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-