Среда обитания рыб

СРЕДА ОБИТАНИЯ РЫБ. ОСНОВНЫЕ ЗООГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К НЕЙ И МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ..

Водная среда.

Для того, чтобы понять жизнь, повадки и поведение рыб в целом, их образ жизни и реакции, необходимо обладать некоторыми знаниями о среде их обитания Когда, например, рыболовы-спортсмены обседают правильный выбор мушки или другой приманки, они часто забывают о тех ограничениях или возможностях, которые объясняются состоянием воды

Вода - это совершенно уникальная среда во многих отношениях Молекула воды, состоящая их двух атомов водорода и одного атома кислорода, удивительно стабильна Вода является единственным в своем роде соединением, которое одновременно существует в газообразном, жидком и твердом состоянии Другое интересное свойство воды заключается в приобретении весьма плотного состояния при температуре выше уровня замерзания для пресной воды эти параметры составляют соответственно 4 °С и О °С Это имеет решающее значение для выживания рыбы и других водных организмов в зимний период Благодаря этомуже свойству лед плавает на поверхности воды, образуя защитный слой на озерах, реках и в прибрежных зонах И это же свойство способствует термальной стратификации водных слоев и сезонному обороту водных масс в озерах в местностях с холодным климатом, что очень важно для жизни рыб Водная среда как смесь

Полностью очищенная вода существует только в лабораторных условиях Любая природная вода содержит в себе много различных веществ В "сырой воде" это в основном так называемая защитная система или углекислый комплекс, состоящий из соли угольной кислоты, карбоната и бикарбоната Этот фактор позволяет определить тип воды кислая, нейтральная или основная, - на основе ее значения рН, что с химической точки зрения означает содержащуюся в воде пропорцию ионов водорода У нейтральной воды рН=7, более низкие значения указывают на повышенную кислотность воды, а более высокие, - на то что она щелочная В известняковой местности вода озер и рек обычно имеет повышенные значения рН по сравнению с водоемами тех мест, где содержание известняка в грунте незначительное

Если вода озер и рек считается пресной, то морская вода называется соленой или солоноватой Между пресной и соленой водой существует множество промежуточных типов Воду некоторых внутренних морей, - например, Балтийского, - называют солоноватой Вода, содержащая менее грамма растворенных веществ на килограмм (литр), считается пресной, при повышенном их содержании она называется соленой или солоноватой Обычно содержание примесей в морской воде составляет 35 граммов на килограмм (именуемое также промилле - количество частей на тысячу)

Свет в воде.

Состояние света в воде значительно отличается от его состояния в воздухе Даже в чистейшей воде озера или океана солнечный свет отражается, рассеивается и поглощается в такой степени, что лишь один его процент достигает глубины 150 метров В загрязненную и мутную воду свет может проникнуть всего на несколько метров Естественно, такие различия светопроводимости в большой степени сказываются, например, на возможности рыбы видеть приманку

Атмосфера земли абсорбирует часть проходящего через нее солнечного света. Озоновый слой атмосферы выполняет важную задачу, задерживая вредные ультрафиолетовые лучи. Когда солнечный свет попадает в воду, он поглощается в еще большей степени в зависимости от длины волн своих лучей. В пресной воде зелено-голубые лучи проникают на наибольшую глубину, однако даже эта часть спектра ослабевает настолько, что фотосинтез водной растительности на глубине более 100 метров становится невозможным.

Поэтому жизненно важно, чтобы питательные вещества из глубины поднимались к поверхности, где солнечный свет интенсивнее, и были там утилизированы планктоном и водорослями.

Несмотря на свои ограниченные возможности проникать через воду, свет весьма важен для водных организмов Они зависят от света не только с точки зрения тепла и энергии, необходимых для фотосинтеза, но также и в плане кислорода и органических веществ, производимых зелеными водорослями Такое "первичное" производство сконцентрировано в основном в верхних слоях воды, а в море главным образом в водах континентального шельфа и на отмелях

Звук в воде .

В качестве звукопроводящей среды вода превосходит воздух скорость звука в воздухе 330 - 340 метров, а в воде - 1400 - 1500 метров в секунду, в зависимости от атмосферного давления и солености воды

Поэтому водный мир ни в коей мере нельзя назвать миром безмолвия, хотя у нас, рыболовов-спортсменов, иногда складывается именно такое впечатление Живя над поверхностью воды, мы редко слышим звуки из ее глубин, главным образом, потому, что эти волны угасают на ее поверхности Проведенные с помощью современного гидроакустического оборудования исследования показали, что водную среду можно сравнить с фонотекой, где рыбы отвечают за основную часть звукозаписей!

Кругооборот воды .

Вода покрывает примерно 71% поверхности земли Ее общий объем оценивается в более чем 1450 миллионов кубических километров Из этого количества примерно 94% приходится на океаны, 4% - на пресную воду, 2% - на ледники, и только 0,001% - воды содержится в атмосфере Большая часть пресной воды находится в процессе постоянного кругообращения, приводимого в движение тепловой энергией солнца Этот всемирный цикл состоит из нескольких стадий

Вода постоянно испаряется с поверхности океанов Ее пары уносятся ветром, конденсируются при охлаждении и выпадают на землю в виде дождя, снега или града Ежегодно с поверхности океана испаряется слой воды толщиной примерно в 1 метр 90% ее возвращается прямиком назад, благодаря конденсации над поверхностью моря Остальная ее часть уносится ветром на континенты и выпадает там в виде весьма ценных осадков, большая часть которых испаряется из озер, рек, с растительности и земли и возвращается обратно в море То, что остается на континентах, формирует разного рода потоки, сбегающие в море, и этим завершается процесс кругооборота

В природе постоянно происходит кругооборот энергии и вещества. На этой схематической диаграмме процесса фотосинтеза мертвые органические вещества изображены зелеными стрелками, циклы кислорода и двуокиси углерода - голубыми, азотных соединений - желтыми, а неорганических питательных веществ - красными.

Для создания здоровой окружающей среды множество различных процессов должны уравновешивать друг друга. Энергия света вызывает фотосинтез в растениях, поглощающих двуокись углерода и выделяющих кислород

(а). Дыхание - это обратный процесс, потребляющий кислород и выделяющий двуокись углерода и высвобождающий при этом энергию (Ь).Растительноядные рыбы поедают водоросли (с). Экскременты, моча и мертвые частички растений концентрируются в донных отложениях и разлагаются бактериями (d. e. f).

При этом процессе разложения потребляется кислород и выделяется двуокись углерода наряду с питательными веществами, которые всасываются корнями и листьями водных растений. Таким образом, круг замыкается.

Циркуляция и стратификация.

Кроме глобального кругооборота воды в океанах и озерах происходит много других процессов, связанных с циркуляцией и течениями Течения переносят тепло и растворенные в воде вещества, которые очень важны для рыб и других представителей водной жизни Океанские течения, которые берут свое начало в субтропических широтах, снабжают теплом широкие просторы Северной Атлантики и Тихого океана Вертикальные течения поднимают прохладную воду и питательные вещества со дна океанов и озер к их поверхности

Поверхностные течения океанов и озер зависят главным образом от направления ветра

Кроме этого, течениями управляют такие силы, как изменения атмосферного давления, плотность воды, а также приливы, вызванные гравитационным притяжением солнца и луны Изменение плотности воды зависит от изменения ее температуры Самые большие изменения такого рода происходят в глубоких озерах в умеренных климатических зонах Там, как уже говорилось выше, водные слои термально стратифицируются и меняются местами в соответствии с сезонным циклом

В течение лета более теплая вода в озере имеет наименьшую плотность и поэтому формирует поверхностный слой Такая стратификация сохраняется до осени Затем вода остывает, и температура воды во всем озере становится одинаковой Но поскольку свою наибольшую плотность вода приобретает при температуре 4 °С, дополнительное охлаждение зимой делает самую холодную воду наименее плотной, и она образует поверхностный слой Зимняя стратификация сохраняется до весны, когда вода на поверхности прогревается и температура всего озера снова выравнивается

Таким образом, при летней и зимней стратификации в озере располагаются два сравнительно стабильных массива воды с минимальным обменом воды между ними поверхностный слой (эпилимнион) и донный слой (гиполимни-он), в котором не вырабатывается почти никаких питательных веществ из-за недостатка солнечного света Эти зоны разделены термоклином - весьма стабильной водной зоной, температура которой может разниться до 10 °С на протяжении всего нескольких метров в глубину Этот барьер не только препятствует смешиванию воды поверхностного и придонного слоев, но и вызванной ветром циркуляции и поступлению кислорода из атмосферы в придонный слой

Такая летняя стратификация, или "стагнация", воды может вызвать достаточно серьезную нехватку кислорода, особенно в высоко продуктивных озерах, которым требуется много кислорода для разложения органических веществ

Вся жизнь на земле зависит от солнца. Его радиация не только представляет собой питание для зеленой растительности, но и является источником энергии для циркуляции воды и воздуха на всем земном шаре.

Согретая солнцем вода испаряется в атмосферу, переносится ветром и. в конечном итоге, выпадает на землю й виде дождя или снега. Уже на земле она стекает в реки и другие потоки, возвращающиеся в моря, где она циркулирует в течениях, пока не испарится снова.

В то же время в морях при повышении солености воды температура ее максимальной плотности снижается до 4 °С Вместе с этим, температура ее замерзания опускается немного ниже 0 °С При высокой солености воды эти температуры становятся практически равными В результате там, где такая вода однородна, лед не может плавать, и вода не замерзает, пока вся ее масса не охладится до точки замерзания В отличие от озер, здесь нет никакой стратификации или обмена водных слоев

В солоноватых водах, особенно с большим количеством пресной воды, как, например, в Балтике, менее соленый поверхностный слой обычно держится над более соленым придонным, и только в поверхностном слое имеет место частичная вертикальная циркуляция Под ним расположен термоклин или галоклин соленой воды Вода, расположенная ниже этого уровня, не имеет почти никаких сезонных вариаций температуры и солености Соответственно, вода выше галоклина обычно хорошо насыщена кислородом, которого не хватает или вообще нет в придонных слоях

Места обитания рыб

Невозможно описать все неисчислимые места обитания рыб, начиная от небольших ручьев и прудов до необъятных океанов Поэтому мы вынуждены ограничиться тремя основными типами рыбных экосистем озера, речные потоки и моря Кроме этого, существует множество промежуточных мест обитания рыбы, на которых мы не останавливаемся Наше основное внимание обращено сейчас на географические зоны с умеренным климатом

Озера

Озера можно классифицировать различными способами Здесь мы основываемся на их способности воспроизводить органические вещества Олиготрофные озера, бедные питательными веществами, относительно глубокие и содержат мало живых организмов Эвтрофные озера, богатые питательными веществами, довольно мелкие, являются источником богатой органической жизни

Производительность озера определяется прежде всего его бассейном, то есть местом водосбора или сбора осадков, а также климатом Как правило, большинство олиготроф-ных озер расположено в районах с незначительными древними камнеотложениями, а основное число эвтрофных озер - в регионах, богатых известняком Озера в густонаселенных частях Западного мира становятся все более эвтрофными, постоянно получая питательные вещества из коммунальных и фермерских стоков Этот все увеличивающийся приток питательных веществ, как мы скоро увидим, представляет собой серьезную угрозу для лососевых, хотя в настоящее время такие условия вполне устраивают так называемые эв-трофные виды, главным образом, многочисленных карповых (cypnonids)

Жизнь в озере

Жизнь животных и растительности в озере во многом зависит от наличия в нем пищи Как количество, так и разнообразие живых организмов значительным образом отличается в эвтрофных и олиготрофных озерах Однако у обоих этих типов озер имеются общие биотические черты

Планктон - это большая группа мельчайших парящих в воде организмов, чье передвижение в более или менее значительной мере зависит от течения В большей степени это относится к растительным видам (фитопланктону), в то время какживотные его виды (зоопланктон) являются более активными пловцами Основная часть зоопланктона живет в свободных водах озера, которые называются пелагической зоной Некоторые из них, такие как веслоногие и ветвистоусые ракообразные, совершают вертикальные дневные миграции, поднимаясь к поверхности воды ночью и возвращаясь в глубину днем Такое явление миграции еще не объяснено, но, вероятно, связано с солнечным светом Как мы увидим, планктон является основной пищей почти для всей рыбной молоди, а также для многих видов взрослых рыб

Нектон обычно включает в себя плавающие организмы, в частности, самые сильные из них, которые могут по желанию изменять направление своего плавания Главным образом, это конечно рыбы, а также некоторые другие организмы, такие как ракообразные и водоплавающие птицы, которых тоже относят к нектону

Бентос - это группа организмов, обитающих или отдыхающих на дне Они живут в донных отложениях или связаны с дном какими-то другими условиями своей жизни или питания В прибрежной зоне озер окружающая среда весьма разнообразна, интенсивна и требует особой адаптации Например, виды, живущие на участках крутого, подверженного воздействию ветров, каменистого дна, должны обладать способностью противостоять механическому давлению Как и многие речные животные, они часто имеют довольно плоское тело, а иногда когти, присоски или шершавые подушечки на конечностях

В противоположность им особи, живущие в спокойной лагуне с глинистым или илистым дном, могут быть довольно хрупкими Им необходимо только вдохнуть достаточно кислорода, чтобы компенсировать его нехватку, часто свойственную для таких мест Благодаря фотосинтезу, такая защищенная среда обычно высоко продуктивна с точки зрения растительности Ее бентос зачастую весьма многообразен и включает в себя червей, моллюсков, ракообразных и насекомых на различных стадиях развития

Прибрежная зона озера наиболее богата разнообразием видов Если двигаться в глубину, число видов сокращается из-за большего оскудения среды обитания В эвтрофном озере бентос состоит главным образом из корневой растительности в прибрежной зоне Отмели этой зоны заселены гелиофитами - светолюбивой растительностью с длинными стеблями, устремленными своей верхней частью к поверхности Рядом с ними существуют корневые растения с плавающими листьями, чьи цветы едва достигают поверхности воды Далее располагаются донные корневые растения, полностью скрытые под водой Эта глубоководная растительность обычно не свойственна эвтрофным озерам, но имеет большое значение для олиготрофных водоемов

Пищевые цепочки в озере

Главными производителями пищи в озерах являются зеленые водоросли С помощью своего хлорофилла они вырабатывают питательные вещества путем фотосинтеза из солнечной энергии, двуокиси углерода и воды В определенном смысле они питают| себя сами, но все же зависят от подкормки извне Кроме всего прочего, они нуждаются в бактериях, разлагающих мертвые вещества, и, таким образом, обеспечивающих их основными продуктами питания Поэтому бактерии следует рассматривать в качестве основы пищевой "сети" в озерах

Зеленые водоросли представляют собой первую ячейку этой сети За ними следуют растительноядные животные - основные потребители, которым приходится выбирать междуживыми и мертвыми растительными материалами Чему они отдают предпочтение, нам почти не известно Расти-тельноядные организмы, живущие на таких глубинах, куда не попадает достаточно солнечного света для роста зеленых водорослей, естественно должны питаться мертвыми веществами, попадающими туда с поверхности Возможно, они также составляют основную диету растительноядных организмов в прибрежной зоне

Пищевые цепочки в озере умеренной климатической зоны. Эти цепочки не обязательно должны вести от первичных потребителей к завершающим. Благодаря своим тесным взаимосвязям, они часто формируют сложную пищевую цепь в окружающей их среде.

а детрит b личинки поденки с прибрежные водоросли d фитопланктон

е прибрежные растения f моллюски g коловратки h циклопы i дафнии

j водяной ослик к мотыль I пресноводные улитки т конская пиявка

п поденка о мальки окуня р форель q окунь г щука

Третью ячейку пищевой сети составляют плотоядные животные, пожирающие растительноядных Ими питаются другие животные, в основном рыбы, представляющие собой четвертую ячейку, итд Любая простая последовательность организмов в рамках этой сети - это уже пищевая цепочка, однако рацион большинства организмов охватывает несколько пищевых цепочек, которые сложным образом переплетаются иногда в очень запутанную пищевую сеть Эта модель может также меняться с течением времени например, в молодом возрасте большинство рыб питается зоопланктоном, затем перекпючается на донных обитателей, а некоторые из них, подобно карпу, могут питаться водорослями, уже во взрослом возрасте

Где обитает рыба в озере?

Рыбы занимают почти все ниши обитания, или биотопы, озера, однако основное число видов и особей располагается в прибрежной зоне Естественно, такие питающиеся планктоном рыбы, как сиг, обитающие главным образом в пелагических водах, гораздо меньше привязаны к прибрежной зоне, чем, например, форель, чей основной источник питания находится именно там

Как и в море, места обитания рыбы в озере определяются многими факторами Часто большое значение имеет температура воды Это вынуждает таких рыб, как щука, относительно хорошо адаптированных к холодной воде, оставаться на мелководье весной и осенью, но перемещаться летом в более прохладные и глубокие воды Рассказывают, что окунь любит тепло и держится в наиболее теплых во все сезоны местах или слоях воды, даже если разница температур составляет всего несколько десятых градуса Утверждается, что форель обитает главным образом в прибрежной зоне, и мы наверняка найдем ее там в любое время года, если, конечно, наше определение этой зоны не будет слишком узким

Проточные водоемы

В зависимости от размера и объема водные потоки подразделяются на ручьи, речки и реки С точки зрения скорости водного потока они классифицируются на заводи, стремнины, водопады и т д Заводь - это участок более или менее стоячей воды между ручьями или быстрыми потоками Мы также различаем верхнее течение ручья или водопада, означающее его начало, и нижнее течение - окончание

Территория, с которой вода стекает в реку, называется районом водосбора Водораздел - это возвышенности, разделяющие различные районы водосбора Объем воды, протекающий в единицу времени через какой-нибудь участок водного пути, известен как расход воды Обычно он измеряется в кубических метрах (тысячах литров) в секунду Расход воды на единицу территории водосбора называется дебит реки, обычно измеряемый в литрах в секунду на квадратный километр Уровень воды - это высота поверхности воды по отношению к какой-то конкретной отметке и измеряется специальным инструментом с сантиметровой шкалой

Жизнь в водном потоке

Как уже говорилось выше, в озерах роль первичного производителя принадлежит планктону Однако водный поток создает далеко не самые благоприятные условия для существования этих дрейфующих организмов Обнаруживаемый здесь планктон обычно принесен водой из озер или медленно текущих (стоячих) водоемов В быстрых водных потоках зеленая растительность в основном состоит из мхов, лишайников и водорослей, покрывающих камни на дне Только в спокойных участках ручьев или рек можно встретить более развитые водные растения, влияющие на первичное воспроизводство

Несмотря на это, данный процесс может быть даже более интенсивным, чем в любой другой известной экосистеме Причина этого явления кроется в том, что поток воды постоянно приносит необходимые этим организмам вещества и уносит их продукты распада Такой эффективный обмен позволяет этим организмам производить гораздо больше, чем можно было бы ожидать Вместе с тем, водный поток создает экстремальные и стрессовые условия, к которым различным организмам часто приходится приспосабливаться Сплюснутые тела и коготки, которые позволяют личинкам насекомых удерживаться на грубой поверхности камней, имеют здесь гораздо большее значение, чему их собратьев, живущих по берегам озер Многие личинки речных насекомых, такие как веснянки, отличаются приплюснутыми телами, хотя точно и не известно, вызвано ли это адаптацией к давлению воды или необходимостью забиваться в трещины, спасаясь от водного потока

Реки умеренного пояса зарождаются высоко в горах и бегут в моря, где пресная вода смешивается с соленой. (1) Холодная и насыщенная кислородом водя источника стекает вниз часто по довольно каменистому руслу. Животные приспособилась к этим условиям: они хорошо плавают, как лосось и форель, умело пользуются участками спокойной воды, подобно бычку, и т. д. (2) Ниже по течению глубина увеличивается и сила потока ослабевает, в воде еще достаточно кислорода, а каменистое дно кое-где покрыто песком и гравием. (3) В нижней половине реки дно в основном покрыто песком и гравием, а течение гораздо медленнееЗдесь часто встречаются окунь и угорь. (4) В своем нижнем течении река напоминает скорее пруд, где мутная вода медленно течет по илистому дну. Кругом и,арит большое разнообразие растительной и животной жизни. Большинство рыб двигаются медленно и имеют высокий профиль тела, как например, карп и наиболее известный хищник- щука.

Снос органики

Среди других адаптационных изменений животных, рискующих быть унесенными быстрым потоком, можно назвать сокращение размеров выпирающих частей тела, как, например, у личинок поденки Некоторые виды членистых животных удерживаются на месте с помощью секреции, выделяемой слюнными железами Опасность быть смытым водой можно также снизить с помощью веса или нагрузки, - так, некоторые личинки делают себе "домики" из песка и кусочков гравия Рыба тоже приспосабливается к сильному давлению водного потока, поэтому живущие на быстрине виды обычно имеют наиболее обтекаемые формы тела

Дрейф живых и мертвых органических материалов в потоке воды известен как органический снос Он представляет собой смесь насекомых и их личинок, упавших на поверхность воды, планктона, смытого потоком из озер, организмов, унесенных со дна и т д Эти органические вещества частично потребляются определенным типом организмов, которые называются фильтраторами Они получают пищу из дрейфующей фауны, используя для этого различные улавливающие приспособления

Довольно простые у одних видов, у других они могут быть довольно сложными, например, сетями с такими мелкими ячейками, что могут задерживать даже бактерии! Наибольший снос органики обычно происходит из озер и других водоемов с медленно текущей водой Там наблюдаются также максимальное количество фильтраторов и, соответственно, больше ракообразных хищников, которые питаются ими Таким образом, снос, фильтраторы и хищники "сообща" формируют пищевую цепочку, эффективную, словно фабрика Содержащиеся в воде частички питательных веществ, как правило, слишком маленькие, чтобы заинтересовать рыбу, задерживаются фильтраторами, а когда те отрываются ото дна, накапливаются в хищниках

На схеме отрезка реки и его участков с различным течением отмечены места обычного скопления рыбы: (а) глубокая заводь. (Ь) слабое поверхностное течение, (с) спокойный участок поверхности, (б) быстрое придонное течение, (е) отмель с быстрым течением, (f) начало потока со спокойным течением.

Поскольку данный процесс происходит главным образом на выходах из озер, эти участки водных потоков весьма продуктивны и пользуются популярностью у рыб и, естественно, рыболовов Фактически многие речные рыбы используют этот снос также, как и фильтраторы Вместо того, чтобы гоняться за добычей, они выбирают в потоке стратегически выгодное место и хватают все, что проплывает мимо Такое поведение в водном потоке свойственно, например, молодым лососям, речной и радужной форели, а также в некоторой степени хариусу и гольцу

Места обитания рыбы в водных потоках

В водных потоках можно встретить большинство видов пресноводных рыб Многие из них живут как в озерах, так и в реках Более того, все эти рыбы обитают на своей определенной территории

Некоторые рыбы, обитающие в быстрых (проточных) потоках, анатомически к ним адаптированы Как правило, у них довольно обтекаемое тело Лососевые, типа форели и хариуса, приспособлены к быстрому течению по многим показателям, хотя хариус обычно предпочитает более спокойные места, чем форель, которая своими повадками напоминает лосося Другие же виды, например, бычки и сомы придерживаются дна, ищут убежища за или под камнями

Карповые и щуки обычно обитают в более спокойных местах рек и ручьев Места обитания рыб в проточной воде не определяются какими-то строгими правилами, поскольку сами виды и их способность к адаптации создают массу вариаций Ниже показаны возможные места обитания форели на участках реки с различной скоростью течения

Условия обитания

На организм рыбы оказывают воздействие многообразные факторы среды обитания: физические - движение воды, ее плотность, температура, освещенность, звук, электричество и т. д., химические - влияние растворенных в воде различных веществ и газов и, наконец, биологические, или биотические, - живые организмы, населяющие водоемы.

Движение воды

Для обитателей пресных вод существенное значение имеют речное течение и ветровое движение.

Речное течение сносит все живое и неживое вниз, в море. Рыбы активно противостоят ему. Это инстинкт. Они плывут почти всегда против течения - это закон реки. Однако "почти" потому, что в определенные периоды жизни рыбы движутся преимущественно по течению. Таков, например, их обратный скат после нереста. В реке есть опасность того, что икра и "несмышленая" молодь тоже могут быть вынесены в море. Для того чтобы этого не произошло, большинство наших рыб размножаются на слабом течении или при его отсутствии.