- •Міністерство освіти і науки україни миколаївський національний університет імені в.О. Сухомлинського
- •Гідробіологія
- •Лекція 2.1. Предмет I задачі гідробіології План
- •2.1.1 Місце гідробіології в системі біологічних наук
- •2.1.2 Методи гідробіології
- •2. 1.3 Завдання гідробіології і її значення
- •2.1.4 Розділи гідробіології
- •2.1.5 Напрямки гідробіології
- •2.1.7 Виникнення і розвиток гідробіології
- •2.1.6 Загальні принципи і поняття гідробіології
- •2.2.1.1 Хімічний склад і будова води.
- •2.2.1.2 Термічні особливості води
- •2.2.1.3 Густина води
- •2.2.1.4 В'язкість води
- •2.1.5 Рух води й водні маси
- •2.2 Фізико-хімічні властивості ґрунтів
- •2.2.2 Фізико-хімічні властивості ґрунтів
- •Питання для самостійного вивчення
- •2.3.2 Екологічна валентність
- •Екологічна валентність виду тим ширше, чим мінливіше його середовище.
- •2.3.3 Адаптації
- •2.3.4 Фактори середовища: основні поняття
- •2.3.5 Основні фактори водного середовища
- •2.4.2 Основні зони пелагіалі Світового океану
- •2.4.3 Внутрішні водойми
- •2.4.4 Річки й канали
- •2.4.5 Планктон
- •2.4.5.1 Розмірний склад планктону
- •2.4.5.2 Плавучість
- •2.4.6 Нейстон, пелагобентос і плейстон
- •4.6.1 Пелагобентос
- •2.4.6.2 Нейстон
- •2.4.6.3 Плейстон
- •2.4.7 Рух пелагобіонтів
- •2.4.7.1 Планктон
- •2.4.7.2 Нектон
- •2.4.8 Міграції
- •2.4.8.1 Вертикальні міграції
- •2.4.8.2 Горизонтальні міграції
- •2.4.9 Конвергенції при активному плаванні
- •2.5.2 Рух бентонтів
- •2.5.3 Міграції бентонтів
- •2.5.4 Населення бенталі морів і океанів
- •2.5.4.1 Кількісний і якісний розподіл бентосу
- •2.5.4.2 Перифітон
- •2.5.4.3 Інфауна, онфауна, епіфауна, нектобентос і пелагобентос
- •2.5.4.4 Псамон
- •2.5.5 Пристосування гідробіонтів для життя в бентосі й перифітоні
- •Лекція 6. Водно-сольовий обмін гідробіонтів
- •2.6.1 Класифікація природних вод за сольовим складом
- •2.6.1.1 Сольовий склад океанічних і морських вод
- •2.6.1.2 Сольовий склад континентальних вод
- •2.6.2 Водно-сольовий обмін, значення розчинених солей
- •2.6.3 Захист від обсихання й виживання у висохлому стані
- •2.6.3.1 Запобігання обсиханню
- •2.6.3.2 Зменшення вологовіддачі
- •2.6.3.3 Виживання у висохлому стані
- •2.6.4 Захист від осмотичного зневоднювання і обводнювання
- •2.6.4.1 Вибір осмотично сприятливого середовища
- •2.6.4.2 Осмоізоляція
- •2.6.4.3 Осморегуляція
- •2.6.5 Сольовий обмін і виживання в умовах різної солоності
- •2.6.5.1 Пасивний сольовий обмін
- •2.6.5.2 Активний сольовий обмін
- •2.6.5.3 Виживання в умовах різної солоності
- •2.6.6 Населення вод різної солоності
- •2.7.2 Адаптації гідробіонтів до газообміну
- •2. 7.3 Інтенсивність дихання
- •2.7.3.1 Інтенсивність газообміну у різних гідробіонтів
- •2.7.3.2 Залежність інтенсивності газообміну від зовнішніх умов
- •2.7.4 Газообмін як показник обміну речовин і енергії
- •2.7.5 Стійкість гідробіонтів до дефіциту кисню і заморні явища
- •2.8.2 Значення температури для гідробіонтів
- •2.8.3 Адаптивні механізми регуляції температури в різних типів гідробіонтів
- •2.8.4 Вплив температури на фізіологічні процеси гідробіонтів. Рівняння Ареніуса
- •2.8.5 Населення різних температурних зон Світового океану та континентальних водойм. Вплив температури на просторово-часовий розподіл гідробіонтів
- •2.9.2.1 Сигнальне значення світла
- •2.9.2.2 Сприйняття світла гідробіонтами
- •2.9.2.3 Світлові умови у воді
- •2.9.2.4 Колір води
- •2.9.3 Звук, електрика і магнетизм
- •2.9.4 Загальна характеристика екологічної ніші. Багатомірна ніша
- •2.9.5 Вплив сезонних явищ на життя гідробіонтів
- •3. Бібліографічний опис
2.9.2.1 Сигнальне значення світла
Сигнальне значення світла відбивається через фотодинамічний ефект, тобто через ті або інші рухові реакції. У багатьох гідробіонтів чітко виражений фототропізм, причому в планктонних форм він частіше позитивний, у бентосних – негативний. У переважного числа фотонегативних бентосних тварин личинки світлолюбні, завдяки чому якийсь час тримаються в товщі води, де знаходять для себе більш сприятливі умови (їжа, кисень). Переміщення личинок токовищами води забезпечує малорухомим бентосним формам можливість широкого розселення у водоймі. З віком личинки стають фотонегативними і, опускаючись на дно, переходять до бентосного способу життя. Знак фототропізму може мінятися залежно від стану зовнішнього середовища. В умовах різкого дефіциту кисню дуже багато представників прісноводного бентосу з фотонегативних стають фотопозитивними і, орієнтуючись на світло, спливають до поверхні, де респіраторні умови краще. Подібна картина спостерігається у випадку різкого підвищення концентрації ряду шкідливих речовин. Висока освітленість як би символізує для тварин чистоту води, оскільки біля дна вона містить більше розчинених речовин, ніж у поверхні.
В умовах сильного освітлення фотопозитивні організми можуть здобувати негативний фототропізм і запобігати світла. Із цієї причини в прозорих водоймах під час високого стояння сонця багато водоростей переміщуються із самого поверхневого шару води на глибину декількох метрів, уникаючи дії шкідливої зайвої радіації. Наприклад, водорості Gymnodinium kovalevskyi і Prorocentrum micans стають фотонегативними при освітленості 20 тис. лк. яка вже гальмує фотосинтез.
Знак фототропізму не являє собою постійну властивість організмів, а змінюється, маючи пристосувальне значення. Орієнтуючись на світло, гідробіонти знаходять для себе найбільш вигідне положення в просторі. Особливо велике значення це має для морських планктонних організмів, які, здійснюючи регулярні добові міграції, уночі піднімаються до поверхні води, а вдень опускаються на глибину 100–200 м. У більшості випадків початок підйому і опускання визначається часом настання тієї або іншої освітленості, і в такий спосіб світло набуває для організмів сигнального значення. Значну роль грає світло і в прояві вертикальних міграцій у бентосних форм, коли вони спливають у товщу води заради розселення, розмноження та інших потреб.
2.9.2.2 Сприйняття світла гідробіонтами
Фоторецепція у водних організмів розвинена трохи слабкіше, ніж у наземних, у зв'язку з порівняно швидким вгасанням світла у воді. З цієї ж причині гідробіонти відрізняються короткозорістю. У більшості риб ближня границя різкого бачення лежить у межах від 0,1 мм до 5 см, хоча вони можуть налаштовувати свої очі на нескінченність. Ще більш короткозорі безхребетні тварини. Очевидно, дальність бачення у воді, у зв'язку зі швидким поглинанням у ній світла, не має того значення, як на суші. З іншого боку, короткозорість корисна для розпізнавання дрібних об'єктів, якими дуже часто харчуються гідробіонти. Так, прісноводна американська рибка Lepomis добре розрізняє 2–мм рачків на відстані 1 см.
Низька освітленість обумовила здатність гідробіонтів розрізняти дуже слабко освітлені предмети. Так, Lepomis уловлює світло інтенсивністю в одну десятимільярдну частину денного, яка не сприймається людським оком. В глибоководних риб, що мають величезні, так звані телескопічні очі, здатність до сприйняття слабких світлових подразнень ще вище. На глибинах понад 6 км видючі тварини, ймовірно, відсутні.
Зоровий індекс (відношення видючих форм до загального числа видів) для населення океанів зменшується з глибиною і віддаленням від екватора: наприклад на широті 60° пд. ш. рівна кількість сліпих і видючих форм спостерігається на глибині 150–500 м, у тропіках – на глибині 1200–1400 м.
Деякі водні тварини здатні розрізняти поляризоване світло і орієнтувати свої рухи відповідно до площини поляризації. По сонцю і блакитному піднебінню (поляризоване світло) орієнтує свої рухи бокоплав Talitrus saltator; якщо помістити над рачком поляроїд і почати його обертати, то відповідно повертається й рачок. Така ж реакція виявлена в багатьох інших ракоподібних.