הסתגלות לחיים במים

תמליל

1 הסתגלות לחיים במים החיים התחילו במים והיא קלה יותר מאשר החיים ביבשה הודות לרמת טמפרטורה יציבה יותר, פחות כוח משיכה ואספקת מים קבועה. אם זאת, התזונה בים מהווה גורם מגביל לקיום ולרבייה של בע"ח ימיים. המים הינו ממס מצוין ההופכים חומרים אורגאניים ומינרלים לזמינים. כמות המינרלים )בעיקר המליחות( יוצרת סביבות חיים שונות מגוון שונה: - מים מתוקים: רמת כלור של 0.1% נהרות מעיינות ואגמים 2% - מים מליחים )בראקיים(: 0.1% כלור - אזור החיץ בין נהר וים, מושפע מרוח, וגאות ושפל מים מלוחים: 2% כלור ויותר - מי הים )ואגמים מלוחים(

2 הסתגלות לחיים במים 1. מסיסות המינראלים מאפשרים התאמות שונות לדגים שונים. לדגים לחץ אוסמוטי שונה בתוך דמם לפי סוג המים. מים מתוקים - לחץ אוסמוטי נמוך, מים מלוחים - לחץ גבוה. לכן, דג מים מלוחים יתפוצץ במים מתוקים. גם לכמות הסידן השפעה על הדגים בבניית השלד הגרמי העשוי מסידן. תא בעל חי תא צמח דג הסלמון מסתגל למעבר מהים לנהר התא מלוח מהסביבה מצב מאוזן התא מתוק מהסביבה התא מתפוצץ התא סבבה התא מצטמק בשהייה בשינויים בריכוז המלח

3 הסתגלות לחיים במים 2. גזים מומסים בתוך המים כגון חמצן ופחמן דו חמצני, חיוניים לקיום בעלי החיים והצמחים. כמות החמצן נמוכה מאד. ככל שטמפ' המים עולה, אחוז החמצן במים יורד ובנוסף, צריכת החמצן של בעלי החיים עולה. ההסתגלות למצב זה באה לידי ביטוי בשטח הפנים של הזימים. לדג החי במים ירודי חמצן יהיו זימים בעלי שטח פנים גדול. 3. טמפרטורת המים יוצרת הסתגלות שונה של דגים לקיבול חום. למרות שהטמפ' במים אינה משתנה יותר מדי )בין יום ולילה והעונות( לכל דג טמפ' מים אידאלית שחריגה ממנה יגרום למות היצור הימי. 4. צמיגות המים יוצרת התאמה של היצורים למבנה הידרודינאמי. דגי קוטב התאימו עצמם לטמפ' נמוכה וצמיגות גבוהה

4 הסתגלות לחיים במים 5. האנומליה של המים : קרח צף על פני המים ולכן מאפשר קיום חיים מתחת לקרחוני הים בקטבים. 6. חדירת האור במים יוצרת מצב שרוב הדגים חייבים להישאר באזור מואר - אאופוטי )עד 250 מטר(, היכן שיש כמות מספקת של תזונה הודות לפוטוסינתזה. יצורים החיים במעמקים מסתמכים על שיירי דטריטוס לקיומם. 7. לחץ המים עולה באטמוספרה אחת כל 10 מטר. עובדה זו מחייבת התאמה של יצורים ימיים ללחצים במעמקים המגיעים למאות אטמ'. דג במעמקים מותאם ללחץ וניזון משיירים - דטריטוס

5 דג שפמנון לוקח נשימת אוויר דג ריאות אוסטרלי עם דמויי רגליים הסתגלות בעלי החיים לסביבה ימית נשימה החיים על פני כדור הארץ החלו בתוך המים ונשימת היצורים וגופם הייתה מותאמת לסביבה מימית. בעלי החיים ביבשה סיגלו מערכות נשימה באוויר והיו כאלה שהעדיפו לחזור חזרה למים. אלו היו צריכים לשוב ולהתאים עצמם לסביבה המימית. היצורים שלעולם לא יצאו מהמים משתמשים בזימים לקליטת חמצן ואילו יצורים ימיים קטנים מסוגלים להחדיר חמצן דרך גופם בתהליך אוסמוזה. קיימים דגים כמו שפמנון שפיתח גם ריאות והוא מסוגל לנשום חמצן מהאוויר ולא רק דרך הזימים. באוויר כמות החמצן מגיעה ל 21%. בים, כמות החמצן נעה בין - 5% 10%.

6 הזימים כפיצוי לאחוז חמצן נמוך אצל דגי הגרם הזימים מכוסים ואילו בדגי הסחוס הכיסוי חסר. כיסוי הזימים מאפשר לדגי הגרם לפתוח ולסגור את הזימים וליצור משאבה ללא צורך בתנועה. דג מכניס מים דרך פיו עד להגיעם לזימים. שם נוצר לחץ המאפשר לנימים רבים לקלוט את החמצן ולהעבירו לשאר הגוף. שטח הפנים של הזימים גדול משטח הגוף בכמה מונים. אצל דגי הקרקע, שטח הפנים של הזימים גדול מהגוף פי 2. אצל דגים מהירים, שטח הפנים של הזימים גדול פי 10 משטח הגוף. מבט מלמטה על זימים וראש של דג טונה

7 הסתגלות בעלי החיים לסביבה ימית תנועה למרבית יצורי הים יש צורה מוארכת )צורת עין( הידרו-דינאמית המאפשרת תנועה אם מעט חיכוך ככל הניתן כנגד צמיגות המים. הדגים נעים על ידי כיווץ שרירים משני צדי עמוד השדרה לסירוגין, בצורת S. יונקים משתמשים בכיווץ שרירים לאורך עמוד השדרה. הסנפירים משמשים ליציבות בתנועה. צורתם תהיה תלויה באפיון הדג. לדיונון יכולת לסגת בעזרת הזרקת זרם סילון מנקבובית בחלקו הקדמי לדג שונית יכולת תמרון טובה. לדג מפרס יכולת תאוצה ומהירות גבוה מאד 110 קמ"ש

8 הסתגלות בעלי החיים לסביבה ימית שיווי משקל וציפה מרבית יצורי הים משתמשים בגופי שומן לאפשר ציפה נוחה יותר. ליצורים מפותחים יותר יש שלפוחית "שחייה, כיס אוויר שניתן לווסת למטרת ציפה על פי השינויים בעומק... בעזרת בלוטת גז ומנגד - פליטת הגז דרך הוושת או מערכת הדם. יצורים בנתיים החיים על הקרקע אינם זקוקים לשלפוחית אוויר. הסנפירים או המחטונים אצל יצורים זעירים מעודדים גם כן אפשרות ציפה גבוהה יותר על ידי העלאת שטח הפנים. קופפוד מים מתוקים קופפוד ימי למי שלפוחית שחיי גדולה יותר? לדג ימי או מים מתוקים?

9 הסתגלות בעלי החיים לסביבה ימית מליחות המים ולחץ אוסמוטי לדגים החיים במים מלוחים כמות מלחים נמוכה בגוף מאשר בסביבה. במים מתוקים, לדגים כמות מלחים גבוהה בגופם מסביבתם. מלחים אלו מסוגלים לחדור לגופם בגלל הבדלי הלחץ האוסמוטי. לכן פיתחו שיטות להתמודד במצב. דג ימי ידאג לשמר את המלחים ולכן ישתין ממש ממש מעט. דג מים מתוקים פיתח שלפוחית שטן גדולה מאד )10% מגופו( מנת שהלחץ האוסמוטי יתאזן והשטן יהיה כמה שיותר מדולל. על דג מים מלוחים צריך מלח ושלפוחית שטן מרוכזת דג מים מתוקים מסלק מלח ובעל שלפוחית גדולה ודלילה

10 הסתגלות בעלי החיים לסביבה ימית רבייה חיבור של תא זרע )זכרי( ותא ביצית )נקבית( יוצרת את בעלי החיים הרב תאיים. תאי הזרע נוצרים באשכים, ותאי הביצה בשחלות. תאי ביצית שזה עת נפלטה מדג האם סוסון הים: היחיד בעולם שהזכר מעבר את צאצאיו

11 רבייה - 3 דרכים להפריה אוביפריה אובוויוויפריה ויוויפריה הפריה חוץ גופית הפריה תוך גופית הפריה תוך רחמית

12 רבייה - עיקרון ה"פיצוי " אחת הסיבות לשגשוג בעלי החיים על פני כדור הארץ. הטלת ביצים חוץ גופית )במים( נעשית בכמויות רבות המגיעות אף למיליוני ביציות וזרעים - רק אחדים ישרדו. ואלו יבטיחו את קיום דור הבא.

13 הסתגלות בעלי החיים לסביבה ימית חושים חושים מאפשרים ליצורים החיים לקבל מידע אודות הסביבה. המידע מאפשר: התמצאות במרחב ניווט, חיפוש ואיתור מזון בדיקת טעמו הבחנה בסכנה תקשורת איתור צאצאים ואיתור בני זוג

14 חוש הריח וחוש הטעם שני חושים אלו עובדים על חישה כימית כשמולקולה תיצור גירוי באברי החוש. חוש הריח עובר היישר למוח ובמקרים של ריח חזק, ניתן אף לטעום אותו. חוש הריח בים מתאפיין בהבחנה של טורפים או נטרפים בסביבה. חוש הטעם בים מובחן רק בין מר וחמוץ... חושי הטעם אצל יצורים ימיים מצויים על החיך, שפתיים ואף על כל הראש.

15 חוש הראייה חוש הראייה במים שונה מהיבשה בשל חדירות האור ועכירות המים. דגים מבחינים בצבעים בצורה מובהקת. עובדה זו מאפשרת מגוון מינים. צבע משמש לאזהרה צבע משייך מינים אחד לשני צבע משמש לרבייה צבע משמש להסוואה

16 חוש השמיעה וקבלת אותות מהירות הקול באוויר היא 300 מטר לשנייה -במים 1.6 ק"מ לשנייה. צעקה וגם תנועה יוצרים ויברציה של גלי קול הגדלה עם מליחות וצפיפות. שמיעה משמשת לתקשורת בין מינים גם קולות ההד ידועים לשמש את סדרת הלוויתנאים לקבלת מידע... ישנם דגים בעלי תעלה הנקראת 'קו הצד' המשמשת לאותות תנועה ישנם דגי סחוס המסוגלים לקבל אותות אלקטרונים. טריגון מקבל אותות חשמליים דג עומק עם בולט 'קו צד' תמונה מדויקת בזכות הד

17 הסתגלות בעלי החיים לסביבה ימית תזונה בשל היות המזון גורם מגביל,הדרך להשיג מזון בים עשירה בדרכים מתוחכמות אשר מספקות מידע על המתרחש בצורה הרגישה ביותר. צלופח משדר אותות חשמליים ומקבל מידע על כל תזוזה שלידו שפמנון חופר באדמה דג ברקודה מסוגל להביט ל 300 וידועים כציידים מעולים.. דג פצוע יגרום לתנועה בלתי סדירה במים וישדר - טרף קל

18 מארג המזון כפי שצוין, התזונה מהווה גורם מגביל במים. כל יצור חי משמש כחלק מהזרימה האנרגטית הקיימת בסביבה האקולוגית. הוא קולט את צרכיו לגידול, קיום ורבייה, ומשחרר חזרה תוצרי לוואי מיותרים ובסוף את עצמו... מרקם זה של מעבר החומר במערכת האקולוגית נקרא מארג המזון מארג המזון עשוי כפירמידה בגלל שתמיד יש יותר נאכלים מאוכלים. חלק מהאנרגיה נאבד...

19 רמות תזונה במארג המזון רמת תזונה נקבעת על פי מי אתה אוכל ועל ידי מי אתה נאכל. נקרא גם רמה טרופית פיטופלנקטון המייצרים אנרגיה מהשמש נקראים יצרנים )אוטוטרופים( ומהווים את בסיס רמות התזונה )הצמחים ביבשה(. אחריהם יבואו הצרכנים )הטרוטרופים(. המפרקים הם צרכני השיירים המאפשרים זמינות חדשה לכל רמות התזונה במארג המזון...

20 שרשרת המזון זהו מארג מזון המאפיין בית גידול מסוים עם מינים ספציפיים המשמשים את רמות התזונה השונות שרשרת המזון בים הפתוח שרשרת המזון בריף האלמוגים שרשרת מזון מורכבת מבטיחה בריאות ויציבות בבית הגידול

21 פירמידת המזון של לוויתן גדול סנפיר לוויתן צורך לארוחת צהריים טון של חסילונים )5,000(. בתוך קיבתו של החסילון יהיו כ 7,000 סרטנים קטנים - זואולפנטונים. בתוך קיבת הזואופלנקטון יהיו כ 130,000 אצות - פיטופלנקטונים. הלוויתן צורך לארוחת צהריים 400,000,000,000 אצות...

22 יצורים פלאגיים - 2% מהאוכלוסיה הימית בשרשרת המזון של הלוויתן כל היצורים הם יצורים פלאגיים - החיים בתוך הגוף המימי. יצורים פלאגים מסווגים לנקטון או פלאנקטון, תלוי בכושר תנועתם כנגד זרם אופקי: פלאנקטון אינם מסוגלים לשחות נגד זרם אופקי זואופלנקטון אלו בעלי חיים זעירים: לארוות, סרטנים, רכיכות, קווצי עור, נבוביים, רב תאיים וחד תאים פיטופלנקטון אלו צמחים זעירים: כוללות אצות חד תאיות ומושבות אצות )חד תאיות( נקטון שיודע לשחות נגד הזרם

23 יצורים בנתיים - 98% מהאוכלוסייה הימית בגוף מים לא קורה הרבה... בקרקעית המים, אזורים יכולים להיראות אחרת לחלוטין. לכן, המגוון והעושר של המינים רב כל כך באזור הבנתל. גם בין אזורים בנתיים ניתן לסווג ליצורים ליטוראלים - אזור החוף עד 200 מטר, ויצורים בתיאליים - החל מתחת לעומק 200 מטר... אזור ליטוראלי - שונית אלמוגים. בתוך האלמוגים והספוגים ובצידיהם, חיים אלפי סוגי יצורים נוספים בנתיים. אזור בתיאלי - קרקע עמוקה. יצורים בנתיים כוללים את מערכות הנבוביים, ספוגיים, פרוקי רגליים, קווצי עור, רכיכות, תולעים, חד תאים ואף דגים הנשארים קרובים לקרקעית.

24 פיטופלנקטון - תמיד תחת אור השמש... אצות חד תאיות שגודלן נע בין מיליונית מילימטר )ננו( ועד 25 אלפיות מילימטר )מיקרו( ומהווים את המרכיב החשוב ביותר ליצירת חמצן על פני כדור הארץ. כשהן נאכלות, הם מתפרקות ושוקעות ליצירת קרקעית הים אצות צורניות וגיריות מסוג דיאטום וקוקוליטופור. לכל אצה אזור מחייה: קטבים ואזור ממוזג או אזור טרופי וסובטרופי אצות ירוקיות מסוג דינופלאגלאטים. מצויות באזורים טרופים ובתוך אלמוגים אצות כחוליות - ציאנובקטריה

25 זואופלנקטון - תמיד איפה שיש פיטופלנקטון ישנם יצורים זואופלנקטונים שנשארים תמיד יצורים זעירים )פלנקטונים( ובמשך כל חייהם לא יוכלו לשחות כנגד זרם אופקי... יצורים אלו נקראים הולופלנקטון מ 1 "מ חוריריות - Foraminifera חד תאיים בעלי שלד גירי אוכלים פיטופלנקטון רדיולאריה חד תאיים בעלי שלד צורני אוכלים פיטופלנקטון סרטנים, מליחים וקופופודים רב תאיים שאוכלים פיטופלנקטון וזואופלנקטון זעיר

26 זואופלנקטון - הולופלנקטון סוגי יצורים שונים שלפעמים יש להם מקבילים גדולים, נשארים תמיד קטנים - הולופלנקטון אך אלו... נבוביים פרוקי רגליים איצטלנים רכיכות תולעת טבעתית תולעת שטוחה

27 זואופלנקטון - מרופלנקטון יצורים אחרים משנים את הגדרתם... בשלב ההתפתחות יהיה זואופלנקטון ובשלב בגרות יהפך לנקטון או יצור בנתי.

28