Woda jako środowisko życia

Woda jako środowisko życia

„Życie wyszło z wody”
Pierwsze prakomórki przypominające dzisiejsze bakterie rozwinęły się w wodzie około 3,5 miliarda lat temu.
Jeszcze około miliarda lat temu woda pokrywała całą naszą planetę i właśnie w niej rozwinęły się pierwsze formy życia w postaci prostych glonów oraz bakterii wykorzystujących do rozwoju energię słoneczną a więc był to początek procesu fotosyntezy. Początkowo były to jednokomórkowe zielenice i okszemki, które z czasem zaczęły łączyć się w kolonie a na dalszym etapie ewolucji następowała specjalizacja komórek do wykonywania określonych funkcji, która prowadziła do powstawania coraz bardziej złożonych form życia. Można, więc powiedzieć, że pierwszymi mieszkańcami ziemi były rośliny.

Dlaczego życie rozwinęło się właśnie w wodzie?
Należy sobie uświadomić, że woda występująca w przyrodzie nigdy nie była i nie jest czystym H2O (taką można otrzymać jedynie poprzez destylację w warunkach laboratoryjnych ).
Ze względu na swoje właściwości doskonałego rozpuszczalnika zawiera niemal wszystkie występujące na ziemi pierwiastki w formie cząsteczkowej, jonowej lub bardziej złożonych związków.
Prawdopodobnie dyfundujący do wody dwutlenek węgla, którego kiedyś w atmosferze było znacznie więcej zapoczątkował cały szereg reakcji prowadzących do powstania pierwszych prostych związków organicznych zbudowanych z węgla, wodoru i tlenu.
W środowisku wodnym panują bardziej sprzyjające warunki do powstawania życia niż na lądzie, dlatego że woda jest znacznie bardziej stabilnym środowiskiem.
Woda stanowi podstawowy składnik wszystkich istot, a jej procentowa zawartość w formie mniej lub bardziej związanej w świecie żywych organizmów może sięgać nawet dziewięćdziesięciu kilu procent.
Ciekawym przykładem może być „meduza” , której ciało w 97% składa się z wody.
W glonach i wodnych roślinach woda występuje w granicach 85-90% !
Środowisko wodne stwarza znacznie dogodniejsze warunki do życia roślin niż te, które panują na lądzie nie tylko ze względu na łatwość pobierania wody oraz substancji pokarmowych, ale również dlatego, że środowisko to jest o wiele bardziej stabilne termicznie.
Charakterystyczną cechą wody jest jej duża pojemność cieplna, co wiąże się z bardzo powolnymi zmianami jej temperatury. Potrzeba długiego okresu czasu oddziaływania temperatury otoczenia, aby woda ogrzała się lub oziębiła.
W warunkach małego pokojowego akwarium zmiany temperatury następują dość szybko
( mała ilość wody – mniejsza stabilność) i zwłaszcza w okresie letnim jest utrapieniem akwarystów.
Inną specyficzną cechą wody jest jej gęstość, która osiąga maksimum przy temperaturze
+ 4 i dlatego przy dnie zamarzających zbiorników wodnych zawsze występuje w fazie ciekłej (o temperaturze j/w ). Umożliwia to w chłodniejszych strefach klimatycznych przetrwanie flory i fauny w okresie zimy.
Kolejnymi specyficznymi cechami wody jest lepkość oraz napięcie powierzchniowe – woda zawsze dąży do osiągnięcia płaskiej powierzchni w zbiorniku, przyjmuje kształt naczynia, w którym się znajduje oraz dąży do kształtu kulistego w środowisku gazowym – to już trochę skomplikowany temat i uważam, że dla potrzeb akwarystyki nie ma potrzeby go analizować a jedynie można nadmienić, że dzięki tym właściwościom owady mogą poruszać się po lustrze wody, liście roślin pływających unoszą się na powierzchni nie mocząc wierzchniej strony a podany pokarm wolno opada na dno akwarium.
Wracając do gęstości – w odpowiednio głębokiej sadzawce przydomowej zaopatrzonej w pompę napowietrzającą wodę hodowane zimnowodne gatunki ryb bez większych problemów mogą przetrwać zimę nawet nie karmione a już na pewno poradzą sobie z niską temperaturą rośliny wodne z naszych szerokości geograficznych.
Jeszcze innymi ważnymi cechami zbiorników wodnych jest duża stabilność odczynu pH (określana pojemnością buforową) oraz składu chemicznego – inaczej zawartości soli mineralnych oraz rozpuszczonych gazów jak również specyficzne właściwości pochłaniania światła.
W warunkach akwariowych stabilność maleje wraz ze zmniejszeniem pojemności zbiornika.
Takie niepowtarzalne właściwości wody stwarzają idealne warunki dla zasiedlającej jej flory i fauny, jednakże w domowych akwariach zapewnienie tak wysokiej stabilizacji parametrów fizykochemicznych wody zwykle może przysparzać sporo problemów zwłaszcza początkującym akwarystom.
Z tego powodu wszystkich miłośników „podwodnego, domowego” świata chciałbym zachęcić do poszerzenia swojej wiedzy z różnych dziedzin nauki a właściwie do przypomnienia sobie szkolnych wiadomości z lekcji fizyki, chemii i biologii, co z pewnością ułatwi opiekowanie się podwodnym ogrodem.

Występowanie roślin w naturalnym środowisku
Przyglądając się naturalnym zbiornikom wodnym można zauważyć, że po jednej stronie brzegu występuje bujna roślinność często wielogatunkowa natomiast po przeciwnej porastają tylko trzciny, tataraki lub znikoma ilość danego gatunku roślin.
Ma to związek z kierunkiem geograficznym, nasłonecznieniem określonego fragmentu strefy przybrzeżnej jeziora, zacienieniem porastającymi brzeg drzewami oraz wzajemnymi oddziaływaniami na siebie zasiedlonych gatunków roślin.

Fragment brzegu jeziora o wystawie południowej.
Przeniesienie takich spostrzeżeń do warunków domowego akwarium pozwoli zrozumieć, jakie znaczenie ma umiejscowienie zbiornika w mieszkaniu, ochrona akwarium przed zbyt intensywnym światłem padającym na rośliny z boku przez szybę – w naturze światło załamuje się i oświetla rośliny od góry.
Środowisko wodne jest bardzo skomplikowanym ekosystemem i oprócz problematyki związanej z samą wodą i jej składem światło jest kolejnym elementem decydującym o prawidłowym funkcjonowaniu akwarium.