Адаптации гидробионтов

Адаптации морских гидробионтов могут быть физиологическими анатомо-морфологическими, поведенческими, трофическими, температурными и многими другими. Так, для нектона характерны, прежде всего, приспособления, увеличивающие их плавучесть и позволяющие им противостоять движению воды. Пассивно плавающие организмы характеризуются уменьшением массы и увеличением удельной поверхности тела, что достигается уплощением тела и образованием всевозможных выростов.

Активно плавающие организмы имеют реснички и жгутики, а также активно изгибают тело. Также распространено реактивное плавание за счет энергии выбрасываемой струи воды, что характерно для медуз, кальмаров, развивающих рекордную скорость до 40—50 км/ч. Млекопитающие имеют своеобразные конечности — ласты.

Обтекаемые формы акулы позволяют ей легко и быстро двигаться в воде. Острое обоняние позволяет ей чуять добычу за полкилометра. Зрение также играет важную роль, особенно когда расстояние, отделяющее хищницу от жертвы, сокращается до 30 и менее метров. «Слуховой» аппарат состоит из наполненных жидкостью каналов, сообщающихся с поверхностью кожи через поры, которые тянутся вдоль всего бока и разветвляются на рыле. Дошедшая до пор вибрация воздействует на жидкость в сенсорных каналах, откуда импульсы передаются в мозг. По силе вибраций акула определяет род источника и расстояние до него.

Физалии представляют собой громадные плавающие колонии медуз и полипов, в которых каждый выполняет свою, строго определенную функцию: одни «добывают» пищу, другие «переваривают» ее, третьи «держат оборону», четвертые «отвечают» за потомство. Связанные общей жизнедеятельностью, они составляют единый организм.

Для донных организмов характерно наличие приспособлений, уменьшающих плавучесть. Из прикрепленных организмов наиболее примечательны губки, кишечнополостные, особенно коралловые полипы. Распространены зарывающиеся организмы: черви, моллюски, некоторые рыбы.

На некоторые виды адаптаций гидробионтов влияет давление среды. Так, для глубоководных организмов характерен слаборазвитый известковый скелет либо его отсутствие, редукция органов зрения, развитие осязательных рецепторов.

Самой крупной акулой высоких широт считается полярная акула.

Она обитает в Северном Ледовитом и северной части Атлантического океана. Являясь близкой родственницей катрана, имеет довольно внушительный вид: до 6,3 м в длину и до тонны весом.

В морской среде встречаются адаптивные признаки, обусловливающие контакты между особями. Такие взаимные адаптации (конгруэнции) свойственны многим видам и отражаются на их морфологии, поведении, экологических особенностях. В гидробиоценозах встречаются также межвидовые приспособления (коадаптации).

Обычный осьминог средней величины прокачивает через себя за час 450 л воды, что необходимо для обеспечения его дыхания.

В наибольшей степени различные виды адаптаций характерны для морской растительности. В отличие от наземной флоры водоросли и морские травы получают питательные вещества непосредственно из окружающей среды. С учетом морфоструктурных и физиологических адаптаций можно выделить такие группы морской растительности, как плавающие на поверхности, погруженные (планктонные водоросли), погруженные укорененные, связанные с водой и грунтом.

Ряд морских организмов приспособлен к жизни в определенных температурных пределах. У полярных видов ферменты лучше работают при низких температурах, чем при высоких, у тропических — наоборот. Таким образом, в морской среде выделяются стенотермные и эвритермные организмы, характеризующиеся различными температурными адаптациями.

Стенотермные организмы — организмы, живущие в узких температурных пределах, обитающие в районах, где температурные условия незначительно меняются по сезонам и в течение дня: в тропиках, полярных широтах, в глубинных зонах Мирового океана.

Эвритермные организмы — организмы, приспособленные к широкому температурному диапазону, где отмечается большая амплитуда сезонных и суточных температур, среди них особое место занимают мигранты, совершающие значительные вертикальные и горизонтальные перемещения в Мировом океане.

Для морской фауны характерны адаптации, связанные с газообменом. Его эффективность достигается увеличением площади дыхательной поверхности (гидробионты, лишенные специальных органов дыхания), а также истончением и разрыхлением покровов, через которые диффундируют газы. То есть газообмен может осуществляться либо всей поверхностью тела, либо через его отдельные участки, превращенные в специальные органы дыхания — жабры, трахеи, легкие и другие образования. При этом одним из самых простых способов увеличения удельной поверхности тела заключается в уменьшении размера организмов. Увеличение поверхности тела часто достигается его уплощением, вытягиванием, образованием различных выростов, лопастей и т. п.

Актинии — около 1500 видов — встречаются почти во всех морях мира. Эти крупные животные высотой до одного метра с мягкими трубчатыми телами лишены известкового скелета. Живут они не колониями, а поодиночке, в поисках пристанища способны преодолеть небольшое расстояние.

Некоторые дыхательные приспособления связаны с усилением аэрации дыхательных структур, что в основном достигается различными поведенческими актами. Также возможен транспорт кислорода и углекислого газа внутри организма. Эти адаптации определяют степень эвриоксидности гидробионтов-аэробов, возможность освоения ими участков гидросферы, неблагоприятных в респираторном отношении. Чем хуже респираторные условия, тем энергичнее дыхательные движения. В некоторых случаях при резком ухудшении респираторной среды организмы способны перемещаться в несвойственные им биотопы.

Некоторые животные при недостатке кислорода способны увеличивать дыхательную поверхность за счет изменения формы тела, как актинии. Контакт дыхательных поверхностей с хорошо аэрированной водой достигается выбором местообитания, где она насыщена кислородом, и ее периодическим обновлением вблизи тела.

Что касается толщины покровов, через которые происходит газообмен, то она определяет скорость диффузии газов. Таким образом, одной из адаптаций к газообмену является истончение покровов дыхательных поверхностей. При отсутствии специальных органов дыхания утончаются покровы всего тела.

Некоторые гидробионты используют газообразный кислород атмосферы, периодически всплывая на поверхность либо выдвигая в воздух специальные дыхательные трубки.

У всех видов морских змей ноздри выдвинуты на верхнюю сторону морды, что позволяет дышать, высунув из воды лишь кончик носа. При нырянии ноздри замыкаются клапанами. Легкое проходит вдоль тела до самого хвоста, и после вдоха змея часами может оставаться под водой.

Обладая широким набором адаптаций к регуляции транспорта газов, гидробионты не обязательно используют их одновременно. Их можно разделить на физиологические и биохимические. Первые сводятся к регулированию скорости тока циркулирующих жидкостей, изменению их объема и числа телец, содержащих дыхательные пигменты. Увеличение скорости тока крови с ухудшением условий дыхания хорошо прослежено у рыб. Вторые достигаются путем образования определенных пигментов, имеющих сходство с кислородом.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >