О В Курілов - Гідробіологія - страница 3

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 

2.1.4 В'язкість води

У порівнянні з іншими рідинами вода має порівняно малу в'язкість. Так, для води з температурою 10° С в'язкість дорівнює 1,31 • 102 Пуаз (пз), а для гліцерину в тих же умовах - 39,5-104 пз. Мала в'язкість води полегшуєорганізмам плавання, оскільки на подолання внутрішнього тертя шарів води, що приводять у рух, затрачається порівняно невелика сила. Підвищення температури супроводжується зниженням в'язкості води:

Температура, °С

10

20

30

В'язкість води, 10 пз

1,31

1,1

0,87

збільшенням солоності

в'язкість

води

трохи зростає.

в'язкості особливо сильно впливає на умови пересування дрібних організмів. З одного боку, вони мають порівняно малопотужну локомоторну систему, у той час як відносна поверхня, пропорційно якій діють сили тертя, дуже велика. З іншого боку, в'язкість гальмує рух тим більше, ніж ближче перебувають зміщають відносно один одного шари води. Для дрібних організмів вони розташовуються на дуже невеликих відстанях і тому подолання сил тертя вимагає значних енергетичних витрат.

Зміна в'язкості з підвищенням температури й солоності води має досить істотне значення в житті водного населення, особливо для його дрібних представників, істотно впливаючи на швидкість їхнього пересування. Величезний вплив в'язкість води здійснює на швидкість занурення організмів. При відсутності тертя гідробіонти, що не володіють локомоторною системою, позбавилися б здатності втримуватися в товщі води, а рухливим формам довелося б витрачати багато додаткової енергії, щоб уникати занурення на дно. В'язкість води полегшує організмам ширяння в її товщі, тому в багатьох гідробіонтів виробилися спеціальні адаптації, спрямовані на збільшення сил тертя з водою, особливо в літню пору, коли її в'язкість у зв'язку з підвищенням температури знижується.

2.1.5 Рух води й водні маси

Природні води перебувають у безперервному русі під впливом сили ваги, вітру, життєдіяльності гідробіонтів й інших впливів. Рух води проявляється головним чином у формі течії, хвилювань і турбулентного перемішування.

Течії по своєму походженню можуть бути гравітаційними - під впливом сили ваги, - і фрикційними, викликаними тертям між повітряними масами та поверхнею водойми. Під впливом сили ваги переміщаються з високого на більше низький рівень води рік й інших проточних водойм. Складною взаємодією сил тяжіння Землі, Місяця й Сонця викликаються припливи й відливи й пов'язані з ними приливно-відливні течії. До градієнтно-гравітаційних відносять течії, що обумовлені зміною нахилу поверхні водойми у зв'язку з різною густиною води (температурні градієнти, розходження в солоності), перепадами атмосферного тиску,випаданням опадів, випаруванням та ін. У зв'язку з розташуванням розрізняють течії поверхневі, глибинні, придонні, прибережні та ін.; по траєкторії - прямолінійні, циклонічні й антициклонічні; по характері руху водних часток - ламінарні й турбулентні; залежно від фізико-хімічних особливостей - теплі, холодні, солоні й т.п.; по стійкості - постійні, періодичні й тимчасові.

Велике екологічне значення для водного населення має ступінь перемішування води. У водоймах завжди виникають вертикальні й горизонтальні градієнти в розподілі температури, солоності, щільності, вмісту кисню й ін. Одночасно із цим розвиваються процеси, спрямовані на вирівнювання виникаючих градієнтів. Вони протікають у формі молекулярного і турбулентного перемішування води, причому головну роль відіграє останнє. До нього, зокрема, відносяться перемішування: конвективне, фрикційне, пов'язані із проточністю водойм і з деякими іншими формами поступального руху води. Конвективне перемішування виникає при існуванні градієнтів у густині води (розходження температур, солоності). Важливу роль у перемішуванні води грають самі гідробіонти. Вони створюють різні турбулентні струми при харчуванні й диханні, перемішують воду під час активного руху.

Рух води має для гідробіонтів пряме й непряме значення. У першому випадку мова йде про перенесення пелагічних організмів у горизонтальному напрямку, переміщенні їх по вертикалі й вимиванні бентичних форм із ґрунту, що часто супроводжується їхнім зносом струмами води, як, наприклад, це спостерігається в струмках і ріках. Непрямий вплив руху води на гідробіонтів позначається через принесення їжі й кисню, віднесення метаболітів, вирівнювання температурних й інших гідрологічних градієнтів, а також через вплив на формування ґрунтів. В ділянках сильних придонних течій ґрунти більш рухливі, містять менше тонких фракцій, а нагромадження донних відкладів тут не відбувається. Там, де течії слабкі або їх немає, донні відклади накопичуються, ґрунти стають стабільнішими, містять багато тонких фракцій.

Хвилі, які в основному спричиняються взаємодією водних і повітряних мас, особливо велике значення мають для мешканців прибережжя, де прибій перетирає ґрунт, переміщує його по вертикалі й горизонталі, несе з одних місць і відкладає в інші. Деяке уявлення про силу прибою і його значення для гідробіонтів може дати той факт, що біля скелястих берегів вода іноді злітає на висоту до 100-150 м. Життя в зоні прибою вкрай збіднюється, і тут існують лише деякі форми, що пристосувалися до ударів хвиль.

Для сприйняття рухів води в гідробіонтів існують всілякі рецептори. Риби оцінюють швидкість і напрямок течій за допомогою органів бічної лінії, ракоподібні - антенами, молюски - рецепторами у виростах мантії. У дуже багатьох безхребетних є віброрецептори, що сприймають коливанняводи. У гребневиків вони виявлені в епітелії, у гідромедуз - по краях манубріума, у раків представлені віялоподібними органами, що сидять у поглибленнях на поверхні тіла, личинки комах сприймають вібрацію води різними волосками й щетинками.

Існування різних форм руху й перемішування води не означає, що вона в межах кожної водойми однорідна за своїми фізико-хімічними характеристиками. Навіть у порівняно невеликих водоймах водна товща складається з окремих водних мас. Водна маса - це деякий порівняно великий об'єм води, що формується в певних географічних умовах басейну або в самій водоймі, що володіє протягом кожної фази гідрологічного режиму майже постійними величинами й відносно рівномірним розподілом фізичних, хімічних і біологічних характеристик, що становлять єдиний комплекс і поширюються як одне єдине ціле. Водні маси, навіть переміщаючись у географічних координатах (при наявності течій), стійко зберігають свої гідрологічні характеристики й тому є характерними біотопами пелагічних організмів.

2.2 Фізико-хімічні властивості ґрунтів

З окремих фізико-хімічних властивостей ґрунтів найбільше екологічне значення для донного населення мають розміри частинок, щільність їхнього прилягання одна до одної та стабільність взаєморозташування, ступінь змиву течіями й темп акумуляції за рахунок осідання зваженого матеріалу. Фізичні властивості ґрунтів насамперед характеризуються їх механічним, або гранулометричним, складом, під яким розуміється розмір зерен, що утворять донні відклади.

Дрібнозернисті ґрунти називаються м'якими. До них відносяться глини (пеліти), мули (селіти, алеврити) і пісок, що мають розмір зерен відповідно менш 0,01 мм, 0,01 - 0,1 та 0,1 - 1,0 мм відповідно. Тверді ґрунти представлені гравієм (0,1 - 1 см), галькою (1 - 10 см), валунами (10

- 100 см) і брилами (більше 1 м).

Дрібнозернисті ґрунти залежно від вмісту в них тонких фракцій (частинок дрібніше 0,01 мм) підрозділяються на пісок, мулистий пісок, піщанистий мул, мул і глинистий мул (тонких фракцій відповідно до 5, 10, 30, 50 і більше 50 %). Якщо в ґрунті присутні декілька різнорозмірних фракцій, то його називають змішаним. Стосовно ґрунтів розрізняють стено- і евриедафічні форми (есіаріїоп - ґрунт, ґрунт), з яких перші виявляють приуроченість до якому-небудь одного субстрату, а другі живуть на різних ґрунтах. Серед стеноедафічних форм розрізняють літофілів, що живуть на каменях, псамофілів, що живуть на піску, аргілофілів, що селяться на глині, і пелофілів, життя яких пов'язана з мулистими ґрунтами (\ithos - камінь, ряаттоя - пісок, рвїоя - мул, аг^Шоя

- глина).

Знаходячись на невластивому їм субстраті, організми піддані гнобленню або зовсім гинуть. Наприклад, у випадку вирощування личинок комара Скїтопотт йогзаїїз на крупному піску гине 88% особин, на дрібному піску - 57, а піщанистому мулі й мулі - відповідно 23 й 16%. Активно вибирають субстрат, необхідний для перетворення в дорослу форму, багато планктонних личинок донних безхребетних і бентосні форми, що піднімаються для розселення в товщу води.

Атрактивність («привабливість») ґрунтів визначається не тільки їх гранулометричним складом, але й багатьма іншими якостями. Дрібнозернисті ґрунти, особливо мулисті, мають різний ступінь ущільнення й у верхніх шарах лежать більш пухко, ніж у нижніх. В міру ущільнення ґрунтів занурення в них стає більше скрутним, і організми закопуються на меншу глибину. З іншого боку, занадто м'які, напіврідкі ґрунти стають недостатньо опорними й тому несприятливі для існування донних організмів. Наприклад, у Баренцевому морі з переходом від гравію до піску й мулу середня маса гідробіонтів, що живуть на цих ґрунтах знижується з 1,34 до 0,31 і 0,05 разів. Що стосується форм, що живуть у товщі ґрунту, то тут спостерігалася зворотна картина: у гравії їхня середня маса рівнялася 3 мг, у мулі - 8 мг. Серед великих часток, які важко розсовувати, дрібним організмам пересуватися легше, і цим пояснюється різниця в розмірі тварин, що живуть у мулистому ґрунті й гравії.

Умовами руху усередині ґрунту з різним гранулометричним складом пояснюється різниця в розмірах організмів, що живуть у піску морських пляжів. Так, у пісках із середнім розміром піщинок більше 0,4 мм звичайно переважають дрібні й середні інфузорії, що не мають, як правило, явних морфологічних пристосувань до життя в піску; для пісків з розмірами піщинок 0,12-0,4 мм характерні великі плазуючі інфузорії, звичайно з витягнутою стрічкоподібною або нитковидною формою тіла; у дуже щільних пісках з розміром часток менш 0,1 мм інфузорії, як правило, майже відсутні.

Украй несприятлива для існування донного населення недостатня стабільність ґрунтів: осідання частинок, знесення поверхневих шарів струмами води й переміщення частинок відносно одна одної. У першому випадку мешканці ґрунту засипаються шаром наносів, у другому -вимиваються й несуться течією, у третьому - перетираються, не можуть вкоренитися. Наносом і змивом ґрунту пояснюється, наприклад, крайня бідність бентосу в рівнинному плині середньоазіатських рік Сирдар'ї, Амудар'ї, Кури й інших рік, у яких йде енергійне розмивання русла в одних місцях і седиментація суспензій - в інших.

Перемішування ґрунтів може викликатися не тільки рухом води, але і діяльністю самих організмів. Наприклад, поліхети Агепісоїа у популяціях із щільністю 40 екз/м щодня пропускають через свої кишечники 1,5 кг ґрунту, а за рік - близько 0,25 м3, тобто переміщують весь ґрунт у шаріглибиною 20-30 см. Креветка Лхіш serratus риє нори на глибину до 3 м; проникаючи в товщу донних опадів, креветки роблять ґрунт більш пористим і обводненим, змінюють його геологічні якості, перемішують його шари.

Багато донних тварин харчуються за рахунок пропускання через свої кишечники ґрунту, і тоді важливого екологічного значення набуває вміст у ньому органічної речовини, що утворюється в результаті влучення в ґрунт залишків організмів на тих або інших стадіях розкладання. Наприклад, у північно-східній частині Тихого океану калорійність сухої речовини донних відкладень коливається в межах 0,07 - 0,31 ккал/г і простежується кореляція між концентрацією в ґрунті органіки що легко засвоюється й біомасою ґрунтоїдів.

Найбільшу харчову цінність мертва органічна речовина має на початкових стадіях розкладання, потім його поживна цінність поступово знижується. Тому для екологічної оцінки ґрунту важливо знати не тільки зміст у ньому загальної кількості органічної речовини, але й склад останнього. Так, мертва органічна речовина океанських відкладів іноді на 30-35% представлена гуміновими кислотами й бітумами, які тваринами, як харчовий матеріал, практично не використовуються. Точно так само не доступні для них хітин, клітковина й деякі інші компоненти органічної речовини опадів.

Донні відкладення тісно взаємодіють із водою. Безупинно із ґрунту у воду надходять різні солі, гази, тверді компоненти й назустріч цьому потоку йде інший, несучий у донні відкладення різні мінеральні й органічні речовини з товщі води. Процеси взаємодії між ложем водойми і його водною масою мають велике значення для життя гідробіосу.

Питання для самостійного вивчення

1. Основні фізико-хімічні властивості води та їх значення в житті водних організмів.

2. Вода як фактор; хімічний склад та будова води; термічні особливості води; густина води; в'язкість води; рух води та водні маси.

3. Основні фізико-хімічні властивості донних відкладів та їх значення в житті гідробіонтів.

3 ГІДРОСФЕРА ЯК СЕРЕДОВИЩЕ ЖИТТЯ ГІДРОБІОНТІВ

3.1 Середовище та його елементи

Всі біологічні системи існують не ізольовано, а в тісній взаємодії з різними елементами зовнішнього стосовно них світу - середовищем.

Середовище - не всі елементи зовнішнього світу, а лише ті, з якими дана біологічна система взаємодіє безпосередньо і до впливу яких адаптована історично. Наприклад, ґрунт - елемент середовища для донних організмів, але не для мешканців товщі води, хоча побічно може впливати на них; також популяції китів і водоростей - не елементи середовища одне для одного: вони не взаємозалежні і не взаємодіють безпосередньо між собою. Поряд з наведеним розумінням середовища існує й інше, коли воно визначається як сукупність усіх... елементів зовнішнього світу, що оточує живе, а не тільки тих, з якими воно зв'язано прямими пристосувальними зв'язками.

Елементи середовища, що здійснюють той чи інший безпосередній вплив на існування населення, називаються факторами впливу або просто факторами. По своїй природі вони можуть бути розділені на: абіотичні - фізико-хімічні впливи неживого середовища, біотичні - впливу одних елементів населення на інші й антропогенні (точніше антропічні) - впливу людини на живу природу як свідомі, так і мимовільні.

3.2 Екологічна валентність

Особини кожного виду можуть існувати тільки в певній межі мінливості окремих елементів середовища. Амплітуда коливань фактора, що може витримувати вид, називається його екологічною валентністю. Форми із широкою екологічною валентністю позначаються як еврибіонтні, з вузькою - як стенобіонтні (eurys - широкий, stenos - вузький). Прикладом стенобіонтних форм можуть бути мадрепорові корали, що живуть тільки в морях на твердих ґрунтах при температурі не нижче 2G° С и не виносять навіть легкого опріснення води. У якості еврибіонтного виду можна назвати корененіжку Cyphoderia ampulla, що зустрічається в морях, засолених болотах і прісних водоймах, у теплих і холодних озерах. Види з дуже високим ступенем еврибіонтності, назразок тільки що зазначеної корененіжки, називаються убіквістами (ubique - скрізь).

Ступінь екологічної валентності виду можна оцінювати не тільки відносно широкого комплексу факторів (еври- або стенобіонтність), але й стосовно до кожного з них окремо, додаючи до назви відповідного фактора грецьке «еври» або «стено». Наприклад, голотурія Elpldia glacialis, що не зустрічається у воді з температурою вище 1°С, являє собою стенотермну форму, а згадувана корененіжка С. ampulla - евритермну (thermos - тепло).

Види, стенобіонтні відносно якогось фактора, існують при його високих або низьких абсолютних значеннях. Якщо вони мають потребу у високих значеннях якогось фактора, то до назви останнього додається «-любний», а до грецького - «-фільний» (fileo - люблю). Наприклад, стенотермні форми, що живуть у теплих водах, будуть називатисятеплолюбними або термофільними, у холодних - холодолюбними або кріофільними (krios - холод). Якщо особини виду уникають високих значень фактора, то це позначається терміном, утвореним з назви даного фактора з додаванням грецького «-фобний» (fobos - острах). Наприклад, форми, що не терплять помітного осолонення води, будуть називатися галофобними (galоs - сіль). Іноді використається інша термінологія: види, що живуть в умовах високої виразності даного фактора, називаються його біонтами. Так, форми, що населяють солоні води, називаються галобіонтами, що живуть на течії, -реобіонтами (гео - течу) і т.п.

Екологічна валентність виду тим ширше, чим мінливіше його середовище. Із цієї причини, наприклад у морях, прибережні форми, як правило, більш евритермні й евригалінні, аніж мешканці відкритої зони, де температурні й сольові умови стійкіше. Точно так само мешканці поверхневого шару води більш евритермні й евригалінні ніж глибоководні форми, що живуть в умовах значної сталості температурного та сольового режиму. Чим варіабільніше умови життя у водоймі, тим різноманітніше видовий склад його населення, чим більше який-небудь фактор відхиляється у водоймі від середніх значень, тим одноманітніше населення останнього.

3.3 Адаптації

Організми, популяції, види й біоценози - не жорсткі системи, які руйнуються, якщо стани середовища відрізняються від оптимальних. Для них характерна здатність адаптуватися до середовища, тобто зберігати свою структурну цілісність і функціональну стійкість у мінливих (до певної межі) умовах зовнішніх впливів. Усі адаптації проявляються в тім, що, регулюючи надходження або втрату енергії, вони забезпечують енергетичний баланс біологічних систем при різних станах зовнішнього середовища. Відповідно до рангу систем (організм, популяція, біоценоз) можна говорити про такі адаптації:

• онтогенетичні,

• філогенетичні

• ценогенетичні.

По механізму здійснення розрізняють адаптації:

• біохімічні,

• фізіологічні,

• поведінкові,

• морфологічні й деякі інші.

Звичайно вони, співіснуючи, підкріплюють один одного, підсилюючи адаптаційний ефект. Наприклад, утворення підшкірного шару жиру (морфологічна адаптація) знижує дію температурних коливань. Одночасно з цією ж метою може відбуватись вибір ділянок із кращимитемпературами (поведінкова адаптація) або відповідні зрушення в роботі ферментної системи (біохімічна адаптація). У всіх випадках сукупність реакцій на зміни зовнішнього середовища є відбиттям регуляторних процесів, спрямованих на збереження стабільності біологічної системи.

3.4 Фактори середовища: основні поняття

Фізичні, хімічні, фізико-хімічні, гідрологічні, оптичні й інші параметри водного середовища в певних межах забезпечують необхідні умови існування водних організмів, формування й функціонування їхніх популяцій, угруповань, біоценозів і екосистем у цілому.

Залежно від дозування того або іншого фактора умови існування біологічних систем можуть бути оптимальними (optimus - найкращий), пессимальними (pessimus - найгірший) або мати якесь проміжне значення. Оптимальними є ті умови, при яких нормальне функціонування системи в цілому визначається мінімумом енергетичних витрат. Умови, оптимальні для існування окремих компонентів у біологічній системі й протікання в ній тих або інших процесів, помітно відрізняються. Тому поняття оптимуму відбиває інтегральну оцінку сприятливості умов, у яких перебуває й функціонує розглянута система в цілому. Такий генеральний підхід не виключає приватних оцінок оптимуму стосовно до існування окремих компонентів системи або протіканню якихось функцій.

Оптимальні й критичні значення окремих факторів не мають твердих значень для окремих організмів, популяцій і видів, будучи, зокрема, результатом адаптації до конкретних умов існування. Наприклад, терморезистентність, стійкість до дефіциту кисню, висиханню, зміні солоності та інших несприятливих факторів різна в організмів, що перебувають у різних умовах, в особин популяції з ділянок видового арсеналу, що екологічно відрізняються одна від іншої, в особин близьких видів, що живуть у водоймах різного типу.

Велике екологічне значення має не тільки абсолютна величина того або іншого фактора, але й швидкість його зміни. Якщо вона невелика, пристосування до нових умов (аклимація) відбувається легше. Різкі впливи на біологічні системи, що викликають їхню перенапругу, одержали назву стресових. Стосовно до окремих впливів можна говорити, наприклад, про температурний стрес при швидкому нагріванні або охолодженні водойми, сольовий стрес, викликаний різкою зміною солоності води, і т.п.

Населення окремих ділянок гідросфери неоднаково, оскільки вони розрізняються між собою по фізико-хімічних та інших характеристиках. Кожен вид потребує для свого існування певних умов і не може процвітати там, де їх немає. Фактори середовища, що виключають або обмежують процвітання виду, називаються лімітуючими. В 1840 р. Ю. Лібіх сформулював принцип, названий згодом «законом мінімуму», відповіднодо якого величина врожаю (продукції) залежить від кількості живильних речовин, що перебувають у мінімумі. Цей принцип має потребу в ряді обмежень. Нерідко дефіцитна речовина може бути замінена іншою (наприклад, кальцій стронцієм при побудові раковин молюсків) або ефект дефіциту тією чи іншою мірою знімається сприятливою комбінацією інших факторів («закон сукупної дії факторів»). «Закон» Лібіха не стосується систем з нестійким станом, коли надходження в них різних речовин незакономірно міняється і як наслідок лімітуючими поперемінно або одночасно стають багато факторів. Принцип «мінімуму», сформульований Ю. Лібіхом стосовно до живильних речовин, надалі був розповсюджений і на інші абіотичні фактори, а потім доповнений принципом «максимуму».

В 1913 р. В. Шелфорд сформулював «закон толерантності», відповідно до якого фактор, що лімітує, може впливати, перебуваючи не тільки в мінімумі, але й у максимумі (надлишок якихось речовин, високі температури і т.п.).

Значення лімітуючих факторів проявлятися не на всіх, а тільки на деяких стадіях розвитку організму, коли екологічна валентність мінімальна. Ці особливості відбиті в правилі А. Тинеманна (1926): «Той з необхідних факторів навколишнього середовища визначає численність популяції даного виду живих істот (від нуля до максимального розвитку її), що діє на стадію розвитку даного організму, яка має найменшу екологічну валентність, притому діє в кількості або в інтенсивності найбільш далеких від оптимуму». Найменша екологічна валентність у гідробіонтів звичайно спостерігається на ранніх стадіях розвитку, і роль абіотичних лімітуючих факторів проявляється найбільшою мірою в цей час.

Різні фактори можуть взаємодіяти між собою, підсилюючи позитивний або негативний вплив на біоту або послабляючи його. У першому випадку мова йде про синергічну дію, а в другому - про антагоністичну. Наприклад, отруєння риб токсичними речовинами підсилюється в умовах кисневого дефіциту, а вищі водяні рослини є антагоністами водоростей, оскільки виділяють речовини, що згубно впливають на них (альгіциди або антибіотики природного походження). Крім того, характер взаємодії може бути непрямим, опосередковуючись через ряд проміжних процесів, або двостороннім: наприклад, риба білий амур, виїдаючи вищі водні рослини, підвищує рибопродуктивність ставків, але разом з тим підриває кормову базу коропа, що харчується серед заростей макрофітів, і викликає погіршення газового режиму внаслідок їхнього видалення. Багатофакторність водного середовища і взаємодія факторів обумовлюють труднощі, що виникають при з'ясуванні причин аномальних явищ у водних екосистемах, а також при прогнозуванні змін, які можуть відбутися під впливом природних або антропогенних факторів.

У природних умовах окремі фактори діють не ізольовано, а сукупно, і при цьому їхня роль може сильно трансформуватися. Наприклад, оптимум освітленості для організмів сильно змінюється в різних температурних умовах залежно від концентрації кисню, активної реакції середовища і її окислювально-відновного потенціалу. Підвищення температури, що прискорює обмін речовин й одночасно послабляє зв'язування кисню гемоглобіном, може бути сприятливим для гідробіонтів, коли вода добре аерована, і згубним, якщо респіраторні умови гірше. Чим сильніше міняється даний елемент середовища в просторі й у часі, тим звичайно більше його екологічне значення. Істотну роль грає також ступінь регулярності впливу даного фактора на населення, регулярність його зміни в часі. Відповідно до цього, серед мінливих факторів варто розрізняти ті, які змінюються закономірно періодично й без закономірної періодичності. Фактори, що змінюються закономірно періодично, обумовлюють формування у видів характерних для них біологічних циклів (добових, сезонних, річних й ін.), специфічних типів динаміки чисельності й деяких інших видових ознак. Фактори, що змінюються без закономірної періодичності, головним чином впливають на поширення виду й на його чисельність.

Вплив факторів на населення може бути залежним або незалежним від його численності. Перший випадок більш характерний для дії біотичних факторів. Наприклад, результат впливу хижака на популяцію жертви в найсильнішій мері залежить від щільності останньої. Та ж картина спостерігається при впливі паразитів на їхніх хазяїв. Абіотичні фактори, особливо різкі зміни фізичних умов (шторми, різкі похолодання й ін.), як правило, впливають на населення поза залежністю від його щільності, хоча в окремих випадках і тут виявляється зв'язок. Наприклад, у прибережних зонах водойм, зокрема морів, донні макрофіти, що перебувають у заростях, легше переносять прибій, ніж одиночні рослини. Риба в скупченнях проявляє більшу стійкість до токсичної дії деяких шкідливих речовин, нейтралізуючи їхню дію масою виділеного слизу. Обидва наведених приклада ілюструють можливості населення кондиціювати своє середовище, тобто робити його більш відповідним своїм життєвим потребам.

3.5 Основні фактори водного середовища

Серед абіотичних факторів розрізняють космічні й земні. Космічні фактори - це, насамперед, сонячне випромінювання, до складу якого входить 48% видимого світла, до 7% ультрафіолетового й 45% інфрачервоного випромінювання. Завдяки сонячній радіації здійснюється фотосинтез водних рослин - основний процес утворення органічної речовини, а також підвищується температура води - найважливішийекологічний фактор життєдіяльності водних організмів. Крім того, на все живе на Землі, у тому числі й на гідробіонтів, діють різні види космічного випромінювання, зокрема у-промені та інші радіоактивні фактори, а також магнітне поле Землі, що періодично обурюється під впливом вибухів на Сонці. Природний магнетизм відіграє значну роль у міграціях водних ссавців (китів, кашалотів, дельфінів) і деяких риб (вугрів).

Найважливішу екологічну роль грають сили всесвітнього тяжіння, що обумовлюють в океанах і морях приплдивно-відливні явища і, як наслідок, - непостійні умови життя організмів шельфу й літоралі, що періодично обводнюється й висихає. Чергування дня та ночі й інші періодичні явища, пов'язані з обертанням Землі навколо Сонця, впливають на поведінку, спосіб життя й процеси розмноження водних тварин.

Наслідком пристосування гідробіонтів до періодичних коливань космічних факторів є формування так званих біологічних годинників (або циркадних ритмів), тобто ритмічних коливань життєвих процесів водних тварин відповідно до коливань умов навколишнього середовища (ритмічні коливання зберігаються й у тих випадках, коли гідробіонти живуть за межами свого природного середовища, наприклад в акваріумах). Біоритми відомі навіть у водоростей (зокрема, у синьозеленої водорості осциляторії). Цей механізм вироблений у ході тривалого еволюційного процесу й закріплений генетично. До чергування дня й ночі пристосувалися багато з «нічних» тварини, що харчуються переважно вночі.

Сезонні зміни температури води пов'язані з обертанням Землі навколо Сонця й відбиваються на всьому складі гідробіоти: весняний, літній й осінній планктон у водоймах систематично змінюють один одного. Процеси розмноження гідробіонтів прив'язані до теплого періоду, тоді як восени життя пригнічується, а взимку завмирає: значна частина тварин перебуває в стані анабіозу або відкладає стійкі до зовнішніх впливів яйця (спори, цисти), а рослинні організми відмирають. Риби здебільшого не харчуються й зимують у нерухомому стані. Спалахи розмноження гідробіонтів (або «хвилі життя», по В.І. Вернадському) також прив'язані до сезонних змін температури й освітлення. У цілому, все життя у воді повністю підлегле впливу Сонця та пов'язаних з ним ритмів фізичних, хімічних, гідрологічних та інших процесів.

Страницы:
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12 


Похожие статьи

О В Курілов - Гідробіологія конспект лекцій

О В Курілов - Гідробіологія