9720 (645947), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Ионы минеральных солей играют в жизни гидробиоитов са­мую различную роль: одни из них используются растениями для построения тела и получившие название биогенов. На других они оказывают физиологическое влияние, вызывая резкие сдвиги в процессах обмена веществ. Виды, выносящие большие колеба­ния солености, называются эвриолинными, в отличие от стено­линных, не выдерживающих такие перепады. Большое экологи­ческое значение для гидробиологов имеет не только суммарное количество ионов, но также и их состав, соотношение. Сущест­венное значение имеет тот факт, что с увеличением солености понижается точка замерзания воды.

Взвешенные в воде вещества с известной степенью услов­ности могут быть подразделены на возмущенный грунт , содер­жащий небольшее количество органического вещества, и детрит, в котором его сравнительно много. Присутствие в воде большо­го количества взвешенных частиц оказывает на водное населе­ние самое разнообразное влияние. Снижение прозрачности воды в результате возмущения грунта с одной стороны уменьшает освещение донных растений, а с другой -сопровождается увели­чением концентрации биогенов. Неблагоприятное воздействие оказывает минеральная взвесь на животных, отфильтровывающих свой корм в толще воды, и засыпая организмы, обитающие на грунте.

Температура, свет, звук и другие колебания воздействуют на водное население или непосредственно или играют роль

условных сигналов. К первому случаю относится, например, влияние температуры на протекание многих биологических про­цессов, значение света для фотосинтеза и т.п.

Термический режим отдельных водоемов определяется их географическим положением, глубиной, особенностью циркулиро­вания водных масс и многими другими факторами. Поступление тепла в водоем зависит главным образом от проникновения сол­нечной радиацией и и контакта с менее нагретой атмосферой. Известную роль играет тепло выпадающих осадков. В последние годы тепловой режим многих водоемов претерпевает существен­ные изменения под влиянием поступления в них подогретых вод из охлаждающих контуров тепловых и атомных станций. Темпера­турный водный баланс безусловно зависит от времени года.

У многих гидробиоитов, периодически подвергающихся действию отрицательных температур вырабатываются адаптации, предупреждающие замерзание соков тела. В основном они сво­дятся к снижению точки замерзания соков и повышению их способности к переохлаждению. Благодаря этим адаптациям не­которые организмы переносят понижение температуры до -10'С, например, мидии. Чем чаще и сильнее периодические изменения температуры в естественных местах обитания гидробиоитов, тем выше их устойчивость к холодовым и тепловым повреждениям.

Большое экологическое значение температура имеет как

фактор влияющий на скорость протекания процессов, в част­ности дыхания, роста и развития. Повышение температуры обыч­но сопровождается ускорением всех процессов.

Во всех случаях оптимальные для роста амплитуды и ско­рости изменения температуры оказались сходными с теми пере­падами, какие рыбы испытывают в природных местах обитания. По-видимому, для организмов неблагоприятно стационарное состояние фактора, если в естественных условиях оно динамич­но. Организмы, исторически адаптированные к экологическому разнообразию, не только ризестентны к нему, но и нуждаются в нем; экологическое однообразие в своем предельном выражении, создаваемом в искусственных условиях, не соответствует физи­ческим потребностям организмов, уменьшает их жизнедеятель­ность.

Особенно большое экологическое значение свет имеет для фотосинтезирующих растений. Из-за его недостатка они

отсутствуют на многокилометровой глубине океанических вод. Реже растения страдают от избытка света и отсутствуют в по­верхностном слое воды, если его освещенность становится че­резмерной.

Большинству животных свет нужен для распознания среды и ориентации движений. Под контролем светового фактора про­исходят грандиозные миграции, когда каждые сутки миллиарды тонн живых организмов перемещаются на сотни метров с поверх­ности в глубину и обратно. В очень большой степени от света зависит окраска гидробиоитов, которая у ряда животных может даже меняться, обеспечивая маскировку.

Ориентируясь на свет, гидробиоиты находят для себя наи­более выгодное положение в пространстве. Особенно большое значение свет имеет для организмов, совершающих суточные миграции. В большинстве случаев начало подъема и спуска оп­ределяется временем наступления той или иной освещенности.

Восприятие звука у водных животных развито относительно

лучше, чем у наземных. Звук быстрее и дольше распространя­ется в воде, чем на суше. Известное значение в жизни гидро­биоита имеют шумовые нагрузки, связанные с деятельностью че­ловека -работой лодочных и корабельных моторов, турбин, под­водным бурением и т.д. У гидробиоитов одновременно снижается скорость дыхания, темп роста и доля яйценосных самок; привы­кание к шуму не наблюдается даже после месячного содержания рыб в таких условиях.

Очевидно,весьма значительную, но еще малоизученную роль играют в жизни гидробиоитов электрические и магнитные поля. Благодаря высокой чувствительности электрорецепторов, многие гидробиоиты способны воспринимать богатейшую информацию, в частности различают особей своего вида и врагов, скорость и направление течений, температуру, солевые и газовые ингреди­енты, а также устанавливают симптомы, предшествующие ано­мальным природным явлениям.

В биосферном аспекте питание -один из основных про­цессов, благодаря которому осуществляется круговорот веществ в природе. В более узком плане питание выступает как процесс включения того или иного органического вещества вкакие-либо конкретные организмы, желательные или нежелательные для че­ловека. Управление этим процессом в целях усиления воспроиз­водства нужного биологического сырья, формирования высокого качества воды и охраны чистоты водоемов в условиях их комп­лексного использования -одна из актуальнейших проблем.

Пищевые адаптации водных организмов с одной стороны

направлены на добывание корма нужного количества, т.е. обуславливают выборность или элективность питания; а с дру­гой стороны обеспечивают определенный уровень интенсивности питания, т.е. добывание корма в нужных количествах и доста­точно высокую степень его переваривания.

Покровы гидробиоитов полупроницаемы. Находясь в воде они должны противостоять физико-химическим силам выравнива­ния осмотических и солевых градиентов, а временно оказываясь в воздушной среде избежать потери влаги. Для противостояния силам выравнивания водные организмы вырабатывают ряд адапта­ций, Направленных, с одной стороны, на активное поддержание нужных градиентов, а с другой- уменьшение до минимума физи­ко-химических эффектов, в частности за счет снижения прони­цаемости покровов. Последний путь, энергетически более эко­номный, используется в ограниченных пределах, поскольку растущая изоляция от среды осложняет процессы обмена веществ с нею.

Процессы регуляции водно-солевого обмена обеспечиваются работой выделительной системы, рядом морфологических и пове­денческих адаптаций. Приспособление к снижению влагоотдачи и некоторые другие предохраняют гидробиоитов от гибели вне во­ды, например в приливно-отливной зоне, в пересыхающих водое­мах, при периодических выходах на сушу. Ряд адаптаций обеспечивает защиту водных организмов от осмотического обез­воживания и обводнения, создающих угрозу механического пов­реждения клеток. В соответствии с этим решается задача регу­лирования и концентрации соотношения отдельных ионов в клет­ках тела. Совершенством адаптаций, обеспечивающих стабилиза­цию водного и солевого обмена, определяется их способность существовать в водах различной солености и выживать в осма­тически неустойчивой среде.

Помимо расширительного понимания дыхания как всякого высвобождающего энергию биологического окисления, есть и бо­лее узкое, распространяющееся только на процессы, связанные с поглощением кислорода. Аэробное дыхание в воде сложнее, чем на суше. У наземных животных влага на дыхательных по­верхностях нормальное и несколько меньшее количество раство­рееного кислорода. Если вода, омывающая дыхательные структу­ры гидробиоитов, насыщена кислородом, то условия их дыхания не хуже, а даже лучше, чем у наземных форм. Однако, гораздо чаще содержание кислорода в воде немного ниже нормального и в таких случаях распираторная обстановка для гидробиоитов крайне неблагоприятна. При этом следует учесть, что концент­рация кислорода снижается в результате жизнедеятельности са­мих гидробиоитов, и не всегда достаточно быстро восстанавли­вается за счет тех или иных внутриводоемных процессов. Слож­ность распираторных условий в воде обусловила выработку у гидробиоитов ряда морфологических, физиологических и биохи­мических реакций организма, обеспечивающих нужный уровень интенсивности дыхания в более или менее широком интервале концентраций растворенного кислорода. Регулируя интенсив­ность газообмена, гидробиоиты маневренно оптимизируют свою энергетику, экономичность процессов реализации программы роста и развития. В условиях крайнего дефицита кислорода гидробиоиты предельно снижают свою активность и некоторое время выживают благодаря использования минимума энергии. Не­большое число гидробиоитов постоянно существуют в отсутствие растворенного кислорода, извлекая его из химических соедине­ний и добывая энергию другими способами.

Росту организмов сопутствует их развитие -поступатель­ное изменение всей организации тела, направленное на дости­жение оптимального репродуктивного состояния, обеспечение необходимой эффективности размножения. В ходе онтогенеза, перестраиваясь структурно и функционально, организмы дости­гают репродуктивной зрелости. Чем больше образуется потомков и выше их выживаемость, тем успешнее реализуется жизненная стратегия вида -максимизация в биосфере, свойственной ему формы трансформации веществ и энергии, универсализация свое­го образа жизни, предельное усиление своей биогеохимической функции на Земле. Поскольку такая тенденция свойственна всем видам, это усиливает их конкуренцию на материальные и энер-

гетические ресурсы биосферы, расширяет ресурсную базу жизни, интенсифицирует в эволюционном аспекте биологический круго­ворот веществ и поток энергии в биосфере.

<Водные биоресурсы и их

рациональное использование.>

В результате роста и размножения гидробиоитов в водемах происходит непрерывное образование биомассы. Это экосистем­ное явление называют биологической продуктивностью, сам про­цесс образования биомассы -биологическим продуцированием, а новообразованную биомассу -биологической продукцией. Биоло­гическая продукция -только часть биоорганической продукции -всего органического вещества, содаваемого организмами в процессе своей жизнедеятельности. Биопродуктивность экосис­тем реализуется в форме образования организмов, полезных, безразличных или вредных для человека. В связи с этим исходя из текущих запросов практики можно говорить о биохозяйствен­ной продукции -биомассе организмов, имеющих в настоящее вре­мя промысловое значение. Вне зависимости от интересов прак­тики различают продукцию первичную и вторичную. Первая

представляет собой результат биосинтеза органического ве­щества из неорганического в процессе жизнедеятельности гид­робиантов-автотрофов. Вторичная продукция образуется в про­цессе трансформации уже имеющегося органического вещества организмами-гетеротрофами.

Биопродуктивность гидросистем можно рассматривать в двух планах: природном (биосферном) и социально экономи­ческом. В первом случае результаты продуцирования безотноси­тельно к интересам человека, как одну из особенностей круго­ворота веществ в экосистеме, как одну из функций экосистем -блоков биосферы. С социально-экономической точки зрения би­опродуктивность характеризуется величиной вылова гидробиан­тов, используемых человеком. В этом случае продуктивность определяется как свойствами самих эксплуатируемых экосистем, так и формой их хозяйственного освоения.

Организмы, используемые в качестве объектов промысла, образуют биологические ресурсы водоемов. В историческом про­цессе становления природы для человека все большее число

гидробиантов вовлекается в сферу общественного производства и становится биоресурсами людей. Гидробианты в воспроиз­водство которых вкладывается труд -это уже не биоресурсы, а возделываемое сырье.

Из огромного числа гидробиоитов только очень немногие представители флоры и фауны используются человеком в качест­ве биологического сырья. Этим в значительной мере объясня­ется тот факт, что водные растения и животные составляют 3% в пище людей, хотя первичная продукция гидросферы только в 3 раза меньше первичной продукции суши. Поэтому перспективная оценка биологических ресурсов гидросферы должна исходить не­только из учета возможного вылова объектов, добываемых в настоящее время.

В отличие от полезных ископаемых биологические ресурсы относятся к самовоспроизводящимся. Следовательно, их величи­на в гидросфере определяется не количеством имеющихся про­мысловых организмов, а их приростом, т.е. продукцией. Мерой реализации этой продукции служит промысел.

Объем устойчивого промысла водных организмов определя­ется величиной их естественного воспроизводства. Поэтому промысел не должен превысить естественных природных популя­ций и учитывать особенности их воспроизводства (сроки, места, орудия лова и т.д.). Охрана и повышение эффективности естественного воспроизводства представляют собой важную меру укрепления сырьевой базы промысла, равно как и обогащение водоемов новыми промысловыми объектами за счет акклиматиза­ции.

Промысел водных организмов не всегда легко отличить от "урожая" при искусственном разведении, т.к. существует мно­жество переходных форм между этими двумя видами биосырья.

В настоящее время мировой промысел гидробиоитов состав­ляет около 20% животных белков, потребляемых человеком. До начала 70-х годов он быстро возрастал, затем стабилизиро­вался. Среди рыб значительную долю в промысле составляют сельдевые, тресковые, скумбриевые и ставридовые. В меньшем количестве добываются тунцовые, мерлузовые и комбаловые, еще меньше отлавливаются лососевые.

Среди нерыбных объектов, добываемых в водоемах в насто­ящее время, первое место по массе занимают моллюски. Из них

в наибольшем количестве добываются двустворчатые моллюски, в значительном количестве -головоногие моллюски (больше поло­вины из них -кальмары). Из ракообразных наибольшую роль в промысле играют крабы и креветки.

Мировой промысел гидрофитов основан преимущественно на добыче красных и бурых водорослей. В гораздо меньшем коли­честве добывают зеленые. Значительная часть водорослей используется для йода и других технических и медицинских продуктов.

Характеристики

Список файлов реферата