Екологічні групи гідро біонтів
В світовому океані виділяють дві області: пелагіаль та бенталь. Їх в свою чергу ділять на зони. В озерах: літораль (зона розповсюдження рослин), сублітораль і профундаль.
Населення будь – якої водойми можна розділити на дві великі групи: населення товщі води – пелагіалі – пелагос, та населення бенталі – придатної зони – бентос.
В пелагіалі в свою чергу розрізняють чотири групи тварин: планктон; нектон; нейстон та плейстон.
Планктон включає в себе рослинні і тваринні організми, які знаходяться уводі у завислому стані. Рослинний планктон – фітопланктон, тваринний – зоопланктон.
Планктонні організми ряд пристосувань, що зменшують вагу їх тіла в рідини та збільшують поверхню тіла. Серед них:
1. Наявність в тілі значної кількості води (не нижче 80%) у водоростей до 98%, у медуз, деяких молюсків до 99%. Такий вміст води пелагічних тварин вкрай прозорими та дуже тендітними за своєю консистенцією. Прозоре тіло мають медузи, дафнії, деякі риби. Деякі голоногі настільки тендітні, що якщо їх взяти сачком вони одразу виливаються через нього.
2. Планктонні організми порівняно з бентичними мають в системі значно менше важких речовин (Силіцій, Кальцій). У радіолярій скелетні голки порожнисті всередині, у крилоногих молюсків черепашки тонкі та ніжні, або взагалі відсутні. В скелетних утворах планктонних ракоподібних – веслоногих і гіллястовусих міститься дуже мало вапна.
Поряд з цим у планктонних організмів спостерігається збільшення числа газових та жирових включень, які полегшують їм плавання.
Жир замість більш важкого крохмалю відкладається в тілах планктонних діатомових, синьо – зелених та зелених водоростей. Жирові включення є у ряду найпростіших (Noctiluca). При відмиранні і розкладанні прісноводного планктону іноді на поверхні води утворюються великі масляні плями. Жирові краплини містяться в пелагічній ікрі ряду риб (оселедцеві, камбали, скумбрії), в якій вміст його може доходити до 22% від живої ваги.
У гідробіонтів є газові утвори, що полегшують плавання. Заповненні газом вакуолі є у деяких прісноводних корененіжок. Крім цього зависання полегшується слизовими та студенистими капсулами, які особливо характерні для представників фітопланктону (синьо – зелені водорості).
Підвищенню тертя організмів сприяють сплющення, розширення організмів. Сплющена форма тіла часто зустрічається у планктонних організмів. Типовими дисками є діатомеї – Planetoniella, протококові – Peoliastrum, радіолярії – Discoidea.
Ниткоподібна, паличковидна, куляста форма також сприяють утриманню тіла в товщі води.
Утворення виростів (фораменіфери). Ефективність пристосування: кліщ Halacarus зі складеними ніжками проходить 1/4м за 34 секунди. Якщо розправляти час від часу – 40 секунд, з розкритими ніжками – 53 секунди.
Планктонні організми залежно від їх розмірів діляться на кілька груп:
Мегалопланктон (megalos – гігантський).
Макропланктон ( macros – важкий).
Мезопланктон (mesos – середній).
Мікропланктон (micros – маленький).
Нанопланктон (nannos – карликовий).
Мегалопланктон складають організми розміри тіла яких перевищує 1м.
Cyanea aretica – щупальця 30м, диск 2м.
Макропланктон – довжина тіла 1 – 100см, сцифоїдні медузи.
Мезопланктон – 1 – 10 мм, нижчі ракоподібні, черви. Ці організми ще можуть фіксуватися неозброєним оком.
Мікропланктон – 50 мк до 1 мм, одноклітинні водорості, коловертки, найпростіші.
Нанопланктон – менше 50 мк, деякі водорості, джгутикові, бактерії.
Багато планктонних організмів здатні здійснювати активні рухи (просування і підтримування):
1. Пересування за допомогою джгутиків та війок (у найпростіших в основному). За 1с 10 – 40 обертів.
2. Війки у інфузорій та реброплавів. („Венерин пояс” – найбільший з організмів до 1,5 м.)
3. Пересування за допомогою ричагів: ракоподібні.
4. Реактивний рух.
Нектон(nectos – плаваючий). Звичайно цим терміном позначають пелагічних тварин, які здатні активно пересуватися і протидіяти течії.
Нектон включає в основному риб, водяних ссавців та вищих ракоподібних. Можуть розвивати велику швидкість. Лососеві – 50 км/год, риба – меч – 130 км/год. Вода виявляє протидію пересування організму. Найменша протидія води при торпедоподібній формі тіла. У макрелі навіть плавці ховаються в спеціальні щілини. При цій формі тіла неможливо розрізнити шию. У багатьох нектонних організмів плавання здійснюється шляхом змієподібного згинання тіла ( у одних тіло згинається вертикально – п’явки, у інших горизонтально – вугрі, мурени). Цим способом користуються організми, в житті яких швидкість не відіграє великої ролі. У інших – змієподібне згинання лише хвостової частини тіла (акули, короп, форель). Основний орган руху хвостовий плавець:
Ізобаричний – верхня і нижня лопаті однакові.
Епібатичний – верхня лопать більша.
Гіпопатичний – навпаки.
Найкраще плавають (скумбрії, тунці) риби з ізобаричним плавцем з півмісяцевою вирізкою.
Епібатичні хвости полегшують рух до низу, гіпобатичні – вверх. Епібатичні (осетрові, живляться на дні). Гіпобатичні – летючі риби (піднімаються на 4м, летять до 10с, до 100м). За принципом ричагів пересування водні ссавці мають плавальну перетинку. Реактивний рух найвищого розвитку досяг у Cephelozoda.
Вага тіла нектонних організмів полегшується так само як у планктонних організмів (газові та жирові включення).плавальний міхур у риб, жир у китів –
до 50 см у гренландського кита.
Нейстон. Організми, що живуть у плівці поверхневого натягу води. Розрізняють форми, що живуть на поверхні плівки – епінейстон, та такі, що знаходяться безпосередньо біля неї (не глибше 5см) – гіпонейстон. Останній ділять на три групи:
Еугіпонейстон – організми, які протягом всього життя пов’язані з плівкою: гідромедузи, веслоногі рачки.
Мерогіпонейстон – пов’язані з плівкою на певних стадіях розвитку (личинки молюсків, ікра хамси, кефалі, личинки багатьох риб).
Тикогіпонейстон – присутні в гіпонейстоні лише у нічний час, в день пересуваються в глибші шари води. В континентальних водоймах крім цього до плівки підвішуються молюски, турбелярії, личинки комарів.
Пристосування епі – та гіпонейстону:
1. Незмочуваність покривів.
2. Стійкість до дії інтенсивної сонячної радіації.
3. Позитивний фототаксис.
4. Прозоре або криптичне забарвлення.
5. Пристосованість до живлення частинками органічного походження, що падають на поверхню води з повітря ( алоктонний матеріал).
Плейстон – організми, частина тіла яких постійно знаходиться у воді, а інша над водою (місяць – риба, сифонофори).
Бентос. На дні водойм в бентосі живуть донні або бентичні організми.(фіто – та зообентос):
1. Це досить важкі організми (черепашки молюсків Triolacna – при довжині 2м – 200кг).
2. мають міцні зовнішні оболонки (краби, омари).
Населення бенталі залежно від способу життя можна розділити на шість груп:
І. Прикріплені форми (сидячі). Такі форми є у всіх типів тварин крім хребетних. Цей спосіб життя накладає істотний відбиток на будову організму: спрощення організації – редукуються або набувають інших функцій органічного руху ( у устриць та мідій зникає нога). Часто відсутні очі – наслідок того, що не пересуваються в пошуках здобичі. Прикріплення може бути тимчасовим і постійним ( 1 – п’явки, молюски; 2 – губки, мідії, устриці).
Різні способи прикріплення:
Пневматичне (присмоктування) п’явки, боконервові молюски, черевоногі.
Приростання до субстрату – вапняковий або інший скелет гідробіонта приклеюється до субстрату (устриці, поодинокі корали).
Корені і ризоїди у рослин, кореневі вирости розвиваються і у деяких сидячих тварин (скляні губки, морські лілії).
Бісценні нитки – мідії, дрейсени.
ІІ. Форми, що закопуються з метою пошуку їжі або захисту.
Інфауна на відміну від донних організмів (епіфауна), сюди належать деякі молюски (Venus, Solen), голкошкірі (їжаки), олігохети, поліхети, личинки комах і навіть деякі риби (трубчастий вугор – Червоне море) знаходяться у воді у вертикальному положенні чіпляючись заднім кінцем тіла за верхній край нірки і ховається в неї у випадку небезпеки. Розрізняють три групи ін фауни:
1. Форми, що закопуються тимчасово: камбали, морські зірки.
2. Форми, що весь час проводять в грунті дна, але здатні пересуватися в його товщі: морські їжаки, Bivalvia, Gastropoda.
3. Форми, що будують постійне житло, яке поступово надбудовується: черви.
ІІІ. Форми, що вільно лежать на дні.
Епіфауна.
Особливості: наявність різних способів фіксації, що дозволяє протидіяти змиванню течією. Плоска дисковидна форма тіла (камбали, скати, морський язик, Solen). У головоногого Opistotenthis дисковидна форма утворюється за рахунок сплющення і злиття всіх рук в один диск. Сплющеними дисками є більшість голкошкірих, турбелярій, корененіжки.
IV. Форми, що вільно пересуваються по дну (герпетобентос).
Типові способи пересування: амебоїдний рух (корененіжки); війчастий рух (інфузорії); м’язове пересування (гідри, молюски, п’явки).
V. Свердлячі форми.
Можуть свердлити дерево, камінь і жити в утворених норах. Звичайно мешкають у м’яких породах: сланцях, пісковиках, вапняках, але бувають і в гранітних, базальтових скелях (ходи до 0,5 м). В прибережній зоні морів каміння покрите водоростями. Деякі з них можуть проточувати камінь виділяючи органічні кислоти. Серед каменеточців є черви, губки, молюски. Черви і губки виділяють кислоти. Молюски точать камінь двома способами: механічним та хімічним. Наприклад: Pholas ( молюски Bivalvia) мають зубчики на передньому краї черепашки. Молюски Petricola виділяють кислоту (черепашка захищена товстим роговим шаром). Деревоточцями є в основному молюски та деяуі ракоподібні (корабельний черв’як – Tereolo navalis), рівноногий рак (Zimnaria).
VI. Бенто – нектичні форми.
Організми, що звичайно лежать на дні, але можуть відриватися і плавати в товщі води (комахи та їх личинки, краби, креветки, деякі молюски).