Вода является одним из важнейших факторов окружающей среды для живых организмов. Ни один живой организм не может функционировать без воды. Именно поэтому воду называют чудом природы. Все органические и неорганические вещества, попадающие в организм и перемещающиеся в нем, находятся в растворенном виде. По данным физиологов, 3/2 веса человека и от 40 до 90% клеточного состава большинства живых организмов состоят из воды. Количество воды в организме растений и животных больше всего увеличивается в период пика их активности.
Когда под действием факторов внешней среды организмы переходят в состояние временного биологического покоя, их активность снижается. По мере снижения активности организмов, количество воды в клетках уменьшается, но не исчезает полностью. Даже в составе высушенных клеток камней и горных пород остается до 5-7% воды. В составе семян злаков объем воды не уменьшается на 12-14%.
Организмы, обитающие на поверхности суши, регулярно расходуют воду, содержащуюся в их клетках. Поэтому им всегда необходимо получать определенное количество воды. Для этого в процессе эволюции у них выработались разные способы регулирования воды в организме. Для этого у большинства сельских жителей появилось особое анатомо-морфологическое строение, которое давало им возможность регулировать скорость транспирации в зависимости от физиологического состояния организма и места обитания.
Потребности жителей села в воде в разные периоды их деятельности неодинаковы. Во многом это зависит от типа сельской местности, типа почвы и климата местности. На развитие и созревание семян зерновых культур расходуется меньше воды, чем в пиковый период их активности. Однако для фаз развития каждого вида рустов можно выделить период изменения, обусловленный маловодием, что отрицательно сказывается на их деятельности. Во всех регионах поверхности планеты, за исключением влажного тропического пояса, сельские районы подвергаются кратковременным периодам временной засухи. Сухость атмосферы наблюдается преимущественно в жаркие летние дни. Сухость почвы наступает тогда, когда количество воды в почве снижается ниже уровня, необходимого для всасывающей способности корневых волосков. В случае недостатка воды в почве снизится высота стебля и продуктивность растений. Из-за недостатка влаги снижается не только продуктивность натуральных растений, но и урожайность соломы, семян и зерна сельскохозяйственных растений. Даже из-за нехватки воды созревшие семена деревенщины не имеют возможности прорастать должным образом.
Это связано с тем, что в процессе развития организмов происходит регулярный обмен воды с окружающей средой, что имеет первостепенное значение. Поэтому влажность окружающей среды рассматривается как лимитирующий фактор для нормальной жизнедеятельности и распространения организмов.
В связи с этим ни один другой фактор окружающей среды не имеет такой широкой возможности распространения и присутствия живых организмов на поверхности планеты, как вода. Основным источником водоснабжения планеты являются осадки, годовое количество которых весьма неравномерно на поверхности Земли. Самые сильные осадки на планете наблюдаются в районе экватора, от 10° северной до 10° южной широты. Однако в отдельных районах тропической области годовое количество осадков иногда превышает таковое в экваториальной области. Самый влажный регион планеты - верховья реки Амазонки. Если местность и движение ветра стабильны, годовое количество осадков еще выше — до 12650 мм в Черепунджи, расположенном в Индии, на 25° северной широты. Годовое количество осадков в этом районе зафиксировано 1856, 22987 мм и 1861-20447 мм, что является самым высоким количеством осадков на поверхности планеты Земля. В то же время во многих регионах планеты наблюдается небольшое количество осадков, которого недостаточно даже для того, чтобы смочить поверхность земли. Это природное состояние более заметно в пустынях Ливана, Синая и Гобби.
Осадков нет в пустынях Ла-Джая, расположенных на территории Перу, и Асуана, расположенных на территории Ливана, которые расположены на 17° и 24° северной широты, а в Синайской пустыне и Красном море годовое количество осадков очень невелико, всего 10-15 мм.
Основным условием, влияющим на распределение осадков по поверхности планеты, является температура. Понижение температуры наблюдается от экватора к северному океану, при этом снижается и интенсивность испарения. Если испарение уменьшается, влажность увеличивается.
Организмы в ходе эволюции приспособились экономно расходовать влагу, проводить засушливое время года в состоянии биологического покоя. Корни растений, растущих в засушливых районах, очень крепкие, а давление внутри клеток их корневых клеток очень велико. Расположение озер, морей и океанов также играет большую роль в распределении осадков на планете. Если водоемы расположены рядом, влажность в этом районе высокая. Распределение осадков обусловлено также рельефом местности. Потому что высокие вершины гор удерживают движение приносящего дождь ветра. На побережье Тихого океана, на территории Перу и частично в Чили находится пустыня Атакама, где дожди иногда не идут по нескольку лет, а причина малого количества осадков – высокие вершины горного хребта Анд. Для организмов существенное значение имеет не общее годовое количество осадков, а их распределение по сезонам. Поэтому, если в экваториальном поясе наблюдаются два периода максимума осадков соответственно в марте-апреле и октябре-ноябре, то в тропическом поясе - один период максимума осадков. Период максимального количества осадков в субтропическом регионе приходится преимущественно на осень и весну, а в умеренном поясе Северного полушария — только на зиму. Различное годовое распределение осадков на поверхности планеты рассматривается как одна из важных причин неравномерного распределения организмов на поверхности Земли.
Роль соотношения годовых осадков и испарения важна для нормального функционирования организмов. Район, где годовая сумма испарения превышает годовую сумму осадков, называется жарким (засушливым) регионом.
На такой территории организмы во время своей деятельности всегда страдают от недостатка влаги. Область, где организмы обеспечены умеренной влажностью, называется влажной зоной. Во влажной зоне годовое количество осадков превышает годовое количество испарения. Почва играет важную роль в обеспечении жителей деревни влагой, поскольку они получают влагу, необходимую для своей деятельности, из почвы. Влажность почвы определяет физиологические процессы растений, а эти процессы зависят от поглотительной способности их корневых волосков. Способность удерживать влагу у всех порошков неодинакова. Глинистые почвы больше всего сохраняют влагу, меньше всего песчаные. Растение не обладает такой способностью поглощать воду из почвы. Поглотительная способность корневых волосков растений ограничена рядом факторов, таких как высокая сухость и низкая температура почвенного состава, высокая концентрация растворенных солей в почвенном составе, недостаток кислорода в почвенном воздухе и др. При температуре почвы, равной 0°С, поглотительная способность корневых волосков платана обыкновенного очень низкая, а при температуре 20-30°С поглотительная способность корневых волосков становится нормальной. Поглотительная способность корневых волосков растений в большей степени зависит от их адаптации к тепловому режиму состава почвы. Те виды, которые начинают свою деятельность рано, ранней весной, приспособлены обеспечивать себя водой при низкой температуре почвы. В эту группу входят растения тундрового региона, высокогорья и районов, где почва подвержена постоянному льду, корни которых не теряют способности к всасыванию при температуре почвы ниже 0°С.
Вода играет главную роль в развитии и размножении живых организмов, и ни один живой организм не может функционировать без воды. Вода необходима для поддержания нормального функционирования клеток, тканей и организма. Важнейшие жизненно важные биохимические и физиологические процессы организмов протекают с участием воды.
Профессор РТСУ А.Э. Бердиев
