الحياة في مصبات الأنهار مع هذا المزيج من المياه المالحة والمياه العذبة. تعد مصبات الأنهار موطنًا للعديد من أنواع الأسماك والمحار ، فضلاً عن العديد من أنواع الطيور المهاجرة التي تعتمد على مصبات الأنهار للحصول على مكان للتعشيش وتربية صغارها.


يؤثر التنوع المادي للمحيطات بشكل كبير على النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى. يتم تصنيف المحيط إلى مناطق مختلفة بناءً على مدى وصول الضوء إلى الماء. كل منطقة لديها مجموعة متميزة من الأنواع التي تتكيف مع الظروف الحيوية وغير الحيوية الخاصة بتلك المنطقة.

الشكل 2. غالبًا ما توجد قنافذ البحر وأصداف بلح البحر ونجم البحر في منطقة المد والجزر ، الموضحة هنا في خليج كاشيمك ، ألاسكا. (الائتمان: NOAA)

منطقة المد والجزر ، وهي المنطقة الواقعة بين المد العالي والمنخفض ، هي المنطقة المحيطية الأقرب إلى اليابسة (الشكل 2). بشكل عام ، يعتقد معظم الناس أن هذا الجزء من المحيط هو شاطئ رملي. في بعض الحالات ، تكون منطقة المد والجزر بالفعل شاطئًا رمليًا ، ولكنها قد تكون أيضًا صخرية أو موحلة. منطقة المد والجزر هي بيئة متغيرة للغاية بسبب المد والجزر. تتعرض الكائنات الحية للهواء وأشعة الشمس عند انخفاض المد وتكون تحت الماء معظم الوقت ، خاصة أثناء ارتفاع المد. لذلك ، فإن الكائنات الحية التي تزدهر في منطقة المد والجزر تتكيف مع الجفاف لفترات طويلة من الزمن. تتعرض الأمواج بشكل متكرر لشاطئ منطقة المد والجزر ، ويتم تكييف الكائنات الحية الموجودة هناك لتحمل الضرر الناجم عن عمل الأمواج المضطرب (الشكل 2). الهياكل الخارجية لقشريات الخط الساحلي (مثل سرطان البحر ، كارسينوس ميناس) صلبة وتحميها من الجفاف (الجفاف) وتلف الأمواج. نتيجة أخرى لموجات القصف هي أن القليل من الطحالب والنباتات تثبت وجودها في الصخور أو الرمال أو الطين التي تتحرك باستمرار.

تمتد منطقة النريت من منطقة المد والجزر إلى أعماق تبلغ حوالي 200 متر (أو 650 قدمًا) عند حافة الجرف القاري. نظرًا لأن الضوء يمكن أن يخترق هذا العمق ، يمكن أن يحدث التمثيل الضوئي في المنطقة الحميدة. يحتوي الماء هنا على الطمي وهو مؤكسج جيدًا ومنخفض الضغط ومستقر في درجة الحرارة. العوالق النباتية والعائمة سرجسوم (نوع من الأعشاب البحرية البحرية العائمة بحرية) توفر موطنًا لبعض الحياة البحرية الموجودة في المنطقة neritic. تم العثور على العوالق الحيوانية ، والطلائعيات ، والأسماك الصغيرة ، والروبيان في منطقة neritic وهي قاعدة السلسلة الغذائية لمعظم مصايد الأسماك في العالم.

ما وراء منطقة neritic هي منطقة المحيط المفتوحة المعروفة باسم المنطقة المحيطية. يوجد داخل المنطقة المحيطية التقسيم الطبقي الحراري حيث تختلط المياه الدافئة والباردة بسبب تيارات المحيط. تعمل العوالق الوفيرة كقاعدة للسلسلة الغذائية للحيوانات الكبيرة مثل الحيتان والدلافين. المغذيات نادرة وهذا جزء أقل إنتاجية نسبيًا من المنطقة الأحيائية البحرية. عندما تموت كائنات التمثيل الضوئي والطلائعيات والحيوانات التي تتغذى عليها ، تسقط أجسامها في قاع المحيط حيث تبقى على عكس بحيرات المياه العذبة ، ويفتقر المحيط المفتوح إلى عملية إعادة المغذيات العضوية إلى السطح. تشتمل غالبية الكائنات الحية في منطقة الفؤاد على خيار البحر (phylum Echinodermata) والكائنات الحية الأخرى التي تعيش على العناصر الغذائية الموجودة في أجساد الكائنات الحية في المنطقة الضوئية.

تحت المنطقة السطحية يوجد عالم القاع ، منطقة المياه العميقة خارج الجرف القاري. يتكون الجزء السفلي من عالم القاع من الرمل والطمي والكائنات الميتة. تنخفض درجة الحرارة ، وتبقى فوق درجة التجمد ، مع زيادة عمق الماء. هذا جزء غني بالمغذيات من المحيط بسبب الكائنات الحية الميتة التي تسقط من الطبقات العليا من المحيط. بسبب هذا المستوى العالي من العناصر الغذائية ، توجد مجموعة متنوعة من الفطريات والإسفنج وشقائق النعمان البحرية والديدان البحرية ونجوم البحر والأسماك والبكتيريا.

أعمق جزء من المحيط هو المنطقة السحيقة ، والتي تقع على أعماق 4000 متر أو أكثر. المنطقة السحيقة شديدة البرودة ولها ضغط مرتفع للغاية ومحتوى أكسجين مرتفع ومحتوى منخفض من العناصر الغذائية. توجد مجموعة متنوعة من اللافقاريات والأسماك في هذه المنطقة ، لكن المنطقة السحيقة لا تحتوي على نباتات بسبب نقص الضوء. توجد الفتحات الحرارية المائية بشكل أساسي في المنطقة السحيقة تستخدم بكتيريا التخليق الكيميائي كبريتيد الهيدروجين والمعادن الأخرى المنبعثة من الفتحات. تستخدم هذه البكتيريا الاصطناعية كيميائيًا كبريتيد الهيدروجين كمصدر للطاقة وتعمل كقاعدة للسلسلة الغذائية الموجودة في المنطقة السحيقة.


الشعاب المرجانية

الشعاب المرجانية هي تلال محيطية تشكلت من قبل اللافقاريات البحرية التي تعيش في المياه الضحلة الدافئة داخل المنطقة الضوئية للمحيط. توجد في حدود 30 درجة شمال وجنوب خط الاستواء. الحاجز المرجاني العظيم هو نظام مرجاني معروف يقع على بعد عدة أميال من الساحل الشمالي الشرقي لأستراليا. أنظمة الشعاب المرجانية الأخرى هي جزر هامشية ، وهي متاخمة مباشرة للأرض ، أو الجزر المرجانية ، وهي عبارة عن أنظمة شعاب مرجانية دائرية تحيط بكتلة يابسة سابقة أصبحت الآن مغمورة بالمياه. الكائنات المرجانية (أعضاء في شعبة Cnidaria) هي مستعمرات من سلائل المياه المالحة التي تفرز هيكلًا عظميًا من كربونات الكالسيوم. تتراكم هذه الهياكل العظمية الغنية بالكالسيوم ببطء ، وتشكل الشعاب المرجانية تحت الماء ([رابط]). تمتلك الشعاب المرجانية الموجودة في المياه الضحلة (على عمق 60 مترًا تقريبًا أو حوالي 200 قدم) علاقة متبادلة مع الطحالب أحادية الخلية الضوئية. توفر العلاقة للشعاب المرجانية غالبية التغذية والطاقة التي تحتاجها. المياه التي تعيش فيها هذه الشعاب المرجانية فقيرة من الناحية التغذوية ، وبدون هذا التبادل ، لن يكون من الممكن أن تنمو الشعاب المرجانية الكبيرة. بعض الشعاب المرجانية التي تعيش في المياه العميقة والباردة ليس لها علاقة متبادلة مع الطحالب ، فهذه الشعاب المرجانية تحصل على الطاقة والمغذيات باستخدام الخلايا اللاذعة على مخالبها لالتقاط الفريسة.


شاهد فيديو الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) لمشاهدة عالم البيئة البحرية الدكتور بيتر إيتنوير وهو يناقش أبحاثه حول الكائنات المرجانية.

تشير التقديرات إلى أن أكثر من 4000 نوع من الأسماك تعيش في الشعاب المرجانية. يمكن لهذه الأسماك أن تتغذى على الشعاب المرجانية ، أو الحيوانات الخفية (اللافقاريات الموجودة داخل طبقة كربونات الكالسيوم في الشعاب المرجانية) ، أو الأعشاب البحرية والطحالب المرتبطة بالشعاب المرجانية. بالإضافة إلى ذلك ، تعيش بعض أنواع الأسماك في حدود الشعاب المرجانية ، وتشمل هذه الأنواع الحيوانات المفترسة أو العواشب أو العواشب. المفترسات هي أنواع الحيوانات التي تصطاد وهي آكلة اللحوم أو "أكلة اللحم". تأكل الحيوانات العاشبة المواد النباتية ، وتأكل العوالق العوالق.


الانحدار العالمي للشعاب المرجانية
يستغرق بناء الشعاب المرجانية وقتًا طويلاً. تطورت الحيوانات التي تكوّن الشعاب المرجانية على مدى ملايين السنين ، واستمرت ببطء في ترسيب كربونات الكالسيوم التي تشكل منازلها المميزة في المحيط. عند الاستحمام في المياه الاستوائية الدافئة ، تطورت الحيوانات المرجانية وشركائها من الطحالب التكافلية للبقاء على قيد الحياة عند الحد الأعلى لدرجة حرارة مياه المحيط.

يشكل تغير المناخ والنشاط البشري معًا تهديدات مزدوجة لبقاء الشعاب المرجانية في العالم على المدى الطويل. نظرًا لأن الاحتباس الحراري بسبب انبعاثات الوقود الأحفوري يرفع درجات حرارة المحيطات ، فإن الشعاب المرجانية تعاني. يتسبب الدفء المفرط في طرد الشعاب المرجانية لطحالبها التكافلية المنتجة للغذاء ، مما يؤدي إلى ظاهرة تعرف باسم التبييض. عند حدوث التبييض ، تفقد الشعاب المرجانية الكثير من لونها المميز حيث تموت الطحالب والحيوانات المرجانية إذا استمر فقدان zooxanthellae التكافلي.

يؤدي ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى تهديد الشعاب المرجانية بطرق أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون2 يذوب في مياه المحيطات ويخفض درجة الحموضة ويزيد حموضة المحيطات. مع زيادة الحموضة ، فإنها تتداخل مع التكلس الذي يحدث عادة عندما تبني حيوانات المرجان منازلها المصنوعة من كربونات الكالسيوم.

عندما تبدأ الشعاب المرجانية في الموت ، ينخفض ​​تنوع الأنواع حيث تفقد الحيوانات الطعام والمأوى. تعتبر الشعاب المرجانية أيضًا من الوجهات السياحية المهمة اقتصاديًا ، لذا فإن تراجع الشعاب المرجانية يشكل تهديدًا خطيرًا للاقتصادات الساحلية.

لقد أضر النمو السكاني البشري بالشعاب المرجانية بطرق أخرى أيضًا. مع زيادة عدد سكان السواحل البشرية ، زاد الجريان السطحي للرواسب والمواد الكيميائية الزراعية أيضًا ، مما تسبب في جعل بعض المياه الاستوائية الصافية تصبح غائمة. في الوقت نفسه ، سمح الصيد الجائر لأنواع الأسماك الشعبية بأنواع المفترس التي تأكل الشعاب المرجانية بالمرور دون رادع.

على الرغم من أن الارتفاع في درجات الحرارة العالمية من 1 إلى 2 درجة مئوية (إسقاط علمي متحفظ) في العقود القادمة قد لا يبدو كبيرًا ، إلا أنه مهم جدًا لهذه المنطقة الأحيائية. عندما يحدث التغيير بسرعة ، يمكن أن تنقرض الأنواع قبل أن يؤدي التطور إلى تكيفات جديدة. يعتقد العديد من العلماء أن الاحتباس الحراري ، مع ارتفاعه السريع (من حيث الزمن التطوري) والزيادات الحتمية في درجات الحرارة ، يقلب التوازن إلى ما بعد النقطة التي يمكن أن يتعافى عندها العديد من الشعاب المرجانية في العالم.


3.4: الأحياء المائية - علم الأحياء

بنهاية هذا القسم ، ستكون قادرًا على القيام بما يلي:

  • وصف تأثيرات العوامل اللاأحيائية على تكوين المجتمعات النباتية والحيوانية في المناطق الأحيائية المائية
  • قارن وقارن بين خصائص مناطق المحيطات
  • تلخيص خصائص المياه الراكدة ومناطق أحيائية المياه العذبة المتدفقة

العوامل اللاأحيائية التي تؤثر على المناطق الأحيائية المائية

مثل المناطق الأحيائية الأرضية ، تتأثر المناطق الأحيائية المائية بسلسلة من العوامل اللاأحيائية. الوسط المائي - الماء - له خصائص فيزيائية وكيميائية مختلفة عن الهواء. حتى لو كان الماء في البركة أو أي جسم مائي آخر نقيًا تمامًا (لا توجد جزيئات معلقة) ، فإن الماء ، بمفرده ، يمتص الضوء. عندما ينزل المرء إلى جسم مائي عميق ، سيكون هناك في النهاية عمق لا يستطيع ضوء الشمس الوصول إليه. في حين أن هناك بعض العوامل اللاأحيائية والحيوية في النظام البيئي الأرضي التي قد تحجب الضوء (مثل الضباب أو الغبار أو أسراب الحشرات) ، فهذه عادة ليست سمات دائمة للبيئة. تعتبر أهمية الضوء في المناطق الأحيائية المائية أمرًا أساسيًا لمجتمعات الكائنات الحية الموجودة في كل من المياه العذبة والنظم الإيكولوجية البحرية. في أنظمة المياه العذبة ، ربما يكون التقسيم الطبقي بسبب الاختلافات في الكثافة هو العامل اللاأحيائي الأكثر أهمية ويرتبط بجوانب الطاقة للضوء. تعتبر الخصائص الحرارية للمياه (معدلات التسخين والتبريد والقدرة على تخزين كميات أكبر بكثير من الطاقة من الهواء) مهمة لوظيفة النظم البحرية ولها تأثيرات كبيرة على المناخ العالمي وأنماط الطقس. تتأثر النظم البحرية أيضًا بحركات المياه المادية واسعة النطاق ، مثل التيارات التي تكون أقل أهمية في معظم بحيرات المياه العذبة.

يتم تصنيف المحيط حسب عدة مناطق أو مناطق ((الشكل)). يشار إلى كل المياه المفتوحة للمحيطات باسم عالم السطح (أو المنطقة). يمتد عالم (أو منطقة) القاع على طول قاع المحيط من الخط الساحلي إلى أعمق أجزاء قاع المحيط. داخل عالم السطح ، توجد المنطقة الضوئية ، وهي جزء من المحيط يمكن للضوء اختراقه (حوالي 200 متر أو 650 قدمًا). في الأعماق التي تزيد عن 200 متر ، لا يمكن للضوء أن يخترق ، ويشار إلى هذا باسم المنطقة القطنية. غالبية المحيطات منقطرة وتفتقر إلى الضوء الكافي لعملية التمثيل الضوئي. أعمق جزء من المحيط ، تشالنجر ديب (في خندق ماريانا ، الواقع في غرب المحيط الهادئ) ، يبلغ عمقه حوالي 11000 متر (حوالي 6.8 ميل). لإعطاء بعض المنظور لعمق هذا الخندق ، يبلغ عمق المحيط 4267 مترًا أو 14000 قدمًا في المتوسط. هذه العوالم والمناطق ذات صلة ببحيرات المياه العذبة أيضًا.

اتصال فني

شكل 1. ينقسم المحيط إلى مناطق مختلفة بناءً على عمق المياه والمسافة من الشاطئ.

في أي من المناطق التالية تتوقع أن تجد كائنات حية ضوئية؟

  1. المنطقة اللاهوتية ، والمنطقة neritic ، والمنطقة المحيطية ، وعالم القاع
  2. المنطقة الضوئية ، منطقة المد والجزر ، المنطقة neritic والمنطقة المحيطية
  3. المنطقة الضوئية ، والمنطقة السحيقة ، والمنطقة neritic ، والمنطقة المحيطية
  4. عالم السطح ، والمنطقة القطعية ، والمنطقة neritic ، والمنطقة المحيطية

تم العثور على كائنات التمثيل الضوئي في المناطق الضوئية ، السحيقة ، النيتيرية ، والمحيطية.

المناطق الأحيائية البحرية

المحيط هو أكبر منطقة حيوية بحرية. إنه جسم مستمر من الماء المالح موحد نسبيًا في التركيب الكيميائي في الواقع ، إنه محلول ضعيف من الأملاح المعدنية والمواد البيولوجية المتحللة. داخل المحيط ، تعد الشعاب المرجانية نوعًا ثانيًا من المناطق الأحيائية البحرية. تشكل مصبات الأنهار ، المناطق الساحلية حيث تمتزج المياه المالحة والمياه العذبة ، منطقة بحرية فريدة ثالثة.

محيط

يؤثر التنوع المادي للمحيطات بشكل كبير على النباتات والحيوانات والكائنات الحية الأخرى. يتم تصنيف المحيط إلى مناطق مختلفة بناءً على مدى وصول الضوء إلى الماء. كل منطقة لديها مجموعة متميزة من الأنواع التي تتكيف مع الظروف الحيوية وغير الحيوية الخاصة بتلك المنطقة.

منطقة المد والجزر ، وهي المنطقة الواقعة بين المد العالي والمنخفض ، هي المنطقة المحيطية الأقرب إلى اليابسة ((الشكل)). بشكل عام ، يعتقد معظم الناس أن هذا الجزء من المحيط هو شاطئ رملي. في بعض الحالات ، تكون منطقة المد والجزر بالفعل شاطئًا رمليًا ، ولكنها قد تكون أيضًا صخرية أو موحلة. منطقة المد والجزر هي بيئة متغيرة للغاية بسبب عمل المد والجزر والتدفق. تتعرض الكائنات الحية للهواء وأشعة الشمس عند انخفاض المد وتكون تحت الماء معظم الوقت ، خاصة أثناء ارتفاع المد. لذلك ، فإن الكائنات الحية التي تزدهر في منطقة المد والجزر تتكيف مع الجفاف لفترات طويلة من الزمن. يمكن أيضًا أن تضرب الأمواج شاطئ منطقة المد والجزر بشكل متكرر ، ويتم تكييف الكائنات الحية الموجودة هناك لتحمل الضرر الناتج عن عمل القصف ((الشكل)). الهياكل الخارجية لقشريات الخط الساحلي (مثل سرطان البحر ، كارسينوس ميناس) صلبة وتحميها من الجفاف (الجفاف) وتلف الأمواج. نتيجة أخرى لموجات القصف هي أن القليل من الطحالب والنباتات تثبت وجودها في الصخور أو الرمال أو الطين التي تتحرك باستمرار.

الشكل 2. غالبًا ما توجد قنافذ البحر وأصداف بلح البحر ونجم البحر في منطقة المد والجزر ، الموضحة هنا في خليج كاشيمك ، ألاسكا. (الائتمان: NOAA)

تمتد المنطقة النيريتية ((الشكل)) من منطقة المد والجزر إلى أعماق تبلغ حوالي 200 متر (أو 650 قدمًا) عند حافة الجرف القاري (الكتلة اليابسة تحت الماء التي تمتد من قارة). نظرًا لأن الضوء يمكن أن يخترق هذا العمق ، فلا يزال من الممكن حدوث عملية التمثيل الضوئي في المنطقة الحسية. يحتوي الماء هنا على الطمي وهو مؤكسج جيدًا ومنخفض الضغط ومستقر في درجة الحرارة. العوالق النباتية والعائمة سرجسوم (نوع من الأعشاب البحرية البحرية العائمة بحرية) توفر موطنًا لبعض الحياة البحرية الموجودة في المنطقة neritic. تم العثور على العوالق الحيوانية ، والطلائعيات ، والأسماك الصغيرة ، والروبيان في منطقة neritic وهي قاعدة السلسلة الغذائية لمعظم مصايد الأسماك في العالم.

ما وراء منطقة neritic توجد منطقة المحيط المفتوحة المعروفة باسم السطح أو منطقة المحيطات المفتوحة ((شكل)). داخل المنطقة المحيطية هناك التقسيم الطبقي الحراري حيث تختلط المياه الدافئة والباردة بسبب تيارات المحيط. تعمل العوالق الوفيرة كقاعدة للسلسلة الغذائية للحيوانات الكبيرة مثل الحيتان والدلافين. المغذيات نادرة وهذا جزء أقل إنتاجية نسبيًا من المنطقة الأحيائية البحرية. عندما تموت كائنات التمثيل الضوئي والطلائعيات والحيوانات التي تتغذى عليها ، تسقط أجسامها في قاع المحيط ، حيث تبقى. على عكس بحيرات المياه العذبة ، تفتقر معظم المحيطات المفتوحة إلى عملية إعادة المغذيات العضوية إلى السطح. (تشمل الاستثناءات ارتفاعات كبيرة في المحيطات داخل تيار همبولت على طول الساحل الغربي لأمريكا الجنوبية.) غالبية الكائنات الحية في منطقة الفؤاد تشمل خيار البحر (phylum Echinodermata) والكائنات الحية الأخرى التي تعيش على العناصر الغذائية الموجودة في أجسام الكائنات الحية الميتة في المنطقة الضوئية.

تحت منطقة السطح يوجد عالم القاع ، منطقة المياه العميقة خارج الجرف القاري ((الشكل)). يتكون الجزء السفلي من عالم القاع من الرمل والطمي والكائنات الميتة. تنخفض درجة الحرارة ، وتبقى فوق درجة التجمد ، مع زيادة عمق الماء. هذا جزء غني بالمغذيات من المحيط بسبب الكائنات الحية الميتة التي تسقط من الطبقات العليا من المحيط. بسبب هذا المستوى العالي من العناصر الغذائية ، توجد مجموعة متنوعة من الفطريات والإسفنج وشقائق النعمان البحرية والديدان البحرية ونجوم البحر والأسماك والبكتيريا.

أعمق جزء من المحيط هو المنطقة السحيقة ، والتي تقع على أعماق 4000 متر أو أكثر. المنطقة السحيقة ((الشكل)) شديدة البرودة ولها ضغط مرتفع للغاية ومحتوى أكسجين مرتفع ومحتوى مغذي منخفض. توجد مجموعة متنوعة من اللافقاريات والأسماك في هذه المنطقة ، لكن المنطقة السحيقة لا تحتوي على نباتات بسبب نقص الضوء. توجد الفتحات الحرارية المائية بشكل أساسي في المنطقة السحيقة تستخدم بكتيريا التخليق الكيميائي كبريتيد الهيدروجين والمعادن الأخرى المنبعثة من الفتحات. تستخدم هذه البكتيريا الاصطناعية كيميائيًا كبريتيد الهيدروجين كمصدر للطاقة وتعمل كقاعدة للسلسلة الغذائية الموجودة في المنطقة السحيقة.

الشعاب المرجانية

الشعاب المرجانية تلال المحيط تتكون من اللافقاريات البحرية ، وتتألف في الغالب من الكائنات المجوفة والرخويات ، التي تعيش في المياه الضحلة الدافئة داخل المنطقة الضوئية للمحيط. توجد في حدود 30 درجة شمال وجنوب خط الاستواء. ربما يكون الحاجز المرجاني العظيم هو أشهر وأكبر نظام مرجاني في العالم - يمكن رؤيته من محطة الفضاء الدولية! تقع هذه الشعاب المرجانية الضخمة والقديمة على بعد عدة أميال من الساحل الشمالي الشرقي لأستراليا. أنظمة الشعاب المرجانية الأخرى هي جزر هامشية ، وهي متاخمة مباشرة للأرض ، أو الجزر المرجانية ، وهي عبارة عن أنظمة شعاب مرجانية دائرية تحيط بكتلة يابسة سابقة أصبحت الآن مغمورة بالمياه. الكائنات المرجانية (أعضاء في شعبة Cnidaria) هي مستعمرات من سلائل المياه المالحة التي تفرز هيكلًا عظميًا من كربونات الكالسيوم. تتراكم هذه الهياكل العظمية الغنية بالكالسيوم ببطء ، وتشكل الشعاب المرجانية تحت الماء ((الشكل)). تمتلك الشعاب المرجانية الموجودة في المياه الضحلة (على عمق 60 مترًا تقريبًا أو حوالي 200 قدم) علاقة متبادلة مع الطحالب أحادية الخلية الضوئية. توفر العلاقة للشعاب المرجانية غالبية التغذية والطاقة التي تحتاجها. المياه التي تعيش فيها هذه الشعاب المرجانية فقيرة من الناحية التغذوية ، وبدون هذا التبادل ، لن يكون من الممكن أن تنمو الشعاب المرجانية الكبيرة. بعض الشعاب المرجانية التي تعيش في المياه العميقة والباردة ليس لها علاقة متبادلة مع الطحالب ، فهذه الشعاب المرجانية تحصل على الطاقة والمغذيات باستخدام خلايا لاذعة تسمى الخلايا العصبية على مخالبها لالتقاط الفريسة.

ارتباط بالتعلم

شاهد فيديو الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي (NOAA) لمشاهدة عالم البيئة البحرية الدكتور بيتر إيتنوير وهو يناقش أبحاثه حول الكائنات المرجانية.

تشير التقديرات إلى أن أكثر من 4000 نوع من الأسماك تعيش في الشعاب المرجانية. يمكن لهذه الأسماك أن تتغذى على الشعاب المرجانية ، أو الحيوانات الخفية (اللافقاريات الموجودة داخل طبقة كربونات الكالسيوم في الشعاب المرجانية) ، أو الأعشاب البحرية والطحالب المرتبطة بالشعاب المرجانية. بالإضافة إلى ذلك ، تعيش بعض أنواع الأسماك في حدود الشعاب المرجانية ، وتشمل هذه الأنواع الحيوانات المفترسة ، والحيوانات العاشبة ، والحيوانات العائمة ، التي تستهلك الكائنات العوالق مثل البكتيريا ، والعتائق ، والطحالب ، والطفيليات العائمة في منطقة السطح.

الشكل 3. تتشكل الشعاب المرجانية من هياكل كربونات الكالسيوم للكائنات المرجانية ، وهي من اللافقاريات البحرية في شعبة القنيات. (الائتمان: تيري هيوز)

اتصال التطور

الانحدار العالمي للشعاب المرجانية
يستغرق بناء الشعاب المرجانية آلاف السنين. تطورت الحيوانات التي تكوّن الشعاب المرجانية على مدى ملايين السنين ، واستمرت ببطء في ترسيب كربونات الكالسيوم التي تشكل منازلها المميزة في المحيط. عند الاستحمام في المياه الاستوائية الدافئة ، تطورت الحيوانات المرجانية وشركائها من الطحالب التكافلية للبقاء على قيد الحياة عند الحد الأعلى لدرجة حرارة مياه المحيط.

يشكل تغير المناخ والنشاط البشري معًا تهديدات مزدوجة لبقاء الشعاب المرجانية في العالم على المدى الطويل. نظرًا لأن الاحتباس الحراري بسبب انبعاثات الوقود الأحفوري يرفع درجات حرارة المحيطات ، فإن الشعاب المرجانية تعاني. يتسبب الدفء المفرط في فقدان الشعاب المرجانية لطحالبها التكافلية المنتجة للغذاء ، مما يؤدي إلى ظاهرة تعرف باسم التبييض. عند حدوث التبييض ، تفقد الشعاب المرجانية الكثير من لونها المميز حيث تموت الطحالب والحيوانات المرجانية إذا استمر فقدان zooxanthellae التكافلي.

يؤدي ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى تهديد الشعاب المرجانية بطرق أخرى مثل ثاني أكسيد الكربون2 يذوب في مياه المحيطات ويخفض درجة الحموضة ويزيد حموضة المحيطات. مع زيادة الحموضة ، فإنها تتداخل مع التكلس الذي يحدث عادة عندما تبني حيوانات المرجان ملاجئها من كربونات الكالسيوم.

عندما تبدأ الشعاب المرجانية في الموت ، ينخفض ​​تنوع الأنواع حيث تفقد الحيوانات الطعام والمأوى. تعتبر الشعاب المرجانية أيضًا من الوجهات السياحية المهمة اقتصاديًا ، لذا فإن تراجع الشعاب المرجانية يشكل تهديدًا خطيرًا للاقتصادات الساحلية.

لقد أضر النمو السكاني البشري بالشعاب المرجانية بطرق أخرى أيضًا. مع زيادة عدد سكان السواحل البشرية ، زاد جريان الرواسب والمواد الكيميائية الزراعية أيضًا ، مما تسبب في جعل بعض المياه الاستوائية الصافية تصبح غائمة. في الوقت نفسه ، سمح الصيد الجائر لأنواع الأسماك الشعبية بأنواع المفترس التي تأكل الشعاب المرجانية بالمرور دون رادع.

على الرغم من أن الارتفاع في درجات الحرارة العالمية من 1 إلى 2 درجة مئوية (إسقاط علمي متحفظ) في العقود القادمة قد لا يبدو كبيرًا ، إلا أنه مهم جدًا لهذه المنطقة الأحيائية. عندما يحدث التغيير بسرعة ، يمكن أن تنقرض الأنواع قبل أن يقدم التطور تكيفات جديدة. يعتقد العديد من العلماء أن الاحتباس الحراري ، مع ارتفاعه السريع (من حيث الزمن التطوري) والزيادات الحتمية في درجات الحرارة ، يقلب التوازن إلى ما بعد النقطة التي يمكن أن يتعافى عندها العديد من الشعاب المرجانية في العالم.

مصبات الأنهار: حيث يلتقي المحيط بالمياه العذبة

مصبات الأنهار هي مناطق أحيائية تحدث عندما يلتقي أحد مصادر المياه العذبة ، مثل النهر ، بالمحيط. لذلك ، تم العثور على كل من المياه العذبة والمياه المالحة في نفس المنطقة المجاورة يؤدي الخلط إلى (قليل الملوحة) ماء مالح. تشكل مصبات الأنهار مناطق محمية حيث يبدأ العديد من النسل الصغير من القشريات والرخويات والأسماك حياتهم ، مما يخلق أيضًا مناطق تكاثر مهمة للحيوانات الأخرى. تعتبر الملوحة عاملاً مهمًا للغاية يؤثر على الكائنات الحية وتكيفات الكائنات الحية الموجودة في مصبات الأنهار. تتباين ملوحة مصبات الأنهار بشكل كبير وتعتمد على معدل تدفق مصادر المياه العذبة ، والتي قد تعتمد على هطول الأمطار الموسمية. مرة أو مرتين في اليوم ، يؤدي ارتفاع المد والجزر إلى جلب المياه المالحة إلى المصب. يؤدي انخفاض المد والجزر في نفس التردد إلى عكس تيار المياه المالحة.

يعتبر التباين السريع والقصير في الملوحة بسبب اختلاط المياه العذبة والمياه المالحة تحديًا فسيولوجيًا صعبًا للنباتات والحيوانات التي تعيش في مصبات الأنهار. العديد من أنواع نباتات مصبات الأنهار هي نباتات ملحية: نباتات يمكنها تحمل الظروف المالحة. تتكيف النباتات الملحية للتعامل مع الملوحة الناتجة عن المياه المالحة على جذورها أو من رذاذ البحر. في بعض النباتات الملحية ، تقوم المرشحات الموجودة في الجذور بإزالة الملح من الماء الذي يمتصه النبات. النباتات الأخرى قادرة على ضخ الأكسجين إلى جذورها. طورت الحيوانات ، مثل بلح البحر والمحار (phylum Mollusca) ، تكيفات سلوكية تنفق الكثير من الطاقة لتعمل في هذه البيئة سريعة التغير. عندما تتعرض هذه الحيوانات لملوحة منخفضة ، فإنها تتوقف عن التغذية وتغلق أصدافها وتتحول من التنفس الهوائي (الذي تستخدم فيه الخياشيم لإزالة الأكسجين من الماء) إلى التنفس اللاهوائي (عملية لا تتطلب الأكسجين وتحدث في السيتوبلازم في خلايا الحيوان). عندما يعود المد العالي إلى المصب ، تزداد نسبة الملوحة والأكسجين في الماء ، وتفتح هذه الحيوانات أصدافها ، وتبدأ في التغذية ، وتعود إلى التنفس الهوائي.

المناطق الأحيائية للمياه العذبة

تشمل المناطق الأحيائية للمياه العذبة البحيرات والبرك (المياه الراكدة) وكذلك الأنهار والجداول (المياه المتدفقة). وهي تشمل أيضًا الأراضي الرطبة ، والتي سيتم مناقشتها لاحقًا. يعتمد البشر على المناطق الأحيائية للمياه العذبة لتوفير فوائد النظام البيئي ، وهي موارد مائية لمياه الشرب وري المحاصيل والصرف الصحي والصناعة. ترتبط البحيرات والبرك بالعوامل اللاأحيائية والحيوية التي تؤثر على المناطق الأحيائية الأرضية.

البحيرات والبرك

تتراوح مساحة البحيرات والبرك من بضعة أمتار مربعة إلى آلاف الكيلومترات المربعة. تعتبر درجة الحرارة عاملاً غير حيوي مهم يؤثر على الكائنات الحية الموجودة في البحيرات والبرك. في الصيف ، كما رأينا ، يحدث التقسيم الحراري للبحيرات والبرك عندما تسخن الشمس الطبقة العليا من الماء ولا تختلط بمياه أعمق وأكثر برودة. يمكن أن يخترق الضوء داخل المنطقة الضوئية للبحيرة أو البركة. تم العثور هنا على العوالق النباتية (الطحالب والبكتيريا الزرقاء) وتقوم بعملية التمثيل الضوئي ، مما يوفر قاعدة الشبكة الغذائية للبحيرات والبرك. العوالق الحيوانية ، مثل الروتيفير واليرقات والقشريات البالغة ، تستهلك هذه العوالق النباتية. في قاع البحيرات والبرك ، تقوم البكتيريا الموجودة في منطقة الانبثاق بتفتيت الكائنات الحية الميتة التي تغرق في القاع.

يعتبر النيتروجين والفوسفور من العناصر الغذائية المهمة التي تحد من البحيرات والبرك. ولهذا السبب ، فهي العوامل المحددة في كمية نمو العوالق النباتية التي تحدث في البحيرات والبرك. عندما يكون هناك مدخلات كبيرة من النيتروجين والفوسفور (من مياه الصرف الصحي والجريان السطحي من المروج والمزارع المخصبة ، على سبيل المثال) ، فإن نمو الطحالب يؤدي إلى تراكم كبير للطحالب يسمى تكاثر الطحالب. يمكن أن تصبح أزهار الطحالب ((الشكل)) واسعة جدًا بحيث تقلل من اختراق الضوء في الماء. قد يطلقون أيضًا منتجات ثانوية سامة في الماء ، مما يؤدي إلى تلويث أي مياه شرب مأخوذة من هذا المصدر. بالإضافة إلى ذلك ، تصبح البحيرة أو البركة مغمورة بالنباتات ، ولا يمكن لنباتات التمثيل الضوئي البقاء على قيد الحياة. عندما تموت الطحالب وتتحلل ، يحدث استنفاد شديد للأكسجين في الماء. تزداد احتمالية موت الأسماك والكائنات الحية الأخرى التي تتطلب الأكسجين ، مما يؤدي إلى منطقة ميتة. تمثل بحيرة إيري وخليج المكسيك موائل المياه العذبة والبحرية حيث يشكل التحكم في الفوسفور وجريان مياه الأمطار تحديات بيئية كبيرة.

الشكل 4. أدى النمو غير المنضبط للطحالب في هذه البحيرة إلى تكاثر الطحالب. (الائتمان: جيريمي نيتلتون)

الأنهار والجداول

الأنهار والجداول تتحرك باستمرار المسطحات المائية التي تحمل كميات كبيرة من المياه من المصدر ، أو منبع، إلى بحيرة أو محيط. تشمل أكبر الأنهار نهر النيل في إفريقيا ونهر الأمازون في أمريكا الجنوبية ونهر المسيسيبي في أمريكا الشمالية.

تختلف السمات اللاأحيائية للأنهار والجداول على طول طول النهر أو المجرى. تبدأ الجداول من نقطة منشأ يشار إليها بمياه المصدر. عادة ما يكون مصدر المياه باردًا ومنخفضًا في العناصر الغذائية وواضحًا. القناة (عرض النهر أو الدفق) أضيق من أي مكان آخر على طول النهر أو المجرى. لهذا السبب ، غالبًا ما يكون التيار هنا أسرع من أي نقطة أخرى في النهر أو المجرى.

ينتج عن الماء سريع الحركة الحد الأدنى من تراكم الطمي في قاع النهر أو المجرى ، وبالتالي ، عادة ما يكون الماء صافيًا وخاليًا من الحطام. يُعزى التمثيل الضوئي هنا في الغالب إلى الطحالب التي تنمو على الصخور ، حيث يمنع التيار السريع نمو العوالق النباتية. يمكن أن يأتي مدخل إضافي من الطاقة من الأوراق والمواد العضوية الأخرى التي تسقط في اتجاه مجرى النهر أو المجرى ، وكذلك من الأشجار والنباتات الأخرى التي تحد المياه. عندما تتحلل الأوراق ، تعود المواد العضوية والمغذيات الموجودة في الأوراق إلى الماء. تكيفت النباتات والحيوانات مع هذه المياه سريعة الحركة. على سبيل المثال ، تمتلك العلقات (phylum Annelida) أجسامًا ممدودة ومصاصات في المناطق الأمامية والبطنية من الجسم. تلتصق هذه الماصات بالركيزة ، مما يحافظ على ثبات العلقة في مكانها ، وتستخدم أيضًا للالتصاق بفرائسها. تعتبر أنواع تراوت المياه العذبة (phylum Chordata) مفترسًا مهمًا في هذه الأنهار والجداول سريعة الحركة.

عندما يتدفق النهر أو الدفق بعيدًا عن المصدر ، يتسع عرض القناة تدريجيًا ويتباطأ التيار. هذه المياه بطيئة الحركة ، الناتجة عن انخفاض التدرج وزيادة الحجم مع اتحاد الروافد ، لديها المزيد من الترسيب. يمكن أيضًا تعليق العوالق النباتية في الماء بطيء الحركة. لذلك ، لن يكون الماء واضحًا كما هو بالقرب من المصدر. كما أن الماء أكثر دفئًا. يمكن العثور على الديدان (phylum Annelida) والحشرات (phylum Arthropoda) وهي تختبئ في الوحل. تشمل الفقاريات المفترسة ذات الترتيب الأعلى (phylum Chordata) الطيور المائية والضفادع والأسماك. يجب أن تجد هذه الحيوانات المفترسة طعامًا في هذه المياه البطيئة الحركة ، وأحيانًا الغامضة ، وعلى عكس سمك السلمون المرقط في المياه عند المصدر ، فقد لا تتمكن هذه الفقاريات من استخدام الرؤية كحساسها الأساسي للعثور على الطعام. بدلاً من ذلك ، من المرجح أن يستخدموا الذوق أو الإشارات الكيميائية للعثور على الفريسة.

الأراضي الرطبة

الأراضي الرطبة هي بيئات تكون فيها التربة إما مشبعة بالمياه بشكل دائم أو دوري. تختلف الأراضي الرطبة عن البحيرات لأن الأراضي الرطبة عبارة عن مسطحات مائية ضحلة بينما تتنوع البحيرات في العمق. يتكون الغطاء النباتي الناشئ من نباتات الأراضي الرطبة المتجذرة في التربة ولكن بها أجزاء من الأوراق والسيقان والأزهار تمتد فوق سطح الماء. هناك عدة أنواع من الأراضي الرطبة بما في ذلك المستنقعات والمستنقعات والمستنقعات والسهول الطينية والمستنقعات المالحة ((الشكل)). الخصائص الثلاثة المشتركة بين هذه الأنواع - ما يجعلها أراضي رطبة - هي الهيدرولوجيا ، والنباتات المائية ، والتربة المائية.

الشكل 5. تقع حديقة Everglades الوطنية في جنوب فلوريدا ، وهي عبارة عن مجموعة واسعة من بيئات الأراضي الرطبة ، بما في ذلك مستنقعات عشبة المنشار ومستنقعات السرو وغابات المنغروف في مصبات الأنهار. هنا ، يمشي البلشون الأبيض الكبير بين أشجار السرو. (الائتمان: NPS)

تتميز مستنقعات المياه العذبة والمستنقعات بتدفق بطيء وثابت للمياه. ومع ذلك ، تتطور المستنقعات في المنخفضات حيث يكون تدفق المياه منخفضًا أو غير موجود. تحدث المستنقعات عادة في المناطق التي يوجد بها قاع طيني مع ترشيح ضعيف للماء. (الترشيح هو حركة الماء عبر المسام في التربة أو الصخور.) الماء الموجود في المستنقع راكد ونفد الأكسجين لأن الأكسجين المستخدم أثناء تحلل المواد العضوية لا يتم استبداله بسهولة. مع استنفاد الأكسجين في الماء ، يتباطأ التحلل. هذا يؤدي إلى تراكم الأحماض وانخفاض درجة الحموضة في الماء. يخلق انخفاض الرقم الهيدروجيني تحديات للنباتات لأنه يحد من النيتروجين المتاح. نتيجة لذلك ، تلتقط بعض نباتات المستنقعات (مثل نبتة الشمس ، ونباتات الإبريق ، و Venus flytraps) الحشرات لاستخراج النيتروجين من أجسامها. تتمتع المستنقعات بإنتاجية أولية صافية منخفضة لأن المياه الموجودة في المستنقعات تحتوي على مستويات منخفضة من النيتروجين والأكسجين.

ملخص القسم

تشمل النظم الإيكولوجية المائية كلاً من المناطق الأحيائية للمياه المالحة والمياه العذبة. يمكن أن تختلف العوامل اللاأحيائية المهمة لهيكلة النظم الإيكولوجية المائية عن تلك التي تظهر في النظم الأرضية. ضوء الشمس هو القوة الدافعة وراء بنية الغابات وهو أيضًا عامل مهم في المسطحات المائية ، خاصة تلك العميقة جدًا ، بسبب دور التمثيل الضوئي في الحفاظ على كائنات معينة.

تشكل الكثافة ودرجة الحرارة بنية النظم المائية. قد يُنظر إلى المحيطات على أنها تتكون من مناطق مختلفة بناءً على عمق المياه وبعدها عن الشاطئ ونفاذ الضوء. تتكيف أنواع مختلفة من الكائنات الحية مع الظروف الموجودة في كل منطقة. الشعاب المرجانية هي أنظمة بيئية بحرية فريدة من نوعها وهي موطن لمجموعة متنوعة من الأنواع. توجد مصبات الأنهار حيث تلتقي الأنهار بالمحيط ، توفر مياهها الضحلة الغذاء والمأوى للقشريات الصغيرة والرخويات والأسماك والعديد من الأنواع الأخرى. تشمل المناطق الأحيائية للمياه العذبة البحيرات والبرك والأنهار والجداول والأراضي الرطبة. المستنقعات هي نوع مثير للاهتمام من الأراضي الرطبة تتميز بالمياه الراكدة وانخفاض درجة الحموضة ونقص النيتروجين.

اتصالات فنية

(الشكل) في أي من المناطق التالية تتوقع أن تجد كائنات ضوئية؟

  1. المنطقة اللاهوتية ، والمنطقة neritic ، والمنطقة المحيطية ، وعالم القاع
  2. المنطقة الضوئية ، منطقة المد والجزر ، المنطقة neritic والمنطقة المحيطية
  3. المنطقة الضوئية ، والمنطقة السحيقة ، والمنطقة neritic ، والمنطقة المحيطية
  4. عالم السطح ، والمنطقة القطعية ، والمنطقة neritic ، والمنطقة المحيطية

(الشكل) B. المنطقة الضوئية ومنطقة المد والجزر والمنطقة neritic والمنطقة المحيطية

راجع الأسئلة

أين تتوقع أن تجد أكثر عملية التمثيل الضوئي في المنطقة الأحيائية للمحيطات؟

السمة الرئيسية لمصب الأنهار هي:

  1. ظروف الإضاءة المنخفضة والإنتاجية العالية
  2. المياه المالحة والمياه العذبة
  3. تكاثر الطحالب بشكل متكرر
  4. القليل من الغطاء النباتي أو معدوم

إستجابة مجانية

اكتشف العلماء جثث البشر والكائنات الحية الأخرى المدفونة في مستنقعات لمئات السنين ، لكنها لم تتحلل بعد. اقترح تفسيرًا بيولوجيًا محتملاً لسبب الحفاظ على هذه الأجسام جيدًا.

المستنقعات منخفضة في الأكسجين ومرتفعة في الأحماض العضوية. إن محتوى الأكسجين المنخفض ودرجة الحموضة المنخفضة كلاهما يبطئان من معدل التحلل.

وصف الظروف والتحديات التي تواجه الكائنات الحية التي تعيش في منطقة المد.

يجب أن تتحمل الكائنات الحية التي تعيش في منطقة المد والجزر التعرض الدوري للهواء وأشعة الشمس ويجب أن تكون قادرة على الجفاف بشكل دوري. يجب أن يكونوا أيضًا قادرين على تحمل موجات القصف لهذا السبب ، فبعض الكائنات على الشاطئ لديها هياكل خارجية صلبة توفر الحماية مع تقليل احتمالية الجفاف أيضًا.


حقائق حول الأحياء المائية 9: بقاء الإنسان

يعتمد بقاء الإنسان على بقاء المياه العذبة والمناطق الأحيائية البحرية. لذلك ، علينا الحفاظ على كليهما. احصل على حقائق عن الحيوانات المائية هنا.

حقائق حول الأحياء المائية 10: المنطقة الاستوائية

تم رصد المحيط الأكثر ملوحة في معظم المناطق الاستوائية بسبب ارتفاع مستوى تبخر الشمس.

هل أنت منبهر ب حقائق حول المناطق الأحيائية المائية?


مصبات الأنهار: حيث يلتقي المحيط بالمياه العذبة

تتأثر مصبات الأنهار ، المكونة من مزيج من المياه العذبة والمالحة ومجتمعاتها الحية ، بالملوحة وتغير المد والجزر.

أهداف التعلم

اشرح بيئة مصبات الأنهار

الماخذ الرئيسية

النقاط الرئيسية

  • تعمل مصبات الأنهار كمناطق حضانة للقشريات والرخويات والأسماك.
  • الملوحة ، التي ينظمها تدفق مياه البحر وتدفق المياه العذبة إلى الخارج مرة أو مرتين كل يوم ، هي عامل محدد في أنواع الكائنات الحية التي يمكن أن تعيش هناك.
  • للتعامل مع التباين القصير الأمد والسريع في الملوحة ، طورت أنواع المصبات تكيفات متخصصة تمكنها من التعايش مع الظروف المالحة نتيجة لذلك ، فإن معظم أنواع النباتات الموجودة في مصبات الأنهار هي نباتات ملحية.

الشروط الاساسية

  • قليل الملوحة: مالح أو قليل الملوحة ، كمزيج من المياه العذبة ومياه البحر ، مثل تلك الموجودة في مصبات الأنهار
  • نبات ملحي: أي نبات يتحمل بيئة تحتوي على نسبة عالية من الملح
  • المصب: المسطح المائي الساحلي حيث تندمج مياه المد والجزر ومياه الأنهار

مصبات الأنهار: حيث يلتقي المحيط بالمياه العذبة

تشكل مصبات الأنهار منطقة أحيائية بحرية فريدة تحدث عندما يلتقي أحد مصادر المياه العذبة ، مثل النهر ، بالمحيط. لذلك ، توجد كل من المياه العذبة والمياه المالحة في نفس المنطقة المجاورة. ينتج عن الخلط ماء مالح مخفف (قليل الملوحة). تشكل مصبات الأنهار مناطق محمية حيث يبدأ العديد من نسل الشباب من القشريات والرخويات والأسماك حياتهم. تعتبر ملوحة مصبات الأنهار عاملاً مهمًا للغاية يؤثر على الكائنات الحية الموجودة هناك وتكيفها. وتعتمد الملوحة المتغيرة على معدل تدفق مصادر المياه العذبة فيها. مرة أو مرتين في اليوم ، يؤدي ارتفاع المد والجزر إلى جلب المياه المالحة إلى المصب. يؤدي انخفاض المد والجزر ، الذي يحدث في نفس التردد ، إلى عكس تيار المياه المالحة.

مد وجزر طفيف: تعتمد مستويات الملوحة داخل مصب النهر على المد والجزر أثناء انخفاض المد ، وتنخفض مستويات تدفق المياه المالحة.

يعتبر التباين السريع والقصير في الملوحة بسبب اختلاط المياه العذبة والمياه المالحة تحديًا فسيولوجيًا صعبًا للنباتات والحيوانات التي تعيش في مصبات الأنهار. العديد من أنواع نباتات مصبات الأنهار هي نباتات ملحية: نباتات يمكنها تحمل المياه المالحة على جذورها أو رذاذ البحر. في بعض النباتات الملحية ، تقوم المرشحات الموجودة في الجذور بإزالة الملح من الماء الذي يمتصه النبات. النباتات الأخرى قادرة على ضخ الأكسجين إلى جذورها. طورت الحيوانات ، مثل بلح البحر والمحار ، تكيفات سلوكية تستهلك الكثير من الطاقة لتعمل في هذه البيئة سريعة التغير. عندما تتعرض هذه الحيوانات لملوحة منخفضة ، فإنها تتوقف عن التغذية وتغلق أصدافها وتتحول من التنفس الهوائي (الذي تستخدم فيه الخياشيم) إلى التنفس اللاهوائي (عملية لا تتطلب الأكسجين). عندما يعود المد العالي إلى المصب ، تزداد نسبة الملوحة والأكسجين في الماء ، مما يتسبب في فتح هذه الحيوانات أصدافها ، والبدء في التغذية ، والعودة إلى التنفس الهوائي.


البلاستيك الدقيق في شبكات الأغذية البحرية

Outi Setälä Maiju Lehtiniemi Rachel Coppock Matthew Cole ، في تلوث الجسيمات البلاستيكية في البيئات المائية ، 2018

على الرغم من أن اللدائن الدقيقة هي موضوع جديد نسبيًا في العلوم البيئية ، إلا أن الباحثين تمكنوا من التعلم من الأساليب التجريبية والفهم المستمد من مجالات علم السموم البيئية والبيولوجيا البحرية والكيمياء المائية. إن الآليات الأساسية للتغذية ونقل الطاقة في شبكات الغذاء البحرية مفهومة جيدًا ، وكانت هذه المعرفة مفيدة في فهم التفاعلات الملحوظة بين اللدائن الدقيقة والحيوانات. كانت الدروس المستفادة من أبحاث الجسيمات النانوية ذات أهمية خاصة لدراسات التعرض للبلاستيك الدقيق ، لا سيما فيما يتعلق بآليات وآليات الامتصاص التي تدعم الآثار الصحية الملحوظة وتطوير تقييم سليم للمخاطر البيئية (Syberg et al.، 2015 Hüffer et al.، 2017). في المقابل ، أصبح جمع البيانات الميدانية حول توزيع وكمية الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في الأجزاء البيئية المختلفة (سطح الماء ، وعمود الماء ، وموائل قاع البحر ، وخطوط السواحل) تحديًا كبيرًا ، ويتطلب أساليب جديدة ، وتطوير الأسلوب ، والتحسين (هيدالغو -روز وآخرون ، 2012 لوشر وآخرون ، 2017). هناك مشكلة مستمرة تواجه الباحثين في مجال البلاستيك الدقيق وهي عدم وجود بروتوكولات منسقة لأخذ العينات أو تحليل العينات ، والتحدي المتقدم لهذا المجال هو العمل نحو التوحيد المنهجي.


3.4: الأحياء المائية - علم الأحياء

هناك نوعان من المناطق الأحيائية المائية: المناطق البحرية ومناطق المياه العذبة. تبلغ مساحة المنطقة البحرية حوالي ثلاثة أرباع سطح الأرض. توفر هذه الطحالب من المنطقة البحرية معظم إمدادات الأكسجين في العالم. المحيط ، منطقة بحرية ، هو الأكبر من بين جميع النظم البيئية. مصبات الأنهار هي المناطق التي تلتقي فيها تيارات المياه العذبة بالمحيط. هذا النظام البيئي الفريد ناتج عن تركيزات مختلفة من الملح. من المعروف أن مناطق المياه العذبة بها تركيز ملح منخفض أقل من 1٪ في معظم الأوقات. وهكذا ، تتكيف الحيوانات والنباتات مع تركيز الملح المنخفض ، وتزدهر في منطقة المياه العذبة ، حيث لن تكون قادرة على البقاء في المحيط شديد الملوحة. بحكم التعريف ، العامل الحيوي هو عامل تم إنشاؤه بواسطة كائن حي أو أي مكون حي داخل بيئة يؤثر فيها عمل الكائن الحي على حياة كائن حي آخر. في النظام البيئي المائي ، تتنافس الكائنات الحية على الغذاء والمأوى الذي قد يكون محدودًا ، وتتغذى على آخر ، وتتحلل البكتيريا لتكوين مغذيات ستعود إلى البيئة وتمتصها النباتات والكائنات الأخرى. على عكس العوامل الحيوية ، فإن العامل اللاأحيائي هو عامل كيميائي أو فيزيائي غير حي في البيئة. تتضمن بعض العوامل للكائنات الحية في النظام البيئي المائي عمق الماء ، ومدى سخونة أو برودة الماء ، ومحتوى المغذيات داخل الماء.

العوامل الحيوية: المرض والافتراس والتحلل والمنافسة

العوامل غير الحيوية: عمق المياه ودرجة الحرارة والملوحة (تركيز الملح) والتدفق ومستويات العناصر الغذائية

المواقع: -مناطق المياه العذبة- البرك والبحيرات والجداول والأنهار والأراضي الرطبة.

-المناطق البحرية- المحيطات والشعاب المرجانية ومصبات الأنهار. - دوريل

المنطقة الأحيائية هي مكان على الأرض له نفس المناخ والحياة النباتية والحياة الحيوانية على مساحة شاسعة من الأرض. تعد المنطقة الأحيائية المائية أكبر منطقة حيوية لأن المياه تغطي ما يقرب من 75 بالمائة من سطح الأرض. كما أنه يتكون من العديد من العوامل الحيوية وغير الحيوية ، وهي عوامل في المنطقة الأحيائية المائية تتعلق بالكائنات الحية وغير الحية. العوامل الحيوية ، أو الأشياء المتعلقة بالكائنات الحية ، هي الأعشاب البحرية والأسماك والحيوانات البحرية والطحالب وغيرها من العفن. بعض العوامل اللاأحيائية ، أو الأشياء المتعلقة بالكائنات غير الحية ، تشمل الجبال ، والنور أو الظلام ، ودرجة حرارة الماء ، والصخور. تحتوي كل منطقة أحيائية على مواقع مختلفة أيضًا. تنقسم المناطق الحيوية المائية بشكل أساسي إلى منطقتين منفصلتين ، المياه العذبة والبحرية. في المنطقة الأحيائية للمياه العذبة ، تشمل بعض المواقع البرك والبحيرات والجداول والأنهار. في المنطقة الأحيائية البحرية ، تتكون المواقع من الأراضي الرطبة والمحيطات والشعاب المرجانية ومصبات الأنهار. تعد المنطقة الأحيائية المائية واحدة فقط من خمسة مناطق أحيائية رئيسية أخرى موجودة في العالم اليوم. - موشيه


3.4: الأحياء المائية - علم الأحياء

هناك نوعان من المناطق الأحيائية المائية أو المائية الرئيسية ، المنطقة الأحيائية البحرية والمنطقة الأحيائية للمياه العذبة. تتكون المنطقة الأحيائية البحرية بشكل أساسي من محيطات المياه المالحة. إنها أكبر منطقة حيوية على كوكب الأرض وتغطي حوالي 70 ٪ من سطح الأرض. اذهب هنا لمعرفة المزيد عن محيطات العالم المختلفة.

أنواع المناطق الأحيائية البحرية

  • المحيطات - هذه هي المحيطات الخمسة الرئيسية التي تغطي العالم بما في ذلك المحيط الأطلسي والمحيط الهادئ والهندي والقطب الشمالي والمحيط الجنوبي.
  • الشعاب المرجانية - الشعاب المرجانية صغيرة الحجم عند مقارنتها بالمحيطات ، ولكن حوالي 25٪ من الأنواع البحرية تعيش في الشعاب المرجانية مما يجعلها منطقة حيوية مهمة. اذهب هنا لمعرفة المزيد عن المنطقة الأحيائية للشعاب المرجانية.
  • مصبات الأنهار - مصبات الأنهار هي مناطق تتدفق فيها الأنهار والجداول إلى المحيط. هذه المنطقة التي تلتقي فيها المياه العذبة والمياه المالحة ، تخلق نظامًا بيئيًا أو منطقة حيوية خاصة بها مع حياة نباتية وحيوانية مثيرة للاهتمام ومتنوعة.
  • منطقة مضاءة بنور الشمس أو منطقة euphotic - هذه هي الطبقة العليا من المحيط وتتلقى معظم ضوء الشمس. يختلف العمق ، لكن يبلغ متوسط ​​العمق حوالي 600 قدم. يوفر ضوء الشمس الطاقة لكائنات المحيط من خلال عملية التمثيل الضوئي. يغذي النباتات وكذلك الكائنات الصغيرة الصغيرة التي تسمى العوالق. تعتبر العوالق مهمة جدًا في المحيط لأنها توفر الأساس الغذائي لبقية الحياة في المحيط. نتيجة لذلك ، يعيش حوالي 90٪ من حياة المحيط في المنطقة المضاءة بنور الشمس.
  • منطقة الشفق أو الشفق - منطقة الشفق هي المنطقة الوسطى في المحيط. يمتد من عمق حوالي 600 قدم إلى عمق حوالي 3000 قدم اعتمادًا على مدى ضبابية المياه. هناك القليل من ضوء الشمس الذي لا يمكن للنباتات أن تعيش فيه هنا. تكيفت الحيوانات التي تعيش هنا على العيش مع القليل من الضوء. يمكن لبعض هذه الحيوانات إنتاج الضوء الخاص بها من خلال تفاعل كيميائي يسمى تلألؤ بيولوجي.
  • منطقة منتصف الليل أو الفوتيك - أقل من 3000 أو نحو ذلك هي منطقة منتصف الليل. لا يوجد ضوء هنا ، إنه مظلم تمامًا. ضغط الماء مرتفع للغاية وهو شديد البرودة. تكيف عدد قليل فقط من الحيوانات للعيش في هذه الظروف القاسية. إنهم يعيشون على البكتيريا التي تحصل على طاقتها من الشقوق في الأرض في قاع المحيط. حوالي 90٪ من المحيطات في هذه المنطقة.

حيوانات من الأحياء البحرية

تحتوي المنطقة الأحيائية البحرية على أكبر قدر من التنوع البيولوجي في جميع المناطق الأحيائية. تمتلك العديد من الحيوانات ، مثل الأسماك ، خياشيم تسمح لها بتنفس الماء. الحيوانات الأخرى هي ثدييات تحتاج إلى الظهور على السطح للتنفس ، لكنها تقضي معظم حياتها في الماء. نوع آخر من الحيوانات البحرية هو الرخويات التي لها جسم ناعم وليس لها عمود فقري.

  • الأسماك - أسماك القرش ، وسمك أبو سيف ، وسمك التونة ، وسمك المهرج ، والهامور ، وسمك الراي اللساع ، والأسماك المفلطحة ، والثعابين ، وسمك الصخور ، وفرس البحر ، وسمك مولا ، والجرار.
  • الثدييات البحرية - الحيتان الزرقاء ، والفقمة ، والفظ ، والدلافين ، وخراف البحر ، وثعالب الماء.
  • الرخويات - الأخطبوط ، الحبار ، المحار ، المحار ، الحبار ، المحار ، الرخويات ، والقواقع.

نباتات المنطقة الأحيائية البحرية

هناك آلاف الأنواع من النباتات التي تعيش في المحيط. يعتمدون على التمثيل الضوئي من الشمس للحصول على الطاقة. تعتبر النباتات الموجودة في المحيط مهمة للغاية لجميع أشكال الحياة على كوكب الأرض. تمتص الطحالب الموجودة في المحيط ثاني أكسيد الكربون وتوفر الكثير من الأكسجين الموجود على الأرض. تشمل أمثلة الطحالب عشب البحر والعوالق النباتية. نباتات المحيطات الأخرى هي الأعشاب البحرية والأعشاب البحرية وأشجار المانغروف.


شاهد الفيديو: -حل وتفسير أسئلة التفاعلات الكيميائية فى أجسام الكائنات الحية كتاب الامتحان 2022 احياء 1ث الترم 1 (قد 2022).