Om at være i vand
Figur 4-3. Cyanobakterien Microcystis optræder som store gelékolonier i søernes plankton. Den kan bevæge sig op og ned i vandsøjlen i løbet af døgnet ved at variere mængden af luftvakuoler i cellerne.
Figur 4-4. En nyudklækket døgnflue, Ephemera vulgata, gør sig klar til at erobre luftmiljøet.
Figur 4-5. Amfibiske planter er stive, oprette og har meget støtte- og styrkevæv, når de udvikles på land. Men under vand bliver de slappe og bøjelige med meget lidt støtte- og styrkevæv. Vandformerne indeholder ofte mere luftvæv end landformerne og har en positiv opdrift.
Figur 4-2. Larven af glasmyg, Chaoborus flavicans (max. 8‑16 mm), er et vigtigt rovdyr i planktonet. Den lever sædvanligvis nedgravet i søbunden om dagen og jager i vandet om natten. Myggelarven ændrer sin position i vandmassen ved at ændre volumen af to par luftsække.
Figur 4-1. Selv for en gedde kan søers vandbevægelse være noget af en udfordring.
Figur 4-6. De lange, fleksible skud af vandranunkel stiller sig altid i strømmens retning og svajer frem og tilbage i takt med de store strømhvirvler, som passerer forbi.
Beskyttelse mod udtørring
Organismer i vand kan tillade sig kun at være adskilt fra det omgivende miljø, vandet, med en ultratynd og meget gennemtrængelig cellemembran, for de risikerer ikke at tørre ud. Derfor er de i stand til at optage opløste næringssalte, gasser og små organiske molekyler, eller omvendt udskille opløste affaldsstoffer, gennem deres overflade direkte fra/til vandet. Selv flercellede alger og planter i vand klarer sig ved at udveksle stof med vandet gennem de ydre overflader.
Det fungerer slet ikke på land. Her mister „nøgne“ organismer lynhurtigt vand gennem en ubeskyttet cellemembran, tørrer ud og dør. Da planterne og dyrene „gik på land“, var forudsætningen, at de udviklede cellevægge og ydre overflader beklædt med et vokslag eller et lag af andre tætte molekyler, der meget markant nedsatte fordampningen.
Beskyttelse mod at synke ned og synke sammen
Organismer kan holde sig flydende i vand, men ikke i luft. Det skyldes, at vands massefylde er ca. 800 gange større end lufts, så „et legeme“ (en organisme, f.eks.) ifølge Arkimedes lov skal fortrænge et 800 gange mindre volumen i vand end i luft for at holde sig flydende.
Mikroskopiske organismer
Ganske vist har alle levende væsner – også ferskvandsorganismer – som udgangspunkt en lidt større massefylde end vand, så de aldrig vil kunne undgå nedsynkning. Men for de mikroskopiskes vedkommende er forskellen så lille, at det med overkommelige midler er muligt for dem at undgå den katastrofe, nedsynkning ville være.
Nogle af dem gør det ved som større vanddyr aktivt at svømme (figur 4-1), andre ved at lade strømhvirvler i vandet løfte sig op og atter andre ved at have en nedsat massefylde. Dette sidste kan de opnå ved at indeholde luft eller fedtstoffer, som begge har en massefylde, der er mindre end vands. Nogle af dem, f.eks. glasmyggens larve (figur 4-2), kombinerer metoderne.
Trods alle modforholdsreglerne synker mange mikroskopiske ferskvandsorganismer nedad, men da de har en meget stor overflade i forhold til volumenet, synker de langsomt, fordi der opstår gnidningsmodstand mod overfladen og vandet (se også om viskositet i næste afsnit).
Som eksempel på, hvor fint de forskellige mekanismer spiller sammen, kan nævnes søernes cyanobakterier, også kaldet blågrønalger. De ændrer massefylde ved at variere antallet af små luftblærer i cellerne. Hvis luftblærerne dannes hen på natten, nedsættes cellernes massefylde, og de stiger til overfladen og er klar til at udnytte lyset, så snart Solen står op. Senere på dagen synker de igen, da fotosyntesens produktion af sukkerstoffer øger cellernes saftspænding og trykker luftblærerne sammen. Herved undgår cellerne for langvarig udsættelse for høje, skadelige lysintensiteter ved søens overflade, og de transporteres til dybere lag, hvor forsyningen med næringssalte sædvanligvis er bedre end ved overfladen. Så vandringen op og ned gennem vandet gør det muligt for algerne at optimere balancen mellem lys- og næringssaltforsyning (figur 4-3).
Makroskopiske organismer
Løfter man store (makroskopiske) alger eller planter op af vandet, klapper de sammen som en slatten klud, mens de står pænt opret ude i vandet, selv om de bøjer sig for strømmen. Det er også et resultat af den lille forskel mellem vandets og organismernes massefylde (figur 4-5).
For de store algers vedkommende er det nok med enten en svag afstivning eller en luftfyldt flydeblære, til at holde sig oppe i vandet. For de større vandplanters vedkommende findes der både en svag afstivning i form af cellulosevægge omkring cellerne og egentligt støttevæv i stænglernes og bladenes ledningsstrenge. Dertil kommer, at vandplanter indeholder luftfyldte kanaler, som kan andrage mellem 5 og 50 % af deres volumen. Luftkanalerne udvikler i løbet af dagen et overtryk pga. fotosyntesens produktion af ilt, som i et vist omfang ophobes i luftkanalerne, således at plantens massefylde mindskes og den holdes oppe i vandet. I vandløb med lange båndblade af enkelt pindsvineknop kan man se det på, at bladene om natten ligger tæt på bunden, mens de midt på dagen står op til vandoverfladen, hvorved de faktisk bremser vandets strømning. Det kan medvirke til, at vandstanden ændrer sig i vandløbet og er højere midt på dagen end om natten.
Et lidt andet eksempel på, hvad vandets opdrift gør for store planter, kan man se hos de amfibiske planter vandmynte, tykbladet ærenpris og sideskærm. Undersøger man individer, der henholdsvis er indsamlet i vand og på land, vil man opdage, at dem, der er vokset op på land, indeholder meget mere støttevæv og ofte har et 3-4 gange større tørstofindhold end dem, der er vokset op i vand. De to forskellige former udvikles fra helt ens frø eller små stiklinger, så det er forskellene i miljøet, der giver enten stive eller slappe skud.
Vand slår hårdt
Vand i bevægelse slår hårdt, hvis det rammer et stift objekt. Det oplever man tydeligt, hvis man (forgæves) forsøger at holde sig oprejste i en stormfuld brænding. De store alger og de rodfæstede planter klarer sig imidlertid uden problemer ved at være fleksible og føje sig for strømmen.
Den kraft, hvormed vandstrøm rammer en genstand, stiger i takt med vandets massefylde, strømhastigheden og størrelsen af det areal, strømmen rammer vinkelret ind på. Planternes fleksibilitet og evne til at stille sig parallelt med strømmen er derfor essentiel, fordi den mindsker det areal, som er udsat for at blive ramt vinkelret af strømmen.
Det er bl.a. grunden til, at der ikke findes stive, træagtige planter i vand. De ville knække som tændstikker ved den første storm (figur 4-6).
Vejviser
Værket Naturen i Danmark i fem bind udkom i årene 2006-2013. Teksten ovenfor er kapitlet Om at være i vand.
- Forrige afsnit er Livsbetingelser i vand
- Næste afsnit er Om at bevæge sig i vand
Kommentarer
Kommentarer til artiklen bliver synlige for alle. Undlad at skrive følsomme oplysninger, for eksempel sundhedsoplysninger. Fagansvarlig eller redaktør svarer, når de kan.
Du skal være logget ind for at kommentere.