Кислородный режим

В насыщенной кислородом воде содержание его не превышает 10 мл в 1 л, это в 21 раз ниже, чем в атмосфере. Содержание кислорода в природных водоемах не превышает 10-11 мл/л. Поэтому условия дыхания гидробионтов значительно усложнены. Кислород поступает в воду в основном за счет фотосинтетической деятельности водорослей и диффузии из воздуха. Поэтому верхние слои водной толщи, как правило, богаче этим газом, чем нижние. С повышением температуры и солености воды концентрация в неё кислорода понижается. В слоях, сильно заселениях животными и бактериями, может создаваться резкий дефицит О₂ из-за усиленного его потребления, Например, в Мировом океане богатые жизнью глубины от 50 до 1000 м характе­ризуются резким ухудшением аэрации - она в 7-10 раз ниже, чем в поверхностных водах, населенных фитопланктоном. Около дна водоемов условия могут быть близки к анаэробным.

Среди водных обитателей много видов, способных переносить широкие колебания содержания кислорода в воде, вплоть до почти полного его отсутствия: пресноводные олигохеты, брюхоногие моллюски. Среди рыб очень слабое насыщение воды кислородом могут выдерживать сазан, линь, караси. Вместе с тем ряд видов могут существовать лишь при достаточно высоком насыщении воды кислородом радужная форель, кумжа, гольян, ресничный червь, личинки поденок, веснянок и др. Многие виды способны при недостатке кислорода впадать в неактивное состояние- аноксибиоз - и таким образом переживать неблагоприятный период.

Небольшое количество кислорода, растворенного в воде, предъявляет определённые требования к конструкции органов внешнего дыхания-они должны быть большой поверхности и контактировать с окружающей средой (жабры), также дыхание гидробионтов осуществляется через легкие, трахеи и поверхность тела. При этом покровы могут служить дополнительным орга­ном дыхания. Например, рыба вьюн через кожу потребляет в среднем до 63% кислорода. Если через покровы тела происходит газообмен, то они очень тонки. Дыхание облегчается также увеличением поверхности. Это достигается в ходе эволюции видов образованием различных выростов, уплощением, удлинением, общим уменьшением размеров тела. Некоторые виды при недостатке кислорода активно изменяют величину дыхательной поверхности. Черви сильно вытягивают тело в длину; гидры и актинии -щупальца; Многие сидячие и малоподвижные животные обновляют вокруг себя воду, либо создавая ее направленный ток, либо колебательными движениями способствуя ее перемешиванию. Пиявки, личинка комаров-звонцов (мотыль), многие олигохеты колышут тело, высунувшись из грунта.

В условиях дефицита кислорода у некоторых видов встречается комбинирование водного и воздушного дыханий. Таковы двоякодышащие рыбы, сифонофоры, дискофанты, шагающий сом, рыба-ползун многие легочные моллюски, ракообразные и др. газообмен происходит в ротовой и околожаберной полости, в различных отделах пищеварительного тракта (рыба-вьюн), в плавательном пузыре (ильная рыба), через кожу ( илистый прыгун, обыкновенный угорь). Вторичноводные животные сохраняют обычно ат­мосферный тип дыхания как более выгодный энергетически и нуждаются поэтому в контактах с воздушной средой, например ластоногие, китообразные, водяные жуки, личинки комаров и др.

Нехватка кислорода в воде приводят иногда к катастрофиче­ским явлениям -заморам, сопровождающимся гибелью множест­ва гидробионтов. Зимние заморы часто вызываются образованием на поверхности водоемов льда и прекращением контакта с воздухом; летние-повышением температуры воды и уменьшением вследствие этого растворимости кислорода. Кроме недостатка кислорода, заморы могут быть вызваны по­вышением концентрации в воде токсичных газов - метана, сероводорода, СО₂ и др., образующихся в результате разложения органических материалов на дне водоемов.

Наиболее характерная экологическая характеристика Черного моря-отсутствие кислорода от горизонтов 100-200м и до дна и постоянное содержание в них сероводорода. Глубоководная зона моря почти безжизненная.