Питание и пищевые взаимоотношения

Водных организмов.

Классификация водных организмов в зависимости от характера питания

 

 

Питание гидробионтов

 

Эта лекция составлена в основном по учебникам «Гидробио-логия» (Березина, 1984) и «Общая гидробиология» (Константи-нов, 1986).

 

Питание гидробионтов может быть автотрофным, гетеро-трофным и миксотрофным. К автотрофному типу питания отно-сятся растения, содержащие хлорофилл, называемые также про-дуцентами (производители). Для образования органических

 

веществ своего тела они используют солнечную энергию и мине-ральные соединения. Эффективность использования солнечной энергии зависит от многих факторов, например от вида и возраста растения, условий минерального питания, освещенности, темпе-ратуры и др. Так, при одних и тех же условиях фотосинтез у диа-томовых протекает в 2,3 раза энергичнее, чем у синезеленых. В водной среде автотрофные процессы осуществляются главным образом в результате деятельности фитопланктона. Значение дон-ных растений существенно только в некоторых континентальных мелководных водоемах. Около половины всего органического вещества, продуцируемого ежегодно на земном шаре, создается фитопланктоном, прежде всего диатомовыми водорослями.

 

Гетеротрофные организмы, или консументы (потребители), питаются живыми организмами, их остатками, продуктами распа-да и жизнедеятельности растений и животных. К гетеротрофам относятся все животные, а из растительных организмов многие бактерии, некоторые жгутиковые, грибы. Среди гетеротрофных растений выделяют сапротрофов и паразитов. Первые – подав-ляющее большинство водных бактерий. В процессах питания они

 

в огромных масштабах осуществляют минерализацию разнооб-разных органических соединений и тем самым способствуют на-коплению в водоемах биогенных элементов.

 

У ряда зеленых, синезеленых, диатомовых водорослей имеет место миксотрофное питание. Некоторые же из них способны на время полностью переключаться с автотрофного на гетеротроф-ное питание (эвглена). Миксотрофное питание свойственно и не-которым высшим водным растениям (росянка).

 

В зависимости от распределения растительности толщу водо-емов делят на две области: трофогенную, или продуцирующую, и трофолитическую, или потребляющую. В морских бассейнах нижняя граница первой области проходит в среднем на глубине около 200 м, т.е. там, где располагается постоянный слой скачка плотности и имеется свет для фотосинтеза. Объем продуцирую-щего слоя в морях составляет менее 2 – 3% всей их массы. В тро-фолитической зоне происходит потребление живого и мертвого органического вещества, образованного в трофогенном слое, а также минерализация органического вещества и продуктов жиз-недеятельности организмов.

 

Пища гидробионтов

 

Растительная. Может быть живая,мертвая(оформленная иразложившаяся) и продукты жизнедеятельности растений. Очень велика кормовая роль фитопланктона. Особенно большой ценно-стью отличаются диатомовые и зеленые водоросли. Диатомовые содержат до 16% жира от массы сухого вещества против 1 – 10%

 

у других водорослей, в состав их белков входят все незаменимые аминокислоты. Микроскопические водоросли чрезвычайно ре-продуктивны и поэтому быстро восстанавливают свою числен-ность, несмотря на то что ежесуточно фитофаги выедают до 50 – 60% всей их массы. Годовой урожай фитопланктона в Мировом океане более чем в 10 раз превосходит таковой зоопланктона и почти в 200 раз урожай бентоса.

 

Донная растительность сравнительно с фитопланктоном име-ет меньшее значение. В материковых водоемах она используется рядом насекомых и их личинок, брюхоногими моллюсками, неко-торыми рыбами. В морях потребителями крупных растений явля-ются немногие литоральные животные (гаммариды, рыбы).

 

Бактерии. Распределяются бактерии в водоемах очень нерав-номерно. Наибольшая их концентрация возникает в тех зонах, где происходит накопление органических веществ (слой скачка тем-пературы и плотности) и в поверхностном слое донных отложе-ний. Здесь скопления бактерий нередко образуют пленку толщи-ной в несколько миллиметров. В грунтах масса бактерий колеблется от 10 до 100 г/м². Основным источником энергии для бактерий служат растворенные органические вещества, а также минеральный фосфор. Бактерии – важный компонент пищи прак-тически всех водных беспозвоночных. У простейших, губок, ко-ралловых полипов, кладоцер и др. бактериопланктон при концен-трации его 0,2 – 1 г/м³ полностью удовлетворяет пищевые потребности. Для многих из них бактерии служат более важным источником питания, чем фитопланктон. Копеподы, эвфаузииды, двустворчатые моллюски используют агрегаты бактерий, которые составляют 30 – 50% их рациона.

 

Максимумы численности и массы бактерий приходятся на пе-риоды распада и отмирания массы фитопланктона, которая накап-ливается в водоемах за время его «цветения». Затем следуют мак-

 

симумы численности простейших и зоопланктона (рис. 1). Бакте-рии представляют собой наиболее существенный источник пита-ния донных илоядных животных.

 

Рис. 1. Сезонные изменения количества фитопланктона (1),

 

бактерий (2), инфузорий (3) и зоопланктона (4) в Волжском плесе Рыбинского водохранилища (в % от их максимальных величин

 

 

Детрит (detritus –измельченный).Он представляет собой неполностью минерализованные остатки различных растительных и животных организмов. Частицы детрита обычно насыщены бакте-риями, вследствие способности адсорбировать растворенные ор-ганические вещества. Размеры детрита различны, наименьшая ве-личина 0,1 мкм. Мельчайшие частицы детрита обычно находятся во взвеси в толще воды. Более крупный детрит концентрируется в донных отложениях. В Мировом океане на долю детрита прихо-дится 8 – 10% всего органического вещества, взвешенного в воде. Детрит, взвешенный в воде, служит пищей многим беспозвоноч-ным и личинкам ряда рыб. В донных отложениях детрит состав-

 

ляет основу питания большинства закапывающихся животных и обитателей поверхности дна. Основной питательный компонент детрита – бактерии. Благодаря насыщенности бактериями детрит обладает большей пищевой ценностью, чем водоросли.

 

Растворенные органические вещества (РОВ). Основнаямасса растворенного органического вещества представлена отно-сительно стойкой фракцией водного гумуса. В океанической воде на его долю приходится около 60%. В меньшем количестве встре-чаются аминокислоты, углеводы, витамины. Источники РОВ в во-доемах различны. Некоторое их количество поступает с суши (ал-лохтонное органическое вещество). Часть их переходит в раствор при разложении отмерших гидробионтов, особенно планктонных. Однако большая их доля подвергается минерализации, а остаю-щееся количество представлено гумусом. Большое значение в на-коплении в водоемах РОВ имеют прижизненные выделения фито-планктона и высших водных растений. У водорослей они составляют 20 – 30% всех синтезируемых в течение суток органи-ческих веществ. Основной продукт выделения – гликолевая ки-слота, легко усваиваемая микрофлорой. РОВ составляет значи-тельную часть пищи многих организмов.

 

Животная пища. Представлена живыми организмами,тру-пами, детритом и разложившейся в виде коллоидно-дисперсной взвеси.

 

Беспозвоночные. Далеко не все группы беспозвоночных рав-ноценны по своей пищевой значимости для рыб и других живот-ных. В пелагиали пресных водоемов наибольшее кормовое значе-ние имеют простейшие, коловратки, низшие ракообразные, а в бентали – личинки хирономид, олигохеты, мелкие моллюски. В пелагиали морских бассейнов важное кормовое значение имеют веслоногие ракообразные, некоторые высшие ракообразные (эв-фаузиевые, амфиподы и др.). Среди донных беспозвоночных наи-большую кормовую ценность для рыб представляют полихеты, мелкие двустворчатые моллюски и высшие ракообразные.

 

В фауне водоемов весьма многочисленны организмы, которые имеют мало потребителей или совсем не поедаются, например, в пресных водах это крупные двустворчатые моллюски, имаго и ли-чинки многих насекомых. В морских бассейнах мало потребляют-

 

 

ся губки, кишечнополостные, крупные брюхоногие, двустворча-тые моллюски и многие иглокожие.

 

Нередко организм до определенного возраста имеет большую пищевую ценность, а затем с увеличением размеров утрачивает свое кормовое значение. Например, молодь морских звезд охотно поедается некоторыми рыбами, а взрослые особи становятся их серьезными конкурентами в питании. Малоподвижные личинки многих пресноводных рыб на первых этапах развития нередко по-едаются хищными Calanoida, а подрастая, молодь рыб начинает интенсивно поедать этих веслоногих ракообразных.

 

Трупы животных и детрит, насыщенные бактериями, – из-любленная пища практически всех донных беспозвоночных и рыб – илофагов.

 

Аллохтонный материал (allos –другой, chton –земля).В ма-териковых водоемах и в неритической (прибрежной) области мо-рей немаловажным источником питания служит различный орга-нический материал, приносимый с суши: детрит, опавшие древесные листья (удельный вес их в водоеме может достигать сотен и тысяч граммов на 1 м²), пыльца растений, – который слу-жит пищей различным беспозвоночным и рыбам. Так, листья де-ревьев составляют около 90% всей пищи Asellus aquaticus, играют существенную роль в питании некоторых гаммарид и личинок ру-чейников. Пыльцой питаются многие коловратки и ветвистоусые ракообразные. В горных реках, где планктон очень беден, а бен-тос малодоступен, организмы аллохтонного происхождения не-редко составляют основную пищу рыб.