Для многих обитателей планеты вода является их домом, средой обитания. Другие организмы вынуждены пополнять её запас из-за потерь при испарении. Поэтому длительная адаптация наземных организмов была направлена на активное добывание влаги и её экономное использование.
Поскольку растения прикреплены к почвенному субстрату, они в большей степени, чем животные зависят от обеспеченности почвы и воздуха влагой. По приуроченности к местообитаниям с различными условиями увлажнения и по выработке специальных приспособлений все растения можно подразделить на:
Гидатофиты - водные растения постоянно живут в воде, целиком или почти целиком в нее погружены. Вынутые из воды, эти растения быстро высыхают и погибают. У них редуцированы устьица и нет кутикулы. Транспирация у таких растений отсутствует, а вода выделяется через особые клетки – гидатоды. Поддерживаемые водой побеги часто не имеют жестких механических тканей, в них хорошо развита ткань с воздушными полостями, поддерживающая растения на плаву. Корни у них часто недоразвиты (редуцированы). К этой группе относится такие водные цветковые растения как уруть, элодея канадская, ряска.
Гидрофиты - наземно-водные растения, часть их органов находятся выше уровня воды, так листья с большим количеством устьиц поднимаются над поверхностью воды, хорошо развиты проводящие и механические ткани. Они имеют хорошо развитые корни и находящиеся под водой корневища, запасающие питательные вещества (рогоз, кубышка, белокрыльник).
Гигрофиты - обитают во влажных местах и не переносят водного дефицита. Для них характерно отсутствие приспособлений, ограничивающих расход воды и потеря 15-20% запаса воды для них невосполнима. К этой группе растений относятся болотные осоки, гравилат речной, росянка и др.
Мезофиты - занимают промежуточное положение между гигрофитами и ксерофитами и способны на непродолжительное время переносить почвенную и атмосферную засухи благодаря регулированию устьичной транспирации. К ним относятся лиственные и хвойные деревья умеренной полосы, многие кустарники, большинство сельскохозяйственных культур и др.
Ксерофиты – растения сухих местообитаний, способные переносить длительные засухи и перегрев, оставаясь физиологически активными. Это растения сухих степей, саванн, пустынь, песчаных дюн и сухих солнечных склонов. Для преодоления засушливых условий они адаптировались к активному регулированию водного баланса и научились выносить сильное иссушение тканей. Преодоление постоянного или временного недостатка во влаге они осуществляют двумя основными способами:
Склерофиты – отличаются эффективным всасывание воды из глубоких почвенных горизонтов, экономным расходованием и способностью переносить большие потери воды. Для того чтобы добраться до грунтовых вод, - уровня живительной влаги, они имеют длинные, мало разветвленные корни. Длина корней может достигать 10-15 метров, а у саксаула – до 30-40 метров. Экономное расходование влаги обеспечивается мелкими, узкими и жесткими листьями.
Суккуленты - сочные растения, активно запасающие воду во время влажного сезона или коротких дождей в тканях листа (листовые суккуленты - алоэ), стебля (стеблевые суккуленты - кактусы) или корня (корневые суккуленты - аспарагус); для большинства свойственна мощная поверхностная корневая система, толстая защитная кожица – кутикула.
Животные подразделяются на ряд экологических групп по отношению к воде и влажности:
Гидрофилы - водные животные всю жизнь проводящие в воде. Это рыбы, китообразные, кишечнополостные (морские звезды), многие ракообразные, моллюски, черви и др.
Наземные животные получают воду тремя основными путями: через питье, вместе с сочной пищей и в результате метаболизма, т. е. за счет окисления и расщепления органических веществ – жиров, белков и углеводов.
Некоторые животные могут впитывать воду через покровы из влажного субстрата или воздуха, например, личинки некоторых насекомых – мучного хрущака, жуков‑щелкунов и др.
Потери воды у животных происходят через испарение покровами или со слизистых оболочек дыхательных путей, путем выведения из тела мочи и непереваренных остатков пищи.
Хотя животные могут выдерживать кратковременные потери воды, но в целом расход ее должен возмещаться приходом. Потери воды приводят к гибели скорее, чем голодание.
Виды, получающие воду в основном через питье, сильно зависят от наличия водопоев. Это особенно характерно для крупных млекопитающих. В сухих, аридных районах такие животные совершают иногда значительные миграции к водоемам и не могут существовать слишком далеко от них. В африканских саваннах слоны, антилопы, львы, гиены регулярно посещают водопои.
В питьевой воде нуждаются и многие птицы. Ласточки и стрижи пьют на лету, проносясь над поверхностью водоема. Рябки в пустынях ежедневно совершают многокилометровые перелеты к водопоям и приносят воду птенцам. Самцы рябков используют исключительный в своем роде способ переноса воды – они пропитывают ею оперение на груди, а птенцы отжимают клювами набухшие перья.
В то же время многие животные могут обходиться совсем без питьевой воды, получая влагу иными способами.
Влажность воздуха также очень важна для животных, так как от нее зависит величина испарения с поверхности тела. Потери воды через испарение обусловлены также строением покровов. Некоторые виды не могут обитать в сухом воздухе и нуждаются в полном насыщении его водяными парами. Другие без вреда для себя населяют самые засушливые районы.
Гигрофилы – животные, обитающие в переувлажненных участках или по берегам водоемов и болот. К ним относятся земноводные - озерная лягушка, жабы, тритоны. Процесс размножения их не возможен без наличия водоемов. Некоторые пресмыкающиеся, например водные черепахи, едят в воде. Млекопитающие - выдра, норка, бобры, белый медведь. Их питание тесно связано с водными объектами. Водоплавающие и "приводные" птицы, питаются водными животными и растениями. Ряд насекомых большую часть жизни проводят в воде - жуки-плавунцы, клопы - водомерки и др. Все эти животные тесно связаны с водной средой.
Мезофилы – животные, обитающие в нормально увлажненных условиях. Как и у растений, это наиболее обильно представленные группы животных: лиса, лось, бурый медведь, зяблики, дрозды, рептилии, большинство жужелиц, дневных бабочек и др.
Ксерофилы – животные, обитающие в аридных условиях. Это, в первую очередь, степные и пустынные виды: страусы, дрофы, вараны, верблюды, жуки-чернотелки, жуки-скакуны, некоторые змеи.
Некоторые животные пустынь поедают растения с большим содержанием влаги. Верблюд, например, частично удовлетворяет потребность в воде за счёт окисления жиров. Есть животные, которые при недостатке воды впадают в спячку (суслики). Некоторые животные, в сухой период мигрируют в районы с достаточным количеством воды (птицы, антилопы).