Relatiile dintre organisme si mediul de viata. Influenta umiditatii asupra organismelor (clasificarea organismelor in functie de reactia la actiunea umiditatii, tipuri de umiditate, relatia temperatura

Relatiile dintre organisme si mediul de viata. Influenta umiditatii asupra organismelor (clasificarea organismelor in functie de reactia la actiunea umiditatii, tipuri de umiditate, relatia temperatura - umiditate, stratificarea termica intr-un lac, medii umede, despre, despre plancton-neuston-necton-pleuston etc). Adaptari morfologice, fiziologice si comportamentale ale organismelor la actiunea umiditatii.

Organismele vii si umiditatea (apa)

Corect spus ar fi - organismul si apa. Apa este leaganul vietii si intra atat in compozitia organsmului (40-97%) cat si in procesele de reglare a functiilor si comportamentului. Sub cele 3 forme ale sale (lichida, solida sau gazoasa), apa este un factor ecologic esential pentru organismul viu. In conditiile in care ne referim la raspindirea si distributia speciilor, apa devine un factor limitant. Organismele dispun permenent de o cantitate mai mare de apa decat cea din mediul in care traiesc, iar ele pierd continuu apa ca rezultat al unor procese fiziologice (respiratie, transpiratie, gutatie, excretie).

Ca sursa de apa sunt: precipitatiile, apele de suprafata, apa freatica (subterana) si apa atmosferica (umiditatea aerului).

In functie de zona geografica cantitatea de apa din mediu difera in functie de combinatia surselor de mai sus. De la desert la ecuator cantitatea de precipitatii variaza de la 0-25 mm/an la 1250 mm/an, volumul apelor freatice sau de suprafata este de asemenea variabil, iar acestea influenteaza implicit si cantitatea de vapori de apa din atmosfera (umiditatea). Intervin corelat si ceilalti factori fizici, temperatura si vantul fiind cei mai semnificativi. Umiditatea absoluta reprezinta o cantitatea de apa cunoscuta raportata la o unitate de volum (g/m³). Umiditatea relativa este umiditatea absoluta exprimata in procente (%) fata de o valoare a umiditatii evaluata in conditii de saturatie, la aceeasi valoare de temperatura. Umiditatea relativa depinde de miscarea aerului atmosferic (curenti, vant), temperatura, consistenta covorului vegetal, conditiile de sol si clima, umiditatea solului, gradul de acoperire a cerului, anotimp etc. Combinatia acestor factori, afinitatile organismelor pentru apa, determina distributia organismelor, a speciilor, in zone climatice si implicit, spatii environmentale, tipice:

organisme hidrofile (hidrofite); sunt adaptate exclusiv la viata acvatica, traiesc submers, nivel la care factor limitativ este raportul oxigen - bioxid de carbon. Adaptarile plantelor hidrofile sunt diverse: lipsa stomatelor, cuticula epidermei este foarte subtire, tesuturi cu aer. Multe din speciile de plante nu au radacini. Animalele hidrofile sunt reprezentate de: protozoare, spongieri, celenterate, viermi, moluste, artropode, batracieni, reptile, pesti, pasari, mamifere;

☻ - organisme higrofile (higrofite); sunt specii de plante si animale adaptate la un mediu umed. Plantele din aceasta categorie traiesc pe marginea apelor (rauri sau lacuri) (Juncus inflexus - pipirig; Carex riparia - rogoz; Typha latipholia - papura; Phragmites communis - trestia, etc. Animale higrofile sunt: viermi, melci lumbricide, batracieni, reptile, mamifere;

☻ - organisme mezofile (mezofite); include specii de plante si animale adaptate la conditii de umiditate medie a solului si aerului. Acestea sunt speciile din zonele temperate, plante si animale din paduri de foioase, de conifere si pajisti sau pasuni;

☻ - organisme xerofile (xerofite); cuprinde specii de plante si animale, adaptate la zone cu umiditate extrem de mica (cum sunt de exemplu cele din zonele de stepa si desert). Plantele sunt de tip suculent, cu tesuturi care acumuleaza apa sau plante cu frunze reduse la tepi sau spini pentru a diminua evaporarea apei sau pierderea prin transpiratie. In cazul animalelor, cele care traiesc in aceste zone absorb sau consuma mari cantitati de apa. Unele specii de plante (freatofite) au radacini extrem de lungi (ex. Prosopis inuliflora; Mexic; radacini de 5 m);

☻ - organisme chionofile (chionofite); sunt organisme care se dezvolta in zone specifice (regiuni reci alpine, tundra polara) si care o anumita perioada de timp se dezvolta sub zapada. Plantele sunt de talie mica, cu tulpini taratoare si infloresc chiar in mijlocul peticelor de zapada sau imediat dupa topirea acesteia (Gentiana lutea - gentiana; Soldanella pusilla - degetarelul; Croccus heuffelianus - brandusa de munte; etc);

☻ - organisme halofile (halofite); sunt plante care traiesc pe soluri saline sau animale adaptate la medii terestre (de la marginea marilor dar si in alte teritorii departate) sau umede cu mare incarcatura de saruri; adaptativ halofitele au structuri ce le aseamana cu xerofitele (ex. multe sunt suculente). Problema care se pune la aceste organisme este cea legata de modul de folosire a apei; chiar daca ea exista in mediul respectiv problema se pune cu inhalarea sau absorptia ei dependent de concentratia osmotica. Desi halofitele tolereaza o concentrare mare a sarurilor in celulele organismului lor, ele au diferite modalitati de a elimina o anumite cantitate in exces (ex. glande care secreta sarurile la suprafata frunzelor; in cazul mangrovelor, arbusti mediteraneeni - Tamarix gallica). Exista specii de plante halofite care cresc si se dezvolta normal pe soluri nesaraturate

Plantele si animalele trebuie sa-si mentina o balanta favorabila a apei. In aceasta situatie ele trebuie sa acumuleze o cantitate suficienta care sa echilibreze pierderea si consumul. Plantele absorb cea mai mare parte a apei din sol, prin radacini si o folosesc in fotosinteza iar o parte se pierde prin transpiratie. Cea mai mare parte se pierde prin stomate. La animale balanta apei este mai greu de asigurat. Castigul in apa este asigurat de apa bauta, apa din hrana si apa metabolica. Pierderile se realizeaza prin fecale, urina si apa evaporata. La animalele acvatice este foarte importanta mentinerea concentratiei osmotice, o balanta proprie a sarurilor. Din acest punct de vedere, speciile sunt:

☼ - izotonice: la nevertebratele marine, concentratia sarurilor este similara cu cea a apei de mare;

☼ - hipertonice: unele organisme nevertebrate din apa proaspata, precum si unii pesti sau amfibieni, au o concentratie a sarurilor mai mare decat a apei in care traiesc;

☼ - hipotonice: sunt de exemplu unele vertebrate marine care au o concentratie a sarurilor mai mica decat a mediului in care traiesc.

Umiditatea mai poate fi exprimata si prin presiunea vaporilor de apa din aer. Se exprima in milibari (mb). Umiditatea relativa prezinta numai o idee generala privind puterea de evaporare din aer (masurata prin deficitul presiunii vaporilor) deoarece aerul cu o aceeasi umiditate relativa are o putere de evaporare mai mare la temperaturile mai mari, comparativ cu cele mai mici (Fig. 2-17, a).

Precipitatiile. Reprezinta, de asemenea, un factor important de care depinde viata organismelor. Apa din precipitatii asigura rezervele tuturor mediilor umede si creeaza disponibilitati pentru cre;terea, dezvoltarea si supravietuirea acestora. In studiile ecologice se face referire la cantitatea de precipitatii, distributia acetora in diferite biotopuri si distributia in cadrul aceluiasi biotop.

Dependent de umiditate, in studiile ecologice, in ceea ce priveste influenta factorilor climatici asupra organismelor se calculeaza parametrii unor indici climatici corelati: Estimarea valorilor acestor indici permite ecologului sa carecterizeze ecologic asociatii vegetale sau grupe de organisme, aria lor de raspandire si gradul in care acestea s-au adaptat la zona respectiva, constituind chiar specii bioindicatoare ale unui habitat sau ecosistem. Dintre cei mai importanti indici din aceasta categorie amintim:

☼ - indicele pluviometric (indicele Emberger); [precipitatiile anuale / media maximelor si minimelor celor mai calde, respectiv, celor mai reci, luni ale anului];

☼ - indicele xerotermic (indicele Gaussen); [atunci cand valoarea precipitatiilor lunare < decat dublul temperaturii medii lunare] = numarul de zile fara ploaie; (ex. in desertul Sahara, Ix = 300; platouri inalte sahariene, Ix = 150-200; in regiuni musonice, Ix = 12);

☼ - indicele de ariditate (indicele Thorntwaite); stabileste coralatia dintre deficitul de apa din perioadele secetoase si nevoia de apa o organismului viu.

Alte particularitati ale mediului hidric si semnificatia pentru organisme.

Apele curgatoare. Sunt determinate de precipitatii si modeleaza factorii climatici sau microclima. Apele curgatoare transporta subtante minerale, aluviuni, iar modelarea prin eroziuni modifica relieful si implicit compozitia floristica si fauna zonei.

Fig. 2-17. Relatia dintre puterea de evaporare a aerului (masurata prin deficitul presiunii vaporilor) si temperatura. Evaluare pentru 2 tipuri de umiditate relativa (a); Stratificarea termica la nivelul unui lac (cazul lacului Pavin, Franta) (b) (dupa Faurie si colab. 1998; dupa Fritschen si Gay 1979; din Brewer 1988).

Apele statatoare (stagnante Au un regim si mai interesant. In literatura engleza, apele dulci. Ele pot evolua de la forma de lac (balta), la iaz, pana la cea de mlastina, fiind caracterizate de un regim intern propriu definit ca evolutia lacului. Corelat cu gama celorlalti factori fizici (abiotici) evolutia lacului poate lua cai imprevizibile (ex. secare temporara sau totala) ceea ce implicit influenteaza flora si fauna dar si induce modificari asupra factorilor climatici. Exista astfel o influenta in circuit inchis. Modul de evolutie al unei ape statatoare este ilustrat de flora si fauna locala. Este cazul unor lacuri relicte care s-au desprins din mari sau oceane (ex. M. Caspica, lacul Ladoga) si care mai pastreaza forme de viata specifice bazinelor din care s-au desprins (ex. foci si alte specii de animale marine). Specifice sunt de asemenea, lacurile glaciare sau lacurile sarate la care s-au adaptate plante si animale caracteristice.

La nivelul unui lac factorii abiotici au o evolutie deosebit de interesanta. Astfel, in lac se realizeaza stratificarea termica (Fig. 2-17, b)).

La nivelul coloanei de apa se disting 3 zone importante:

epilimnion; este zona superioara caracterizata de miscarile de convectie ale apei intre zi si noapte;

* - metalimnion (termoclina); este stratul unde temperatura apei scade cu 1^oC/m; nu reprezinta ceva static ci variabil, in legatura cu sezonul;

* - hipolimnion; este zona cea mai profunda si unde temperatura nu evolueaza de-a lungul anului cu mult peste valoarea medie de 4^oC.

Marile si oceanele (2/3 din suprafata Terrei) confera hidrosferei particularitatile ei. Prin intinderea mare influenteaza viata dar si este influentata mult de factorii de Cosmos. Forta de atractie a Lunii si Soarelui determina diverse forme de miscare a marilor si oceanelor. Alternanta ritmica activitate - inactivitate a acestor medii determina o mare diversitate a speciilor de plante dar mai ales de animale (organisme tidale). Caldura specifica ridicata a apei comparativ cu uscatul si pozitia geografica influenteaza regimul termic al apelor. In functie de temperatura apei, lumina, salinitatea, gazele dizolvate, presiunea hidrostatica se asigura o diversitate de conditii ce determina si o diversitate de organisme. In asemenea medii se realizeaza migratii pe verticala si orizontala.

a. Planctonul [gr. planktos - a rataci] (bacterioplancton, fitoplancton, zooplancton), cuprinde organisme din straturile superioare unde lumina este mai puternica si se acumuleaza organisme fotosintetizatoare care se deplaseaza pasiv in grosimea apei. Unii clasifica planctonul in nano-, mezo- si macroplanton (de la alge verzi la protozoare, crustacee, copepode si cladocere si puiet de peste). Daca in cadrul fitoplanctonului, algele unicelulare sau coloniale se gasesc fixate pe sedimente, vegetale, roci, poarta numele de perifiton.

b. Nectonul [gr. neo - a inota] este constituit din speciile care se deplaseaza activ, liber inotatoare.

c. Neustonul [gr. neuo - a aluneca], cuprinde organisme care aluneca pe suprafata apei.

d. Pleustonul [gr. pleo - a calatori pe mare], sunt macrofite care plutesc pe suprafata apei sau aproape de aceasta, impreuna cu fauna atasata de acestea..

In mari si oceane organismele sunt clasificate in pelagice (raspandite de la suprafata pana la adancimi de cca. 200 m) si bentonice [gr. benthos - adancime] (traiesc pe fundul marilor si oceanelor)

Macrofitele si mediul acvatic. Cuprinde alge, muschi, licheni, ferigi si fanerogame (plante cu flori). In functie de adancimea apei, vegetatia se clasifica astfel:

☼ - Helofite. Sunt specii de zone umede (soluri namoloase, maloase, turboase) care nu au tulpinile in apa (Salix viminalis, Alnus glutinosa, Populus nigra, Iris pseudacorus, Carex riparia, Cltha palustris, Butomus umbellatus etc);

☼ - Hidrohelofite. Sunt specii semiacvatice, au ramurile cu frunze si flori adesea in apa (Juncus sylvaticus, Phragmites communis, Scirpus palustris, Typha latifolia, Equisetum palustre, Sparganium erectum, Sagittaria sagittifolia, Alisma plantago etc);

☼ - Hidrofite. Sunt specii care au aparatul vegetativ in apa complet sau la suprafata acesteia:

☻- Plante cu frunze flotante la suprafata apei dar inradacinate: Nuphar luteum, Nymphaea alba, Potamogeton natans, Trapa natans, Polygonum amphibium etc;

☻ - Plante cu frunze flotante la suprafata apei dar neinradacinate: Lemna sp.

☻- Plante submerse, cu frunze submerse, inradacinate: Potamogeton sp., Ranunculus sp., Elodea canadensis, Pilularia sp. - feriga etc;

☻- Plante submerse, cu frunze submerse, neinradacinate: Myriophyllum sp., Ceratophyllum sp., Utricularia vulgaris etc.

Apa subterana. Este o forma deosebit de importanta mai ales pentru plante. Prin actiunea fortelor gravitationala si capilara, apa se deplaseaza si pe verticala. Pentru organismele bioedafice este important potentialul capilar = indicele de sorbtie (energia cu care este retinuta apa de catre sol). Valorile acestuia sunt cuprinse pe intervalul 0-7 (valorile mici reprezinta umiditate in exces; valorile mari - uscaciune). Fata de acest indice, organismele din sol se comporta diferit. O activitate remarcabila o au in soluri microorganismele (bacterii, alge, ciuperci, protozoare) dar si alte organisme geobionte (nematode, enchitreide, lumbricide, acarieni, diplure, proture, colembole

Un mediu subteran aparte sunt pesterile si grotele. Plantele sunt absente in interior. Animalele se prezinta sub forme caracteristice, adaptate la intuneric.

Umiditatea si biocenozele acvatice. Umiditatea implica prezenta apei. Fara apa viata este imposibila. Evolutiv speciile s-au adaptat la cele mai diverse conditii impuse de umiditatea habitatului. Ca factor esential al vietii, apa a favorizat aparitia si dezvoltarea mecanismelor de reglare a continutului acesteia in corpul organismelor vii. O parte se pierde prin respiratie, transpiratie, excretie, evaporare, iar pentru compensare, o alta parte este preluata de organism din mediu in urma consumului sau este pastrata prin mecanisme speciale adaptative.

Animalele sunt efectiv legate de mediul umed. Animalele din mediul acvatic au o mare diversitate; unicelulare (ex. Protozoare), zooplancton, nevertebrate (spongieri, cnidari, acnidari, turbelariate, nemertieni, anelide, moluste, crustacee, arachnide, insecte, echinoderme), vertebrate (reptile, batracieni, pasari, mamifere si in mod special pesti) mai exista o serie de specii de animale terestre al caror ciclu biologic este legat de apa (larve de insecte, batracieni etc).

Adaptari ale organismelor la mediul umed

Dupa modul in care organismele sunt adaptate la umiditate, se recunosc doua categorii mari: eurihigre (suporta variatii mari ale conditiilor de umiditate) si stenohigre (prezinta adaptari care le permit sa suporte variatia umiditatii pe un interval ingust). Din multitudinea aspectelor cunoscute sa amintim cazul speciilor adaptate la mediul uscat, secetos. La plante selectia a favorizat aparitia unor adaptari diverse:

◙ - adaptari morfologice. La plante acestea sunt caracteristice: cuticula ingrosata, cuticula a epidermei acoperita cu productii ceroase, perisori, frunze reduse la minim sau transformate in tepi si spini etc. Pentru reducerea transpiratiei plantele isi rasucesc frunzele, sau isi modifica sistemul radicular. La animale sunt modificari de genul reducerii numarului de glande sudoripare, sau a blanii la specii de desert etc.

Plantele terestre au radacini ramificate, lungi si foarte lungi, frunze sub forma de tepi, reducerea numarului de frunze sau chiar disparitia lor in fazele total neprielnice, frunze enorme pentru absorbtia apei direct de acestea (cazul sp. Welwitschia mirabilis din desertul Namibiei).

Pentru plantele acvatice (in special pentru hidrohelofite si helofite) este caracteristic rizomul puternic; frunzele sunt de doua feluri (cele de primavara sunt fragile, moi, subtiri, fara stomate, fara cuticula; urmatoarele sunt flotante cu limbul in forma in general latita care-i ajuta la plutire, cele doua fete sunt diferite morfologic, pe fata superioara limbul foliar prezinta cuticula si sunt numeroase stomate, epiderma inferioara nu are cuticula si nu are stomate), are tesut de sustinere redus, parenchimul frunzelor are lacune aerifere, samanta poseda un dispozitiv care-i favorizeaza dispersia pe apa.

La animale adaptarile morfologice sunt de asemenea de o mare diversitate. Pestii au corpul de forma hidrodinamica (corp pisciform), poseda inotatoare de diferite forme, marimi si pozitii, nu au membre, coloana vertebrala mobila, musculatura puternica. Insectele acvatice cum sunt plosnitele de apa (Heteroptera: Cryptocerata = Hydrocoridae) (Coryxa Geoffroyi, Naucoris cimicoides, Plea minutissima) si scorpiile de apa (Ranatra linearis, Nepa cinerea) sau formele acvatice de carabidae carnivore (Coleoptera: Carabidae, Adephaga) (Dytiscus marginalis, Cybister lateralimarginalis, Gyrinus natator) sau carabide omnivore (Coleoptera: Carabidae, Polyphaga) (Hydrophylus = Hydrous piceus) (Fig. 2-18) au adaptari specifice la acest mediu de viata: picioare inotatoare (cele posterioare; la plosnitele de apa cele anterioare sunt constituite in organe prehenzile, antene adaptate la respiratie, rezervor de aer sub elitre (Hydrous piceus - boul de balta), corp in general aerodinamic, turtit, lucios, neted. Larvele si/sau pupele multor specii de insecte traiesc in apa: specii de Dixa, Anopheles Culicina, Mochlonyx, Corethra (Diptera: Nematocera, Culicidae), Simulium sp. (Diptera: Nematocera, Simulidae), Stratiomyia chamaeleon, Simulium sp. Eristalis sp. (Diptera; Brachicera) prezinta formatiuni specifice (branhii la nivelul corpului sau pe antene, tuburi pentru respiratie) (Fig. 2-19). Crustaceele sunt animale adaptate la mediul acvatic (Philopoda, Cladocera, Copepoda, Malacostracea) au corpul turtit, iar branhiile ca organe de respiratie sunt foarte bine dezvoltate, au apendice transformate pentru inotat.

O serie de moluste de apa dulce sau marine se deosebesc prin adaptari morfologice la mediul acvatic: cochilie subtire sau partial redusa, prezinta parapode (picioare false, pseudopode) adaptate la inot (ex. molustele Pteropode), branhiile sunt bine dezvoltate. La cefalopode (ex. Sepia officinalis, Octopus sp.) si scafopode (Dentalium dentalis) deplasarea se realizeaza prin propulsie cu jet de apa, eliberata prin organe specializate (sifoane). Respectiv, prin cochilia tubulara deschisa la ambele capete. Anelidele polichete (ex. Nereis diversicolor) prezinta parapode care ajuta la inot dar sunt si puternic vascularizate pentru respiratie.

Modificari morfo-anatomice sunt legate si de adaptarea pentru hranire la larvele unor specii de insecte acvatice: masca aparatului bucal a larvei de Aeschna cyaneus (Odonata), mandibulele de ditiscide.

◙ - adaptari fiziologice. Se caracterizeaza prin existenta unor mecanisme fiziologice care permit mentinerea apei in corp sau, pe de alta parte, obtinerea apei prin procese metabolice de reglare (cazul camilei). Alte specii dispun de mecanisme de reglare a cantitatii de urina eliberata. La plante exista procese fizice si chimice la nivel celular iar perioadele nefavorabile sunt depasite prin stari fenologice diferite. Pentru fotosinteza plantelor de exemplu, apa nu este chiar un factor limitativ dar efectele indirecte sunt notabile, mai ales in perioadele cu stress de apa. De ex. rata fotosintezei de vara la plante din Australia de Vest este de 2-3 ori mai scazuta decat maxima din timpul primaverii deoarece deficitul de apa activeaza inchiderea stomatelor (Grieve si Hellmuth 1970).

Asadar, din punct de vedere fiziologic sunt adaptari diverse: cresterea presiunii osmotice pentru a absorbi apa din solurile uscate, reglarea transpiratiei prin stomate si cuticula, acumularea apei in tesuturi, reducerea apei eliminate prin urina la animale, modalitati de retinere a apei - ex. camila sau de obtinere a ei din procese fiziologice indirecte - ex. Tenebrio molitor. La speciile acvatice exista o serie de adaptari la respiratia acvatica (unele au fost amintite anterior). Exista o mare diversitate a metodelor prin care speciile acvatice s-au adaptat la respiratia din acest mediu, de la respiratia cutanata si pana la formele particulare si specializate de respiratie (branhii, sifoane, saci anali, lamele vascularizate, branhii traheene, branhii spiraculare, pulmoni sau "plamani" etc).

◙ - adaptari comportamentale. Sunt variate ca diversitate si semnificative la animale. Efectiv, toate speciile de nevertebrate dar si vertebratele dispun de o mare varietate a acestor adaptari (cautarea locurilor umede sau umbroase, ingroparea in nisip, pamant sau mal, fluturare-vibrare a aripilor, adoptarea de pozitii specifice etc. Adaptarea comportamentala este complexa si ea se realizeaza in functie de actiunea combinata a factorilor de mediu (umiditatea avand rol important in acest context).

Se intelege ca modelele comportamentale sunt caracteristice animalelor. Am amintit ca o parte se refera la speciile care se ascund in vizuini, galerii sau care se infunda in mal pe timp secetos. La speciile strict acvatice se cunosc o mare diversitate de modele adaptative legate de comportamentul de hranire, aparare si protectie (ex. cromatoforii si cerneala de la cefalopode, homocromia, capacitatea de a se ascunde in nisip etc). Interesante sunt de asemenea mecanisme precum sunt: homocromia = culoarea criptica (o confundare a individului cu mediul in care traieste; culoarea de avertizare (colorit viu; culoarea poate fi aposematica = specii cu colorit viu + mijloace de atac si aparare; sau alosematica = specii cu colorit viu fara mijloace de aparare), demonstratia (expunerea unor desene sau formatiuni care pot impresiona adversarul), mimetismul (asemanarea unei specii fara aparare cu una care are asemenea organe sau formatiuni de atac), homotipia = homocromie copianta (specii care imita nu numai coloritul dar si forma obiectelor din jur). C

Lipsa apei determina la unele specii de nevertebrate aparitia anabiozei [gr. anabyosis = inviere] (rotifere, tardigrade) sau supravietuirea unor plante sub forma de spori sau alte forme de rezistenta

Mediul acvatic si zona abisala (fara lumina). In mediul acvatic care poate atinge adancimi mari (mari si oceane) viata nu se desfasoara numai la suprafata. Adancimea medie a oceanului este de 3800 m si 90% din suprafata oceanului are o adancime mai mare de 1.000 m. 75% din apa marii are o temperatura de 2^oC si o presiune mai mare de 2 atmosfere si lipsita de lumina. In aceste conditii fotosinteza nu este posibila. Cu toate aceste conditii de viata aparte, viata este posibila si aici (expeditia Galathea din 1952 a descoperit forme de viata la 10.900 m). Profunzimea oceanelor (zona abisala, bentica) dispune de substante organice sau microelemente, care provin din straturile superioare. Mediul acesta de viata este colonizat de microorganisme heterotrofe (organisme bentice; bacterii heterotrofe) care se hranesc pe baza microorganismelor flagelate de la suprafata. Cadavrele animalelor marine sunt de asemenea o sursa importanta de substante organice. La acest nivel se gasesc un numar impresionant de microorganisme si nevertebrate mici, dar si specii de talie mai mare, cum ar fi crustacee mici, viermi (Polychaeta), moluste bivalve, alaturi de cefalopode, spongieri si pesti. Se crede ca in zona abisala ar putea exista cca. 10 milioane specii de nevertebrate !. Aceasta biodiversitatea ar fi similara cu cea a padurii tropicale !.

In ceea ce priveste adaptarea la conditiile de mediu abisal amintim cateva modalitati specifice (dimensiune mica, adaptare la respiratie anaeroba si hranire heterotrofa, simbioza dintre unele nevertebrate si bacterii chimiotrofe, prezenta unor organe luminoase etc).

Un alt mediu acvatic interesant este cel termal. La acest nivel s-au adaptat specii de anelide, moluste, artropode; nu se gasesc spongieri si echinoderme. Mediul hidrotermal este un ecosistem unde la baza lantului trofic (ca si producatori) se gasesc bacteriile chimiosintetice care asigura materia nutritiva. Totusi, anoxia (absenta oxigenului dintr-un mediu, din aer), marea concentratie in sulfuri si metale grele, foarte toxice, plus temperaturile ridicate, definesc un mediu neprielnic animalelor marine.

Mai trebuie retinut fatul ca organismele mediilor hidrotermale ofera indicii valoroase privind originea vietii, aparitia si evolutia acesteia. Mai amintim bacteriile ultratermofile care au enzime termostabile ceea ce face sa poata fi utilizate in biologia moleculara pentru producerea enzimelor necesare duplicarii acizilor nucleici.

Gratie energiei de oxidare a sulfului si in prezenta unei foarte mici cantitati de oxigen se obtine carbon si se elibereaza hidrogen. Deoarece temperatura este ridicata, hidrogenul si bioxidul de carbon formeaza compusi carbonici. Un alt produs, hidrogenul sulfurat va forma ulterior sulfatii (prin oxidarea sulfului si a sulfurilor anorganice de bacteriile chimio-autotrofe furnizand energia necesara reducerii bioxidului de carbon in substante organice). Se constituie astfel o productie primara geotermala, bacteriile furnizand altor organisme (ex. un vierme turbicol), moleculele de carbonati. Pentru metabolismul sau chimio-autotrof, viermele ia de la bacterie materia primara (bioxid de carbon, oxigen, hidrogen sulfurat) pe care le absoarbe cu organele sale branhiale si vor ajunge in sistemul circulator. In interiorul viermelui bacteriile vor "fabrica" substantele carbonice.

Un alt caz aparte este al unei specii de molusca bivalva (Clyptogena magnifica), adaptata la un mediu hidrotermal care are bacterii fixate la nivelul branhiilor unde oxideaza sulful si furnizeaza gazdei compusii carbonici

Simbioza intracelulara dintre bacteriile chimiosintetice si unele nevertebrate una specifica speciei. O gazda nu are decat o singura susa bacteriana