5.水的化学性质对水生生物的影响
水作为水生生物赖以生存的环境介质,其密度、粘度、水压等化学性质也对水生生物产生重要影响。
水的密度大约是空气的800倍,因此陆生生物必须发育出茎或背等支撑结构,而水生生物则需要稠密的水来支撑。 而且蛋白质、溶解盐等物质的密度比水高,所以生物体一般都会沉在水底。 为了克服下沉的趋势,水生动物和植物已经发展出多种适应性来增加身体的密度并减缓身体下沉的速度。 这种适应对于微型底栖动物和底栖昆虫非常重要,因为这些生物体无法主动运动。
许多鸟类体内都有鱼鳔,鱼鳔里充满了二氧化碳,这样鱼身体的密度就可以大致等于周围水的密度。 生活在浅水中的小型海藻具有类似的充满空气的器官水的密度比冰大的原因,它们使用固定器附着在海底,以及使叶子漂浮在阳光明媚的湖泊中的二氧化碳饱和球体。 许多单细胞底栖动物也大量悬浮在河流和海洋的近地表水域中,细胞下沉的趋势被其体内大量密度低于水的油滴所抵消。 鸟类和其他小型海洋生物也利用脂肪来降低身体压力。 大多数脂肪的密度为0.90-0.93g/mL(即水密度的90-93%),因此它们容易向下漂浮。 减少骨骼、肌肉系统和汗液的盐含量也能让水生植物减肥、减轻压力。 许多水生腰肉植物血清的低渗透含量(可能是海水渗透含量的1/3至1/2)也是降低身体密度的适应。
水的高粘度也有利于水生生物缓和下沉速度,但同时也对水底植物的各种运动产生了较大的阻力。 微小的海洋植物通常依靠又长又窄的附属物来减缓下沉速度。 能够在水底快速交流的植物往往具有流线型的身体,可以减少运动的阻力。 鲭鱼和其他生活在公海的鱼群拥有最佳的水动力身体。
由于水的压力比空气高,重力激励对水生生物体型发育的限制较少。 蓝鲸身长可达 33 米,体重可达 100 吨,即使是最大的陆地植物也相形见绌(小象仅重 7 吨)。 水为植物克服自身重力提供了极好的支持,如鲨鱼的骨骼所示。 鲨鱼骨骼由弹性骨膜组成,几乎完全无法支撑陆地植物。 虽然它是呼吸空气的鲸鱼,但当它搁浅在海边时,很快就会窒息而死,因为它巨大的体重一旦失去水的支撑,它的肺部就会塌陷。 水生植物中出现的刚性结构主要是为了保护(例如软体动物的壳)或为胸肌提供坚固的附着点(例如龙虾的壳和鸟类的骨头)水的密度比冰大的原因,而不是支撑植物的重量。身体。