§ 41. ВОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ТА ЙОГО МЕШКАНЦІ

Для багатьох організмів на Землі середовищем життя є вода. У водному середовищі коливання температури не такі різкі, як у повітрі. Порівняно з наземно-повітряним середовищем у водному середовищі кисень і світло розподілені нерівномірно. Особливістю водного середовища є також те, що в ньому розчинені різні речовини. Одні з них (їх називають солями) надають воді солоного смаку. Якщо вміст цих речовин незначний, таку воду називають прісною. Це вода річок, озер, ставків, джерел. У воді морів і океанів уміст солей значно вищий, тому ці водойми називають солоними.

• Як умови водного середовища впливають на його мешканців

Світ мешканців водного середовища дуже різноманітний. Хоча кисню у водному середовищі не так багато, як у наземно-повітряному, тварини пристосувалися забезпечувати себе цим життєво необхідним газом. Так, риби вбирають розчинений у воді кисень за допомогою зябер. Дельфіни і кити живуть у водному середовищі, але киснем забезпечують себе за його межами. Для цього вони час від часу піднімаються на поверхню води, щоб вдихнути повітря.

У водному середовищі менше світла, ніж у наземно-повітряному. Тому водяні рослини зростають здебільшого в неглибоких, достатньо освітлених місцях. З глибиною кількість світла зменшується, тож рослин стає менше.

Тварини – мешканці водних глибин перебувають у суцільній темряві. Їхні очі або дуже великі, щоб вловлювати світло, або взагалі відсутні. У деяких глибоководних організмів є світні органи (мал. 149).

Мал. 149. Тварини – мешканці водних глибин

У холодних морях температура води низька, але й там не припиняється життя. Тут мешкають тварини доволі великих розмірів – морські слони, моржі, тюлені та інші. Як вони пристосувалися до існування за цих умов, не маючи густого хутра чи пір’я, які б рятували їх від холоду? Виявляється, ці тварини під шкірою мають товстий прошарок жиру, товщина якого може сягати півметра. Це і є їхнім надійним захистом.

Рослини водного середовища – важливі постачальники кисню для всіх його мешканців. У водоймах не побачиш дерев з міцним стовбуром, натомість багато водоростей з гнучким тілом (мал. 150, 1).

Мал. 150. Водяні рослини: водорість ламінарія (1), латаття біле (2), глечики жовті (3)

Ростуть у водоймах і квіткові рослини, наприклад латаття біле і глечики жовті (мал. 150). Коренями вони прикріплені до дна водойми, а їхні листки й квітки плавають на її поверхні. Листки деяких водяних рослин нагадують стрічки. Так збільшується їхня поверхня, щоб вбирати з води кисень і поживні речовини.

Завдяки вмісту різноманітних речовин у воді прісні й солоні водойми населені різними організмами. Так, найбільший хижак українських річок щука не має пристосувань до життя в солоному морі, а небезпечна акула не зможе існувати у прісних водоймах.

• Як рухаються водяні тварини

Водне середовище більш щільне порівняно з наземно-повітряним. Людині складніше бігти і стрибати у воді, ніж на суходолі. Купаючись у річці, ставку або морі, тобі, напевно, доводилося помічати, що слід докласти більше зусиль, щоб добігти до м’яча чи високо підстрибнути. Вода чинить опір рухам дужче, ніж повітря. Проте водяні тварини мають різноманітні пристосування до руху у водному середовищі.

Маленькі рачки дафнії та циклопи (мал. 151, 1, 2) ніби зависають у товщі води чи на її поверхні, підхоплюються течіями й переносяться в інші місця. Медуза утримується у воді завдяки формі тіла, що нагадує дзвін (мал. 151, 4). Стискаючи його, медуза виштовхує струмінь води, а сама рухається у протилежний бік. Подібний спосіб переміщення властивий і кальмару та восьминогу (мал. 151, 3, 5).

Мал. 151. Тварини водойм: дафнія (1), циклоп (2), кальмар (3), медуза (4), восьминіг (5)

Розглянемо, як інші мешканці водного середовища пристосовані до активного руху або плавання. Почнемо з риб.

Зверни увагу на форму тіла риб (мал. 152). Голова дещо загострена, від неї тіло поступово потовщується, досягає найбільшої товщини посередині й звужується до хвоста. Завдяки цьому тіло риби з меншим напруженням врізається в товщу води. Вода наче обтікає рибу. Тому така форма тіла дістала назву обтічної. Людина використала таку форму в суднобудуванні для створення підводних човнів. Зберігати рівновагу тіла й швидко рухатися рибі допомагають плавці на спинному й черевному боках тіла, а хвостовий плавець виконує роль керма.

Мал. 152. Риби – типові мешканці водойм

Пристосуванням жаб і водоплавних птахів до руху у водному середовищі є плавальні перетинки між пальцями ніг (мал. 153, 1, 2).

Органами руху мешканців холодних морів і океанів тюленя і моржа є ласти (мал. 153, 3). Завдяки ним ці тварини вправно плавають, а от виповзаючи на крижини, вони стають доволі неповороткі.

Мал. 153. Пристосування до руху у воді жаби (1), качки (2) і тюленя (3)

• Про деяких мешканців водойм України

Жук-плавунець (мал. 154, 1) – велика комаха українських прісних водойм. Пласке, гладке й заокруглене тіло жука розтинає воду, наче підводний човен. Задня пара ніг плавунця схожа на весла. Завдяки ним жук плаває з такою швидкістю, що може позмагатися з рибою. Жук-плавунець дихає киснем повітря. Час від часу він виставляє з води задній кінець тіла. Через наявні в ньому спеціальні отвори повітря потрапляє в організм жука.

З водним середовищем пов’язано життя крижня (мал. 154, 2) – великої дикої качки. Завдяки перетинкам між пальцями ніг цей водоплавний птах управно плаває. А от на березі крижень рухається повільно. Птах довго перебуває на воді, іноді спритно пірнає, але не намокає. Цьому сприяють водовідштовхувальні речовини, якими вкрите пір’я, а також маленькі бульбашки повітря між пір’їнками.

У водоймах і на їхніх узбережжях мешкає бобер (мал. 154, 3). Плавальні перетинки на ногах допомагають бобру рухатися у воді, а хвіст у формі весла – змінювати напрямок руху. Тобто хвіст бобра виконує роль керма. У разі небезпеки бобер голосно плескає хвостом по воді й пірнає, що є сигналом тривоги для інших бобрів.

Мал. 154. Мешканці наших водойм: 1 – жук-плавунець, 2 – крижень, 3 – бобер

Бобри – управні інженери і будівельники. У крутих берегах вони риють нори з кількома входами, які розташовані під водою. Там, де немає можливості вирити нору, наприклад у болотистій місцевості, бобри споруджують хатки. Для цього численні гілочки скріплюються мулом і землею. Хатка бобра нагадує купку хмизу, та насправді це надійна фортеця від ворогів і укриття для зимівлі.

Бобри, які мешкають на неглибоких річках, будують греблі. Бобер здатний підгризати рослини під водою. Але ж існує загроза захлинутись! Щоб цього не сталося, губи опиняються позаду передніх зубів, щільно притискаються і вода не проникає до рота.

Підсумки

• У водному середовищі світло і кисень розподілені нерівномірно, коливання температури не різкі.

• Водне середовище населене різними організмами.

• Рослини і тварини мають різні пристосування до існування у водному середовищі.

Сторінка природодослідника

Мешканці водного середовища риби є окрасою акваріумів. Як визначити температуру тіла риби, яка плаває в акваріумі? Риби належать до тварин, які не мають постійної температури тіла, тобто до холоднокровних. Температура їхнього тіла приблизно на 1 °С вища за температуру навколишнього середовища. Отже, слід виміряти температуру води в акваріумі й додати один градус.

Запитання і завдання

1. Які умови життя організмів у водному середовищі?

2. Які тварини мешкають у водному середовищі?

3. Назви рослини водного середовища.

4. Які пристосування мають тварини і рослини до існування у водному середовищі?

5*. Користуючись додатковими джерелами інформації (довідниками, енциклопедіями, Інтернет-ресурсами), підготуй повідомлення про будь-яку тварину – мешканця водного середовища за таким планом: 1) назва тварини, 2) де мешкає, 3) які особливості будови тіла забезпечують пристосування тварини до водного способу життя, 4) як пристосована до руху (якщо тварина рухається), 5) які пристосування має для добування їжі.

Попрацюйте в групах

Запишіть ознаки, за якими можна визначити, що організм мешкає у водному середовищі.

§ 29. Як організми пристосувалися до життя у водному і ґрунтовому середовищі

1. Назви відомі тобі водойми з прісною і солоною водою.

2. Вибери з переліку назви тварин, які живуть у водоймах: муха, кит, щука, дощовий черв’як, кріт, карась. Що між ними спільного? Як ти вважаєш, чи зможуть ці водні тварини жити в наземно-повітряному середовищі? Відповідь обґрунтуй.

НАУКОВА ДОВІДКА. ПРО ВОДНЕ СЕРЕДОВИЩЕ ЖИТТЯ

Водне середовище життя — це різноманітні водойми планети: річки, озера, ставки, джерела, моря і океани. У цьому середовищі добові й сезонні коливання температури не такі значні, як у наземно-повітряному. Кисень і світло розподілені нерівномірно. Їхня кількість зменшується з глибиною.

Рослини по-різному пристосовуються до існування у водному середовищі. У напівзанурених у воду латаття білого і глечиків жовтих (мал. 93) продихи розташовані на верхньому боці листка. Зелені й червоні водорості повністю занурені у воду. У таких рослин немає продихів і газообмін відбувається всією поверхнею стрічкоподібних листків.

Мал. 93. Рослини водного середовища

Для рослин водного середовища вода служить опорою. Тому поміж водних рослин немає дерев з міцним стовбуром, натомість багато рослин із гнучким тілом. За водоростями ти зможеш спостерігати в акваріумі.

У водному середовищі мешкають різноманітні тварини (колаж).

Багато тварин водного середовища дихають киснем, що міститься у воді. Риби й раки дихають за допомогою зябер. А от кити й дельфіни дихають атмосферним повітрям. Із цією метою вони час від часу піднімаються на поверхню водойми та вдихають повітря.

Рибам, китам і дельфінам рухатись у товщі води допомагають розвинені м’язи, плавники і хвіст, обтічна форма тіла. У камбали, яка веде придонний спосіб життя, тіло, навпаки, сплющене. Водоплавним птахам, бобру, видрі, жабі плавати допомагають кінцівки з плавальними перетинками.

Риби невеликих розмірів часто плавають косяками (мал. 94). Тоді хижаки нападають на них рідше, ніж на поодиноких особин.

Мал. 94. Косяк риби

Завдання 1. Склади запитання, що стосуються одного мешканця водного середовища, використовуючи слова: «як», «де», «коли», «чому», «яке значення». Постав їх однокласницям/однокласникам.

ПІЗНАВАЛЬНИЙ КАЛЕЙДОСКОП

Китова акула — найбільша риба на планеті.

Тварині таких розмірів необхідна велика кількість поживних речовин. Китова акула харчується дрібними водними організмами (наприклад, рачками, маленькими рибками). Корм отримує фільтруванням води, яку пропускає крізь майже 10 000 дрібненьких зубів. Тож ця тварина не становить небезпеки для людини.

Дізнайся, де мешкає китова акула. Поміркуй, чому її назвали китовою.

НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ. МЕШКАНЦІ ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА

Завдання виконай у позаурочний час.

Тобі знадобляться: довідкові видання про рослини і тварин водного середовища, доступ до інтернету.

Виконанню завдання сприятимуть власні спостереження за тваринами водного середовища.

Завдання. Дізнайся про пристосування до життя у водному середовищі двох рослин і двох тварин (за власним вибором).

Послідовність виконання дослідження

Крок 1. Добери інформацію про пристосування досліджуваних організмів до водного середовища життя. Інформація має стосуватись живлення, дихання, руху, захисту від ворогів.

Крок 2. Оформ дібрану інформацію у вигляді таблиці чи презентації.

ДОСЛІДИЛИ й ДІЗНАЛИСЯ

Запиши, які організми було досліджено та що вдалося дізнатися про їхні пристосування до життя у водному середовищі

3. Пригадай, що тобі відомо про ґрунт і його мешканців.

НАУКОВА ДОВІДКА. ПРО ҐРУНТОВЕ СЕРЕДОВИЩЕ ЖИТТЯ

Ґрунтове середовище життя утворене верхнім родючим шаром суходолу, що називається ґрунтом. Порівняно з повітряно-наземним і водним середовищами воно найщільніше. Тваринам рухатися в ньому важче, ніж у повітрі, воді, по землі.

На відміну від наземно-повітряного середовища, у ґрунтовому майже немає світла й мало кисню. Натомість більше вологи, і менші коливання температури в різні пори року.

Ґрунтове середовище населене різноманітними тваринами (мал. 95). Зазвичай вони мають невеликі розміри, компактне тіло. Це здебільшого безхребетні тварини — комахи й черви. Трапляються і хребетні, як-от кріт і сліпак. Час від часу вони піднімаються на поверхню ґрунту, щоб забезпечити себе киснем. Пригадай, що дощовий черв’як дихає поверхнею тіла. Йому вистачає кисню, що міститься в ґрунті.

Мал. 95. Мешканці ґрунту

Тварини мають різні пристосування до руху в щільному ґрунтовому середовищі життя. Наприклад, дощовий черв’як просувається між частинками ґрунту завдяки гнучкому тілу. Воно вкрите ледь помітними щетинками, якими тварина чіпляється за часточки ґрунту під час руху. Кріт риє ходи передніми кінцівками, які мають форму лопаток й оснащені міцними кігтями. Подібну будову мають риючі кінцівки комахи вовчок, за допомогою яких вона швидко заривається у ґрунт, прокладає в ньому довгі ходи. Для руху в ґрунті сліпак риє ходи, вигризаючи ґрунт великими передніми зубами.

Пристосуванням дощового черв’яка до зміни вологості й температури ґрунту є заглиблення в нього на 1-1,5 м. На такій глибині тварині достатньо вологи й тепла.

Існують тварини, які можуть жити у двох середовищах. Наприклад, колорадський жук зимує у ґрунті, а літо проводить у наземно-повітряному середовищі.

Завдання 1. Перелічи особливості ґрунтового середовища.

Завдання 2. У крота та сліпака недорозвинені очі. Як ти вважаєш, чому?

НУМО ДОСЛІДЖУВАТИ. МЕШКАНЦІ ҐРУНТОВОГО СЕРЕДОВИЩА

Завдання виконай у позаурочний час.

Тобі знадобляться: довідкові видання про рослини і тварин ґрунтового середовища, доступ до інтернету.

Виконанню завдання сприятимуть власні спостереження за тваринами ґрунтового середовища.

Завдання. Дізнайся про пристосування до життя у ґрунтовому середовищі двох тварин (за власним вибором).

Виконай це дослідження згідно з кроками, наведеними в дослідженні мешканців водного середовища.

ДОСЛІДИЛИ й ДІЗНАЛИСЯ

Запиши, які тварини було досліджено та що вдалося дізнатися про їх пристосування до життя в ґрунтовому середовищі.

ПЛІЧ-О-ПЛІЧ

Обговоріть, що допомагає організмам виживати в різних середовищах життя. Створіть лепбук/плакат/постер «Пристосування організмів до існування в різних середовищах життя». Продемонструйте його іншим групам.

ПІЗНАВАЛЬНИЙ КАЛЕЙДОСКОМ

Дощовий черв’як отримав свою назву через те, що після дощів виповзає на поверхню ґрунту. Він змушений вилазити з нірки, щоб не задихнутися. Адже вода заливає його підземну домівку, і в ній для дихання не вистачає кисню.

Дощові черв’яки — великі трудівники. Вони пропускають через себе грудочки ґрунту разом із залишками рослин. Ґрунт розпушується, збагачується повітрям і поживними речовинами. На ділянках, де багато дощових черв’яків, урожайність підвищується. Тож значення дощових черв’яків важливе не лише для природи, а й для людини, яка вирощує культурні рослини.

ДОБРІ СПРАВИ ДЛЯ ПРИРОДИ

Ознайом з інформацією пізнавального калейдоскопа тих, хто не знає про користь дощових черв’яків. У жодному разі не знищуй цих тварин. Якщо після дощу побачиш їх на проїжджій частині дороги чи пішохідній доріжці, перенеси в безпечне місце. Вони самі повернуться в ґрунт.

МЕДІАПОШУК

Користуючись додатковими джерелами інформації (довідниками, енциклопедіями, інтернет-ресурсами), підготуй повідомлення про тварину — мешканця будь-якого материка за планом: 1) назва тварини; 2) де мешкає (куточок планети); 3) середовище життя; 4) які особливості будови тіла забезпечують пристосування тварини до середовища життя; 5) як тварина пристосована до руху, добування корму та захисту від ворогів. Відібрану інформацію презентуй однокласницям і однокласникам.

ТОБІ ДО СНАГИ

1. Назви одну тварину ґрунтового середовища життя, два пристосування тварин до життя в ґрунтовому середовищі і три — у водному середовищі.

2. Чим водне середовище відрізняється від наземно-повітряного, а чим — від ґрунтового?

3. Поясни, чому водне середовище нерівномірно заселене організмами. Наведи приклади мешканців водойм.

4. Назви відомих тобі мешканців ґрунту. Як вони пристосовані до існування в ньому?

5. Розглянь організми на колажі. У яких середовищах вони живуть?

6. Уяви, що організми з колажу помінялись місцями проживання. Чи зможуть вони жити в нових умовах? Поясни свою відповідь.

7. Уяви себе письменником-фантастом. Вигадай організм, який може жити в усіх середовищах життя. Придумай назву цій істоті та склади її характеристику: які має покриви тіла, чим живиться, як дихає і рухається, добуває корм, убезпечує себе від ворогів (якщо їх має), інші особливості (на свій розсуд). Намалюй цю істоту або створи її зображення, скориставшись можливостями комп’ютера.