Идеальная среда для жизни – это вода. Обладая определенными свойствами благоприятными для жизни, только она могла позволить развиваться живым организмам в водной оболочке, только в ней могла зародиться жизнь.

Водная субстанция не несет в себе питательных элементов, но без нее не может жить ни один организм на нашей планете. Жизнь, зародившаяся в воде, не долго оставалась в ее владениях, со временем она перебиралась на сушу, и даже освоила определенные слои атмосферы. Но каждая клеточка земного организма несет в себе эту первородную капельку воды.

Всем известно, что животные содержат в своем организме примерно 90-95% воды, а растения 80%.

Как вода проникает в клетки?

Количество воды в клетке зависит от интенсивности обмена веществ. Так как в клетки доходит не та вода, которую мы пьем, а вода которая прошла через обменные процессы и представлена в клетках в виде свободной и связанной воды. В межклеточных пространствах, сосудах, вакуолях, полостях органов, как правило, присутствует свободная вода, которая готова вступить в любую реакцию. Она то и переносит вещества из окружающей среды в организм и наоборот. В клеточных структурах между молекулами белка, мембранами и волокнами находиться связанная вода.

Диполь воды

Вода дипольная молекула несущая два противоположно заряженных полюса, хотя сама молекула воды нейтральна. Водород молекулы воды несет положительный заряд, а кислород отрицательный. Поэтому молекула воды активно участвует в химических реакциях.

Живые растворы

Вода прекрасный растворитель, а мы "живые растворы". Ведь все процессы в организме протекают в водной среде. В организме присутствуют и нерастворимые в воде вещества, которые препятствуют избыточному проникновению воды в клетки. Иначе бы мы лопнули!

Жироподобные вещества клеточной мембраны ограничивают переход из наружной среды в клетку и обратно водных растворов и воды, здесь вода вступает в химические реакции. Так свойство воды растворять газы, кислород и углекислый газ, позволяет осуществлять процесс дыхания. Все трущиеся поверхности в организме имеют повышенное количество воды, которая служит "смазочным" материалом

Как спастись от перегрева?

Обладая высокой теплоемкостью, то есть способностью поглощать тепловую энергию при минимальном повышении собственной температуры, вода спасает организм от перегрева. Растения же охлаждаются, испаряя воду с поверхности своих листьев (транспирация).

Вода, обладая свойством теплопроводности, позволяет распределять равномерно тепло по всему организму, что делает ее идеальным веществом для поддержания теплового равновесия клетки и организма в целом.

Почему клетки не лопаются?

Тургорное давление внутри клеток, позволяет им сохранять свою форму, так как вода практически не сжимается. Именно благодаря этому свойству и поддерживается гидростатический скелет круглых червей, медуз.

Если рассмотреть падающую каплю воды, то она растягивается до определенных размеров, так как имеет определенный коэффициент поверхностного натяжения, который возникает благодаря образованию водородных связей между молекулами воды и молекулами других веществ.

Сила поверхностного натяжения обеспечивает капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.

Внутренняя вода

Внутренняя среда организма – кровь, лимфа, межтканевая жидкость состоят из воды. Они то и переносят все вещества по организму, благодаря низкой вязкости воды. Таким образом, все вещества в растворах и проникают в клетки и ткани.

Вода вокруг организмов

Физические свойства воды: ее плотность, теплопроводность, способность растворять соли и газы, позволили большому количеству организмов приспособиться к обитанию в воде.

Планктон

Вес в воде значительно меньше, такая возможность позволила большой группе организмов вести постоянную жизнь в поверхностных водах, не опускаясь на дно. Живущие в верхних слоях воды обитатели были названы планктоном, ибо они "парят" в хорошо освещенной и прогретой солнцем поверхностной части водоема. Многие мелкие обитатели водоемов, не способные к самостоятельному движению, находятся во взвешенном состоянии – это водоросли, мелкие рачки, икра, личинки рыб, медузы. Сидячий образ жизни у таких донных животных как морские лилии, мидии, устрицы был бы невозможен, если бы не было планктона.

Что мешает движению в воде?

Плотность воды является препятствием к передвижению быстро плавающих рыб, дельфинов, акул. Они должны обладать сильной мускулатурой, иметь обтекаемую форму и переносить огромное давление воды на больших глубинах.

Свет не проникает на глубину более 200 метров, поэтому растения там не растут, все обитатели таких глубин живут в полном мраке.

Жизнь в кипятке

Температура воды в водоемах не меняется так быстро как на суше и не имеет больших перепадов. Но может ли существовать жизнь в кипящей воде? Оказывается, может. В горячих источника, где температура приближается к точке кипения, обнаружены живые организмы, которым такая температура "нравиться". Каково им существовать в кипятке?

Кислородное голодание

Самым неприятным для обитателей водоемов является недостаток кислорода. Все осложняется и тем, что растворимость кислорода не велика, да и его количество значительно уменьшается при сильном нагревании водоема и загрязнении. Замор – это явление, связанное с недостатком кислорода в водоеме, в котором гибнут живые организмы.

Значение влажности воздуха

Суточные колебания влажности воздуха оказывают влияние на многие организмы. Так обитающие в пустыне растения приспособились экономно расходовать воду, увеличив длину корней, повысив осмотическое давление клеточного сока, которое способствует удержанию воды в клетках, преобразовав листья в колючки. У некоторых растений пустыни функцию фотосинтеза листа берет на себя стебель. Так кактусы запасают воду в тканях и при высоких температурах не вянут, а только приостанавливают свой рост.

Животные пустынь – грызуны, пресмыкающиеся, насекомые извлекают воду из еды, этого им хватает. Верблюд накапливает жир в горбе, а при недостатке воды жир расщепляется с выделением воды. Так он пополняет недостаток воды в своем организме.

Многие вообще впадают в самую жару в спячку, так легче пережить жару, ведь обмен веществ замедляется, значит и воды необходимо гораздо меньше.

Растения – эфемеры вообще сбрасывают листья, а сохраняются у них только луковицы.

"Цветение" воды

Иногда говорят, что вода "зацвела". Вода в водоеме окрашивается в сине-зеленый или коричневый цвет и приобретает травянистый, болотный запах и вкус. В этом виноваты сине-зеленые водоросли, которые усиленно размножаются в водоемах, загрязненных сточными водами. Они являются природными индикаторами загрязнения воды. В воде не остается кислорода и гибнут все обитатели водоема.

Почему растение не замерзает?

Как так получается, что даже в самые сильные морозы деревья не погибают? Оказывается, в их клеточном соке накапливаются сахара, которые не дают клеточному соку превращаться в лед.

"Принудительная ванна" для посетителей

Орхидея устраивают своим опылителям "принудительную ванну". Лепестки орхидеи образуют "ведерко", как назвал его Чарлз Дарвин. Из специальных отростков непрерывно в "ведерко" падает капля за каплей сок растения – почти чистая вода. Когда оно наполнится, излишек сока стекает по желобу. Над "ведерком" расположены мясистые гребешки. Самый сообразительный человек не догадался бы, для чего служат эти гребешки. А вы догадались?

Пчелы и шмели слетаются на аромат орхидеи и толкутся возле этих гребешков. При этом сталкивают друг друга в "ведерко", а мокрые крылья не дают ему взлететь. По желобу выбирается насекомое, а заодно и уносит с собой пыльцу, производя опыление.

Источники

Материал подготовила учитель биологии и экологии

Бабурина И.В.

МОУ "Кигбаевская средняя общеобразовательная школа"
Сарапульский р-он,
Удмуртская республика