приспособления животных к жизни в водной среде

§ 10. Адаптации организмов к жизни в воде. Экологические группы водных животных

Оглавление

Преамбула

Для водной среды жизни характерно большое разнообразие автотрофных и гетеротрофных организмов. Наибольшее разнообразие видов наблюдается в тропических и субтропических морях на глубине, не превышающей 200—500 м.

Адаптации растений к жизни в воде

В соленых водах из многоклеточных автотрофов обитают только водоросли. К изменению состава солнечного спектра в зависимости от глубины они приспособились путем изменения состава своих пигментов (см. § 9).

В пресных водоемах в стеблях растений слабо развиты механические ткани. Например, если извлечь из воды кувшинку белую или кубышку желтую, то их стебли поникают и не способны поддерживать цветки в вертикальном положении. Опорой для них служит вода за счет ее высокой плотности.

Адаптацией к недостатку кислорода в воде является наличие в органах водных растений воздухоносной ткани (аэренхимы). Минеральные вещества находятся в воде в растворенном состоянии, поэтому слабо развиты проводящие ткани и корневая система. Корни могут вообще отсутствовать (вольфия бескорневая) либо служить только для закрепления в субстрате (рогоз, стрелолист, частуха), поэтому корневых волосков на корнях нет. Листья чаще тонкие и длинные, либо сильно рассеченные. Устьица у плавающих листьев находятся на верхней стороне, а у погруженных в воду — отсутствуют. Для некоторых растений, имеющих погруженные в воду и надводные листья (кувшинка, стрелолист), характерно наличие листьев разной формы — гетерофилия.

Пыльца, плоды и семена водных растений приспособлены к распространению водой. Они имеют пробковые выросты или прочные оболочки, предотвращающие попадание воды внутрь и загнивание.

*Экологические группы водных животных

В водной среде животный мир более богат, чем растительный. Поскольку животные относятся к гетеротрофам и солнечный свет не является для них условием существования, то они заселили водную среду до самых больших глубин. По типу морфологических и поведенческих адаптаций гидробионтов разделяют на три основные экологические группы: планктон, нектон, бентос.

Планктон (от греч. planktós — парящий, блуждающий) — организмы, обитающие в толще воды и передвигающиеся под действием ее тока. В зависимости от систематической принадлежности их разделяют на зоопланктон, фитопланктон и микробопланктон. К зоопланктону относятся животные: кишечнополостные, мелкие ракообразные, личинки некоторых других беспозвоночных. Фитопланктон представлен водорослями и автотрофными протистами, а микробопланктон — бактериями.

Все адаптации зоопланктона в основном направлены на повышение плавучести тела:

1) увеличение поверхности тела за счет сплющивания и удлинения формы, развития выростов и щетинок, образование гидрофобных поверхностей тела;

2) уменьшение плотности тела в связи с редукцией скелета, наличием жировых капель, пузырьков воздуха, слизистых чехлов, пенистых поплавков.

Нектон (от греч. nēktós — плавающий) — организмы, обитающие в толще воды и ведущие активный образ жизни. Типичными представителями нектона являются головоногие моллюски, рыбы, китообразные, ластоногие. В пресных водоемах кроме рыб к нектону относятся земноводные и активно плавающие насекомые. Противостоять течению им помогают адаптации к активному плаванию и уменьшению трения тела. Активное плавание достигается за счет хорошо развитой мускулатуры. При этом могут использоваться энергия выбрасываемой струи воды, изгибание тела, плавники, ласты. Уменьшению трения тела способствуют: обтекаемая форма тела, эластичность кожных покровов, наличие на коже чешуи и слизи.

Некоторые представители нектона способны развивать очень высокую скорость. Например, кальмары могут передвигаться со скоростью 45—50 км/час, меч-рыба — до 130 км/ч, а рыба-парусник может развивать скорость до 150 км/ч.

Бентос (от греч. bénthos — глубина) — организмы, обитающие на дне или в толще донного грунта морских и континентальных водоемов. Бентос подразделяют на растительный (фитобентос) и животный (зообентос).

В морском зообентосе животные различаются по положению относительно грунта. Одни из них обитают в толще грунта либо в иле (инфауна — ланцетник, многощетинковые черви, некоторые двустворчатые моллюски и иглокожие). Другие животные живут на поверхности дна и либо прикрепляются к субстрату (эпифауна — губки, гидроиды, актинии и кораллы, мшанки, морские желуди), либо активно передвигаются по поверхности грунта (онфауна — моллюски, большинство иглокожих, ракообразные). К бентосу также относят плавающих вблизи дна и лишь периодически опускающихся на дно животных (нектобентос — креветки, мизиды, голотурии, скаты, камбала).

В пресных водоемах зообентос качественно и количественно беднее, чем в морских. Из животных в него входят простейшие, губки, круглые черви, малощетинковые черви, пиявки, моллюски, ракообразные и личинки водных насекомых.

Адаптации бентосных организмов направлены на уменьшение плавучести:

1) утяжеление тела за счет раковин (моллюски), хитинизированной кутикулы (раки, крабы, омары, лангусты);

2) закрепление на донном субстрате с помощью органов фиксации (присоски у пиявок, крючья у личинок ручейников) или уплощенного тела (скат, камбала). Некоторые представители зарываются в грунт (многощетинковые черви).

В озерах и прудах выделяют еще нейстон — экологическую группу организмов, которые связаны с поверхностной пленкой воды и постоянно или временно обитают на этой пленке или до 5 см вглубь от ее поверхности. Их тело не смачивается, его плотность меньше плотности воды. Особым образом устроенные конечности позволяют передвигаться по поверхности воды, не погружаясь. Представителями нейстона являются: одноклеточные водоросли, мелкие легочные моллюски, водомерки, жуки вертячки, личинки комаров.

Своеобразной экологической группой водных организмов является также перифитон — организмы, образующие на вертикальных подводных объектах (сваи, опоры мостов, подводные части корпусов морских судов) пленку обрастания. Представителями перифитона являются водоросли, бактерии, протисты, ракообразные, двустворчатые моллюски, малощетинковые черви, мшанки, губки.

Повторим главное. В соленых водах обитают только водоросли, содержащие широкий спектр фотосинтетических пигментов. В органах растений, обитающих в пресных водоемах, имеется воздухоносная ткань (аэренхима), но слабо развиты механические и проводящие ткани. Корневая система лишена корневых волосков либо отсутствует. По характеру адаптаций водных животных разделяют на три основные экологические группы: планктон, нектон, бентос.

Проверим знания

1. Назовите отличительные особенности строения водных растений.
*2. Какие экологические группы животных выделяют в водной среде?
* 3. Какие адаптации имеются у нектона к высокой плотности воды?
*4. Из перечисленных ниже животных выберите представителей бентоса: двустворчатые моллюски, кальмар, медуза, скат, осьминог, креветка, дафния, сом, краб, еж морской.

1. Опишите распределение живых организмов в водной среде и поясните, от каких физических и химических факторов оно зависит.
2. Почему животный мир в водной среде намного богаче, чем растительный? Дайте аргументированный ответ с учетом их морфофизиологических особенностей.

*Индивидуальное домашнее задание. Используя иллюстрации из дополнительных источников информации, составьте сравнительную характеристику морфологических особенностей видов гидрофитов и растений луга или леса. Объясните причину их различий.

Источник

9.2. Приспособления к конкретной среде обитания.

Живут организмы в определенных местах, и каждый из них обязательно приспособлен к своей среде обитания. Из-за того, что всем здесь живущим приходится приспосабливаться к одним и тем же воздействиям извне, организмы из одной среды становятся похожими между собой. Зная это экологическое правило можно уже по внешности предположить, вместе обитают эти существа или нет, а также в какой среде живет данный организм. На планете имеются 4 среды обитания: водная, подземная, воздушная и внутриорганизменная. Любой организм может служить средой обитания многим паразитическим и мутуалистическим организмам, но эта среда обитания вряд ли годится для подробного изучения в детском саду и начальной школе. Разве, что в беседах с ребенком можно объяснять ему причины заболеваний и некоторые особенности и адаптации при жизни внутри организма. Что касается остальных сред обитания то совершенно необходимо дать представления о тех простых правилах, которые выполняются при жизни в конкретной среде. Начнем с колыбели жизни на планете – водной среды.

У жителя водной среды должны быть определенные приспособления, многие из них можно обнаружить уже в его внешности. Для плаванья нужны соответствующая форма тела, покрытие его облегчающее движение в воде. Аппарат передвижения включает особые конечности, специальные выросты или иной вариант двигателя.

Приспособления к водной среде

Форма тела должна быть всегда обтекаемой при самых разных ее вариантах:

сплюснутой с боков (карась),

сплюснутой в спино-брюшном направлении (пиявка),

круглой в поперечном сечении (угорь),

Тело должно минимизировать трение о воду. Это достигается особенностями его покровов:

очень гладкая («полированная») твердая поверхность (морская черепаха),

мягкий слой на поверхности твердого корпуса (кит).

имеют плавательную перепонку (лягушка),

преобразованы в плавники (дельфин),

преобразованы в ласты (тюлень).

Специальные выросты и приспособления к движению в воде могут включать:

плавательную перепонку вокруг тела или специальную типа «зонтик» (каракатица, медуза),

водоструйный («реактивный») двигатель (кальмар, личинка стрекозы),

хвост с плавником (рыба).

В воде тоже приходится дышать, и такое дыхание организовано по определенным правилам. Органы дыхания различны:

дыхательная трубка (ранатра),

воздухозаборники (водяные жуки, клопы),

запасание воздуха под водой в виде пузыря (паук серебрянка),

формирование пузыря, заменяющего легкое (жуки-плавунцы).

Основное правило окраски для водных животных диктует соотношение яркости света в воде. Когда смотришь сверху, то видишь темное дно, а при взгляде из воды – светлое небо. Отсюда характерная приспособительная окраска всех живущих в воде. Верхняя часть тела у них темная, маскирует их на фоне темного дна, а нижняя – светлая, маскирует на фоне светлого неба. Из-за этой особенности окраски: большинство водных жителей резко двуцветные: темный верх и светлая нижняя (брюшная) сторона.

Организмы, обитающие в почве, живут по своим правилам и тоже имеют специальные приспособления, которые касаются формы тела, его покровов, конечностей и других его особенностей.

Приспособления к почве

Покровы тела подземного жителя должны позволять ему беспрепятственно продвигаться в плотной почве как вперед, так и назад (не всегда можно развернуться в узком ходу). Вот некоторые правила для покровов:

слизистые выделения, позволяющие скользить в почве (червь),

если имеется шерсть, то она обычно короткая (крот),

шерсть заглаживается вперед и назад (крот),

шерсть устойчива к стиранию (крот).

копательные конечности (крот) или копательные зубы (слепушонка),

тело тонкое и длинное (геофил),

обтекаемое тело без выступающих частей (крот).

Специфичность органов чувств землероя – тоже его приспособления к особенностям среды обитания. Они могут быть устроены по таким правилам:

уменьшены или отсутствуют ушные раковины (крот),

уменьшены или отсутствуют глаза (крот),

повышена тактильная чувствительность (вибриссы по всему телу).

Почва плотна и тяжела, а, кроме того, в ней может быть недостаточно воздуха. Эти ее особенности также приводят к физиологическим и анатомическим адаптациям :

устойчивость к недостатку кислорода (асфиксии) система лакун (полостей в которых хранится кровь, насыщенная кислородом);

мощные мышцы и кости, противостоящие сдавливанию (крот).

Жители воздушной среды обитания многообразны по своим приспособлениям, потому что специализированы к слишком различающимся местообитаниям. Так бегающие по твердой почве, совсем не похожи на лазающих, а те и другие очень отличаются от летающих. Поэтому здесь все организмы удобно разделить на подгруппы, обладающие сходными адаптациями к одному и тому же местообитанию.

Приспособления к воздушной среде

Наиболее специфичны среди обитателей воздушной среды, конечно летающие формы. Уже особенности внешности организма позволяют заметить его приспособления к полету. Прежде всего, об этом говорит форма его тела .

обтекаемость тела (птица),

наличие плоскостей для опоры на воздух (крылья, парашют),

облегченная конструкция (полые кости),

наличие крыльев и иных приспособлений для полета (летательные перепонки, например),

облегчение конечностей (укорочение, уменьшение массы мышц).

У бегающих животных тоже появляются отличительные особенности, по которым легко узнать хорошего бегуна, а если он передвигается прыжками, то прыгуна:

мощные, но легкие конечности (лошадь),

уменьшение пальцев на ногах (лошадь, антилопа),

очень мощные задние конечности и укороченные передние (заяц, кенгуру),

защитные роговые копыта на пальцах (копытные, мозоленогие).

Лазающие организмы имеют самые различные приспособления. Они могут быть общими для растений и животных, а могут и различаться. Для лазанья может быть использована и своеобразная форма тела:

тонкое длинное тело, петли которого могут служить опорой при лазании (змея, лиана),

длинные гибкие хватательные или цепляющиеся конечности, а возможно, и такой же хвост (обезьяны);

выросты тела – усики, крючки, корешки (горох, ежевика, плющ);

острые коготки на конечностях или длинные когти, загнутые крючком или сильные хватательные пальцы (белка, ленивец, обезьяна);

мощные мышцы конечностей, позволяющие подтягивать тело и перебрасывать его с ветки на ветку (орангутан, гиббон).

Некоторые организмы приобрели своеобразную универсальность приспособлений сразу к двум. У лазающих форм возможно и сочетание признаков лазанья и полета. Многие из них могут, забравшись на высокое дерево совершать длинные прыжки-полеты. Это сходные приспособления у жителей одной среды обитания. Часто встречаются животные способные к быстрому бегу и полету, одновременно несущие оба набора этих адаптаций. Из насекомых это жуки-скакуны (сем. Жужелицы), из птиц: дрофа, стрепет, коростель.

Встречаются сочетания приспособительных признаков у организма к жизни в различных средах. Такие параллельные наборы адаптаций несут все земноводные животные. Приспособления к полету имеют и некоторые плавающие чисто водные организмы. Вспомним летучих рыб или даже кальмаров.

Итак, детям с самого раннего возраста можно показывать различные организмы и рассказывать о специальных приспособлениях, которые они используют в своей жизни. Эта и будет первая система простых аксиом, касающихся приспособительной конструкции живого, зависящей от воздействующих факторов среды. Простые правила факторной экологии (аутэкология, или экология особи) показывают основные приспособления живых организмов к условиям обитания, позволяют им выживать при изменениях внешних воздействий, размножаться, взаимодействовать друг с другом, то есть очень разнообразно жить на нашей планете. Каждый организм выполняет свои функции, и они очень важны для существования планетарной жизни, поэтому вполне можно назвать совокупность деятельности любого организма его работой. В природе нужны все виды работ, поэтому важен каждый работник.

Правила на то и есть, чтобы им все могли пользоваться, поэтому и люди тоже используют их в своей жизни. Если же их конструкция не позволяет воспользоваться нужным правилом, то человек строит отвечающий ему аппарат или придумывает соответствующую одежду. Вспомните аквалангиста. У него обтекаемое тело, гладкий резиновый покров, ласты для движения, маска, чтобы видеть в воде и запас воздуха для дыхания. И все это оснащение соответствует правилам подводного жителя. Отсюда важность знания этих приспособлений для любого человека. С их помощью не только опознаешь принадлежность организма к той или иной группе, но определяешь и где его местожительство, и чем он питается. Окружающая жизнь становится более понятной, а, кроме того, почти все эти правила можно в той или иной ситуации использовать и в своей жизни.

Источник

Особенности адаптации животных к водной среде

У животных, обитающих в водной среде, по сравнению с растениями, адаптивные особенности более многообразны, к ним относятся такие, как анатомо-морфологические, поведенческие, физиологические и другие.

Расположение дыхательного отверстия на теменной части головы позволяет дельфину сделать выдох и вдох, не замедляя движения, проходя по касательной под поверхностью воды (рис. 5.37).

Рисунок 5.37 — Дельфин

Примечание: 1 — дельфин приближается к поверхности; 2 — выдох и вдох; 3 — дельфин уходит под воду

Животные, обитающие в толще воды, обладают в первую очередь приспособлениями, которые увеличивают их плавучесть и позволяют противостоять движению воды, течениям. Донные же организмы вырабатывают приспособления, которые препятствуют поднятию их в толщу воды или уменьшают плавучесть, что позволяет удержаться на дне, включая и быстро текущие воды.

У мелких форм, живущих в толще воды, отмечается редукция скелетных образований. Так, у простейших (Radiolaria, Rhizopoda) раковины обладают пористостью, кремневые иглы скелета внутри полые (рис. 5.8). Удельная плотность гребневиков (Ctenophora), медуз (Scyphozoa) уменьшается благодаря наличию воды в тканях. Скопление капелек жира в теле (ночесветки — Noctiluca, радиолярии —Radiolaria) способствует увеличению плавучести. Крупные скопления жира наблюдаются у некоторых ракообразных (Cladocera, Copepoda), рыб и китообразных. Удельную плотность тела снижают и тем самым повышают плавучесть плавательные пузыри, наполненные газом, которые имеют многие рыбы. У сифонофор (Physalia, Velella) развиты мощные воздухоносные полости.

Для животных, пассивно плавающих в толще воды, характерно не только уменьшение массы, но и увеличение удельной поверхности тела. Это связано с тем, что чем больше вязкость среды и выше удельная поверхность тела организма, тем он медленнее погружается в воду. У животных уплощается тело, на нем образуются шипы, выросты, придатки, например, у жгутиковых (Leptodiscus, Craspeditella), радиолярий (Aulacantha, Chalengeridae) и др.

Большая группа животных, обитающих в пресной воде, при передвижении использует поверхностное натяжение воды (поверхностную пленку). По поверхности воды свободно бегают клопы водомерки (Gyronidae, Veliidae), жуки вертячки (Gerridae) и др. (рис.5.8, 5.38).

Членистоногое, касающееся воды, окончанием своих придатков, покрытых водоотталкивающими волосками, вызывает деформацию ее поверхности с образованием вогнутого мениска (рис. 5.39). Когда подъемная сила (F), направленная вверх, больше массы животного, последнее и будет удерживаться на воде благодаря поверхностному натяжению.

Таким образом, жизнь на поверхности воды возможна для сравнительно мелких животных, так как масса растет пропорционально объему, а поверхностное натяжение увеличивается, как линейная величина.

Активное плавание у животных осуществляется с помощью ресничек, жгутиков, изгибания тела, реактивным способом за счет энергии выбрасываемой струи воды. Наибольшего совершенства реактивный способ передвижения достиг у головоногих моллюсков. Так, некоторые кальмары развивают скорость при выбрасывании воды до 40-50 км/час (рис. 5.40).

У крупных животных нередко имеются специализированные конечности (плавники, ласты), тело имеет обтекаемую форму и по-

Рисунок 5.38 — Четыре вида муннопсид

Рисунок 5.39 — Тарзус передней ножки клопа Velia, живущего на поверхности воды (из Р. Дажо, 1975)

Поверхность деформирована углом а, в пределах от 90 до 180°, что создает подъемную силу F, направленную вверх

крыто слизью (рис. 5.6), что позволяет этим животным развивать достаточно высокую скорость передвижения, преодолевая сопротивление воды.

Рис. 5.40 — Кальмар

Встречаются рыбы, способные к полету. Меньше секунды находятся в воздухе уклейка или голавль, охотящиеся за низко летящими над рекой насекомыми, дольше — толстолобик, напуганный, например, шумом лодочного мотора и выскакивающий из воды на высоту до 2 метров. Более длительное пребывание над водой — распространенное явление у рыб в теплых водах Атлантического, Индийского и Тихого океанов (рис. 5.41).

Эти сравнительно небольшие (15-45 см) рыбы не только великолепные пловцы, но и летуны. Разогнавшись в воде до скорости 60-65 км в час, они отрываются от нее и, расставив в стороны

Рис. 5.41 — Летучая рыба и клинобрюшка

свои длинные грудные плавники, совершают планирующий полет над океаном на расстояние 100-400 метров.

В пресных водах Южной Америки представители семейства клинобрюхих способны к настоящему, машущему полету. Эти маленькие (3-9 см) рыбки имеют уплощенное с боков тело, выпяченное брюшко, грудные плавники короче, чем у морских рыб, снабжены сильно развитыми мышцами. Спасаясь от хищников, клинобрюшки выскакивают из воды, а затем при помощи очень частых взмахов грудных плавников летят по воздуху несколько метров (рис. 5.41).

Только в водной среде встречаются неподвижные, ведущие прикрепленный образ жизни животные: гидроиды (Hydroidea), коралловые полипы (Anthozoo), морские лилии (Crinoidea), двустворчатые моллюски (Bivalvia) и др. (рис. 5.42). Для них характерны своеобразная форма тела, незначительная плавучесть (плотность тела больше плотности воды) и специальные приспособления для прикрепления к субстрату.

Рис. 5.42 — Часть колонии гидроидного полипа Obelia

Примечание: а — гидрант; б — бластостиль с медузными почками

Водные животные большей частью пойкилотермны. У гомой- отермных животных, например, у китообразных, ластоногих образуется значительный слой подкожного жира, который выполняет теплоизоляционную функцию.

Глубоководные животные отличаются специфическими чертами организации: исчезновение или слабое развитие известкового скелета, увеличение размеров тела, нередко — редукция органов зрения, усиление развития осязательных рецепторов и т.д.

Осмотическое давление и ионное состояние растворов в теле животных обеспечивается сложными механизмами водно-солевош обмена. Наиболее распространенным способом поддержания постоянного осмотического давления является регулярное удаление поступающей в организм воды с помощью пульсирующих вакуолей и органов выделения. Так, пресноводные рыбы избыток воды удаляют усиленной работой выделительной системы, а соли поглощают через жа-

Рисунок 5.43 — Экскреция и осморегуляция у пресноводных костистых рыб (А), пластинчатожаберных (Б) и морских костистых рыб (В)

берные лепестки. Морские же рыбы вынуждены пополнять запасы воды и поэтому пьют морскую воду, а излишки поступающих с водой солей выводят из организма через жаберные лепестки (рис. 5.43). Целый ряд гидробионтов обладают особым характером питания — это отцеживание или осаждение взвешенных в воде частиц органического происхождения, многочисленных мелких организмов. Такой способ питания не требует больших затрат энергии на поиски добычи и характерен для пластинчатожаберных моллюсков, сидячих иглокожих, асцидий, планктонных рачков и др. Животные-филь- траторы выполняют важную роль в биологической очистке водоемов (рис. 5.44).

Пресноводные дафнии, циклопы, а также самый массовый в океане рачок Calanus finmarchicus отфильтровывает в сутки до 1,5 л воды на особь.

(из Н. Грина и др., 1993)

Кораллы привлекают множество разнообразных животных. Некоторые питаются мягкими коралловыми полипами, другие используют коралл как убежище в случае опасности или как постоянное место жительства, третьи, наконец, питаются первыми двумя категориями (рис. 5.45).

Рисунок 5.44 — Биологическое самоочищение реки и других небольших водоемов:

А — соли металлов и удобрения; Б — взвешенные органические частицы; растворенная органика, фитопланктон, зоопланктон, микроорганизмы; В — крупные органические частицы в осадках, детрит; Г — органические осадки детрита, нефтепродукты

Рисунок 5.45 — Морские обитатели колонии кораллов:

1 — рыба бабочка; 2 — мелкий крабик; 3 —креветка; 4 — рыба-ангел; 5 — коралловый краб; 6 — коралловый бычок; 1 — сверлящая губка; 8 — пятнистый дасциллус; 9 — многощетинковый червь; 10 — морской желудь; 11 — сверлящая улитка; 12 — сверлящий моллюск «морской финик»; 13 — рыба- попугай; 14 — трубчатый червь

У животных, ведущих скрытный, затаивающийся образ жизни, полезными оказываются приспособления, придающие им сходство с предметами окружающей среды (рис.5.46).

Рисунок 5.46 — Криптическая и расчленяющая окраска у рыб:

1 — саргассова рыба; 2 — рыба-лист; 3 — черноморская скорпена; 4 — рыба- бабочка; 5 — возничий; 6 — хирург; 7 — хромис; 8 — плекторинхус; 9 — малый рыцарь.

Причудливая форма тела у рыб, обитающих в зарослях водорослей (рис.5.47), помогает им успешно скрываться от врагов.

Рисунок 5.47 — Рыбы зарослей:

1 — морской конек-тряпичник; 2 — рыба-клоун; 3 — алютера; 4 — морская игла

В связи с быстрым затуханием световых лучей в воде жизнь в постоянных сумерках или во мраке сильно ограничивает возможности зрительной ориентации гидробионтов. Но среди глубоководных рыб есть виды, например семейства Malacosteidae, обладающие способностью светиться (рис. 5.48). Они могут опознавать друг друга по «фонарикам», невидимым для хищников и освещать самим добычу, оставаясь незамеченными.

Рисунок 5.48 — Mala- costeus niger.

Звук распространяется в воде быстрее, чем в воздухе, и ориентация на звук у гидробионтов развита лучше зрительной. Отдельные виды улавливают даже инфразвуки. Звуковая сигнализация служит чаще всего для внутривидовых взаимоотношений: ориентации в стае, привлечения особей другого пола и т.д. Китообразные, например, отыскивают пищу и ориентируются при помощи эхолокации — восприятия отраженных звуковых волн. Принцип локатора дельфина заключается в излучении звуковых волн, которые распространяются перед плывущим животным. Встречая препятствие, например рыбу, звуковые волны отражаются и возвращаются к дельфину, который слышит возникающее эхо и таким образом обнаруживает предмет, вызывающий отражение звука (рис. 5.49).

Известно около 300 видов рыб, которые способны генерировать электричество и использовать его для ориентации и сигнализации. Так, в Африке обнаружена новая разновидность сомов, способных не только воспринимать электрические сигналы, но и создавать слабое электрическое поле (рис. 5.50).

Особенно интересным представляется тот факт, что электрические сигналы возникают лишь при взаимном антагонизме двух

Рисунок 5.49 — Принцип работы локатора дельфина

Рисунок 5.50 — Электросвязь между сомами.

Рисунок 5.51 — Электрические рыбы

Экспериментальными исследованиями установлено, что практически все рыбы, как морские, так и пресноводные, способны излучать очень слабые электрические разряды, которые можно уловить лишь с помощью специальных приборов. Эти разряды играют важную роль в поведенческих реакциях рыб, особенно постоянно держащихся большими стаями.

Всем без исключения водным организмам свойственен наиболее древний способ ориентации — восприятие химизма среды. Хеморецепторы многих гидробионтов (лососей, угрей и др.) обладают чрезвычайной чувствительностью. В тысячекилометровых миграциях они с поразительной точностью находят места нерестилищ и нагула.

Смена условий в водной среде вызывает и определенные поведенческие реакции организмов. С изменением освещенности, температуры, солености, газового режима и других факторов связаны вертикальные (опускание вглубь, поднятие к поверхности) и горизонтальные (нерестовые, зимовальные и нагульные) миграции животных. В морях и океанах в вертикальных миграциях принимают участие миллионы тонн гидробионтов, а при горизонтальных миграциях водные животные могут преодолевать сотни и тысячи километров.

Нередко среди водных организмов отмечаются способности к строительству. К ним, например, относится водяной паук серебрянка, строящий в воде из паутины воздушный колокол (рис. 5.52).

Рисунок 5.52 — Водяной паук серебрянка и этапы строительства в воде воздушного колокола

В прибрежных водах Тихого океана живут рыбы из семейства прыгунов. Они получают для дыхания кислород в основном через слизистую оболочку рта. Во время отлива и при метании икры прыгуны прячутся в глубокие щели в слоях прибрежной грязи. Прежде чем спрятаться в щель грязевого слоя, рыбы заглатывают воздух, а затем надолго исчезают в щели, соединяющиеся с камерами, имеющими водяные затворы (рис. 5.53).

Верхняя часть камер заполнена воздухом, принесенным прыгунами во рту. Иногда запасы воздуха равняются многим литрам. В воздушном пространстве этих камер развивается отложенная и прикрепленная к потолку икра.

На Земле существует много временных, неглубоких водоемов, возникающих после разлива рек, сильных дождей, таяния снега и т.д. Общими особенностями обитателей пересыхающих водоемов является способность давать за короткие сроки многочисленное потомство и переносить длительные периоды без воды, переходя в состояние пониженной жизнедеятельности — гипобиоза.

Источник