1. Гидробиология наука о жизни организмов в воде

• Название: 1. Гидробиология наука о жизни организмов в воде
• Дата: 25.04.2022
• Размер: 247.92 Kb.
• Имя файла: gidrobiologia 222222.docx
• Тип: Документы; #495992
• страница: 7 из 13

Заглатывание грунта и собирание детрита. Способность питаться грунтом с использованием находящихся в нем мертвого органического вещества, бактерий и других мелких организмов свойственна очень многим представителям бентоса. Среди морских бентосных форм такой способ добывания пищи свойствен сипункулидам Phascolosoma, полихетам Nereidae, Cepitellidae, Maldanidae, Ariciidae, Opheliidae, голотуриям Myriotrochus, Elpidia, Stotoplanus, морским ежам Brisaster, Spatangidae, морским звездам Ctenodip-cus, Eremicaster. В пресных водах заглатывают грунт олигохеты Tubifex и Limnodrilus, личинки комара Chironomus и ряд других форм. Одни животные, например морские ежи, голотурии, моллюски и хирономиды, преимущественно заглатывают грунт с поверхности, другие — с глубины в несколько сантиметров. Собирают детрит на поверхности грунта многие животные, ведущие как подвижный, так и неподвижный образ жизни. С помощью щупалец или хоботков с реснитчатыми бороздками организмы захватывают на поверхности грунта частицы детрита и транспортируют их к ротовому отверстию. Так питаются, например, полихеты Chaetopterus tipicus, эхиуриды Bonellia, Tatjanellia, Alo-masoma и Talassetna, голотурии Lepidiidae, Psychropotidae, Sticho-podidae

Фильтрация. Ловчая воронка имеется у ручейников Neureclipsip и Hydropsyche. Личинка симулиид, располагая тело вдоль по течению, расставляет на голове пучки щетинок — так называемые веера. Каждые несколько секунд веера складываются и протягиваются через ротовые придатки, с помощью которых собирается отфильтрованная пища: частицы детрита, водоросли и бактерии. В морях пассивная фильтрация широко развита у донных форм, обитающих в зоне приливно-отливных течений. Например, офиура Ophiocoma scolopendrina при возникновении приливно-отливных течений поднимает лучи и вытягивает амбулакральные ножки так, что они образуют гребешки, сквозь которые фильтруется вода; морские лилии Heterometra savignyi улавливают планктон, развертывая лучи широким веером и фильтруя протекающую воду сквозь мелкоячеистую сеть, образующуюся между пиннулами и выделяемыми амбулакральными ножками слизистыми нитями. Грудные ножки ритмическими ударами спереди назад создают ток воды внутри створок раковины, и принесенные им пищевые частицы отфильтровываются на гребнях из тонких щетинок, которыми снабжены передние конечности. После этого отфильтрованные частицы попадают в брюшной желобок и продвигаются к ротовому отверстию. Среди червей отфильтровывают корм многие эхиуриды и полихеты

Седиментация. Осаждение пищевой взвеси свойственно многим простейшим, губкам, червям, моллюскам, личинкам, насекомым, погонофорам. Из простейших к седиментаторам относятся многие инфузории и жгутиковые. Биением ресничек инфузории создают водоворот в форме воронки, обращенной узкой частью к цитостому. Взвешенные частицы осаждаются в нижней части воронки, где движения почти нет, подобно тому как выпадает речная взвесь в местах с ослабленным течением. Осаждению способствует клейкость цитоплазмы, с которой соприкасаются взвешенные в воде частицы. Исключительно за счет седиментации пищевого материала живут губки. По многочисленным каналам вода поступает в жгутиковые камеры, и здесь взвешенные частицы оседают на свободные поверхности воротничковых клеток. У коловраток пища осаждается током воды, который создается коловращательным аппаратом. Многие сидячие черви, мшанки, плеченогие осаждают пищевую взвесь движением щупалец. У морских лилий, некоторых морских ежей и большинства гидроидов пищевой материал оседает на неподвижную ловчую сеть (щупальца, лучи), откуда он с помощью ресничек препровождается к ротовому отверстию.

Пастьба. Пастьба на скоплениях растительной пищи наблюдается главным образом у некоторых моллюсков, иглокожих, рыб и черепах. Морской заяц Aplysia грызет водоросли Ulva, прибрежные моллюски Patella, Fisurella, Астаеа пасутся на крупных красных и бурых водорослях, Ытпаеа и Planorbis питаются высшими растениями. Из ракообразных поедает крупноталломную Enteromorpha и в меньшей степени ульву и цистозиру морской таракан Idothea baltica. Бокоплавы Gammarus и Orchestia часто пасутся на морской траве Zostera и ульве. Среди насекомых жуки Hydrous piceus охотно поедают такие цветковые растения, как манник, роголистник, частуха и валлиснерия. Пасется на водных макрофитах и придонных мхах белый амур. Пастьба за счет выедания прикрепленных или малоподвижных животных обычна у ряда моллюсков, иглокожих, ракообразных, червей и рыб.

Охота. Осуществляется либо активным преследованием добычи, либо ее подкарауливанием, в соответствии с чем среди хищников различают охотников и засадчиков. Представители охотников — кашалоты, акулы, кальмары, хищные ракообразные, личинки многих насекомых. Подкарауливают добычу многие прикрепленные кишечнополостные, зарывающиеся в грунт рыбы, сидящие на скалах осьминоги. Некоторые засадчики подманивают к себе добычу. У морского черта Lophius piscqtorutp первый луч спинного плавника преобразован в «удочку». Он расположен впереди на голове, удлинен и несет на конце плоский придаток. Колебания этого придатка привлекают мелких рыб, и они, приближаясь, чтобы схватить его, оказываются схваченными сами. Черноморские звездочеты Uranoscopus scaber выпускают изо рта тонкую красную нить — перепончатый выступ нижней челюсти.
38. Спектры питания и пищевая элективность гидробионтов. Количественный анализ элективности питания.

Под спектром питания понимается компонентный состав пищи, который, с одной стороны, характеризуется определенным ассортиментом потребляемых кормов, а с другой — той пропорцией, в какой они представлены количественно. Спектры питания животных весьма изменчивы, определяясь сменой пищевых потребностей растущих организмов, а также вариабельностью кормовой базы во времени и пространстве. В соответствии с этим различают возрастные, локальные, сезонные и другие изменения спектров питания. Во всех случаях животные проявляют пищевую элективность или выборочностъ, в отношении кормовых объектов, которые оказываются представленными в пище в иной пропорции, чем в кормовой базе. С одной стороны, элективность определяется пищевой ценностью кормовых объектов, с другой — степенью их доступности и пищевой активностью потребителя. Спектры питания. По степени разнообразия потребляемой пищи среди гидробионтов различают: эврифагов (полифагов), питающихся многими объектами, стенофагов, живущих за счет небольшого ассортимента кормов.

В зависимости от значимости пищи для гидробионтов среди них различают: грунтоедов, детритофагов, зоофагов, фитозоофагов. По значению в питании различают пищу: основную, которой преимущественно наполнен кишечник, второстепенную, встречающуюся постоянно, но в небольшом количестве, случайную, поедаемую редко и в малых количествах. Для более точной характеристики спектра питания устанавливается состав корма и количественное значение отдельных объектов, выраженное частотой их встречаемости, численностью или массой. Спектр питания в онтогенезе не остается постоянным. Например, пелагические личинки донных животных в основном питаются фитопланктоном, а взрослые организмы, как правило, — детритом и представителями бентоса.

Пищевая элективность. Выморочность питания хорошо прослеживается у гидробионтов, начиная с простейших и кончая млекопитающими, причем наблюдается у животных, захватывающих пищевые объекты как дифференцированно, так и недифференцированно. Среди простейших в отношении элективности наиболее изучены инфузории. При седиментации они используют три формы селекции пищи: выбор мест с ее оптимальным составом, отбор пищевых частиц от непригодных при фагоцитозе, удаление последних из цитоплазмы до окончания пищеварительного акта. У губок поры обычно окружены клетками, способными сокращаться и запирать отверстия, когда ток воды приносит нежелательные вещества. У кишечнополостных щупальцы после прикосновения к пище могут различать ее вкус. Если Actinia дать фильтровальную бумагу, то сначала животные схватывают и проглатывают ее, а при повторных дачах бумага схватывается, но затем отбрасывается. У червей, питающихся грунтом, пищевая избирательность проявляется в его захвате из более поверхностного слоя, где концентрация органического вещества выше. Пищевая элективность моллюсков прежде всего проявляется в выборе способа питания, обеспечивающего наибольший трофический эффект. Так, Bithynia tentaculata и Valvata piscinalis, обитая на твердом субстрате, интенсивно отфильтровывают водоросли, а, находясь в толще воды, как фильтраторы не питаются.

39 Интенсивность питания гидробионтов и эффективность использования пищи.. единицу времени и отнесенное к массе потребителя. Мерой потребления пищи принято считать величину суточного рациона, т. е. количество корма, поедаемого животным в течение суток. Некоторое представление об интенсивности питания гидробионтов дает их накормленность, характеризуемая индексом наполнения кишечников, под которым понимают отношение массы пищи, содержащейся в пищеварительном тракте, к массе всего организма. Следует обратить внимание на необходимость более углубленной характеристики интенсивности питания и использования в этих целях показателей, отражающих сущность явления в разных аспектах. Если интенсивность питания оценивать количеством потребляемого корма, смысл этого понятия может быть извращен. Например, животные, использующие малопитательный корм, но заглатывающие его в большом количестве, должны считаться питающимися интенсивнее тех, которые, потребляя более питательный корм, съедают его меньше. Более точная характеристика интенсивности питания может быть получена, если учитывать массу не всей съеденной пищи, а содержащиеся в ней питательные вещества или ее энергоемкость Интенсивность потребления пищи. Величина суточного рациона может быть определена непосредственным учетом съеденного корма, по изменению концентрации пищи в присутствии животных, путем реконструкции массы потребленных организмов по их непереваренным остаткам, по относительному количеству нейтрального вещества, подмешиваемого в пищу и обнаруживаемого в фекалиях, и некоторыми другими способами. Если известен индекс наполнения (V) и время, за которое пища проходит сквозь кишечник, то суточный рацион (R) предложено вычислять по формуле : R=nV, где п— число заполнений кишечника в сутки (R и V — в процентах от массы животного).
40. Особенности питания гидробионтов.

Питание гидробионтов может быть автотрофным, гетеротрофным и миксотрофным – когда автотрофные организмы в той или иной мере используют готовые органические вещества (например, многие синезеленые). Среди гетеротрофов различают фаготрофов, поедающих живые организмы или частицы органического вещества, и сапрофитов (осмотрофов), которые в основном питаются осмотически, поглощая продукты разложения органических веществ и метаболиты других организмов. Сапротрофность наиболее характерна для грибов и гетеротрофных бактерий, но в той или иной мере осмотическое питание свойственно почти всем гидробионтам. Автотрофное питание реализуется в форме фототрофии и хемосинтеза. К фототрофам относятся фотосинтезирующие растения и бактерии, фоторедуцирующие микроорганизмы и бактерии, восстанавливающие за счет энергии света различные органические вещества. Особенно сложна классификация форм питания у бактерий, у которых энергетический и конструктивный обмены не объединены в один механизм и в какой-то мере независимы друг от друга. Среди автотрофных бактерий различают хемолито-, фотолито- и хемоорганоавтотрофов. Все они для построения тела в качестве источника углерода используют С0₂, но различаются по способу добывания энергии. Хемолитоавтотрофы (нитрифицирующие, водородные, бесцветные серные, некоторые тионовые, метанобразующие и железоокисляющие бактерии) используют энергию окисления или иных восстановленных веществ. Фотолитоавтотрофы (цианобактерии, зеленые, пурпурные и серные бактерии) утилизируют энергию солнечного света, хемоорганоавтотрофы – энергию окисления метанола, оксалата и других органических веществ. Гетеротрофные бактерии, среди которых различают хемолито -, хемооргано - и фотоорганогетеротрофов, для конструктивного обмена используют в основном углерод органических соединений. У хемолитогетеротрофов (сульфатвосстанавливающие, некоторые метанообразующие, тионовые бактерии и др.) энергия черпается за счет окисления Н₂ и S₂O₃^2- с соответствующим восстановлением SО₄^2- и О₂. Хемоорганогетеротрофы (большинство аэробных микроорганизмов, анаэробные денитрификаторы, некоторые бесцветные серобактерии и др.) добывают энергию, окисляя различные органические вещества, фотоорганогетеротрофы (несерные пурпурные бактерии) используют энергию света. Пищей гетеротрофным гидробионтам в основном служат живые или мертвые организмы, а также продукты их распада и жизнедеятельности. 

41. Характерной чертой донных сообществ бентали открытых частей водоемов является слабое развитие или полное отсутствие продуцентов. Источником пищи для подавляющего большинства обитающих здесь беспозвоночных служит детрит, взвешенный в придонном слое воды, осажденный на поверхности грунта или находящийся в толще осадков.

Хищные беспозвоночные имеют в бентали открытых районов сравнительно небольшое значение. В морских бассейнах для донных беспозвоночныхдетритоедов выделяют четыре области питания: 1) толща грунта, служащая источником пищи для глотальщиков, которые ведут закапывающийся образ жизни; 2) поверхность грунта, являющаяся источником пищи для животных – собирателей детрита, обитающих на поверхности дна или ведущих полузакапывающийся образ жизни; 3) самые придонные слои воды – слои, из которых добывают пищу подвижные сестонофаги; 4) более высокие слои воды, облавливаемые прикрепленными сестонофагами. Трофические группировки донных животных в своем распределении четко связаны с режимом осадконакопления, от которого зависит, будет ли основная масса детрита взвешена, осаждена или погребена. На характер распределения детрита в первую очередь влияет рельеф дна. В районах поднятия дна возрастает циркуляция вод, которая препятствует осаждению детрита. Во впадинах и на ровном дне происходит накопление детрита в осадках. Концентрация органического вещества в грунте зависит от качества грунта. В грунтах, состоящих из крупных фракций, уменьшается количество захороненного и осажденного детрита. В этих районах возрастает количество взвешенных в придонном слое органических частиц. В грунтах, состоящих из мелких фракций, наоборот, содержание осажденного и погребенного детрита возрастает. Например, глинистые илы содержат его в 4 раза больше, чем пески. Для бентали водоемов характерна неравномерность в накоплении детрита. В связи с этим и в распределении пищевых группировок животных отмечается определенная зональность. Участок дна, занятый биоценозами той или другой трофической группировки, был назван трофической зоной. На всем своем протяжении трофическая зона характеризуется сходными условиями питания. Трофическая зона сестонофагов располагается обычно в районах интенсивного движения водных масс. Трофическая зона безвыборочных детритоедов-глотальщиков находится в местах с пониженными скоростями осадконакопления, например в глубоководных впадинах. В бентосе этих районов безвыборочные глотальщики составляют 50 – 99% всех животных. Зона преобладания отсортировывающих детритоедов расположена чаще всего на сравнительно небольших глубинах в районах с интенсивным осаждением детрита.

42. Классификация природных водоемов Беларуси.

Классификация водоемов. Водоемы могут быть как природного, так и искусственного происхождения.

Природными водоемами являются естественные озера и пруды.

Искусственные водоемы можно подразделить на три основные группы:

• водохранилища (объем воды более 1 млн м³);

• пруды (объем воды менее 1 млн м³).

• бассейны, отличающиеся полной изоляцией от внешней среды и полным регулированием водного режима.

Озеро — компонент гидросферы, представляющий собой естественно возникший водоём, заполненный в пределах озёрной чаши (озёрного ложа) водой и не имеющий непосредственного соединения с морем (океаном). Озёра являются предметом изучения науки лимнологии.

С точки зрения планетологии, озеро представляет собой существующий стабильно во времени и пространстве объект, заполненный веществом, находящимся в жидкой фазе, размеры которого занимают промежуточное положение между морем и прудом. С точки зрения географии, озеро представляет собой замкнутое углубление суши, в которое стекает и накапливается вода. Озёра не являются частью Мирового океана.

Хотя химический состав озёр остаётся относительно длительное время постоянным, в отличие от реки заполняющее его вещество обновляется значительно реже, а имеющиеся в нём течения не являются преобладающим фактором, определяющим его режим. Озёра регулируют сток рек, задерживая в своих котловинах полые воды и отдавая их в другие периоды. В водах озёр происходят химические реакции. Одни элементы переходят из воды в донные отложения, другие — наоборот. В ряде озёр, главным образом не имеющих стока, в связи с испарением воды повышается концентрация солей. Результатом являются существенные изменения минерализации и солевого состава озёр. Благодаря значительной тепловой инерции водной массы крупные озёра смягчают климат прилегающих районов, уменьшая годовые и сезонные колебания метеорологических элементов.

Форма, размеры и рельеф дна озёрных котловин существенно меняются при накоплении донных отложений. Зарастание озёр создает новые формы рельефа, равнинные или даже выпуклые. Озёра и, особенно, водохранилища часто создают подпор грунтовых вод, вызывающий заболачивание близлежащих участков суши. В результате непрерывного накопления органических и минеральных частиц в озёрах образуются мощные толщи донных отложений. Эти отложения видоизменяются при дальнейшем развитии водоемов и превращении их в болота или сушу. При определенных условиях они преобразуются в горные породы органического происхождения.

Пруд — искусственный водоём для хранения воды с целью водоснабжения, орошения, разведения рыбы (прудовое рыбное хозяйство) и водоплавающей птицы, а также для санитарных и спортивных потребностей. Искусственные водоемы объемом до 1 миллиона кубических метров принято называть прудами, свыше миллиона — водохранилищами. Используются также слова:

Запруда (как для самого водоёма, так и для образовавшей его плотины)

мелководный естественный водоём (маленькое озеро), доступный для проникновения световых лучей до дна без существенного различия в термическом режиме и солевом

составе поверхностных и донных слоёв, вследствие чего на всей акватории пруда возможно развитие озёрной литоральной растительности].

искусственный водоём (водохранилище) небольшого размера (площадью обычно не более 1 км2), образуемое путём перегораживания плотиной русла небольшой реки, ручья, балки, лога. При отсутствии удобных естественных понижений для устройства пруда вырывают специальные котловины (копани) глубиной 3–5 м. В прошлом пруд устраивали у каждой деревни, рядом с которой не было достаточно большой реки или естественного озера.

Если питание пруда происходит, в основном, за счёт стока речных и(или) грунтовых вод, то предусматривают пропуск весенних вод (половодья). Для удаления избытка воды иногда устраивают водоспуски.

В сельской местности пруды создаются с целью орошения, обводнения, разведения рыбы, водоплавающей птицы, а также хранения воды для различных хозяйственных целей, для стирки и купания, для водопоя скота и т. д. В городах и зонах отдыха пруды являются местами рыбной ловли, купания и проведения различных спортивных мероприятий.