EKOSUSTAVI KOPNENIH VODA

2. vodeni ekosustavi => skup ekosustava gdje je voda okoliša) slatkovodni ekosustavib) morske vode

Kopnene vode dijele se u tri osnovne grupe:stajaćice: jezera, bare, lokvetekućice: izvori, potoci, rijekepodzemne vode.

Izvori mogu biti reokreni – u njima voda iz podzemlja izlazi u mlazu iodmah formira tekućicu (Sava bohinjka) ili limnokreni – u kojima vodaizvire na dnu jezerca (Sava dolinka).

Za podzemne vode je karakteristično da imaju relativno nisku temperaturu koja odgovara prosječnoj godišnjoj temperaturi kraja u kojem se nalazi. U njima nema primarnih proizvođača, uglavnom su siromašne kisikom, a više je ugljičnog dioksida. Podzemne vode su također relativno siromašne živim bićima zbog male količine raspoložive hrane i zbog stalnih uvjeta.

Čovječja ribica (Proteus anguinus) nastanjuje isključivo podzemne vode dinarskog krša. Dugo vremena se smatralo da je ova vrsta najusamljenija životinjska vrsta na svijetu. Međutim slovenski su znanstvenici složenim analizama krvi utvrdili da ima zajedničke pretke s pripadnicima američkog roda Encturus. Taj rod ima svega pet vrsta i sve žive u površinskim

vodama, a rod Proteus ima samo jednu vrstu, čovječju ribicu, i ona je prilagođena isključivo životu u podzemnim vodama dinarskog krša.Za čovječju ribicu je karakteristična osobina pedomorfizam. Vrste koje su pedomorfi cijeli život zadržavaju osobine neodrasle životinje, što se, prije svega, vidi na njihovimvanjskim škrgama, repnoj peraji i kosturu.

rakušac (Niphargus stygius likanus)

TROGLOBIONTI – vrste koje stalno žive u podzemlju doživjeli su određene morfološke promjene: depigmentacija (nije potrebna zaštita od UV zračenja), anoftalmija (potpuni ili djelomični gubitak vida), produljenje organa (ticala, dlake), razvijeniji kemo-receptori. Spolnu zrelost stječu mnogo kasnije nego nadzemni organizmi, npr. Gamarus Amphipoda) – nakon 3 mjeseca, a Niphargus (Amphipoda) – nakon 3 godine. Kutikula im je vrlo tanka (nema bojazni od isušenja

U vodi također žive i pijavice koje imaju specifično razvijene škrge i nisu nametnici kao njihovi nadzemni rođaci, npr. Croatobranchus mestrovi – endemska pijavica Dinarida.. Do sada je pronađena samo u četiri duboke jame na sjevernom Velebitu, uglavnom ispod 500 m, najčešće pričvršćena na stijeni u slabom vodenom toku ili u nakapnicama s tekućom vodom temperature 4-6 °C.

Zanimljiva riba koja je pravi troglobiont je Typhliasina pearsei. Ona ima specifično građene kemo-receptore i nema prsne peraje što je odlika podzemnih riba. Nema očiju, ali na glavi dobro su razvijane osjetne jamice i papile. Živi samo na poluptoku Yucatan, Mexico.

Kopnene vode su relativno mlade vode nastale za vrijeme ili neposredno nakon glacijacije. Nekoliko je starih voda na Zemlji: najstarije jezero na Zemlji – Bajkalsko jezero (35 milijuna godina), jezero Tanjganika, Ohridsko jezero (2 milijuna godina). Budući da dugo opstaju ova su jezera izolirana i stoga obiluju endemima i reliktima.

Nalazi se u aktivnom kontinentalnom rasjedu koji se širi otprilike 2 cm godišnje, pa su potresi redovita pojava. Bajkal se smatra budučim oceanom za nekoliko milijuna godina.

Od 2.700 vrsta ribe koje žive u jezeru Bajkal, za više od 60 posto njih, Bajkal je jedino prirodno prebivalište, poput golomjanke, velike ribe čije prozirno tijelo sadrži 50 posto masnoća i može da podnese snažan pritisak na kilometar dubine. Druga endemska vrsta je slatkovodni tuljan zvan nerpa.

Bajkalski tuljan - nerpa (Phoca sibirica).Jedan je od najmanjih vrsta tuljana. Poznati su kao brzi plivači, koji odlično rone, te ispod vode mogu stajati najviše 60 minuta.

Uzevši u obzir svu složenost jezera, može se odgovoriti na pitanje zašto i zbog čega se razvio toliki broj vrsta: starost jezera, koje se nekoliko miliona godina razvija i u kojem se događa proces stabilizacije, njegova izoliranost, neposredna blizina ekvatoru, različite obale (pješčane, šljunkovite i stjenovite)

Tanganjika

U jezeru ima najmanje 300 vrsta riba ciklida (tropske ribe, česte u akvarijima) i 150 neciklidnih vrsta, od kojih većina živi pri dnu jezera. Gotovo sve (98 posto) tanganjikanske ciklidne vrste su endemske. Ima dosta endemskih vrsta beskralježnjaka, osobito mekušaca, rakova, pijavica, i si.

Najveća biomasa riba nalazi se u otvorenim vodama u kojoj dominira šest vrsta : dvije vrste tanganjikanske sardine i četiri vrste riba grabljivica Lates (koje su u rodu, ali nisu iste kao nilski grgeč, koji je uništio biodiverzitet riba u jezeru Viktorija).

Srdela Tanjagnike Lates

Ustanovljeno je veliko zatopljenje površinskih slojeva jezera Tanjganika , započeto krajem prošlog stoljeća. Ove promjene u regionalnoj klimi imaju značajan utjecaj na jezera i na populaciju ljudi koji ovise o jezerskim resursima. Rezultati su pokazali da je površinska temperatura jezera, 26 stupnjeva Celzijusa, posljednji put mjerena 2003. godine, najtoplija koju je jezero dostiglo u posljednjih milenij i pol. Kako jezero postaje toplije, očekuje se da će se produktivnost smanjiti što će utjecati na ribarstvo i industriju ribe.

Oko 10 milijuna ljudi živi u blizini jezera i ovisi o njemu radi pitke vode i hrane. Ribarenje je ključna sastavnica njihove prehrane i života; do 200 tisuća tona srdele te četiri drugih ribljih vrsta ulovi se godišnje u jezeru Tanganjika.

U vodama Ohridskog jezera sačuvano je oko 200 endemskih vrsta, od kojih su neke stare do 30 000 000 godina, i odavno su izumrle u ostalim dijelovima svijeta.

Ohridska bisernica

Ohridska pastrva

Kopnene vode oštro su odvojene jedne od drugih.

Kopnene vode su površinski male. Najveće jezero je Kaspijsko (394 000 km2). Iako se zove jezero ima sva obilježja mora = veliko je i slano). Sva ostala jezera su površinski mala. U Hrvatskoj je najveće Vransko jezero kod Biograda (35 km2).

Vransko jezeroKaspijsko jezero

Kopnene vode su relativno plitke. Bajkalsko jezero je duboko 1640 m, a Tanjganika 1400 m. U Hrvatskoj Vransko jezero na Cresu ima dubinu 73 m, a najdublje je Crveno jezero kod Imotskog koje ima dubinu 200-300 m, ovisno o količini vode, ali ono može i presušiti.

Vransko jezero na Cresu

Crveno jezero

U kopnenim vodama dominiraju karbonati. Meke vode imaju malu količinu CaCO3, a tvrde veliku količinu CaCO3. Vode koje sadrže 1- 2 g/L CaCO3 su mineralne (podzemne) vode.

Neka jezera sadrže veliku količinu soli, najviše Mrtvo more koje sadrži ~240 g/L soli. To je ujedno i najdublja depresija na svijetu (1240 m ispod razine mora). Prosječno se u morima nalazi 35-38 g/L soli (35-38‰).

Život je nastao u moru i tek se tada proširio na kopnene (slatke) vode. Ti organizmi nastali su u izotoničnoj otopini. Da bi prešli u hipotonične otopine morali su razviti neke prilagodbe za izbacivanje viška vode.

Prijenos iona u bubregu slatk. riba

Prijenos iona i vode u bubregu slatkovodnog raka

U kopnenim vodama žive organizmi koji su sekundarno postali vodeni organizmi. To su: ličinke kukaca (Pleoptera, Ephemeroptera, Trichoptera, Odonata); kornjaši Colleoptera – izlaze iz vode samo kod razmnožavanja); vodozemci, kornjače i zmije.

Obalčari (Pleoptera) - red su manjih kukaca tamne boje, nježnih opnastih krila koji žive u pokraj potoka i rijeka. Osjetljivi su na zagađenje vode i njihova prisutnost jamči čistoću vode.

Ličinke na prsima imaju čuperke uzdušničkih škrga. Neke se hrane biljem a neke love ličinke voden-cvjetova. Razvijaju se jednu do četiri godine, presvlače se 10 do 30 puta, kao odrasli žive samo nekoliko tjedana.

Vretenca ili vilinski konjici (Odonata) žive uz vodu u koju ženka polaže jaja. Razvoj je nepotpun. Ličinke koje žive na dnu stajaćih voda veliki su grabežljivci. Trče jakim nogama , a dišu uzdušničkim škrgama na kraju zatka ili u stražnjem crijevu.

Konjska smrt (Calopteryx virgo) – najčešće vretence u Hrvatskoj

Vodencvjetokrilaši (Ephemeroptera) su najstariji nadred vodenih kukaca koji obuhvaća samo jedan red: vodencvjetovi (Ephemeroidea).

Ženke nesu jaja na površini vode, jaja tonu na dno, gdje se razvijaju ličinke. Ličinke na zatku imaju 6 ili 7 pari uzdušničkih škrga. Hrane se biljem ili love druge ličinke. Rastu polako i trebaju im 3 godine da se razviju do stadija odraslog kukca.

Tulari (Trichoptera) red su malenih do srednje velikih kukaca koje karakteriziraju graditeljske sposobnosti ličinki. Poznato i opisano je oko 8 000 vrsta, raspoređenih u 43 porodice. Rasprostranjeni su gotovo svuda gdje ima kopnenih voda.

Ličinke se većinom hrane biljkama, ali neke su i grabežljive. Donjousnim žlijezdama stvaraju izlučevine kojim grade tuljce u koje upredu različite stvari koje nađu na dnu. Neke ličinke naprave od niti mreže koje pričvrste između vodenih biljaka i kamenja, a služe im za hvatanje hrane.

U kopnenim vodama životinje produciraju velika jaja bogata hranjivim tvarima jer se razvoj mladog odvija unutar jajne opne. Za razliku od kopneno-vodnih životinja, razvoj mladih kod morskih životinja odvija se izvan jaja jer je more bogato hranjivim tvarima. Velika jaja imaju i veliki, debeli ovoj koji sprečava ulazak vode.

U kopnenim vodama je malo sjedalačkih organizama: spužve: 6-7 vrsta u Europi, žarnjaci – hidra, mahovnjaci – Briozoa, školjkaši – Dressenia. U moru je veliki broj sjedalačkih organizama iz gotovo svih skupina (hranasama pada i dolazi na dno).

Neke grupe životinja nedostaju u kopnenim vodama: bodljikaši (zvijezdače, trpovi), žarnjaci (ima ih samo malo: hidra, slatkovodna meduza), nema glavonožaca, ramenonožaca, plaštenjaka. U kopnenim vodama dominiraju ličinke kukaca, račići i koljnjaci. Za razliku, u moru nema vodozemaca, Midiapoda (stonoge), malo je kukaca.

JEZERA

Jezera se dijele:1. po veličini: lokve, bare, jezera2. po postanku: a) glacijalna jezera (nastala aktivnošću ledenjaka)b) vulkanska jezera (krateri se mogu ispuniti vodom)c) tektonska jezera (nastaju izdizanjem tla, rasjedima – velika jezera u Africi)d) riječna jezera (različiti nastanci npr. meandri - rijeke meadnriraju i meandar se može odvojiti ili riječna jezera mogu nastati izdizanjem sedrenih barijera – 16 jezera na Plitvicama).e) umjetna jezera (za navodnjavanje, termoelektrane…)

Glacijalno jezeroVulkansko jezero

Tektonsko jezero (Ohrid) Menadri

3. po produktivnosti: oligotrofna (slaboproduktivna)eutrofna (jako produktivna)

međusobno se oligotrofna i eutrifna jezera mogurazlikovati i to :a) po boji – oligotrofno je svijetle boje (plavkasto)a eutrofno je smeđkasto, tamne boje, neprozirno

b) po dubini – kod oligotrofnog jezera je fotičkisloj mali u odnosu na cijeli volumen jezera(duboko jezero). Eutrofno jezero je plitko pa jefotički sloj veći u odnosu na cijeli volumen jezera

c) izgled obala – oliotrofno jezero ima strme obalei mali litoral, a eutrofno jezero ima plitke obale iveliki litoral (trske, šaš, lopoči)

Eutrofno jezero: bogato nutrienetima, velika produkcija algi pa tijekom noći može doći do nedostatka otopljenog kisika, voda mutna – velika fitoplanktonska produkcija tijkom ljeta – često povezano s agrikulturom

Oligotrofno jezero: Siromašno nutrientima, voda čista i bistra, pun kisika; slaba produkcija algi, relativno duboka s malom površinom.

Distrofna jezera su zadnji stadij u sukcesiji jezera.Karakteristika im je da su kisela (niski pH – bakterije ne mogu vršiti svoju funkciju), slaba je razgradnja organskih tvari – voda je bistra, a pri dnu se jako talože uginuli organizmi = tresetišta.Ovakva jezera su karakteristika sjeverne Europe, u Hrvatskoj ih ima malo, oko Karlovca, na Velebitu, jezero Dubravice kraj Zaprešića.

U kopnenim vodama su dva staništa u kojima se odvija život:1.bental – bentos

2. limnion – plankton i nekton

U limnionu se razlikuju površinski sloj koji je osvijetljen i u kojem dolazi do promjena temperature tijekom godine – epilimnij, dok je dublji sloj hipolimnij. Između ta dva sloja se tijekom godine formira još jedan sloj u kojem dolazi do nagle promjene vode (različita gustoća) pa dijeli prva dva sloja – termoklina.S obzirom na osvijetljenost razlikuju se: fotički ili trofogeni sloj (osvijetljen) te afotički ili neproduktivni sloj (neosvijetljen). Epilimnij je uglavnom osvijetljen, samo u nekim uvjetima je dio epilimnija osvijetljen.

VERTIKALNA STRUKTURA KOPNENIH BIOCENOZA

Rijeke: Organizmi prilagđeni da ih voda ne odnosi; jako ugroženi čovjekovom djelatnošću, npr brane i kanale-ravnanje, i otpad.

Brzina strujanja vode ovisi o : nagibu korita,

propusnosti korita te o količini vode. S brzinom strujanja vode povezana je i veličina čestica na dnu korita (u brzim tekućicama na dnu je samo stijenje, a u stajaćicama je mulj).

Zbog same brzine strujanja vode u tekućicama se ne može naći plankton (ne može ostati na mjestu). Umjesto planktona postoji seston – sve ono što se može naći u vodi (živi organizmi koje je voda odnijela ili koji su upali u vodu te nežive, suspendirane čestice). Usprkos tome u donjim tokovima rijeka može se pronaći plankton jer velike rijeke na ušću skoro miruju.

Gornji tok: veći nagib tekućice, veća brzina vode (brza, turbulentna voda), temperature gornjeg toka su od 3-15ºC, veća erozija, veliko kamenje na dnu toka, voda je prozračnija pa je vrlo visoka koncentracija kisika. Tipični organizam gornjeg toka je pastrva (stenovalentni organizam).

Srednji tok : srednje brza struja vode, temperature ljeti prelaze 15ºC, na dnu se nalazi šljunak i valutice.

Donji tok: struja vode je spora, a temperatura ljeti prelazi 20ºC, sedimentacija je velika pa se na dnu korita nalaze pijesak i mulj. Donji tok je produktivniji pa se troši više kisika te ga je manje nego u gornjem toku. U donjem toku tekućica mogu se češće naći som šaran i štuka (eurivalentne vrste).

U gornjem toku žive karnivorne vrste, a u nižem toku žive fitofarne vrste životinja.

Na veću brzinu strujanja vode (od 1-3,5 m/s) morale su se prilagoditi životinje koje žive u takvom okolišu, dok u sporijoj vodi od 1m/s nisu potrebne posebne prilagodbe. U tekućicama u kojima je brzina strujanja vode veća od 3,5 m/s ne pomažu nikakve prilagodbe jer voda sve odnosi.

Uz samu obalu postoji granični sloj u kojem voda skoro miruje pa u njemu mogu živjeti neke praživotinje i nematode koji nemaju posebne prilagodbe. To su organizmi priljubljeni uz dno.

U gornjem toku rijeka i u brzicama žive leđno-trbušno spljošteni organizmi. Tu su najčešće ličinke obolčara, vodencvjetova i tulara.

Slatkovodni plankton je siromašan, ali neke skupine zastupljene su s brojnim vrstama. U slatkovodnom planktonu ima malo planktonskih ličinaka bentonskih vrsta. Tu glavnom dolaze ličinke nekih dvokrilaca ili ličinke malobrojnih školjaka.

Prilagodbe:1. smanjenje specifične težine tijela• redukcija skeleta• povećana količina vode u tijelu• različite uklopine masti i ulja – manja specifična težina tijela od vode pa plutaju)• u tijelu imaju mjehuriće plina (dušik, argon, kisik)

2. povećanje otpora vodi• veća površina tijela• dugački tjelesni nastavci

3. «aktivno» gibanje

Estuariji: mjesta gdje se slatka voda uljeva u more. Veoma produltivni ekosustavi, važni za ribolov i novačenje mlađi ribe. Često jako zagađeni donosim zgađivača rijekom