ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ГРУППЫ ГИДРОБИОНТОВ

План лекции
Характеристика и классификация планктона.
Плавучесть и приспособления к активному движению нектона.
Общая характеристика бентоса и перифитона. Экологические группировки донных организмов и и их адаптация к донному образу жизни.
Организмы обрастаний, перифитон. Понятие экологической пластичности.

Жизненные формы гидробионтов
Жизненные формы – совокупность организмов разного систематического положения, обладающие сходными приспособлениями, позволяющими им существовать и удерживаться в определенных биотопах.
Биотопы водоема:
пелагиаль – толща воды;
бенталь – дно с прилегающим слоем воды;
нейсталь – поверхностный слой воды, граничащий с атмосферой.

Организмы, населяющие внутренние воды
По отношению к фактору минерализации выделяют :
эвригалинные или стеногалинные,
галофильные или галофобные
и другие экологические формы
организмов.
Как правило, организмы, населяющие внутренние воды, подразделяют на
четыре группы:
1) пресноводные виды, обитающие при минерализации менее 3 г/л,
среда их обитания – пресные, или олигогалинные (до 0.5 г/л) и солоноватые, или субгалинные (0.5–3 г/л) воды;
2) пресноводные солевыносливые виды, которые обитают при минерализации до 15 (20) г/л (гипогалинные воды);
3) галофильные виды, встречающиеся главным образом в соленой воде
до 50 г/л (мезогалинные воды), но иногда и в пресных водах;
4) галобионтные виды, ограниченные соленостью 50–300 г/л (гипрегалинные воды).

Виды перемещения
Плавучесть – развитие различных адаптаций, замедляющих погружение организмов (жировые и газовые включения, образование выростов, редукция скелетных образований и т.д.);
пассивное движение – использование течения;
активное движение – плавание, реже прыгание и скольжение, полет и т.д.;
миграции (вертикальные и горизонтальные: анадромные и катадромные).

Планктон
Планктон (от греч. planktos – парящий, блуждающий) – это совокупность пелагических организ­мов, не обладающих способностью к быстрым и активным передвижениям, пассивно переносимых течением.
Планктонные организмы не могут противостоять течениям.
К планктону относятся преимущественно микроскопические водоросли – фитопланктон, мелкие живо­тные – зоопланктон и бактериопланктон. В состав планктона периодически включа­ются и парящие в толще воды личинки многих животных. Фитопланктон населяет слои воды с достаточной освещенностью, зоопланктон и бактериопланктон – всю толщу воды

Планктон
Составляют организмы слишком мелкие, не способные противостоять силам
движения воды и контролировать свое положение в воде. Они парят в толще воды и переносятся ею.
Растительные организмы планктона составляют фитопланктон – это одноклеточные (хотя могут быть и колониальные) микроскопические водоросли (сине-зеленые водоросли, диатомовые водоросли, панцирные жгутиконосцы).
Животные, представленные в планктоне, – зоопланктон. В эту группу входит множество простейших, коловраток, мелких рачков (например, дафнии и циклопы). Кроме того, в зоопланктон включаются личинки насекомых, рыб, многих организмов бентоса, слишком мелкие и слабые для самостоятельного передвижения в толще воды.
В планктоне присутствует и множество бактерий, составляющих бактериопланктон.
Обитатели талой воды, встречающиеся в трещинах льда или снега – криптопланктон.
По размерам планктонные организмы делятся на:
- мегалопланктон – более 5 см,
- макропланктон – 5 мм,
- мезопланктон – 0,5 мм,
- икропланктон – 50 мкм,
- наннопланктон – 5 мкм,
- пикопланктон – менее 5 мкм
Мезозопланктон:, веслоногие рачки (копеподы). Макрозоопланктон: высшие ракообразные.
Меропланктон: икра и личинки рыб.

Фитопланктон
– совокупность свободноживущих в толще воды мелких, преимущественно микроскопических водорослей.

Зоопланктон:
Бактерии.
Простейшие: зоофлагелляты (гетеротрофные жгутиковые), инфузории (Ciliata), саркодовые (амебы Difflugia).
Коловратки (Rotatoria).
Низшие ракообразные (Crustacea).
Амебы Difflugia
Rotatoria
Инфузории
Ветвистоусый рачок
Daphnia sp.

Нектон
Нектон (от греч. nektos – плавающий) – это совокупность пелагических активно передвигающихся животных, не имеющих непосредственной связи с дном, способных противостоять силе течения и самостоятельно перемещаться на значительные расстояния. В основном это крупные животные, способ­ные преодолевать большие расстояния и силь­ные водные течения. Для них характерна обте­каемая форма тела и хорошо развитые органы движения. Типичными нектонными организмами являются рыбы, кальмары, ластоногие, киты. В пресных водах, кроме рыб, к нектону относятся земноводные и активно перемещающиеся насекомые.
Многие морские рыбы могут передвигаться в толще воды с огромной скоростью. Очень быстро, до 45–50 км/ч, плавают не­которые кальмары, парусники развивают скорость до 100–110 км/ч, а меч-рыба – до 130 км/ч.

Нектон
.
Активные пловцы (рыбы, амфибии, рептилии, звери, крупные насекомые и их личинки в пресных водах, головоногие моллюски в морских водах), способные противостоять течениям и
сопротивлению воды, составляют нектон (нектос (греч.) – плавающий)

Приспособления для планктонного и нектонного образов жизни
Плавучесть – развитие различных адаптаций, замедляющих погружение организмов (жировые и газовые включения, образование выростов, редукция скелетных образований и т.д.);
пассивное движение – использование течения;
активное движение – плавание, реже прыгание и скольжение, полет и т.д.;
миграции (вертикальные и горизонтальные: анадромные и катадромные).
Полет
Плавание реактивным
способом

Плейстон
Организмы, которые пассивно плавают на поверхности воды или ведут полупогруженный образ жизни получили название плейстон (от греч. pleusis - плавание). Часто они используют как опору пленку поверхностного натяжения или образуют воздушные поло­сти и другие поплавки. Типичными плейстонными животными являются сифонофоры, некоторые моллюски и др. Из растительных организмов к плейстону относятся саргассовые водоросли, ряски.

Плейстон
– это организмы крупных или средних размеров, часть тела которых находиться в воде, а другая выступает над ней (сифонофоры, некоторые рыбы).
Наибольшее богатство фитоплейстона достигается в небольших стоячих водоемах – в прудах, старицах и небольших озерах. Зооплейстон практически встречается только в морях и океанах – сифонофоры и брюхоногие моллюски.
Velella
Сифонофора Physalia

Нейстон
Представляет собой своеобразную разновидность планктона. Нейстон (от греч. neustos – плавающий) – сообщество организмов, обитающих у поверхностной пленки воды.
Организмы, обитающие сверху поверхностной пленки – эпинейстон, снизу – гипонейстон. К нейстону относят также обитателей верхнего пятисантиметрового слоя воды. Нейстон составляют некоторые простейшие, одноклеточные водоросли, мелкие легочные моллюски, водомерки, вертячки, личинки комаров и др.

Нейстон
Биотоп граница воздух/вода населен своеобразными организмами, составляющими
целое сообщество, удерживающееся в поверхностной пленке воды, за счет силы поверхностного натяжения. Это – нейстон (пленка). В нем выделяют эпинейстон (организмы, живущие над пленкой – клопы-водомерки, жуки-вертячки) и гипонейстон (… под пленкой – бактерии, простейшие,ракообразные, моллюски, насекомые, молодь рыб).

Выделяют также:
эвгипонейстон – в течение всей жизни связаны с поверхностным слоем воды (сагитты, веслоногие рачки Pontellidae);
мерогипонейстон – лишь на отдельных стадиях развития (личинки моллюсков, яйца полихет, икра кефали, ставриды, хамса, личинки многих рыб).
Нейстон

Бентос
Бентос (benthos – глубина) – совокупность организмов, обитающих на дне (на грунте и в грунте) водоемов.
Бентос подразделяется на фитобентос и зообентос. В основном представлен прикреп­ленными или медленно передвигающимися, а также роющимися в грунте животными. Только на мелководье он состоит из организмов, син­тезирующих органическое вещество (проду­центы), потребляющих (консументы) и разру­шающих (редуценты) его. На больших глубинах, куда не проникает свет, фитобентос (продуценты) отсутствует.
Бентосные организмы различаются:
по образу жизни – подвижные (бродячие), мало подвижные (лежачие) и неподвижные (прикрепленные);
по способу питания – фотосинтезирующие, растительноядные, плотоядные, детритоядные;
по размерам – макро-, мезо-, микробентос.

Бентос
Обитатели биотопа вода/дно составляют бентос (бентос (греч.) – глубина) – организмы, обитающие на поверхности грунта и в его толще. По размерам они делятся на: микро- – мельче 0,1 мм; мейо (мезо)- – 0,1-2 мм; макробентос – более 2 мм.
Бентосные организмы – это бактерии, водоросли, грибы, простейшие (инфузории и корненожки), губки, кораллы, кольчатые черви, ракообразные, личинки насекомых, моллюски, черави, иглокожие.
Животные – обитатели дна именуются зообентосом и отличаются большим разнообразием, чем планктонты. Растительное население дна – фитобентос представлено высшими водными растениями и водорослями. Перифитон (пери- (греч.) – вокруг, фитон (греч.) – растение) – водоросли, обрастающие плотные субстраты;
Макрофиты – высшие водные растения.
Классификация экологических групп фитобентоса: гидрофиты – настоящие водные растения, полностью или большей своей частью погруженные в воду; гидатофиты – погруженные в воду (элодея канадская, сальвиния, рдест, роголистник ит.д.); плейстофиты – плавающие на поверхности (кувшинки, кубышки, ряска, многокоренник, сальвиния, телорез и т.д.);
гелофиты – водно-болотные растения – надводные растения с поднимающимися над поверхностью воды стеблями и листьями, укореняющиеся (хвощ, рогоз, тростник обыкновенный, камыш, стрелолист и т.д.); гигрофиты – обитатели суши, но растущие в условиях избыточного увлажнения почвы (осока, хвощи др.).
К нектобентосу относятся формы, плавающие в толще воды, и лишь периодически опускающиеся на дно. К наиболее массовым представителям бентоса относятся бактерии, актиномицеты, водоросли, грибы, простейшие (особенно корненожки и инфузории), губки, кораллы, кольчатые черви, ракообразные, личинки насекомых, моллюски, иглокожие. В состав перифитона также входят бактерии, водоросли, грибы, простейшие, губки, мшанки, черви, усоногие ракообразные, двустворчатые моллюски и другие беспозвоночные.

– организмы, обитающие на поверхности грунта и в его толще, в соответствии с чем его подразделяют на эпи- и эндобентос.
По размерам они делятся на:
Микро – мельче 0.1 мм;
Мейо (мезо) – 0.1-2 мм;
Макробентос – более 2 мм.
Бентос
Это бактерии, водоросли, грибы, простейшие (инфузории и корненожки), губки, кораллы, кольчатые черви, ракообразные, личинки насекомых, моллюски, иглокожие.

Гидрофиты – настоящие водные растения, полностью или большей своей частью погруженные в воду.
Гидатофиты – погруженные в воду (элодея канадская, сальвиния, рдест, роголистник и т.д.).
Плейстофиты – плавающие на поверхности (кувшинки, кубышки, ряска, многокоренник, сальвиния, телорез и т.д.).
2. Гелофиты – водно-болотные растения – надводные растения с поднимающимися над поверхностью воды стеблями и листьями, укореняющиеся (хвощ, рогоз, тростник обыкновенный, камыш, стрелолист и т.д.).
3. Гигрофиты – обитатели суши, но растущие в условиях избыточного увлажнения почвы (осока, хвощи д.р.).
Классификация экологических групп фитобентоса:
хвощ
кубышки
много-
коренник
элодея
канадская
тростник
Фитобентос
– растения, частично или полностью прикрепленные ко дну водоема, до нижних границ трофогенного (фотического) слоя.

Зообентос
Животные – обитатели дна отличаются большим разнообразием, чем планктонты. Питаются сестоном (органические частицы в толще воды) – потребляют органику, осевшую на дно, от мельчайших частиц до опавших листьев). Зоофаги бентоса, как и планктона, питаются другими животными.
веснянка
поденка
нематода
иглокожие
кораллы
актинии

– это организмы, обитающие в зоне контакта толщи воды с дном, которые то плавающие, то передвигающиеся по грунту или закапывающиеся в него.
В зависимости от размеров выделяют:
нектобентос (раки, креветки, мизиды, скаты, камбала);
планктобентос (личинки комара Chaoborus, многие жуки, веслоногие и ветвистоусые рачки ...).
Попеременное обитание в толще воды и в грунте ведет к выработке у представителей этой жизненной формы специфических адаптаций, которые позволяют проникать в грунт и оставаться в контакте с ним, с другой стороны – возможность находиться во взвешенном состоянии.
Пелагобентос

Перифитон
Своеобразной группой водных организмов является перифитон (от греч. peri – около и phyton – растение).
Это совокупность организмов, которые поселяются на подводных предметах или растениях и образуют так называемые обрастания на природных или искусственных твердых поверхностях – камнях, скалах, подводных частях судов, сваях, гидротехнических сооружениях (водоросли, усоногие раки, моллюски, мшанки, губки и др.).
Организмы перифитона – это обрастатели.

Перифитон
Организмы, обитающие на плотных субстратах за пределами придонного слоя воды.
Перифитонные организмы обитают на покрытых водой поверхностях различных гидротехнических сооружений, днищах кораблей и на других объектах, на корягах, растениях, животных и т.д. Это бактерии, актиномицеты, многие водоросли, грибы, простейшие, губки, мшанки, черви, низшие ракообразные (усоногие), двустворчатые моллюск и другие беспозвоночные.
Мшанки
Усоногие рачки
Моллюски

Пластичность водных организмов
Морфологическая пластичность водных организмов различная. Они обладают меньшей экологической пластичностью, чем наземные, так как вода – более стабильная среда и абиотические факторы ее претерпевают сравнительно незначительные колебания. Наименее пластичны морские растения и животные. Они очень чувствительны к изменениям солености воды и ее температуры. Пресноводные животные и растения, как правило, гораздо пластичнее, чем морские, поскольку пресная вода как среда жизни более изменчива. Самыми же пластичными являются солоноватоводные обитатели. Они адаптирова­ны и к высокой концентрации растворенных солей и к значительному опреснению. Однако насчитывается сравнительно небольшое количе­ство их видов, поскольку в солоноватых водах экологические факторы претерпевают существенные изменения.
Экологическая пластичность служит важным регулятором расселения организмов. Как правило, гидробионты с высокой экологической пластичностью распространены довольно широко.

Эколгическая пластичность
— степень выносливости организмов или их сообществ (биоценозов) к воздействию факторов среды.
Экологически пластичные виды имеют широкую норму реакции, т. е. широко приспособлены к разной среде обитания (рыбы колюшка и угорь, некоторые простейшие живут как в пресных, так и в соленых водах). Узкоспециализированные виды могут существовать лишь в определенной среде; морские животные и водоросли в соленой воде, речные рыбы и растения лотос, кувшинка. ряска обитают только в пресной воде.