как рыбы приспособились к жизни в воде
Приспособления у рыб к водному образу жизни
Приспособления у рыб к водному образу жизни:
Обтекаемая форма тела – снижает трение при движении в воде
Чешуя. Выполняет защитную функцию. Благодаря черепицеобразному ее расположению, также снижается трение.
Слизь на чешуе – снижает трение, защита.
Плавники – для оптимального движения в воде. Среди плавников выделяют парные (брюшные, грудные) и непарные (анальные, хвостовые, спинные). Парные плавники расположены симметрично, имеют одинаковый размер и форму. Самые развитые мышцы и плавники это хвостовые. Именно за счет них рыба двигается. Остальные плавники нужны для маневрирования и равновесия.
Боковая линия – орган чувств, позволяющий рыбе определить направление течения и его скорость. Проходит вдоль всего тела сбоку.
Плавательный пузырь – это пузырь с воздухом, который позволяет рыбе менять глубину погружения. Если пузырь увеличивается в объеме, общая плотность рыбы падает, и она всплывает, и наоборот, при уменьшении пузыря, плотность рыбы увеличивается, и рыба погружается. По происхождению плавательный пузырь является выростом кишечника. На стадии малька рыба всплывает к поверхности, заглатывает ртом некоторое количество воздуха, после чего воздух попадает в отросток, и он теряет связь с кишечником, становится пузырем. Объем пузыря увеличивается, когда газы поступают из крови в пузырь, и уменьшается, когда из пузыря поступают в кровь. Плавательный пузырь отсутствует у придонных рыб, таких как скат и у акул.
Жабры. Орган дыхания, который фильтрует воду и всасывает из нее кислород. Состоит из жаберной дуги, жаберных тычинок и лепестков. Прикрыт для защиты жаберной крышкой, которая отсутствует у хрящевых рыб. У них отверстия жабры видны.
Наличие только внутреннего уха. Так как в воде звук распространяется хорошо, то рыбе достаточно внутреннего уха в костной стенке черепа.
Большое количество икры и наружное оплодотворение. Так как рыба размножается в воде, ей доступно наружное оплодотворение, при котором вероятность встречи сперматозоида и яйцеклетки не такая высокая, как при внутреннем (когда гаметы вводятся в половые пути), поэтому важно повысить эту вероятность путем образования большего числа гамет. Рыбы самцы выделяют молоки.
Комментарии:
Добавление комментариев доступно только зарегистрированным пользователям
Вывод о приспособленности рыбы к жизни в воде.
Рыбы являются животными, приспособленными к жизни в воде. Они имеют обтекаемую форму тела, облегчающую их передвижение в водной среде. Поверхность тела большинства рыб покрыта чешуйным покровом, хорошо защищающим кожу и внутренние органы от повреждений. Жабры являются органом дыхания рыб. Рыбы набирают в рот воду и затем выталкивают ее наружу через щель под жаберной крышкой. Таким образом, вода, омывающая жабры, отдает кислород (газ, необходимый для дыхания рыбы) в кровь, протекающую по кровеносным сосудам, которыми обильно снабжены жабры. Отсюда кислород разносится кровью по всему телу.
Рыбы живут в воде. В природе встречаются самые различные воды: стоячие и текучие, пресные и соленые, разной температуры. Рыбы способны жить в самых разнообразных условиях: в реках и морях, в холодных и глубоких горных озерах, в мелких и заросших степных водоемах, даже в болотах.
Рыбы – животные холоднокровные, так как температура их крови не постоянна, а зависит от температуры воды, в которой они живут. При понижении температуры воды понижается и температура тела рыбы, рыба становится вялой, малоподвижной.
Одним из важнейших условий, без которого невозможна жизнь рыбы, является наличие достаточного количества растворенного в воде кислорода. Рыбы дышат воздухом посредством своих жабр. Через жабры кислород воздуха, растворенный в воде, проникает в кровь и разносится по всему телу. В воду кислород попадает из атмосферы (воздуха) или выделяется водными растениями. Это выделение кислорода растениями происходит в летний период при солнечном свете. Ночью же, в темноте, этот процесс приостанавливается. Зимой кислорода в воде меньше, так как доступ его из атмосферы прегражден ледяным покровом. Недостаток кислорода в воде в зимний период приводит к удушью рыбы, явлению, известному под названием замора. В такой период необходимо делать прорубь.
Таким образом, можно сделать вывод, что имеется глубокая взаимосвязь между рыбой и средой, в которой она обитает.
Конспект урока окружающего мира по теме «Рыба. Приспособление рыб к жизни в водной среде»
Ход урока
На уроке я сижу не шумлю и не кричу
Тихо руку поднимаю, если спросят, отвечаю.
ПРОВЕРКА ДОМАШНЕГО ЗАДАНИЯ
Как можно назвать всех, кто умеет бегать, прыгать, ползать, летать, плавать? (животные)
О какой группе животных идет речь?
2. Ног может быть четыре или не быть совсем. Тело покрыто роговыми щитками. Могут плавать и ползать. Дышат легкими развиваются из яйца.
3. Имеют четыре ноги. Тело покрыто шерстью. Дышат легкими. Своих детенышей выкармливают молоком.
4. Бывают с хвостом и без хвоста. Кожа без защитного покрытия. Любят влажные места. Дышат легкими и кожей. Развиваются из икринок.
5. Тело покрыто перьями. Есть клюв и крылья. Дышат легкими.
1. Сообщение темы и целей урока
Ребята, сегодня на уроке мы отправляемся в путешествие. Но куда? Слушаем звуковое письмо, оно нам поможет это определить.
(Прослушивание аудиозаписи «Рассказ про выдру»)
На берегу реки нашего города. Как, кстати, она называется? (Великая) нас поджидал маленький выдренок. Как вы думаете, почему выдра у реки живет?
— О какой группе животных, мы сегодня будем говорить?
— Проверим наше предположение, разгадав загадку на стр. 33
— В этот весенний день выдренок вылез из воды и увидел много разных животных.
2. Обобщение знаний полученных ранее
ШУКА ЛЯГУШКА МЕДВЕДЬ РАК УТКА ПЛОТВА СТРЕКОЗА ОКУНЬ
Почему эти разные животные оказались около реки?
Выдренок обрадовался, что ему так интересно объясняют. И придумал ряд новых вопросов. На которые нам с вами надо найти ответы.
3. Изучение нового материала
Как выглядит рыба?
— Подчеркните в загадке особенности рыбы. Какие части тела имеет рыба? Покажите. (голова, туловище, плавники, хвост) Отметьте стрелочками и подпишите части тела рыб с.33. Зачем ей плавники и хвост? Давайте посмотрим на рыбку в движении
(Показ отрывка видеофильма «Тайны подводного мира»)
Как рыбы передвигаются в воде?
Чем покрыто тело рыбы?
— Очень интересную рыбку я принесла сегодня на урок.
(Рисунок, на котором рыба выглядит так: голова, как у коровы, туловище покрыто шерстью, рыбий хвост)
Что про нее можете сказать? Видно художник что-то напутал. Чем покрыто тело зверя, птицы?
— Чем покрыто тело рыбы? ответ на этот вопрос вы узнаете, если разгадаете вот такую загадку: У родителей и деток, вся одежда из монеток. (чешуей) Кстати, если рассмотреть чешуйку, то на ней можно заметить колечки. По ним определяют возраст рыбы.
Что внутри рыбы?
Чем же дышит рыба?
— Где живет рыба? (в воде) Скажите, можем ли мы долго продержаться под водой? Почему? А рыба? ( может дышать под водой)
— Случается, что рыбам не хватает кислорода и они могут погибнуть. Так бывает жарким засушливым летом, когда мелеют реки и пересыхают ручьи. И зимой, когда речка замерзает. Как должны поступать люди, чтобы помочь рыбам?
Какие звуки издает рыба?
— Давайте послушаем, рыб?
(Наблюдение за живыми рыбками, взятыми в живом уголке)
— В наши дни учеными изучено-то, что оказывается рыба может издавать звуки. То скрипит, то пощелкивает. Рыбьи разговоры могут означать разное: и сигнал опасности, и предупреждение, что территория занята и приглашение к обеду. Разговаривать рыбам помогает плавательный пузырь.
ФИЗКУЛЬТМИНУТКА
— Кто рыба? (щука, окунь, плотва) Как определили?
Рыба имеет хвост, плавники, чешую, позвоночник, хребет, дышит под водой жабрами, может издавать звуки.
Как различать рыб?
— Давайте раскрасим маленьких рыбок. Только одно условие договоритесь между собой, как вы будете их раскрашивать, чтобы рыбки стали близнецами.
Покажите, какие рыбки получились?
— Сравните рыб (демонстрируются картинки рыб)
Зеленоватая окраска спины, желтые поперечные пятна на теле и плавниках делают щуку незаметной среди зарослей растений. У нее очень острые зубы. Каждое лето у щуки выпадают старые зубы и растут новые.
— Как можно отличить одну рыбу от другой? (по окраске) Зачем им разная окраска? (спрятаться)
— Чем еще могут отличаться рыбы друг от друга? (формой)
— Кто знает, какая речная рыба самая крупная? (сом 4м)
— А одна из самых мелких? (уклейка)
— Самая линяющая? (линь)
— Одна из самых длинных рыб? (угорь)
— Смотрите- кА, окунь спрятался в зарослях водорослей, плотно позавтракав, мальком плотвы? Кто такой малек?
— Чем окунь питается? (мальками и другими мелкими животными) От кого спрятался? (от щуки) Почему? Как называют группу животных, которые, питаются другими животными? (хищники)
— Помогите маленькому карасику попасть к маме и папе.
— Подумайте, и составьте цепь, кто, чем питается.
— Что будет, если станет больше плотвы?
— Что будет, если станет больше щук?
Сколько лет живут рыбы?
Где живет рыба?
Живет ли рыба еще где-то помимо реки?
— Откройте с.35. Почему художник назвал рисунок «Что посеешь, то и пожнешь?
— Какие правила мы должны соблюдать, находясь у реки? А меры предосторожности?
— Какой рыбкой может полакомиться выдренок?
Выдренку очень понравилось на уроке и он просит подарить ему на память рыбку тех ребят, которые считают что им на уроке было интересно и они много чего узнали нового.
Д/З с.35 № 6 Напиши, какие рыбки обитают в реке Великой?
Как рыбы приспособились к жизни в воде
ОБЩАЯ ИХТИОЛОГИЯ
НЕКОТОРЫЕ АБИОТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РЫБ
Известно, что свыше 71 % поверхности земного шара (
360 млн. км2 из510) занимают моря, океаны и внутренние водоемы. Максимальная известная глубина океана – примерно 11 000 м, а около 50–60% площади океанов приходится на глубины 3000м. Высота некоторых горных озер превышает 6000 м над уровнем моря. Рыбы распространены повсюду. Они обитают от полярных вод до тропиков, от поверхностных слоев до океанических глубин, в пресной и морской воде, у берегов и в открытых пространствах, у дна и в толще воды, в высокогорных и пещерных водоемах, в горячих источниках и при отрицательной температуре, в условиях заморных водоемов.
Очевидно, в процессе эволюции у них выработались как общие, так и весьма специфические приспособления, позволяющие всем им, с одной стороны, жить в водной среде, а с другой – осваивать столь различные водоёмы. Эти приспособления затрагивают все системы организма. К общим, наиболее характерным признакам рыб относятся жабры, дающие возможность использовать для дыхания растворенный в воде кислород; форма тела и плавники, обеспечивающие передвижение в воде; плавательный пузырь, выполняющий гидростатическую функцию; метамерное строение двигательной мускулатуры, благодаря чему в движении участвует почти все тело; кожа, в которой образуется чешуя, а также слизь, играющие важную роль в защите тела от внешних воздействий и во многих других процессах; боковая линия – важный сейсмосенсорный орган; многочисленные приспособления, обеспечивающие сохранение потомства при наружном осеменении икры и эмбриональном развитии вне материнского организма.
Приспособлением к жизни в водной среде (в условиях пониженной температуры, низкого содержания кислорода) явился и низкий уровень обмена. По способности приспосабливаться к окружающей среде рыбы превосходят всех других позвоночных.
Рыбы – первичноводные животные, всю жизнь проводящие в воде, поэтому свойства воды оказывают сильнейшее влияние на жизнедеятельность и в конечном счете на состав ихтиофауны водоема.
Плотность воды и движение рыб. Высокая плотность и малая вязкость воды (определяемые количеством растворенных в ней солей и температурой) играют большую роль в жизни рыб. С этими факторами связаны, с одной стороны, сопротивление воды движущемуся телу, а следовательно, и скорость его передвижения, а с другой давление массы воды на организм, которое, увеличиваясь с глубиной на каждые
10м на 1,01 • 105Па, в глубинах океана превышает 1013 • 105 Па.
Поэтому огромное значение для рыб имеют приспособления, обеспечивающие существование в толще воды, удержание тела в определённом положении и облегчение плавания.
Эти приспособления выразились в снижении плотности тела, благодаря чему увеличивается способность держаться в толще воды без особых усилий, и в выработке разнообразных форм тела и способов движения.
Плотность тела рыб только немного выше этих показателей воды, а у хороших пловцов – равна им. Благодаря этому плавучесть (отношение плотности тела рыбы к плотности воды) становится нулевой или нейтральной (осетр, судак, карп, голавль и другие нектонные рыбы). Таким образом, рыбы в воде относительно невесомы. У придонных и донных рыб отмечена незначительная отрицательная плавучесть (у камбал и бычков – 0,05–0,07) – это способствует удержанию их у дна.
Выравнивание плотности тела рыбы и воды происходит у хрящевых и некоторых костистых рыб за счет накопления жира. Костистые рыбы имеют специальный гидростатический аппарат – плавательный пузырь –мешкообразный орган, наполненный газами. Изменение объёма плавательного пузыря позволяет рыбе в известных пределах регулировать плавучесть. Специальные гидростатические приспособления имеют рыбы и в эмбриональном периоде: оводнение желтка, наличие в желтке жировых капель, увеличение перивителлинового пространства в икринках и др.
Термика водоема. Исключительно важную роль имеют свойства воды, определяющие термический режим водоема. Постепенность нагрева и охлаждения водных масс обеспечивают: очень высокая удельная теплота парообразования (2255 Дж/г); высокая скрытая теплота плавления воды (334 Дж/г), из-за которой большое количество тепла выделяется при ее замерзании и поглощается при таянии льда; более высокая, чем у суши, теплопрозрачность воды, которая способствует проникновению солнечных лучей в глубину и непосредственному нагреванию толщи воды на разных уровнях; очень высокая теплоемкость воды (4 Дж/г), т. е. способность поглощать теплоту. Низкая теплопроводность льда ведет к тому, что зимой температура воды с глубиной увеличивается и держится в придонных слоях водоема на уровне нескольких градусов, а снижение удельного веса воды при замерзании, ее способность при этом увеличиваться в объёме приводит к всплыванию льда, который образует на поверхности теплоизоляционный слой. Все это исключает промерзание водоемов, кроме совсем мелководных.
Основную массу тепловых лучей из атмосферы поглощают верхние слои воды. Количество лучей, проникающих вглубь, постепенно убывает, поэтому температура воды на разных глубинах неодинакова (температурная стратификация). Зимой в малых водоемах наблюдается обратная стратификация – от 0°С под ледовым покровом к 4°С на глубинах.
Рыбы относятся к пойкилотермным животным, т, е. к животным с переменной температурой тела (от слова ‛пойкилос“ – пестрый), или, как неудачно их называют, к холоднокровным животным.
Тепло, вырабатываемое в организме рыб в обменных процессах, не задерживается в теле, так как у них нет механизмов, регулирующих его отдачу. Вследствие этого температура их тела непостоянна, в известных пределах она следует за температурой окружающей среды. У карпа, линя, карася, находящихся в покое, температура тела соответствует температуре окружающей воды, а при плавании превышает ее на 0,2–0,3°С. Температура тела угря, у которого откладывается большое количество жира под кожей, может быть на 2,7°Свыше окружающей. У больных рыб температура тела повышается приблизительно на 2°С. Наибольшее превышение температуры тела над температурой воды 11°С зарегистрировано у тунца.
Рыбы осваивают водоемы с самыми различными температурными режимами. В горячих источниках Калифорнии (t – 52°C) живет лукания. Угри были обнаружены при температуре 45°С; наряду с этим даллия обитает в промерзающих водоемах Крайнего Севера Азии (Чукотка) и Америки (Аляска). В нашей фауне исключительной холодостойкостью отличается карась – он способен, вмерзая зимой в лёд, оставаться живым (если только не промерзают полостные жидкости).
Но это крайние примеры. Обычно в зависимости от пределов температуры, в которых происходит наиболее интенсивная нормальная жизнедеятельность, рыб разделяют на теплолюбивых и холодолюбивых.
Для холодолюбивых рыб оптимальные температуры относительно низкие – 8–16°С; зимой они продолжают питаться; нерест происходит осенью и зимой (большинство лососевых – сиги, белорыбица, лосось, ручьевая форель и др.).
При высоких температурах (более 20°С) их активность падает, т. е. у этих рыб наиболее интенсивный обмен приспособлен к относительно низким температурам.
Вся жизнедеятельность рыб (питание, рост, размножение и т. д. ) непосредственно определяется температурой воды, поэтому рыбы очень чувствительны к ее изменению.
Общеизвестны скопления прудовых теплолюбивых рыб на наиболее прогреваемых участках водоемов и отход их на глубину во время похолодания; сардина концентрируется в слоях воды с температурой 18–26°С, а сайра – при 14–18°С. При организации промышленного лова обязательно учитывают распределение рыб в водоеме в соответствии с излюбленной ими температурой.
Молодь рыб оказывается более устойчивой к колебаниям температуры, чем взрослые. Например, у карпа менее уязвимой к действию пониженной температуры является молодь сразу после выклева, т. е. когда она практически не может сменить биотоп и преимущественно висит, приклеившись к субстрату. В это время она может выносить даже заморозки до –0,1°С. Несколькими днями позже холодостойкость теряется, но молодь уже может перейти в более глубокое место.
По способности переносить колебания температуры рыб разделяют на эвритермных (могут жить в широком диапазоне температур) и стенотермных (диапазон возможных температур узок). Эвритермные рыбы приспособились к жизни в изменяющихся условиях и переносят относительно широкие колебания температуры (щука, окунь, сазан, карп, карась, линь и др.)
К стенотермным относят рыб, эволюция которых проходила в более или менее стабильных условиях, – обитателей тропической и полярной зон, а также больших глубин, где температура меняется мало.
Однако и в пределах требуемой температуры повышение или понижение ее вызывает соответствующие сдвиги жизнедеятельности рыб. При этом изменяется реакция организма на одни и те же факторы среды: при повышении температуры увеличивается потребление кислорода, ускоряется развитие, усиливаются поиск, потребление и переваривание пищи – увеличивается желудочная секреция и моторная деятельность кишечника, ускоряется всасывание растворенных веществ из окружающей среды, повышается чувствительность к токсикантам и т. д. При этом большую роль играет состояние организма (возраст, степень половой зрелости и др. ).
Чрезмерное охлаждение ведет к простуде (помутнение покровов, отслоение эпидермиса). Резкая смена температуры воды сказывается неблагоприятно на организме рыбы, поэтому необходимо выравнивать температуру воды при пересадках рыбы.
Температура, выходящая из границ, допустимых для данного вида, вызывает шок и последующую гибель рыбы.
Температура, при которой жизнь рыбы становится невозможной, называется пороговой. Приспособление организма к температурным условиям среды происходит на клеточном уровне. Пороговые температуры являются как бы пределом сопротивления клеток организма повреждающему действию внешней температуры. Поскольку эта способность у разных видов различна, то температурные пороги их неодинаковы. Однако на личинках карпа было показано, что пороговая температура может несколько меняться в зависимости от температуры выращивания. Более того, температурный режим содержания производителей сказывается на теплоустойчивости потомства. В рыбоводстве температура, при которой выращивают рыб, определяет быстроту развития, интенсивность питания и дыхания рыб, затраты кормов на прирост, направленность пластического обмена, скорость созревания, устойчивость потомства к колебаниям температуры и т. д.
На стимулирующем воздействии повышенной температуры, если она не превышает максимальную, основываются и большие перспективы использования для рыбоводства теплых вод. Это касается прежде всего промышленных и сбросных вод электростанций и геотермальных вод.
Большая растворяющая способность воды обеспечивает наличие различных как жизненно важных, так и вредных химических соединений во внешней среде и в организме рыбы.
Растворенные в воде газы. Растворимость разных газов в воде не одинакова. Быстрее других растворяется двуокись углерода, далее – кислород, медленнее всех – азот. Поэтому для водоемов характерно иное соотношение газов, чем для атмосферы: в воде больше СО2 (4% против 0,05%) и кислорода (34% против 21%), но меньше азота (62% против 79%). При нормальных условиях отношение кислорода и азота в воде составляет почти 1: 2, в воздухе – 1: 4.
Однако абсолютное содержание кислорода в воде в 20–30 раз меньше, чем в воздушной среде. Кислород из атмосферы диффундирует в воду медленно, поэтому содержание его убывает от поверхности к глубине. Многообразные физические и биологические процессы в водоеме (циркуляционные токи, ветровое перемешивание, жизнедеятельность растений и животных и т. д. ) являются причиной крайнего непостоянства кислородного режима малых водоемов.
Подавляющее большинства рыб дышит растворенным в воде кислородом, поэтому содержание его в окружающей среде имеет для них первостепенное значение.
Разные виды рыб нуждаются для нормального дыхания в разном количестве кислорода. Наиболее требовательным, обитателям холодных, проточных водоемов (например, лососевым) необходима концентрация 4,4–7,0 мг/л, окунь Perca fluviatilis и ёрш Acerina cernua могут жить при содержании кислорода 2,5 мг, а наиболее выносливые рыбы нашей фауны караси не испытывают угнетения при концентрации 0,3 мг/л.
Зависимость жизнедеятельности рыб от содержания в воде кислорода особенно заметна в период эмбрионального развития. Концентрация кислорода очень сильно влияет на скорость развития и выживаемость эмбрионов: так, при содержании кислорода 1,2 мг/л развитие карпа длилось 120 ч, причем вылупилось 40% эмбрионов; при концентрации кислорода 9,0–12,0 мг/л длительность развития сократилась до 70–68 ч, а количество вылупившихся эмбрионов возросло до 92–98%.
Морские рыбы более требовательны к содержанию кислорода в воде, чем пресноводные. В воде морей кислорода растворено много, а колебания его содержания малы. Непостоянство же кислородного режима малых водоемов, в которых нередки заморы – летние и зимние, – заставляет пресноводных рыб приспосабливаться к дефициту кислорода.
Большое значение для нормальной жизнедеятельности рыб имеет содержание в воде двуокиси углерода. При повышенном содержании ее в воде падает способность крови поглощать из воды кислород, дыхание учащается, но газообмен становится менее интенсивным.
Вода способна поглощать большое количество двуокиси угдерода: при t= 15°С в 1 л воды может раствориться больше 1 л СО2; однако в природе содержание свободной СО2 в воде ничтожно, так как она связывается кальцием. Если этого не происходит, то наступает отравление рыбы двуокисью углерода и замор. Способность противостоять повышению концентрации СО2 у разных видов рыб неодинакова. Так, форель более чувствительна, чем карп, карась или линь.
Критическими уровнями СО2 в 1 л являются: для форели 120– 140мг, для толстолобика – 200 (молодь) – 300 (взрослая рыба), для карпа – 200, для линя – больше 400 мг.
Значение рН, обусловленное концентрацией водородных ионов, является одним из важнейших абиотических факторов внешней среды, определяющим видовой состав и численность гидробионтов водоема. Воздействие рН на жизнедеятельность гидробионтов связано с тем, что способность гемоглобина использовать растворенный в воде кислород при различных концентрациях водородных ионов неодинакова. Вследствие этого изменение рН воды приводит к изменению интенсивности дыхания и кислородного порога.
Наиболее благоприятно для дыхания большинства рыб значение рН, близкое к нейтральному. При сильных сдвигах рН в кислую и щелочную стороны (т. е. при увеличении или уменьшении концентрации водородных ионов) затрудняется дыхание, возрастает кислородный порог, ослабляется интенсивность питания.
По отношению к колебаниям рН среды рыб делят на стено- и эвриионных. В воде морей рН изменяется мало (7,5–8,5), морские рыбы относятся к стеноионным. Пресные воды в отличие от морских характеризуются неустойчивостью рН. Это вызвано разнообразными факторами, направляющими ход биохимических процессов в водоеме: характером почв ложа и водосбора, химическим составом водоисточника, фотосинтетической деятельностью растений, особенно в период ‛цветения“ воды, и т. д. В результате наблюдаются резкие годовые, сезонные и суточные колебания рН.
Поэтому большинство пресноводных рыб приспособилось переносить значительные изменения рН и являются эвриионными.
Однако возможные границы рН, в которых могут жить пресноводные рыбы, неодинаковы и при прочих равных условиях зависят прежде всего от вида. Из объектов рыборазведения наиболее выносливы карась и карп; щука переносит колебания рН в пределах 4,0–8,0, ручьевая форель – 4,5–9,5, карп – 4,3–10,8, карась выдерживает снижение рН до 4,5.
Деятельность человека, изменяющая гидрохимический режим водоема, сильно отражается и на уровне рН. В водохранилищах, образованных при зарегулировании стока рек, концентрация водородных ионов колеблется в широких пределах. Сточные воды предприятий химической, металлургической, целлюлозной и другой промышленности содержат как кислоты, снижающие рН воды, так и щелочи, соду и другие компоненты, повышающие рН. Значение рН среды оказывает сильнейшее влияние на устойчивость рыб к различным токсическим веществам, входящим в состав промышленных стоков.
Сероводород, образующийся в водоемах при отсутствии кислорода, оказывает на рыб губительное действие. Минимальная его летальная концентрация для рыб 1,0мг/л, однако разные рыбы реагируют неодинаково. Ручьевая форель при концентрации H2S 0,86 мг/л погибает через 24 ч, карп в то же время может жить при концентрации 6,3 мг/л.
Солевой состав воды. Воздействие на рыб растворенных в воде солей заключается прежде всего в том, что от их количества зависит уровень осмотического давления.
Большое значение имеет также и состав солей, так как они и непосредственно, и косвенно влияют на жизнедеятельность рыб.
В организм рыб соли проникают через ротовую полость, жабры и кожу, причем проникновение солей через кожу зависит от плотности чешуйного покрова. Из общего количества поглощенных из окружающей воды солей фосфора у чешуйчатого карпа через жабры и ротовую полость проходит 93%, а через поверхность тела – 6,3%. У зеркального карпа на долю жабр и ротовой полости приходится 87,9%, а на поверхность тела– 12,1%. Попадая в организм, соли включаются в обмен веществ. Так, при увеличении концентрации солей фосфора в воде до 10 мг/л резко ускорялся рост молоди осетровых.
Велико косвенное влияние солей на рыб. Количество и состав солей, выносимых с площади водосбора или внесенных при удобрении прудов, определяют богатство водоема биогенными веществами, а значит, создают основу для развития пищевых организмов для рыб (фитопланктон, зоопланктон, бентос), т. е. кормности водоема.
Установлена прямая зависимость между наличием в воде фосфора, распределением планктона и уловами морских пелагических рыб.
Воздействие человека на природу – развитие промышленности и судоходства, создание новых и реконструкция существующих водных систем, промышленные и бытовые стоки, интенсификация сельского хозяйства, включающая в широких масштабах применение химических средств защиты растений, удобрение полей и прудов, дезинфекция и мелиорация прудов и другие мероприятия – влечет за собой изменение режима естественных вод.
Влияние этих факторов на гидробионтов может быть или прямым, или косвенным –через изменение температурного, газового, солевого режимов.
В настоящее время загрязнение охватывает уже и океаны, но наиболее сильно оно проявляется во внутренних водоемах.
Кислоты и щелочи сточных вод не только сдвигают рН до границ, смертельных для рыб, но и сами являются ядами, вызывая патоморфологические изменения органов (ожоги жабр и кожи, замедление роста) и гибель рыб.
Летальными дозами являются содержание в 1 л воды 134 мг серной кислоты, 159 мг соляной, 200 мг азотной. Борная кислота в концентрации 62–500 мг/л снижала темп роста предличинок севрюги, а в концентрации 1500–2500 мг/л вызывала их гибель. Среди минеральных веществ стоков особенно ядовиты цианиды, соединения ртути, мышьяка, свинца, меди. Смертельными дозами для гольяна, карпа, горчака и дафний является содержание в 1 л KCN –0,06 мг, HgCl2 – 0,002 мг, NaHAsO3 – 0,5 мг. Соединения свинца вызывают гибель рыб в концентрации 10–150 мг/л, планктонных рачков – 0,5 мг/л. Гибель рыб могут вызвать соединения железа при содержании 0,2мг/л, алюминия 0,5мг/л, натрия 10–15 г/л, кальция 15 г/л и т. д.
Удобрение площади водосбора и бесконтрольное внесение удобрений в пруды может создать в них избыток минеральных веществ. Наиболее опасна перегрузка водоема аммонийно-аммиачными удобрениями (селитра, нитрофоска, аммиачная вода и др.), так как аммиак и соли аммония являются ядами комбинированного действия: локального, нервно-паралитического и гемолитического. Поэтому, например, аммиак при даже относительно небольших концентрациях вызывает острое отравление рыб: голавля при 1,0–1,2мг NН3/л (при температуре 14°С и содержании кислорода 9–10мг/л), форели при 0,3–0,4 мг/л.
Из органических веществ наиболее вредны синтетические моющие препараты, фенол, крезол и нафтеновые кислоты, обычно смертельные в концентрациях 10–100 мг/л.
Воздействие токсикантов проявляется неодинаково и зависит от внешних и внутренних факторов. Большое значение имеет температура воды. При температуре 1°С летальная концентрация СО2для карпа 120 мг/л, при 30°С – 55–60 мг/л. Изменяется устойчивость организма рыб в связи с солевым составом воды. В мягкой воде токсичность кислот увеличивается, так как в ней очень быстро сдвигается рН. Различна сила влияния ядов в зависимости от возраста рыб, причем они наиболее чувствительны на ранних стадиях развития.
Наиболее уязвимым становится организм в период, когда усилен обмен веществ, и, в частности, в период интенсивного питания рыб.
Свет, звук, электропроводность, запах. Свет в воде поглощается довольно быстро, причем лучи разной части спектра проникают на разную глубину: красные и желтые лучи не проникают глубже 10м, синие и фиолетовые проходят глубже других – до 100 м.
Освещенность резко убывает с глубиной и на больших глубинах (1,0–1,5км) царит полная темнота.
Прозрачность пресноводных водоемов значительно меньше, чем морских, и колеблется сильнее: от прозрачных горных ручьев до мутных коричневых рек Азии или некоторых черных притоков Амазонки.
К особенностям освещения приспособлены строение органов зрения рыб, степень развития других органов чувств, окраска покровов, наличие (или отсутствие) органов свечения и т. д. У видов, обитающих в поверхностных слоях, вырабатывается положительный фототаксис, а у придонных и сумеречных – отрицательный. С освещенностью связаны активность рыб, ход обменных процессов, половое созревание.
Звук распространяется в воде в 4,5 раза быстрее, чем в воздухе, а поглощается в тысячу раз медленнее, т. е. слышен на десятки километров. Поэтому в воде его улавливать легче, чем в воздухе. По звукопроводимости ткани тела рыб близки к воде. В связи с этим даже относительно слабо развитый орган слуха рыб (внутреннее ухо)обеспечивает восприятие значительной информации из окружающей среды. Кроме того, в восприятии звуков принимают участие также органы боковой линии и плавательный пузырь (служащий резонатором).
Электропроводность воды обусловлена тем, что большинство солей находится в ней в диссоциированном состоянии, в виде ионов. Многие рыбы воспринимают изменения электрического поля в воде, используют слабые электрические разряды для ориентировки, сигнализации, нападения.
Искусственно создаваемое электрическое поле вызывает у рыб возбуждение, привлечение или электронаркоз (шок), в зависимости от расстояния до анода.
Многие морские рыбы обнаруживают положительный электротаксис, пресноводные – отрицательный.
Лов рыбы с помощью электротока применяют в малых водоемах (неспускных прудах). Соответствующие исследования ведутся в морском рыболовстве (с постоянным, переменным и импульсным токами).
Запахи сохраняются в воде дольше и более стойко, чем в воздухе. Они являются источником разнообразной информации (в пищевом, нерестовом, оборонительном, стайном поведении и др. ). Рыбы воспринимают широкий спектр запахов, различают химические соединения различных классов (спирты, кетоны, эфиры, кислоты и др. ). Рыбы с хорошо развитой обонятельной чувствительностью (сом, налим, угорь, линь) сильно реагируют на запахи пищи, рыб своего и других видов и т. д.
Благодаря восприятию видового запаха, свойственного слизи, рыбы отличают запах своей стаи (что позволяет им сохранить ее), обнаруживают они и запах рыб других видов, при этом мирные рыбы особенно чутко улавливают запах хищников – щуки, сома, ротана, а хищники – своих жертв: карасей, линей, карпов и особенно осетров. Акулы могут улавливать запах добычи на расстоянии до 500 м.
Бич южноамериканских рек – пираньи; привлеченные запахом раненого животного, они молниеносно окружают его огромными стаями.
Удивительная тонкость обоняния позволяет рыбам ориентироваться на запах родного водоема, который определяется метаболитами его обитателей.
Определено, что вещества, выделяемые кожей морского льва в невообразимо слабой концентрации – 1: 80 000 000 000, вызывают испуг и тревогу рыб.
Органы обоняния рыб обнаруживают в воде ‛вещество страха“ и ферромоны.
Высокая чувствительность обоняния рыб позволила использовать их в качестве живых индикаторов при очистке сточных вод предприятий нефтяной, химической и другой промышленности. В частности, эту роль выполняют золотые рыбки и зеркальный карп, живущие в отстойниках: если они становятся возбужденными, то это значит, что загрязнение воды усилилось. Способность рыб находить пищу по запаху используется в любительском рыболовстве (лов налима, бычка и других рыб на пахнущие приманки).
Грунт и взвешенные в воде частицы. Большую роль в жизни рыб имеют взвешенные в воде частицы. Они определяют в значительной мере прозрачность воды и тем самым влияют на освещенность толщи воды и дна.
Большая часть рыб в той или иной мере связана с дном водоема, т, е, с грунтом. Приспособления к жизни на дне развиваются в разных направлениях. Общеизвестна способность рыб менять окраску, внешние покровы донных рыб повторяют тон и рисунок дна, Закапывающиеся виды осваивают мягкие иловые участки, а живущие на каменистых грунтах обладают присосками и т. д.
Среди пресноводных рыб при высыхании могут зарываться в ил водоема вьюн Misgurnus fossilis и карась Carassius carassius. Перекапывают ил в поисках пищевых организмов бентосоядные рыбы, многие лососевые перед нерестом разбрасывают хвостом гальку, устраивая ‛гнезда“ (ямки) для икры.
Защитными приспособлениями от избытка взвеси в воде у обитателей мутных вод являются уменьшение глаз (т. е. сокращение наиболее уязвимых участков поверхности тела) и усиленное выделение слизи, которая, осаждая муть, обеспечивает чистоту воды вокруг тела рыбы и таким образом улучшает условия дыхания.
Назад
Оглавление
Далее