Устойчивочть и адаптация водных организмов к дефициту кислорода

Вертикальное распределение кислорода.

Если поверхностные и глубинные слои резко отличаются друг от друга по содержанию кислорода, говорят о кислородной дихотомии. Кислородная дихотомия возникает в период стагнации (застоя) водоемов, когда отсутствует вертикальная циркуляция водных масс.

Устойчивость и адаптация водных организмов к дефициту кислорода.

Адаптации к изменению О₂ в воде:

1. А. растений макрофитов-многочисленные устьица, у погружённых видов-увеличение листовой пов-ти, увел-ие воздухоносных обл-ей и межклетников.

2. Для ряда орг-ов, простейших, плоских червей и др.-дыхание всей пов-тью,диффузия возможна для небол-х по размеру имеющих сферическую или приплюснутую форму.

3. У водных орг-ов развиваются органы внешнего дыхания.( трахейные жабры представл-т собой тонкостенные выросты, снабжённые сетью капилляров).

4. А. у руб-жабры. Нагнетьание воды 2-я механизмами: всасывания воды через рот, мышечные сокращения жаберных крышек.

Эколого-физиологические особенности дыхания систем в зависимости от условий существования. Зависит от О₂ при недостатке:1 изменение жаберного аппарата- увеличивается общая жаберная поверхность, удлин-ся жаберные лепестки, увел-ся число вторичных жаберных пластинок. Увеличивается частота дыхания.2.За счёт увеличения дых-х пигментов у рыб при длительном пребывании в мало аэрированных водах увеличивается гемоглобин. Часто возможно раздражение сети капилляров.

Выносливость водных животных к низкому содержанию кислорода весьма неодинакова.

У рачка Gammarus linnaeus, обитающего в водах Аляски, наблюдается существование сезонного ритма в потреблении кислорода, связанного с условиями его жизни. Минимальный обмен веществ приходится у него на февраль, когда содержание кислорода в воде близко к нулю. Интенсивность дыхательных процессов возрастает вместе с температурой, которая, как и содержание кислорода, изменяется в течение года.

У всех изученных до настоящего времени придонных кольчатых червей обнаруживают дыхательный пигмент, который является либо эритрокруорином либо хлорокруорином. У некоторых гидробионтов (например, полихета (Arenicola marina), живущая в прибрежном иле, бедном кислородом) эритрокруорин служит резервом кислорода.

У некоторых видов, при достаточно длительном содержании в воде, бедной кислородом, может возрастать содержание гемоглобина. Гидробионы, живущие в глубинных зонах озер, где часто бывает очень мало кислорода способны выживать, переходя к замедленной жизни (пластинчатожаберные моллюски, олигохеты.

Многие водные беспозвоночные поднимаются за воздухом на поверхность (имаго жуков-плавунцов, водяные скорпионы и клопы);

10. Свет и его роль в функционировании водных экосистем. Световые зоны водоёма.

Свет поступает на земную поверхность в виде прямой и рассе­янной солнечной радиации, которые вместе оцениваются как сум­марная радиация. Солнечная радиация является источником энергии для всех процессов в биосфере, связанных с жизнью на нашей планете, и определяет ее температуру в поверхностных слоях.

Поток солнечной радиации, приходящейся на единицу поверх­ности Земли, называется солнечной постоянной. Мощность этого потока составляет 340 Вт/м².

С вычетом потока солнечной радиации, отраженной атмосфе­рой и поверхностью Земли, мощность солнечной радиации, дости­гающей поверхности нашей планеты, составляет около 150 Вт/м². Количество солнечной энергии измеряется в ваттах на квадрат­ный метр (Вт/м²).

Наибольшее количество солнечной энергии поступает на Зем­лю в экваториальных и тропических зонах, наименьшее - в арк­тических и антарктических.

Световой луч, падающий на водную поверхность, помимо отра­жения и преломления подвергается дифракции, поляризации и спектральному расщеплению. Кроме того, он поглощается во вре­мя прохождения через толщу воды и отражает­ся от взвешенных в воде частиц, вследствие чего на разные гори­зонты приходится разное количество солнечной энергии, а это обусловливает снижение освещенности с глубиной.

Далеко не вся солнечная радиация достигает земной (водной) поверхности. Большая часть коротковолнового диапазона солнеч­ного света (менее 290 нм) поглощается озоновым слоем. Длинно­волновая часть солнечного излучения частично задерживается в атмосфере водяным паром, углекислым газом и озоном. Та, кото­рая достигает Земли, частично отражается от ее поверхности.

Отношение количества отраженной радиации ко всей падаю­щей на поверхность определяется в процентах и называется аль­бедо. Для открытой водной поверхности оно составляет в среднем 7 %. Альбедо является важным экологичес­ким показателем, который позволяет рассчитывать количество солнечной энергии, поступающей в водную среду.

Важным с экологической точки зрения свойством воды явля­ется способность пропускать солнечный свет. Она зависит от цве­та воды и ее прозрачности. Последняя определяется молекуляр­ной структурой и концентрацией растворенных органических, преимущественно окрашенных (гуминовые кислоты, фульвокис-лоты и т. п.), веществ, взвешенных частиц и планктонных орга­низмов. относительную прозрачность воды определяют с помощью белого диска Секки.

Прозрачность воды изменяется в зависимости от сезона, коли­чества взвешенных частиц, глубины водоемов и многих других причин. В нестратифицированных водоемах прозрачность воды снижается в придонном слое вследствие возрастания мутности, в стратифицированных наибольшая прозрачность воды наблюдается в гиполимнионе, а наименьшая - в зоне максимального развития фитопланктона.