Проблемы чистой воды

Страница 3

годы тепловой режим многих водоемов претерпевает существен-

ные изменения под влиянием поступления в них подогретых вод

из охлаждающих контуров тепловых и атомных станций. Темпера-

турный водный баланс безусловно зависит от времени года.

У многих гидробиоитов, периодически подвергающихся

действию отрицательных температур вырабатываются адаптации,

предупреждающие замерзание соков тела. В основном они сво-

дятся к снижению точки замерзания соков и повышению их

способности к переохлаждению. Благодаря этим адаптациям не-

которые 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 част-

ности дыхания, роста и развития. Повышение температуры обыч-

но сопровождается ускорением всех процессов.

Во всех случаях оптимальные для роста амплитуды и ско-

рости изменения температуры оказались сходными с теми пере-

падами, какие рыбы испытывают в природных местах обитания.

По-видимому, для организмов неблагоприятно стационарное

состояние фактора, если в естественных условиях оно динамич-

но. 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 физи-

ческим потребностям организмов, уменьшает их жизнедеятель-

ность.

Особенно большое экологическое значение свет имеет для

фотосинтезирующих растений. Из-за его недостатка они

- 11 -

отсутствуют на многокилометровой глубине океанических вод.

Реже растения страдают от избытка света и отсутствуют в по-

верхностном слое воды, если его освещенность становится че-

резмерной.

Большинству животных свет нужен для распознания среды и

ориентации движений. Под контролем светового фактора про-

исходят грандиозные миграции, когда каждые сутки миллиарды

тонн живых организмов перемещаются на сотни метров с поверх-

ности 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 наи-

более выгодное положение в пространстве. Особенно большое

значение свет имеет для организмов, совершающих суточные

миграции. В большинстве случаев начало подъема и спуска оп-

ределяется временем наступления той или иной освещенности.

Восприятие звука у водных животных развито относительно

лучше, чем у наземных. Звук быстрее и дольше распространя-

ется в воде, чем на суше. Известное значение в жизни гидро-

биоита имеют шумовые нагрузки, связанные с деятельностью че-

ловека -работой лодочных и корабельных моторов, турбин, под-

водным бурением и т.д. У гидробиоитов одновременно снижается

скорость дыхания, темп роста и доля яйценосных самок; привы-

кание 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 ингреди-

енты, а также устанавливают симптомы, предшествующие ано-

мальным природным явлениям.

<Экологические основы жизнедеятельности.>

В биосферном аспекте питание -один из основных про-

цессов, благодаря которому осуществляется круговорот веществ

в природе. В более узком плане питание выступает как процесс

- 12 -

включения того или иного органического вещества вкакие-либо

конкретные организмы, желательные или нежелательные для че-

ловека. Управление этим процессом в целях усиления воспроиз-

водства нужного биологического сырья, формирования высокого

качества воды и охраны чистоты водоемов в условиях их комп-

лексного 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 дру-

гой стороны обеспечивают определенный уровень интенсивности

питания, т.е. добывание корма в нужных количествах и доста-

точно высокую степень его переваривания.

Покровы гидробиоитов полупроницаемы. Находясь в воде

они должны противостоять физико-химическим силам выравнива-

ния осмотических и солевых градиентов, а временно оказываясь

в воздушной среде избежать потери влаги. Для противостояния

силам выравнивания водные организмы вырабатывают ряд адапта-

ций, Направленных, с одной стороны, на активное поддержание

нужных градиентов, а с другой- уменьшение до минимума физи-

ко-химических эффектов, в частности за счет снижения прони-

цаемости покровов. Последний путь, энергетически более эко-

номный, 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 пове-

денческих адаптаций. Приспособление к снижению влагоотдачи и

некоторые другие предохраняют гидробиоитов от гибели вне во-

ды, например в приливно-отливной зоне, в пересыхающих водое-

мах, при периодических выходах на сушу. Ряд адаптаций

обеспечивает защиту водных организмов от осмотического обез-

воживания и обводнения, создающих угрозу механического пов-

реждения клеток. В соответствии с этим решается задача регу-

лирования и концентрации соотношения отдельных ионов в клет-

ках тела. Совершенством адаптаций, обеспечивающих стабилиза-

цию водного и солевого обмена, определяется их способность

существовать в водах различной солености и выживать в осма-

тически неустойчивой среде.

Помимо расширительного понимания дыхания как всякого

- 13 -

высвобождающего энергию биологического окисления, есть и бо-

лее узкое, распространяющееся только на процессы, связанные

с поглощением кислорода. Аэробное дыхание в воде сложнее,

чем на суше. У наземных животных влага на дыхательных по-

верхностях нормальное и несколько меньшее количество раство-

рееного кислорода. Если вода, омывающая дыхательные структу-

ры 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 концент-

рация кислорода снижается в результате жизнедеятельности са-

мих гидробиоитов, и не всегда достаточно быстро восстанавли-

вается за счет тех или иных внутриводоемных процессов. Слож-

ность распираторных условий в воде обусловила выработку у

гидробиоитов ряда морфологических, физиологических и биохи-

мических реакций организма, обеспечивающих нужный уровень

интенсивности дыхания в более или менее широком интервале

концентраций растворенного кислорода. Регулируя интенсив-

ность 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. Не-

большое число гидробиоитов постоянно существуют в отсутствие

растворенного кислорода, извлекая его из химических соедине-