Читать книгу Жалпы гидробиология - Б. Минсаринова - Страница 3

Гидробионттардың тіршілігіне су физика-химиялық дене ретінде үздіксіз әсер етеді, өйткені ол тірі организмдердің қызметінде басты маңызға ие. Бұл организмде жүретін биохимиялық реакциялардың негізгі ортасы әрі протоплазмаға қажетті құрамдас бөлігі. Қоректік заттар организмде, негізінен, су ерітінділері түрінде айналыста болады, тасымалданады, қажетсіз затайналу өнімдері организмнен шығарылады. Яғни су организмдердің физиологиялық қажеттіліктерін қанағаттандырып, оларға тірек ретінде қызмет атқарады, оттек және қорекпен қамтамасыз етіп, зат алмасу өнімдерін алып кетеді, гидробионттарды және олардың жыныс өнімдерін тасымалдайды, сол сияқты гидро-бионттарда сыртқы ортамен осмостық қатынасты жүзеге асырады. Гидросферадағы судың қозғалысы арқасында жануарлар суда тұрақты тіршілік ете алады және гидробионттардың пассивті таралуын жүзеге асырады. Ал cу түбінде тіршілік ететін организмдер (бентостар) үшін грунттың физика-химиялық ерекшеліктері үлкен маңызға ие болады.

Суқоймаларында тіршілік ететін организмдерге әсер ететін физикалық-химиялық факторларға су мен грунт, судағы еріген және қалқыған заттар, температура мен жарық және суқоймаларының ластануы жатады.

Судың физика-химиялық қасиеттері. Судың химиялық құрамы мен құрылысы. Су қалыпты жағдайда сутек пен оттектің 1:8 көлемдік қатынаста болатын тұрақты қарапайым химиялық қосылыс екендігі белгілі. Табиғатта ең көп тараған, бүкіл гидросфера судан тұрады. Жер шарындағы судың көлемі 1,3 миллиард текше километр (км³). Ол бірнеше агрегаттық күйде (бу, сұйық, мұз) кездеседі. Судың ерекше қасиеті оның молекулаларының кішкентай болуымен, олардың полярлылығымен және бір-бірімен сутектік байланыспен қосылатын қабілеттілігімен сипатталады. Су молекуласының бір шеті оң, ал екінші ұшы теріс зарядты болып келеді. Мұндай молекула диполярлы деп аталатыны белгілі. Молекулалар бір-бірімен әртүрлі ионды полюстермен жанасып, нәтижесінде электрлік өзара қарым-қатынастар пайда болады. Мұз еріген кезде сутектік байланыстар бұзылады. Су +4 °C-қа дейін жылығанда сутектік байланыстың бұзылуы ары қарай жалғасады.

Судың тығыздығы, тұтқырлығы және беткі қабатының тартылуы. Көптеген заттар температура төмендеген сайын қысқарады және олардың тығыздығы артады. Судың ерекше қасиеті оның +4ºС-та тығыздығы максимум болады және температура +4ºС-тан жоғары не төмен болғанда судың көлемі ұлғаяды, нәтижесінде ол жеңілденеді. Температура +4º-тан 0º-қа төмендегенде судың тығыздығы артады. Мұздың құрамындағы су молекулаларының арақашықтығы суға қарағанда алыстау, осыған орай мұздың көлемі өзі түзілген суға қарағанда үлкен, яғни ол судан жеңіл және суға батпайды.

Мұздың тығыздығының төмен болуы су жануарлары үшін пайдалы. Өйткені мұз су бетінде қалқып тұрады. Осылайша ол салқын ауаның суға өтуіне кедергі жасайды, ал ол өз кезегінде судың түбіне дейін қатып қалуына мүмкіндік бермейді.

Қалыпты қысымда су 100ºС-та қайнайды, 0ºС-та мұзға (p = 0,92 г/см³ ) айналады, сондықтан мұз су бетінде қалқып жүреді. Температура +4ºС болғанда тығыздығы 1 г/см³ болады. Су температурасы +4 °C-қа жақындағанда тұщы судың көлемінің арту қасиетінің экологиялық маңызы өте зор. Себебі жылыну немесе салқындау салдарынан судың беткі қабатындағы су температурасы +4 °C шамасында болғанда, тығыздық градиентінің теңесуі басталады. Судың үстіңгі қабатындағы тығыздығы жоғары су төменге түседі, ал төменгі қабаттағы су жоғары көтеріледі, осылайша су араласып гидробионттардың тіршілік ету жағдайының өзгеруіне алып келеді. Су салқындағанда судың көлемінің ұлғаю қасиеті олар үшін өте маңызды. Осының арқасында мұз судың беткі қабатында қалқып, оны суық ауадан оқшаулайды және жоғарыда айтылғандай саяз суқоймаларының түбіне дейін қатып қалудан сақтайды.

Судың тұтқырлығы. Басқа да сұйықтықтармен салыстырғанда судың тұтқырлығы шамалы, бұл оның үнемі қозғалыста болуына байланысты. Осыған орай ол гидробионттардың жүзуін жеңілдетеді.

Температура жоғарылаған сайын судың тұтқырлығы біршама төмендейді, ал судың тұздылығы артқан сайын тұтқырлық едәуір өседі. Тұтқырлықтың өзгеруі локомоторлық жүйесі нашар дамыған майда организмдердің қозғалуына күшті әсер етеді. Өйткені үйкелісу күшіне әсер ететін салыстырмалы бет өте үлкен. Қимыл-қозғалыс жүйесі жоқ гидробионттар үйкеліс болмаған жағдайда су қабатында тұру қабілетінен айырылады, ал қимыл-қозғалысы дамыған формалар су түбіне түспеу үшін көп қосымша энергия жұмсаған болар еді.

Су тұтқырлығы организмдердің су қабатында қалқып тұруын жеңілдетеді, осыған орай көптеген гидробионттарда сумен үйкелісу күшін арттыруға бағытталған арнайы бейімделушіліктер қалыптасқан. Бұл әсіресе жаз айларында, температураның жоғарылауына байланысты судың тұтқырлығы төмендеген кезде жақсы байқалады.

Судың беткі тартылыс коэффициенті жоғары – 76 эрг/см², ол температураға және тұздылыққа байланысты 75-77 эрг/см² аралығында ауытқып тұрады. Ал глицеринде бұл көрсеткіш 65 эрг/ см², аммиакта 42, басқа сұйықтықтарда 30 эрг/ см²-ден төмен болады. Судың беттік қабығы организмдер үшін ерекше тірек болып табылады. Оны пайдалану үшін дене жабынына су жұғу немесе жұқпау сияқты арнайы бейімделушіліктер дамыған. Дене жабынына су жұқпайтын организмдер судан салмағы ауыр болса да, оған батпайды. Жеңіл салмақты гидробионттар су бетінің жұқа қабығын тірек ретінде пайдаланып, оның үстінде еркін тұра алады.

Судың жылулық және оптикалық қасиеттері. Ауа және топырақпен салыстырғанда судың жылу тұрақтылығы анағұрлым жоғары, бұл организмдердің тіршілігі үшін өте қолайлы. Судың температуралық тұрақтылығының сақталуын оның жоғарғы жылу сыйымдылығы қамтамасыз етеді. Су температурасы үшін өте көп жылу қажет. Мысалы, 1 мл (1 г) суды 1 °C-қа (15ºС-тан 16º-қа) көтеру үшін 1 кал жылу жұмсалуы керек. Тек аммиак пен аздаған басқа заттарда меншікті жылу сыйымдылығы 1-ден жоғары болады. Осындай жоғары жылу сыйымдылықтың ауытқуынан алынған жылу энергиясының бір бөлігі молекулалардың арасындағы сутектік байланыстың ажырауына жұмсалатынымен түсіндіріледі. Нәтижесінде жыл мезгілдері ауысқан кезде су баяу салқындайды және жылынады, сонымен бірге ол тәулік ішінде температураның реттелуінде де маңызды рөл атқарады.

Суқоймаларға жылудың түсуі артқанда су жылына бастайды, су буланады, осының салдарынан температураның көтерілуі баяулайды. Су салқындаған кезде (0 °C-қа төмендегенде және мұздың түзілуінде) бөлінген жылу температураның ары қарай төмендеуін тежейді.

Судың тұрақты жылылығын қалыпты ұстау бу түзілу кезіндегі өте жоғары жылу бөлуі арқылы қамтамасыз етіледі. 1 г су буланғанда 539 кал жылу сіңіріледі.

Әртүрлі қалқыған бөлшектері көп табиғи суларда барлық сәулелердің сіңірілу коэффициентті жоғары. Толқындардың әртүрлі ұзындығында сәулелерді сіңіруіндегі айырмашылықтың нәтижесінде жарықтың спектрлі құрамы су қабатында бірден өзгереді. Онда өте жылдам инфрақызыл сәулелер (820 нм), сосын қызыл (610 нм) және күлгін сәулелер сіңіріледі.

Жасыл (520 нм) және көк (460 нм) сәулелер өте тереңге дейін өтеді. Жарықтың спектрлі құрамының өзгеруі фотосинтезге және гидробионттардың мінез-құлқына айтарлықтай әсер етеді. Су қабатында жарықтың сіңірілуімен бірге оның шашырап таралуы да болады. Қысқа толқынды сәулелерді ұзын толқындыларға қарағанда су молекулалары күштірек шашыратады, яғни сәулелердің алғашқы бағыттарының су молекулалары мен басқа да бөлшектерінің салдарынан ауытқиды. Судағы қалқыған заттар, негізінен, ұзын толқынды сәулелерді сіңіреді.

Су арқылы жарық өткенде оның бір бөлігі планктон арқылы сіңіріледі және фотосинтез процесіне пайдаланылады, жарықтың қалған бөлігін су сіңіреді. Осыған орай су тереңдеген сайын жарықтану азаяды. Суқоймаларында «орнына келтіру» деген ұғым бар, ол дегеніміз жасыл өсімдіктердің өз тіршілігін сақтап қалатын тереңдік, яғни мұндай өсімдіктерде жүретін фотосинтез олардың тыныс алуын дәлме-дәл теңестіреді. Орнына келтіру деңгейі жүзеге асатын тереңдік су мөлдірлігіне байланысты болады.

Судың мөлдірлігі суқоймаларындағы фитопланктон мен макрофиттердің вертикалды бағытта орналасуы үшін үлкен маңызға ие. Жоғары сатыдағы су өсімдіктері мен бекінген макробалдырлар сублиторалдық жағалау маңы аймағында мекендейді. Бұл жерлерде жарық жағдайы тым жақсы. Сол сияқты балдырлардың негізгі массасы судың беткі қабатында көптеп кездеседі және олар тәулік бойы қозғалысты болып әр түр өзіне ыңғайлы жағдайларды таңдайды.

Судың түсі де оның мөлдірлігі сияқты әртүрлі сәулелердің сіңірілуі және шашырауына байланысты болады. Таза су көпшілік жағдайда қысқа толқынды сәулелерді шашыратады және оның спектрлі құрамына сәйкес су көкшіл болып көрінеді. Табиғи судың түсі әртүрлі себептерге байланысты болады. Десе де таза су – түссіз, иіссіз, дәмсіз сұйықтық. Судың қабаты 5 м-ден асқанда көгілдір түсті болып келеді. Тұздар мен темір кешендерінің (комплекстерінің), гумин қосылыстарының болуы суға қоңыр түс және жағымсыз дәм береді. Суда гуминді заттардың болуы оның түсін өзгертеді және ол бұлардың концентрациясына байланысты олиготрофты көлдерде көкшіл, гуминді суларда қоңыр болып келеді.

Осылармен қатар судың түсі ондағы қалқыма заттардың болуына да байланысты. Фитопланктонның, ондағы балдырлар түрлерінің басымдылығына қарай, жаппай дамуы кезінде судың түсі әртүрлі болып келеді. Мысалы, Gonyaulax туысына жататын диатомды балдырлардың құрамында қызыл пигмент болады, осыған орай олардың популяциясының тығыздығы жоғары болғанда судың түсі қызыл болады. Судың түсі оның мөлдірлігіне әсер етеді және көкшіл түстен қоңыр түске өзгергенде мөлдірлігі күрт төмендейді. Судың мөлдірлігін диаметрі 30 см ақ түсті Секки дискісі арқылы анықтайды. Судың түсі, оның мөлдірлігі сияқты, әртүрлі сәулелердің сіңірілуі және қалқыған заттардың тұну салдарынан жиналу қарқынына байланысты. Ал су түбінің қасиеті ең алдымен оның механикалық және гранулометрикалық құрамымен, яғни су түбіндегі тұнбалардан пайда болған түйіршіктің көлемімен сипатталады.

Грунттың физика-химиялық қасиеттері. Су түбі организмдері үшін грунт бөлшектерінің көлемінің, олардың бір-біріне жабысу тығыздығының, өзара орналасуы тұрақтылығының, ағыспен шайылу деңгейінің, қалқыған заттардың тұнуы арқылы жиналу жылдамдығының экологиялық маңызы өте зор. Ең алдымен грунттың физикалық қасиеттері түптік тұнбаны түзейтін бөлшектерінің мөлшерімен анықталады. Түйіршіктерінің көлеміне қарай грунт жұмсақ және қатты деп бөлінеді. Ұсақ түйіршікті грунт жұмсақ деп аталады. Оған саз балшық (пелиттер), тұнба лай (селиттер, алевриттер) және құм жатады, түйіршіктерінің көлемі сәйкесінше 0,01 мм-ден төмен, 0,1 және 1,0 мм болады. Қатты грунттың түрлері: қиыршық тас (0,1-1 см), ұсақ жұмыртас (1-10 см), ірі жұмыртас (10-100 см) және кесек тас (1 м-ден үлкен).

Бөлшектердің құрамына байланысты ұсақ түйіршікті грунттар құмға, лайлы құмға, құмдыққа, лайға және лайлы сазбалшыққа (ұсақ бөлшектер сәйкесінше 5; 10; 30; 50 % көп болады) бөлінеді. Егер де грунтта бірнеше әртүрлі көлемдегі бөлшектер кездессе, онда оны аралас грунт деп атайды.

Грунтқа қатысты стено- және эвриэдафикалық түрлерді ажыратады (edophon – топырақ, грунт). Стеноэдафикалықтарға тек қана бір субстратқа бейімделген, ал эвриэдафикалықтарға әртүрлі грунттарда тіршілік етуге бейімделген түрлер жатады.

Стеноэдафикалық формалардан таста мекендейтін литофилдерді (lithos – тас), құмда тіршілік ететін псаммофилдерді (psammos – құм), тіршілігі сазбен байланысты аргиллофилдер (argillos – саз) және тіршілігі лайлы грунттармен байланысты болатын пеллафилдерді (pelos – лай) ажыратады.

Өздерінің қажеттіліктеріне қарай гидробионттар грунттарды белсенді түрде таңдайды. Бұл сутүбі омыртқасыздарының планктонды дернәсілдерінің таңдау арқылы су түбіне түсуі. Мысалы, губкалардың маржан полиптерінің дернәсілі планула алғашқыда жүзіп жүреді, содан кейін қатты төсенішке (субстратқа) шөгеді (егер жұмсақ грунтқа түссе, ол өледі). Ересек формалар грунтты қозғалу кезінде таңдайды, ұнамаған жағдайда су қабатына көтеріліп, жаңа орын іздейді.

Көптеген сутүбі жануарлары грунтпен қоректенеді, өйткені ыдыраудың әртүрлі сатыларындағы организмдердің қалдықтарының тұнбаға түсуі барысында түзілетін оның құрамындағы органикалық заттар маңызды экологиялық орын алады.

Органикалық заттар ыдыраудың алғашқы сатыларында қоректік жағынан ең құнды болып келеді, кейіннен оның құндылығы бірте-бірте төмендейді. Осыған орай грунттың экологиялық құндылығын білу үшін ондағы органикалық заттардың жалпы санымен қатар оның құрамын да білу қажет.

Су түбі шөгінділері сумен тығыз қарым-қатынаста болады. Грунттан суға әртүрлі тұздар, газдар, қатты компонеттер үздіксіз түсіп отырады, сонымен бірге ағыс арқылы судың қалың қабатынан су түбі шөгінділеріне әртүрлі минералды және органикалық заттар әкелінеді.

Табиғи судың құрамындағы еріген заттар. Табиғи су сутек пен оттектен тұратын химиялық қосылыс түрінде емес, күрделі дене түрінде болады. Оның құрамына су молекулаларынан басқа алуантүрлі заттар кіреді. Суда тіршілік ететін организмдер үшін барлығының маңызы зор. Олар үшін судың әртүрлі газдармен қанығуының, минералды тұздар иондарының концентрациясының, сутек иондары мен органикалық заттардың, қалқыған заттардың құрамы мен концентрациясының экологиялық маңызы жоғары.

Газдар. Суда болатын жеке газдардың мөлшері олардың табиғатына, атмосферадағы парциалды қысымға және судың өзінің күйіне, температура мен тұздылыққа тәуелді. Нақты жағдайда суда еритін газдың мөлшерін қалыпты деп атайды. Белгілі бір жағдайда суда ери алатын газдың мөлшері де қалыпты деп аталады. Кейде газдың мөлшері абсолютті көрсеткішпен емес (көлемдік және сандық), қалыпты (судың газбен қанығу деңгейі) жағдайын пайызбен көрсетіледі. Су организмдері үшін оттектің, көмір қышқыл газдың, күкіртті сутектің және метанның маңызы өте зор.

Оттек. Судың оттекпен қанығуы, негізінен, атмосферадан енуі және фотосинтездеуші өсімдіктердің бөліп шығаруы арқасында жүреді. Газдың жетіспеушілігі оның судан атмосфераға шығуы және тотығу процестеріне, соның ішінде тыныс алуға тұтынуы нәтижесінде байқалады. Атмосферада осы газдың қалыпты мөлшерінде (210 мл/л) 1 л суда 10,29 мл оттек ериді. Температура мен тұздылық жоғарылағанда оттектің қалыпты мөлшері төмендейді. Суқоймалардың оттектік режимі көптеген факторларға тәуелді. Мысалы, атмосферадан оттектің енуі судың беткі қабатында жүреді және фотосинтез аймағы беткі қабаттарда орналасады. Осыған орай бұл қабаттар төменгі қабаттармен салыстырғанда оттекке жақсы қаныққан. Егер де судың беткі қабаты мен терең бөлігіндегі оттектің мөлшері бір-бірінен ерекшеленсе, онда оттектік дихотомия туралы айтуға болады. Бүкіл су массасында оттектің біркелкі таралуын гомооксигения деп атайды. Ол бүкіл су массасын қамтитын күшті алмасу кезінде байқалады. Оттектік дихотомия суқоймалардың стагнациясы (тұрып қалу) кезінде пайда болады, бұл кезде су массасының вертикалды айналымы (циркуляциясы) болмайды. Оттекке қатысты организмдер эвриоксидті және стеноксидті формаларға бөлінеді (эври- және стеноксибионттар). Олар қарастырылып отырған фактордың кең және тар ауытқу шегінде өмір сүруге қабілетті. Эвриоксидті формалардан аз қылтанды құрттар Tubifex tubifex, Viviparus viviparus моллюскаларын атауға болады. Бұл организмдер оттек мүлдем болмаған немесе оның мөлшері өте көп болған жағдайда өмір сүре алады. Стеноксибионттарға Planaria alpine кірпікшелі құрты, Blepharoceridae қосқанаттылар дернәсілдері және оттектің мөлшері 3-4 мл/л төмен болғанға шыдамайтын басқа да организмдер жатады. Егер оттектің жетіспеушілігіне гидробионттардың бейімділігі жеткіліксіз болса, онда олар қырыла бастайды.

Көмірқышқыл газы. СО₂-ң суда қанығуы су организмдерінің тыныс алуы нәтижесінде, атмосферадан енуі арқылы және әртүрлі қосылыстардан, ең алдымен көмір қышқылы тұздарының бөлінуі нәтижесінде жүреді. Судағы СО₂ концентрациясының төмендеуі, негізінен, оны фотосинтездеуші организмдердің тұтынуы және көмір қышқылы тұздарының байланысуы арқылы жүзеге асады. СО₂ автотрофтылардың көмірсутектік қоректенуінің көзі болып табылады және гетеротрофтылардың тіршілігінде оның маңызы жоғары. Жоғары концентрацияда СО₂ жануарлар үшін улы болып табылады. Жануарлар үшін СО₂ метаболизмді реттеу және әртүрлі органикалық заттардың синтезі үшін қажет. 0 °C температурада СО₂ абсорбциялық коэфициенті 1,713-ке тең. Осыған орай атмосферада газ қалыпты болғанда (0,3 мл/л) және 0 °C температурада 1 л суда 0,514 мл СО₂ еруі мүмкін. Температура мен тұздылық артқан кезде суда СО₂ мөлшері төмендейді. СО₂ аздаған молекуласы сумен әрекеттесіп көмірқышқылын түзейді, одан соң ол иондарға ыдырайды: H₂CO_3→^←H⁺+HCO₃^-; HCO₃^-+CO^2- CO₂→H₂CO₃→HCO₃→CO₃^2- жүйесінде жеке бөліктердің қатынасы H⁺ қатынастарына тәуелді.

HCO₃^– және CO₃^2- иондары металл иондарымен әрекеттесіп тұз түзейді. Бұлардың ішінде табиғи суларда магний, әсіресе кальций карбонаттары үлкен маңызға ие. CaCO₃ ерігіштігі төмен болғандықтан Cа²⁺ және CO₃^2- иондарының аздаған концентрациясы болса да, бұл тұз тұнбаға түседі. СО₂ концентрациясы жоғары болған жағдайда ол жануарлар үшін аса қауіпты. Ал бұл газдың шамалы концентрациясы жануарлар үшін метаболизмді реттеуде және әртүрлі органикалық заттарды синтездеуде үлкен маңызға ие. Көмірқышқылын бастапқы субстрат ретінде гетеротрофты бактериялар биосинтез процестерінде пайдаланылады.

Күкіртті сутек. Суқоймаларда ол әртүрлі бактериялардың іс-әрекеттерінің нәтижесінде тек биогенді жолмен пайда болады. Гидробионттар үшін күкіртті сутек және оттек арқылы жанама концентрациясының S²-нің S дейін тотығуына төмендеуі нәтижесінде оны пайдалану тікелей зиянды болып келеді. Көптеген гидробионттарды оның ең төменгі концентрациясы да өлімге алып келеді. Өте таза суларда тіршілік ететін Nereis, Phyllodoce полихеттері, Daphia longispina және басқа да көптеген организмдер суда оның өте аз концентрациясының болғанына шыдай алмайды. Осы газдың көп мөлшерінің пайда болуы организмдердің жаппай қырылуына алып келеді.

Теңіздерде H₂S гетеротрофты десульфирлеуші бактериялармен сульфатты күкірттің қайта қалпына келуі нәтижесінде пайда болады, олар анаэробты жағдайда тіршілік етіп, метаболизмдік тотығу кезінде сутек акцепторлары ретінде сульфаттарды пайдаланады. Десульфирлеуші бактериялардың дамуын оттектің азаюы қамтамасыз етеді, олар сульфаттар мөлшері көп, бірақ судың вертикалды айналымы әлсіз болатын шұңқырларда тіршілік етеді. Тұщы суда десульфирлеуші бактериялар өте аз кездеседі және онда күкіртті сутектің пайда болуы өте сирек байқалады, әдетте ол суқойманың сульфаттармен ластануы қалдық судың құрамымен байланысты болады. Тұщы суқоймаларында күкіртті сутекті шіріту бактериялары бөліп шығарады, өйткені осындай жерлерде ыдырайтын белоктық заттар көп жинақталады. Судың күкіртті сутектен босауы бактериялардың, әсіресе күкіртті бактериялардың, тіршілігінің нәтижесінде әрі абиогенді, әрі биогенді жолмен жүретін тотығу барысында жүзеге асады. Оттек мол болатын судың беткі қабаттарында күкіртті сутектің сульфат пен тиосульфатқа дейін тотығуы абиогенді жолмен, ал оның жоғарғы аймағында S^2-ионының 1/3 бөлігіне жуығының тотығуы биологиялық жолмен жүзеге асады, тереңге қарай күкіртті бактериялардың іс-әрекеттері нашарлай бастайды.

Метан көптеген гидробионттар үшін күкіртті сутек сияқты улы болып табылады. Клетчатка және басқа да органикалық заттардың микробтар көмегімен ыдырауы кезінде пайда болады. Әдетте оның мөлшері суға су түбі шөгінділерінен бөлінетін барлық газдардың шамамен 30-50 %-ын құрайды. Метанның пайда болу жылдамдығы, негізінен, ыдырайтын субстраттың мөлшері мен температураға тәуелді. Метанды, әсіресе органикалық заттары көп болатын тоғандар мен көлдердің грунттары бөледі. Суқоймаларда пайда болған метанның біразы атмосфераға түседі, біразын микроэрофилді бактериялар H₂CO₃-қа дейін тотықтырады. Су қабатындағы метантотықтырғыш бактериялардың мөлшері әдетте 1 мл ондап немесе жүздеп, ал 1 г грунтта мыңдап кездеседі. Олар метанды тіпті өте аз концентрацияда (0,05 мкмоль/л) пайдаланып, оның су қабатында жиналуына кедергі келтіреді.

Минералды тұздардың иондары. Судағы барлық минералды иондардың концентрациясы оның тұздылығын білдіреді. Судың тұздылығы 1 кг-да граммен немесе промилмен (‰) анықталады. Минералды иондар биосинтез процесін қамтамасыз ету үшін өсімдіктерге қажет, олар биогендер деген атауға ие. Гидрофиттердің өсуі мен дамуын тежейтін осындай биогендерге азот, фосфор, кремний, темір иондары жатады. Гидробионттар үшін кальций және магний иондарының концентрациясы да маңызды, олардың жалпы мөлшері судың кермектілігін анықтайды. Судың жеткілікті кермектілігі ізбесті қаңқасы бар гидробионттардың (моллюскалар, маржандар) тіршілік етуіне қажетті жағдай болып табылады.

Барлық табиғи сулар тұздылық деңгейіне қарай 1958 жылы қабылданған Венеция жүйесі бойынша: тұщы (0,5‰-ге дейін), олигогалинді (0,5 – 5‰), миксогалинді немесе тұздылау (5 – 30‰), оның өзі мезогалинді (5 – 18‰), полигалинді (18 – 30‰) деп бөлінеді), эугалинді немесе теңіз суы (30 – 40‰), гипергалинді немесе өте тұзды (40 ‰ астам) деп бөлінеді.

Тұщы суқоймаларға барлық өзендер мен көпшілік көлдер, эугалиндіге – Әлем мұхиты , миксогалинді және гипергалиндіге – кейбір көлдер мен Әлем мұхиты ның жекеленген аудандары жатады.

Тұздылықтың едәуір ауытқуына төзімді түрлерді эвригалинді, ал тұздар концентрациясының ауытқуына төзімсіз түрлерді стеногалинділер деп атайды. Нағыз эвригалинді формаларға, мысалы, Chydorus sphaericus, Artemia salina сияқты шаянтәрізділер және Macrostoma hystris кірпікшелі құрттар жатады. Эвригалинділік кезінде организмдер ішкі орта тонусын тұрақтандыруға (гомойосмостық) немесе оның өзгеруі жағдайында тіршілік етуге (пойкилосмостық) қабілетті болады. Гомойосмостық организмдердің (осмосреттегіштер) ішкі ортасының тонустылығы қоршаған ортамен салыстырғанда жоғары (тұщы сулықтар) немесе төмен (теңіздіктер) болып келеді. Бірінші жағдайда физика-химиялық күштің нәтижесінде организмдердің сулануы, екіншісінде сусыздануы жүреді, себебі олардың тері жамылғысы қандай да бір деңгейде суда өткішгіш болып келеді.

Сутектік иондар және тотығу-тотықсыздану потенциалы. Табиғи суларда сутектік иондардың мөлшері біршама тұрақты, себебі бұл сулар карбонаттардың арқасында күшті буферленген жүйе болып табылады. Көптеген заттар суда еріген кезде иондарға ыдырайды, яғни диссоцияланады. Ерітіндінің қышқылдылығы немесе сілтілігі осы ерітіндідегі сутек иондарының концентрациясымен анықталады. Ол рН арқылы көрсетіледі. Оның көрсеткіші 0-ден 14-ке дейін ауытқып тұрады.

Таза су бейтарап (нейтралды), өйткені диссоциация кезінде Н⁺ және ОН^- иондары бірдей мөлшерде түзіледі. Теңіз суында әдетте рН 8,1-8,4 құрайды. рН 3,4-6,95 дейінгі сулар қышқыл, рН 6,96-7,3 бейтарап, рН 7,3 бастап сілтілі деп аталады. Бір суқойманың өзінде тәулік бойында рН екі бірлікке ауытқуы мүмкін, түнде тыныс алу процесінде СО₂ бөлінуі нәтижесінде су қышқылданады, күндіз өсімдіктерден бөлінген СО₂ тұтынуы салдарынан су сілтіленеді.

Көлдер мен батпақтардың грунтында рН 7-ге дейін көтерілмейді, ал теңіз тұнбаларында ол 7-ден жоғары. Гидробионттардың арасында осы фактордың кең ауытқуында тіршілік ететін организмдер эврииондылар, ал ортаның рН 5-6 ауытқуына төзімділерді стеноиондылар деп ажыратады. Эврииондылардан хирономидтердің Chironomus дернәсілдерін мысалға алуға болады, олар рН 2-ден рН 10-ға дейін ауытқуына төзімді болып келеді.

Еріген органикалық заттар. Суда еріген органикалық заттардың негізгі массасы қиын ыдырайтын гумин қышқылынан тұратын су қарашірігі (гумус) болып табылады. Аз мөлшерде әртүрлі қанттар, амин қышқылдары, дәрумендер және органикалық заттардың басқа да фракциялары кездеседі.

Әлемдік мұхит суларындағы еріген органикалық заттардың жалпы концентрациясы әдетте 0,5-тен 6 мг/л-ға дейін ауытқуып тұруы мүмкін. Теңіз суындағы органикалық заттардың жалпы санының 90-98 % еріген заттардың үлесіне тисе, тек 2-10 % тірі организмдер мен детрит түрінде (1:5 қатынасындай) кездеседі. Организмдегі органикалық заттармен салыстырғанда олар теңіз суында ондаған немесе жүздеген есе көп ериді. Шамамен осындай жағдай тұщы суларда да байқалады. Суда еріген органикалық заттар мөлшерін оның тотықтырғыштығы анықтайды, ол дегеніміз – органикалық заттарды перманганатпен (перманганатты тотықтырғыштық) немесе бихроматпен (бихроматты тотықтырғыштық) тотықтыруға кететін оттектің мөлшері. Суда еріген органикалық заттардың химиялық тұрақтылығы салдарынан оларды көптеген гидробионттар қорек ретінде пайдаланбайды, оларды тек қана бактериялар мен саңырауқұлақтар пайдаланады. Гидробионттарда әртүрлі хеморецептордың көмегімен еріген органикалық заттарды табуға қабілеттілік дамыған. Омыртқалы жануарлар хеморецепторларының көмегімен бірнеше сантиметрден бірнеше метрге дейінгі қашықтықтағы қорек пен басқа да объектілерді таба алады. Балықтар хеморецепторларын пайдаланып көбейетін жерлеріне баратын жолды табады. Шырма балықтар және басқа да көптеген балықтар хеморецепция арқылы өз дараларын анықтайды және жыртқыштардың «иісін» қабылдап, қорғаныштық үйір түзейді.

Қалқымалы заттар. Олар органикалық заттар, мөлшеріне қарай өте көп лайлы грунтқа және органикалық заттары салыстырмалы аз болатын детритке ажыратылады. Судың қозғалуы кезінде суқоймалар түбінің эрозиясы нәтижесінде, әсіресе өзендерде, бөгендерде, кіші көлдер мен тоғандарда грунт лайланады. Судағы детрит минералды және органикалық бөлшектерден тұрады. Кез келген минералды бөлшек өзінің беткі қабатына органикалық қабықшаны адсорбциялайды, онда өз кезегінде бактериялар орналасады. Детриттің қалыптасуына минералды қоспалар, өлген организмдер мен олардың бөліктері, сонымен бірге суда еріген органикалық заттар қатысады. Детрит бөлшектері микроорганизмдердің көп шоғырланатын және жоғары белсенділігінің орны болып табылады.

Суда қалқыған заттардың көп мөлшерде болуы фотосинтез жағдайын нашарлатады. Сонымен бірге ол жануарларға қолайсыз әсер етеді, өйткені су түбіне шөккен кезде грунтта тіршілік ететін организмдерді жауып, сүзгіш (фильтрат) – гидробионттардың қоректенуін нашарлатады.

Көптеген суқоймаларында қалқымалы органикалық заттардың ерекше айналымы жүзеге асады, ол су түбінен бетке қарай көпіршіктер ағынымен байланысты көтеріледі. Теңіз суларында ауа көпіршіктері адсорбцияланады және органикалық азот пен көміртектің жартысына жуығын көбікпен бірге тасымалдайды.

Суқоймаларындағы физика-химиялық құбылыстар. Гидробионттардың тіршілік етуіне суқоймаларының физика-химиялық құбылыстарының ерекшеліктері үлкен әсер етеді. Суда пайда болатын қысым, гидродинамика, температура мен жарықтың динамикасы, акустикалық эффектілер, иондаушы радиация деңгейінің ауытқуы, электрлік және магниттік өрістердің өзгергіштігі өте маңызды экологиялық факторларға жатады. Олар гидробионттардың метаболизміне тікелей әсер етеді, өйткені олардың су қабатында бағдарлауына көмектеседі.

Су қысымы. Гидробионттар үшін су қысымының экологиялық маңызы аэробионттарға қарағанда өте зор. Тереңдеген сайын судың қысымы бірден артады және Әлемдік мұхиттың су түбі қабаттарында 10⁸ Н/м²-ден жоғары болуы мүмкін. Қысымның кең диапазонында тіршілік етуге қабілетті гидробионттар эврибаттар (bathus – тереңдік), ал осы фактордың көп ауытқуына шыдамайтын организмдерді стенобаттар деп атайды. Гидробионттардың құрылым күрделілігі мен олардың қысымының өзгеруіне шыдамдылығының арасында ешқандай корреляция жоқ. Көптеген гидробионттарға қысымның жоғарылауы оң, ал төмендеуі теріс таксис тудырады. Қысымның көлемінің өзгеруі жануарларға олардың қандай тереңдікте жүргендігін білдіреді. Бұл үнемі вертикалды миграция жасайтын гидробионттар үшін өте маңызды. Гидростатикалық қысым гидробионттардың таралуына ғана емес, сонымен бірге олардың метаболизміне және әртүрлі биологиялық құрылымдардың күйіне әсер етеді. Қысымның әсері температура төмендесе күшейеді, ол суы салқын болатын теңіз түбінде ең жоғары болады. Терең суларда тіршілік ететін организмдерде жоғарғы қысымның қолайсыз әсерін бейтараптандыратын әртүрлі биохимиялық бейімделушіліктер пайда болады. Мысалы, гидробионттарда гидростатикалық қысымды қабылдайтын мүше қызметін әртүрлі газды камералар (балықтарда торсылдақ, қарапайымдылар цитоплазмасындағы газды қосылыстар, кейбір медузалардың табанындағы ауа қуыстары, басаяқты және құрсақаяқты моллюскалардың бақалшағындағы ауа қуыстары) атқарады. Камерадағы газ қысымының өзгеруі организмдер үшін әртүрлі рецепторлармен қабылданатын олардың қандай тереңдікте екендігін білдіретін белгі болып табылады және оны белсенді реттеуге мүмкіндік береді.

Гидродинамика.Оның негізгі элементтеріне су ағысы, толқындану және судың араласуы жатады. Өзендерде ағыс арналардың жоғарыдан төменге ағуымен байланысты, ал теңіздер мен көлдерде басқа себептерден пайда болады. Ал су массасының араласуы тартылыс күштері, жел әсерлері, организмдер және басқа да себептермен жүзеге асады. Суды қозғалысқа келтіретін гравитациялық күштерге тасу (толысу) мен қайтуды кезектесіп жүзеге асыратын Ай мен Күннің тартылысы жатады. Пайда болуы бойынша ағыстар градиентті – гравитациялық, фрикционды, тасу және инерциялық ағыстар деп ажыратылады. Градиентті – гравитациялық ағыстар өз ішінде тығыздық өрісінің қайта таралуы (сулардың жылулық және тұздылық деңгейлері) салдарынан пайда болатын тығыздықты, атмосфералық қысым өрісінің қайта таралуына негізделген бароградиентті, жағалаулық сулардан, жауын-шашынның түсуінен, буланудан және кейбір басқа да себептерден пайда болатын ағыстық болып бөлінеді. Фрикциондық ағыс судың беткі қабатымен ауа массасының жанасуымен, тасу (толысу) ағысы – Ай және Күн тартылыс күшінің әсерімен анықталады. Инерционды ағысқа барлық қоздырушы факторлардың әсері тоқтағаннан кейін байқалатын ағыстар жатады. Қозғалу траекториясы бойынша тік сызықты, қисық сызықты, циклонды және антициклонды ағыстар ажыратылады. Солтүстік жарты шардағы шеңберлі циклонды ағыс сағат бағытының қозғалысына қарсы бағытталған (оңтүстік жарты шарда – керісінше).

Орналасуы бойынша беткілік, тереңділік, су түбілік, жағалаулық және т.б., ал физика-химиялық ерекшеліктерге байланысты – жылы, суық, тұщы, тұзды, тұрақтылығы бойынша – тұрақты, маусымдық және уақытша ағыстар деп ажыратылады.

Судың араласуының әртүрлі формаларының арасында желден пайда болатын турбулентті немесе фрикционды, өте суық және тұзды сулардың тереңге түсуімен байланысты судың конвективті алмасуы ажыратылады. Алмасу болмаған жағдайда су қабаты тігінен әркелкі болады. Онда әртүрлі факторлардың әсерінен гидрологиялық ерекшеліктердің қандай да бір формада көрінетін клиналдылық (градиенттілік) пайда болады. Олар: тығыздық (пикноклин), температура (термоклин), оттектің мөлшері (оксиклин) түрінде әсер етеді. Су және ауа массаларының өзара әсері ретінде пайда болатын толқындар жағалау маңында тіршілік ететіндер үшін үлкен маңызға ие. Өйткені тасу грунтты мүжіп, оны тік әрі көлденең бағытта араластырады, бір жерден екінші жерге тасымалдайды. Ал ағыс горизонталды, вертикалды, беттік және тереңдік, циклондық және антициклондық болады.

Гидробионттар үшін су қозғалысының тура және жанама маңызы бар. Бірінші жағдайға пелагикалық организмдердің горизонталды бағытта тасымалдануы, олардың вертикалды араласуы және грунттан бентостық организмдердің шайылуы жатады. Гидробионттарға су қозғалысының жанама әсері оттек пен қоректің тасымалымен, метаболиттердің әкетілуі, температура мен басқа гидрологиялық градиенттердің теңесуімен байланысты.

Гидробионттар судың қозғалысын әртүрлі рецепторлардың көмегімен қабылдайды. Ағыстың жылдамдығы мен бағытын балықтар бүйір сызықтарымен, шаянтәрізділер – антенналарымен, моллюскалар – мантия өсінділеріндегі рецепторларымен сезеді. Көптеген омыртқасыздарда судың тербелісін қабылдайтын виброрецепторлар бар, шаяндарда ол денесінің беткі жағында тереңірек орналасқан желпуіштәрізді мүшелерімен, жәндіктердің дернәсілдері қылшықтары мен талшықтарының көмегімен судың тербелісін қабылдайды.

Температура. Гидробионттардың географиялық таралуына және аймақтық орналасуына температура экологиялық фактор ретінде әсер етеді. Әртүрлі типтегі және географиялық аймақтағы суқоймаларда жылдың әр мезгілінде температуралық режим әркелкі болады.

Температураның кең диапазонында тіршілік етуге бейімделген түрлер эвритеримділер (10-15 °C астам), ал тар диапазонға бейімделгендер – стенотермділер деп аталады.

Стенотермділер жылу сүйгіш, немесе термофилді (мысалы, Thermosbaena mirabilis шаяны 45-48 °C кезінде тіршілік етеді, +30° дейін төмендесе шыдай алмайды) және салқын сүйгіш, немесе криофилділер (оң температурада кездеспейтін көптеген полярмаңы организмдері) болады.

Әдетте құрлық (континенталды) суқоймаларында тіршілік ететіндерге қарағанда теңіз организмдері аздап эвритермді, мұнда температураның ауытқуы күрт өзгереді. Организмдердің эвритермділігі шыдайтын температуралық диапазонмен ғана емес, сондай-ақ қолайлыдан ауытқыған жағдайда олардың тіршілік әрекеттерінің баяулау деңгейімен де анықталады. Жағымсыз температураның әсеріне жиі ұшырайтын көптеген гидробионттарда дененің сұйық компонентінің қатып қалуын алдын алатын бейімделушіліктер қалыптасады. Олар, негізінен, сөлдердің қатып қалу нүктесінің төмендеуіне және олардың өте салқындауға қабілетінің жоғарылауына алып келеді. Осындай бейімделушіліктердің арқасында көптеген литоралды организмдер температураның -10 °C-қа дейін төмендеуін көтереді. Мысалы, осындай температураға мидиялар төзеді. Palingera polaris моллюскасы мұзға қатып, температура -11 °C және одан да төменгіні көтереді, өзін шырышпен қоршап мұз кристалдарының өсуін тежейді. Арктикалық және антарктикалық балықтар, соның ішінде сайка, -2 °C температурада белсенді тіршілік етеді. Дененің сұйық компонентінің қатып қалуын арнайы өндірілетін антифриз – гликопротеидті молекулалар болдыртпайды, өйткені олар гидролдер арасындағы сутектік байланыстарға әсер етіп, мұздың құрылымын әлсіретеді, сосын мұз ериді. Балықтар қанындағы антифриз концентрациясы мұз боп қатуға пропорционалды. Кейбір омыртқасыздарда антифриз қызметін глицерин атқарады, ол мұз қату нүктесі мен қатты мұздауды бәсеңдетеді.

Гидробионттардың таралуына температураның әсері даралардың терморезистентілігімен ғана анықталмайды. Бір жағынан, көп ауытқитын температуралар көбею процесін бұзуы мүмкін, екіншіден, түрдің бәсекеге қабілеттілігіне және сәйкесінше оның таралу ерекшелігіне де кері әсер етеді.

Тыныс алу, өсу және даму процестеріне әсер ететін фактор ретінде температураның экологиялық маңызы өте зор. Температураның қандай да бір шекке дейін көтерілуі барлық процестердің күшеюіне алып келеді. Өзгермелі температура жағдайында гомеостазды қолдап тұру үшін пайдаланылатын биохимиялық жағдайлардың кең жиынтығы басқа бейімделушіліктермен бірлесе отырып гидробионттардың жылы немесе салқын суларда тіршілік етуіне қарамастан, оларға зат алмасуын ұстап тұруға мүмкіндік береді. Жағалау омыртқасыздарының зат алмасуы температураға тәуелді емес, өйткені олар тәулік ішінде біресе салқындап, біресе жылынады.

Температура төмендегенде зат алмасу деңгейі мен өсу жылдамдығы бәсеңдейді. Қыста зат алмасудың бәсеңдеуі қорек аз кезде гидробионттарды ашығудан сақтайды. Температура өзгеруімен байланысты гидробионттардың биохимиялық құрамында метаболизм сипатында да біршама ауытқулар байқалады. Мысалы, салқын түсуіне байланысты май қышқылдарының арасында моно- және полиқанықпаған майлардың мөлшері артады, ассимиляция процестерінде белоктың маңызы да артады.

Жарық. Фотосинтездеуші өсімдіктер үшін жарықтың экологиялық маңызы өте үлкен. Оның жеткіліксіздігі салдарынан жарық, мысалы, мұхит суларының көптеген шақырым қабаттарында мүлдем болмайды.

Көптеген жануарларға жарық ортаны тану және қозғалудың бағыты үшін қажет. Жарық факторының бақылауымен зоопланктон мен көптеген балықтардың алыс миграциясы жүреді, тәулігіне миллиардтаған тонна тірі организмдер беткі қабаттан жүздеген метр тереңдікке және керісінше орын ауыстырады.

Brachionus rubens коловраткасы үшін көбею формасының алмасуына жарық факторының әсері байқалған. Сонымен қатар Sepia officinalis каракатицаларында да жыныстық жетілу мерзімі мен жұмыртқалау уақыты жарық режимінің алмасуына тәуелді болатыны анықталған.

Гидробионттарға жарықтың күшімен бірге, оның спектрлі құрамы да әсер етеді. Мысалы, Daphnia pulex шаяндарын полярланған жарықпен әсер еткенде олар қарқынды көбейген, бірақ ұрпақтары аздап кішілеу болған.

Көптеген гидробионттарда фототропизм анық байқалады, десе де планктонды организмдерде ол жиі оң, ал бентостарда – теріс болады. Жарықты сүймейтін бентостық организмдердің дернәсілдері көбінесе жарық сүйгіш болып келеді. Осының арқасында олар су қабатында біраз болып, дернәсілдері су ағысымен үлкен қашықтықтарға таралады.

Гидробионттар жарыққа бағытталып, кеңістікте өзіне өте ыңғайлы орын табады. Әсіресе теңіздің планктонды организмдері үшін оның маңызы өте зор, олар үнемі тәуліктік миграция жасайды, түнде судың беткі қабатына көтеріледі, ал күндіз 100-200 м тереңдікке түседі. Бентосты организмдердің вертикалды миграциясында да жарықтың рөлі өте зор. Өйткені олар су бетіне таралу әрі көбею үшін көтеріледі.

Гидробионттарда әртүрлі фоторецепторлар жақсы дамыған. Көптеген теңіз жануарлары жарқырауға, немесе биолюминесценцияға қабілетті. 700 м-ден астам тереңдікте ол көптеген гидробионттарға, қарапайымдылардан бастап балықтарға дейін, тән. Биолюминесценцияның биологиялық маңызы алуантүрлі: басқа жынысты дараны еліктіру (көптеген полихеттер), қорғаныштық (көптеген каратицалардың жарық шымылдығы), қорегін ұстау (кейбір балықтар).

Гидробионттардың жарықты қабылдауы. Су организмдерінде фоторецепция құрлықтағылармен салыстырғанда біраз әлсіз дамыған, бұл суда жарықтың салыстырмалы тез өшуімен байланысты. Гидробионттар осы себептен алыстан көре алмайтындығымен ерекшеленеді. Жарық тез сіңетін суда алыстан көру құрлықтағы сияқты маңызды емес. Екінші жағынан, алыстан көрмеушілік гидробионттар қоректенетін ұсақ организмдерді тану үшін пайдалы. Аз жарықтану гидробионттардың өте әлсіз жарықтанған заттарды ажырату қабілеттілігіне негізделген. Терең су балықтары, телескопиялық көздері бар, әлсіз жарықтарды сезеді. Ал 6 км-ден астам тереңдікте көретін жануарлар болмауы да мүмкін. Кейбір су жануарлары поляризацияланған жарықты ажыратады және поляризацияның жазықтығына сәйкес өзінің қозғалысын бағыттайды.

Судағы жарық жағдайлары. Судың беткі қабатына түсетін жарық одан аздап шағылып, тереңдікке өтеді, су молекулаларымен, сондай-ақ онда болатын бөлшектермен сіңіріледі және таралады. Егер де судың беткі қабатының тегістігі бұзылса (толқындану), онда түсетін радиацияның шағылысу деңгейі бірден өседі. Тұнықтығы 1-2м болатын көлдер мен бөгендерде барлық түсетін радиацияның 5-10 % энергиясы 1 м тереңдікке өтеді, ал 2 м тереңдікте одан тек қана пайыздың ондаған үлесі ғана қалады. Тұнықтығы 10-20 м болатын таза көлдер мен теңіздерде күн сәулесі тереңге өтеді және әдетте беткі қабаттан 10 м тереңдікте 0,20-0,4 Дж/см² мин, 20 м – 0,04-0,08 және 30 м – 0,002-0,004 Дж/см² мин-қа тең болады.

Тереңдікке жылжыған сайын күн сәулесінің біртіндеп өшуіне сәйкес суқоймаларда үш зона (аймақ) ажыратылады. Өсімдіктердің фотосинтезін қамтамасыз етуге қажетті жарық жеткілікті беткі зона эвфотикалық деп аталады, ары қарай қараңғы немесе дисфотикалық және одан да тереңірек – афотикалық зона (аймақ) орналасқан, мұнда күн жарығы мүлдем өтпейді. Көптеген организмдердің биолюминесценцияға қабілеттілігі теңіздерде ерекше жарықтану құбылысын тудырады. 30-меридианада зерттелген солтүстік нүктеден 50° с. е. – 20° с.е. дейін жарқырау анық байқалады. Оңтүстікте жарқырау бірден әлсірейді, ал теңіздің экваториалды сулары мүлдем жарқырамайды. Қайтадан жарқырау 8°-н оңтүстікке қарай басталады, бірақ с.е. 20°-на дейін жарқырау әлсіз күйде қалады. Бұл теңіздің жарқырау қарқындылығының экваторға қатысты симметриялылығына байланысты болуынан да мүмкін.

Дыбыс, электрлік және магнетизм әсерлері. Жоғарыда қарастырылған факторлардан айырмашылығы дыбыс, электрлік және магнетизм гидробионттардың тіршілігінде, негізінен, сигналдық қызмет атқарады. Су жануарларында дыбысты қабылдау құрлықтағылармен салыстырғанда жақсы дамыған. Егер жарық суда ауаға қарағанда жылдам өшсе, ал дыбыс, керісінше, суда ұзағырақ тарайды. Кейбір гидробионттар инфрадыбыстың өзін қабылдауы мүмкін, осының арқасында судың ауамен жанасқанда пайда болған толқынның өзін «ести» алады.

Электр және магнит өрісінің гидробионттар тіршілігінде маңызы өте зор. Жердің геомагнитті өрісінде температура, тұздылық, оттектің мөлшері бойынша гидробионттардың өзі де электр өрісін тудырады. Дөңгелекауыздылар мен балықтарға жүргізілген зерттеулер олардың электрорецепторларының өте сезімталдыққа ие екендігін көрсетті, олар тіпті 10^-7-10^-8 В/см дейінгі электр өрісінің кернеуін қабылдайды.

Электрорецепторлардың осындай жоғары сезімталдылығының арқасында көптеген гидробионттар өте көп ақпаратты қабылдауға қабілетті, соның ішінде, өз түріне жататын даралар мен жауларын, ағыстың жылдамдығы мен бағытын, температуралық, тұздық, газдық және басқа да градиенттерді, күн сәулесі белсенділігінің, жыл маусымдарының өзгерісін ажыратады, сол сияқты аномалды табиғи құбылыстарды білдіретін сигналдарды қабылдайды. Балықтар (әсіресе жапондық және түркістан жайындары) жер сілкінісінен 6-8, кейде 20-24 сағат бұрын тынымсызданады, қатты жүзіп, кейде судан шоршып шығады. Электрорецепция көптеген омыртқасыздарда, соның ішінде қарапайымдыларда белгілі. Олардың кейбіреулері (Paramaccium, Amoeba) әлсіз токты жібергенде катодқа, басқалары (Cryptomonas, Polytoma) – анодқа, үшіншілері электр тогының күштік сызығы бағытына перпендикулярлы қозғалады.

Құрттардың, моллюскалардың теріс электротаксисін олардың кемелер мен басқа да объектілердің түбіне (табанына) отыруының алдын алу үшін пайдаланады.

Электрорецепторлары бар гидробионттар магниттік өрістерді де бағдарлай алады. Жердің магниттік өрісінің мезгіл-мезгіл өзгеруі (күн мен түн ұзақтығы теңескенде және талтүсте, тәулік бойында еңкею бұрышы өзгергенде) гидробионттар үшін уақыт өлшеуіші болып табылады.

Табиғи сулардың химиялық қасиеттері. Табиғи судың маңызды қасиеттерінің бірі – оның басқа заттарды (қатты, сұйық, газтәрізді) ерітуге қабілеті.

Су температурасының жоғарылауы қатты заттардың, ал төмендеуі – газдардың еруін жақсартады. Суда заттардың еруіне әсер ететін басқа фактор – қысым. Бұл бірінші кезекте газдарға қатысты, себебі сұйық денеде сығылмайтын заттар қаттыдан сұйық күйге немесе керісінше өткенде, іс жүзінде, әсер етпейді. Газ көлемінің бірдей температурада азаюы қысымға тура пропорционалды. Қысымның жоғарылауы бу немесе газдың сұйық күйге ауысуын және сұйықтықтағы еріген газдың өсуін қамтамасыз етеді, ал қысымның төмендеуі екі процеске де қарама-қарсы бағытта әсер етеді. Суқоймаларының беткі қабатындағы су үнемі атмосферамен жанасады, азот, оттек және көмір қышқыл газының араласу орны болып табылады. Атмосфера шекарасында судың атмосфералық ауамен қанығу фазасы жүреді. Бұл процесс температура мен атмосфералық қысымға тәуелді. Температура төмендегенде және қысым жоғарылағанда, егер де атмосфера мен суда олардың пропорционалды қысымы теңдессе, онда суқоймаларының беткі қабаты газдармен толық қанығады.

Бірдей жағдайда суда әртүрлі заттардың ерігіштігі ерекше болады, ол еритін заттың мөлшеріне, температураға және қысымға тәуелді.

Кейбір суқоймаларында балдыр жаппай өскенде оттектің уақытша қанығуы байқалады, егер де еріген газдың мөлшері жоғары болса, онда ол сол температура мен қысымға сәйкес келеді. Дегенмен зоопланктонның тыныс алуы және өлім-жітімге ұшыраған планктонның тотығуына оттектің шығындалуы газдың судағы мөлшерін азайтып, оның шамадан тыс артып кетуінің алдын алады. Судың ортаңғы және терең қабаттары беткі қатардағы диффузды немесе конвекционды ағыстармен, сонымен бірге терең сулы өсімдіктердің фотосинтезі арқасында оттекпен байытылады. Көктем және күзде судың толық циркуляциясы терең қабаттарды оттекпен байытуға әсер етеді. Байытылған оттек гидробионттардың тыныс алуына, детрит пен өлім-жітімге ұшыраған организмдердің ыдырауы кезінде тотығу процестеріне жұмсалады.

Олиготрофты суқоймалардың терең аймақтарында күз бен көктемде жүретін температуралық ауытқу қабатында оттек концентрациясының бірден азайып кетуі байқалмайды. Ал термоклинді су қабатының төменгі жағдайында оттектің мөлшері 70 % қанығудан кем болмайды.

Қалыпты аймақтардың жазықтығындағы көлдер мен бөгендерде жазда термоклин қабатының үстінде орналасқан қабаттарда оттектің мөлшері шамадан тыс болады.

Фитопланктонның жаппай дамуы арқасында зоопланктонның дамуына қолайлы жағдай туындайды. Өлген планктон қауымдастықтары су түбіне түседі және ыдырайды. Дегенмен термоклин зонасында олардың шөгуі су тығыздығының артуымен баяулайды және олардың ыдырау процесіне оттектің көп мөлшері шығындалады. Термоклин қабатының үстіндегі планктонның тығыз қабаты балдырлардың дамуын тежеп, су тұнықтығын төмендетеді және олар О₂ жетіспеушілігін толықтыруы да мүмкін. Оттектің біраз бөлігі планктонның тыныс алуына жұмсалады. Кейде термоклин қабатында оттектің мөлшері азаяды немесе мүлдем жоқ болып кетеді.

Көмір қышқыл газының вертикалды таралуы О₂-мен тығыз байланысты. Фотосинтез процесінде көмір қышқыл газының концентрациясы азаяды, тыныс алғанда, өлім-жітімге ұшыраған организмдердің ыдырау процесінде және химиялық реакциялар кезінде керісінше артады.

Бақылау сұрақтары:

1. Судың физика-химиялық қасиеттерінің гидробионттардың тіршілігіне тигізетін әсерлерін түсіндіріңіз.

2. Грунттың физика-химиялық қасиеттерінің гидробионттардың тіршілігіне тигізетін әсерлерін түсіндіріңіз.

3. Табиғи судың құрамындағы еріген заттардың гидробионттардың тіршілігінде алатын орнын түсіндіріңіз.

4. Суқоймаларындағы физика-химиялық құбылыстардың гидробионтардың тіршілігінде алатын орнын түсіндіріңіз.

5. Табиғи сулардың химиялық қасиеттерінің гидробионттардың тіршілігіне тигізетін әсерлерін түсіндіріңіз.