Экология СПРАВОЧНИК
Информация
Животные фильтраторы
Основная масса планктона представлена животными фильтраторами, питание которых может нарушаться при увеличении концентрации минеральной взвеси в воде.[ . ]
Г а ев с ка я Н. С., О пищевой элективности у животных фильтраторов. Труды Всесоюзного гидробиологического общества, т. 1, 1939.[ . ]
Низшие ракообразные относятся к активным фильтраторам. Они процеживают через свой организм большое количество воды, задерживая взвешенные вещества, частично их минерализуют, а остатки выбрасывают наружу в компактном (склеенном) состоянии. ГГищей для них служат бактерии, мелкие водоросли, органическая взвесь. Сами рачки служат нищей для рыб. Низшие ракообразные могут быть носителями личинок паразитических червей, например, веслоногие рачки при фильтровании воды заглатывают личинки ленточного червя, паразитирующего в организмах человека и животных. Личинка, попав в рыбу, интенсивно развивается. При употреблении недостаточно проваренной рыбы человек заражается личинками, которые со временем превращаются во взрослого червя, достигающего 17 м длины; причем человек одновременно может быть заражен несколькими червями, так как в одной рыбе встречается одновременно до 2000 личинок.[ . ]
Особую роль в поддержании чистоты воды играют животные, питающиеся живыми и мертвыми бактериями, водорослями, простейшими, которых они захватывают, процеживая воду через специальные «сети», весьма различные у разных групп. К таким животным-фильтраторам относятся многие планктонные (обитающие в толще воды) и бентосные (обитающие на дне) простейшие, коловратки, многощетинковые черви, большинство видов двустворчатых моллюсков, многие сидячие и планктонные ракообразные, все губки. Особенно распространен этот древнейший способ питания среди морских организмов.[ . ]
Кюнцлер (Kuenzler, 1961), например, показал, что популяция фильтрующих двустворчатых моллюсков Modiolus demissus за 2,5 дня «возвращает» из воды столько взвешенного фосфора, сколько его содержится в воде в любой данный момент (т. е. время оборота взвешенного в воде фосфора составляет всего 2,5 дня). Кюнцлер (Kuenzler, 1961а) измерил также поток энергии через эту популяцию и пришел к выводу, что для экосистемы популяция этих моллюсков более важна как биогеохи-мический агент, чем как трансформатор энергии (т. е. как потенциальный источник пищи для других животных или человека). Этот пример иллюстрирует тот факт, что вид не обязательно должен входить в пищевую цепь человека, чтобы быть для нас ценным. Многие виды приносят пользу косвенным путем, что остается незамеченным при поверхностном взгляде.[ . ]
При очистке морских нефтесодержащих вод практический интерес представляют животные организмы, приспособленные к получению необходимых веществ из воды путем фильтрации через соответствующие органы своего тела. Наиболее характерными фильтраторами являются двустворчатые моллюски — мидии. Сюда могут быть отнесены и некоторые планктонные ракообразные (каляпусы). Последние способны пропускать через свой фильтрующий аппарат до 15 л воды в сутки. В процессе фильтрации эмульгированные нефтяные частицы, возможно, частично потребляются организмом, а остальная их масса концентрируется в комочки, которые всплывают на поверхность воды [Миронов О. Г., Степанец Л. Г., 1981 г.].[ . ]
Консументы в водных экосистемах представлены планктоном, нектоном и бентосом. Планктонные животные П.э. представлены различными ракообразными, многие из которых — фильтраторы. Кроме того, в составе планктона есть и более просто устроенные животные: инфузории, одноклеточные жгутиконосцы, родственники круглых червей— коловратки. Питаются они главным образом водорослями, а также бактериями. К ракообразным относится и большинство планктонных зоофагов (например, циклопы). Представители планктона служат пищей нектону.[ . ]
Избирательность потребления питательных веществ в разной степени выражена и у растений, и у животных. Плохая избирательность свойственна многим беспозвоночным животным (поч-воедам, водным фильтраторам, паразитам), но встречается также у акул. Избирательное питание, доходящее до стенофагии, свойственно более развитым беспозвоночным и большинству позвоночных животных. Пищевая специализация животных очень разнообразна. Можно составить большие перечни видов птиц, которые питаются исключительно или преимущественно семенами растений, нектаром цветов, плодами, насекомыми, моллюсками, рыбой, земноводными, рептилиями, мелкими млекопитающими, падалью и т.д.[ . ]
Однако дрейссена оказалась опасной не только для технических сооружений. Массовое размножение этого моллюска-фильтратора, активно поедающего мелкие планктонные организмы, приводит к значительному снижению численности многих аборигенных видов моллюсков и рыб, чья молодь также питается мелкими планктонными животными и водорослями. Весь биоценоз может измениться за счет подавления видов, связанных с планктоном и стать биоценозом преимущественно бентос-ного типа, в котором многие аборигенные виды окажутся перед угрозой исчезновения.[ . ]
Высокое качество воды наиболее чистых пресноводных озер и рек сильно зависит от видового состава и численности животных-фильтраторов. Разумеется, фильт-раторы не могут существовать в абсолютно чистой воде, совершенно лишенной пищевых частиц. Но в водоемах, существующих достаточно долго, чтобы эволюция могла идти в постоянных условиях, возникает конкуренция за пищу между фильтраторами. Эволюционные преимущества получают виды, наиболее эффективно фильтрующие воду. Отбор у таких видов идет в направлении совершенствования фильтрующего аппарата, которое часто сопровождается замедлением роста и преимущественным развитием наиболее экономных биохимических механизмов, что позволяет обходиться небольшим количеством пищи. В результате такие совершенные фильтраторы способны доводить воду своих водоемов до очень высоких показателей чистоты.[ . ]
Как было указано выше, степень использования кислорода уменьшается с увеличением Р02 в омывающей жабры воде. По-видимому, в развитии животного мира были использованы две возможности увеличения снабжения организма кислородом из внешней среды. Первая — повышение процента использования кислорода; вторая — увеличение омываемости дыхательных поверхностей свежей Водой, т. е. осуществление дыхания при высоком Р02 и тем самым большее абсолютное потребление кислорода организмом, хотя относительная величина использования кислорода уменьшается (у человека, например, процент использования кислорода равняется приблизительно 25%). Так что-среди водных животных есть такие, которые пошли по пути увеличения:-процента использования кислорода (не фильтраторы), и такие, которые уже очень давно пошли по пути лучшей аэрации дышащих поверхностей, дыхания при повышенном РОг (фильтраторы). Наземные животные пошли по второму пути.[ . ]
По мере старения прудов происходило снижение их доли, что может быть следствием обильного развития плавающих первичных фильтраторов, представленных видами крупных БарИпибае. Известно, что интенсивная фильтрация крупных кладоцер эффективно перемещает частицы в водной толще и снижает интенсивность оседания пищи необходимой для животных, ведущих придонный образ жизни (Коппек е1 а1., 1987; Митгш, 1989).[ . ]
Ход сукцессий и структура формирующихся сообществ тесно связаны с обеспеченностью пищей гидробионтов. Различные варианты изменения условий питания (недостаток или избыток пищи, изменения набора кормовых организмов) будут соответственно ингибировать свойственную данному биотопу структуру, либо трансформировать ее в иной тип. В природных сообществах обеспеченность пищей основных компонентов перифитона, питающихся фильтрационным способом, зависела от ее концентрации в толще воды. Однако здесь развивается огромная масса зоопланктонных организмов с фильтрационным типом питания, которые при определенных условиях могут стать потенциальными конкурентами перифитонным животным. Известно, что развитие зоопланктона в природных популяциях часто сдерживалось недостатком пищи. Следовательно, пищевой фактор способен лимитировать развитие не только зоопланктона, но и перифитона.[ . ]
Для понимания роли зоопланктона в экосистемных процессах чрезвычайно важны также количественные представления о скорости минерализации планктонными животными органического вещества и регенерации биогенных элементов, особенно фосфора. По расчетам, скорость экскреции фосфора планктонными ракообразными весной составляла от 108 мкг Р/м2 • сут (прибрежная зона) до 204 мкг Р/м2 • сут (профундальная зона). Осенью экскреция фосфора рачковым планктоном была близкой к весенней, но в глубоководных зонах (830—1538 мкг Р/м2 -сут) значительно выше, чем в мелководных (107—217 мкг Р/м2-сут). Выполненные в июле 1987 г. по той же методике расчеты (Т. С. Смирнова: Отчет Института озероведения РАН за 1988 г.) дали суточную величину экскреции фосфора зоопланктоном (фильтраторы и хищники) от 0.3 до 315 мкг Р/м3 ■ сут. Автор ориентировочно оценил количество фосфора, возвращаемого в озерный круговорот зоопланктоном за вегетационный период, в 2.9 тыс. т.[ . ]
На процессы формирования и самоочищения воды гидротация оказывает значительное влияние, так как многие ее представители используют растворенные органические вещества, некоторые животные— фильтраторы. питаются бактериями, водорослями и т. п.[ . ]
Кроме дрейссены к группе беспозвоночных, питающихся фильтрационным способом, принадлежат губки и мшанки. Широкое распространение и усиление роли этих беспозвоночных — более тонких фильтраторов, чем моллюски, в экосистеме верхневолжских водохранилищ началось в 80-х годах. Именно в этот период отмечено изменение размерного состава аль-гоценозов при постоянстве многолетних данных по биомассе (Корнева, 1991). В 80-х годах по сравнению с 50-ми увеличилась численность мелкоклеточных форм центрических диатомей, а также усилилась роль мельчайшей фракции — пикофитопланктона, численность компонентов которого измерялась миллионами экземпляров на литр. Очевидно, можно провести параллель между структурными преобразованиями альгоценозов и соответствующей реакцией на них животного населения, живущего за счет водорослей. В одном из проливов близ Нью-Йорка искусственное изменение соотношения разных форм азота и фосфора вызвало перестройку структуры фитопланктона и замещение диатомовых водорослей и дино-флагеллят на мелких зеленых жгутиконосцев. Вслед за этим, долгое время существовавшие в заливе «голубые» устрицы, а также и другие виды моллюсков, не смогли перейти на новый вид корма и постепенно вымерли от голода.[ . ]
Представители инфауны часто точно реагируют на размер частиц, или «текстуру» грунта. Определив соотношение песок — ил — глина, можно предсказать ожидаемые здесь формы животных. На границе песка и ила наблюдаются интересные изменения способа добывания пищи бентосными организмами; в песке и на его поверхности преобладают фильтраторы, тогда как на илистых грунтах наиболее обычны формы, питающиеся осадками.[ . ]
Лимнический пресноводный нектон состоит почти целиком из рыб. В прудах рыбы лимнической зоны такие же, как и в литоральной, но в крупных водоемах немногие виды могут быть распространены только в лимнической зоне. Большинство пресноводных рыб во взрослом состоянии питается животными довольно крупных размеров, не микроскопическим планктоном. В крупных накопительных озерах системы водоснабжения шэд образует важное звеио между продуцентами и объектами спортивной ловли. Присутствие шзда в этих озерах дает возможность таким рыбам, как черный окунь и щука, существовать на короткой пищевой цепи и быть менее зависимыми от литоральной зоны, которая к тому же не может использоваться рыбами во время сезонного спуска водоема. Более крупные виды шэда менее желательны, поскольку ими не могут питаться хищники. Таким образом, энергия, накопленная на этом уровне, не доходит до хищников и продолжает снабжать низший трофический уровень.[ . ]
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-фильтраторы выполняют важную роль в биологической очистке водоемов (рис. 5.32).[ . ]
Различается и трофическая структура зоопланктона. На фоновых участках весной доминируют организмы, добывающие пищу с поверхности субстрата, которая концентрируется в придонных слоях после половодья. В летний сезон наблюдается массовое развитие организмов, добывающих пищу в толще воды. В осенний сезон в связи с накоплением органических веществ на поверхности субстрата их сменяют группы плавающе-ползаю-щих и ползающе-плавающих животных. В незарастающих бобровых прудах уже с начала лета и до конца вегетационного периода ведущее положение занимают первичные фильтраторы, добывающие пищу в толще воды. В зарастающих бобровых прудах с середины лета и до начала осени увеличивается доля первичных фильтраторов, ведущих плавающий и прикрепленный к субстрату образ жизни (фитофильные виды). К началу осени в связи с началом отмирания макрофитов и накоплением органических веществ на растениях и на дне возрастает доля плавающе-ползающих и ползающе-плавающих организмов.[ . ]
В Красноярске, как и в большинстве мегаполисов, остро стоит вопрос с зонами отдыха горожан, особенно у воды. Стихийно возникают пляжи на любых водоемах в черте города, в частности, на трех прудах в микрорайоне Ветлужанка (Октябрьский район), расположенных каскадом на одном ручье. Одновременно здесь купаются, загорают, ловят рыбу, моют автомашины, сбрасывают строительный мусор. Поэтому актуален вопрос о сохранении водоемов в городской зоне как мест отдыха горожан, как части природного ландшафта. Планктонные животные играют ведущую роль в самоочищении вод. Большинство рачков-фильтраторов, коловраток способны потреблять бактерий, фитопланктон. Зоопланктон является индикатором качества воды.[ . ]
Источник
Способу питания является фильтраторами
Животные, питающиеся таким образом — фильтраторы, — отфильтровывают из воды небольшие частицы органического вещества. Так питаются многие моллюски, например мидия обыкновенная (Mytilus edulis), которая прикрепляется к скалам и камням в мелких прибрежных водах. Мидия относится к двустворчатым моллюскам. Раковина этих моллюсков состоит из двух соединенных между собой половинок, или створок. Внутри раковины находятся две большие жабры, по одной с каждой стороны. Жабры покрыты тонкими волосками, называемыми ресничками. Движение ресничек создает ток воды, попадающей внутрь животного по трубке, называемой входным сифоном, и выводящейся по трубке, называемой выходным сифоном. Эта вода содержит необходимую моллюску пищу, такую как микроскопические простейшис и водоросли. Многочисленные секреторные клетки, расположенные среди ресничек, вырабатывают потоки липкой слизи, захватывающие частицы пищи. Далее эта пища с помощью лент из особых ресничек продвигается в сторону рта, который расположен около переднего края жабры. Ротовое отверстие окружают специальные структуры, также покрытые ресничками, в которых частицы пищи сортируются до того, как они попадут в рот. Пищеварительный канал устрицы состоит из желудка и короткого кишечника, заканчивающийся анальным отверстием, расположенным около выходного сифона.
Фильтрующий способ питания у мидии (Mytilus edulis).
Питание с помощью щупалец
К типу Cnidaria относятся животные с очень простым строением тела — это медузы, актинии и пресноводная гидра. Все эти животные плотоядны, и для захвата пищи имеют щупальца, которые окружают ротовое отверстие). У этих животных нет настоящего кишечника и его роль выполняет простой мешок (гастралышя полость), открытая со стороны рта. Пища попадает в организм через рот (заглатывание), но и все непереваренные остатки выводятся также через рот.
Вдоль наружной поверхности щупалец расположены стрекательные клетки, называемые нематобластами. При стимуляции этих клеток активируется пусковой механизм, внешне напоминающий волосок, и происходит взрывообраз-ный выброс содержимого клеток. Как правило, на стрекательные клетки одновременно должны воздействовать два раздражителя, например прикосновение и соответствующие химические вещества («запах»). Существуют несколько типов нематобластов. У некоторых из них имеются шипы, которые проникают в жертву во время «атаки» стрекательных клеток. У других — небольшие крючки, зацепляющие жертву, и длинные полые нити (жало у медуз), выделяющие ядовитое вещество, способное парализовать или даже убить жертву. Эти нити могут быть липкими и опутывать жертву. Опутанная нитями жертва щупальцами направляется в рот для переваривания. Через широко открытое ротовое отверстие жертва попадает в гастральную полость, после чего начинается первая внеклеточная фаза пищеварения. Когда пища будет расщеплена до небольших фрагментов, ее с помощью фагоцитоза захватят клетки, выстилающие гастральную полость; в этих клетках и происходит окончательное внутриклеточное пищеварение. Жертвами гидры обычно становятся дафнии (Daphnia) и циклопы (Cyclops), небольшие ракообразные, обитающие в пресной воде.
Гидра, захватывающая водяную блоху
Питание детритом
Детрит представляет собой свежую или разложившуюся органическую материю, обычно встречающуюся на поверхности почвы. Организмы, питающиеся детритом, называются детритоядными или детритофагами. Примером таких животных могут служить дождевые черви. Детритофаги обычно участвуют в первой стадии переработки мертвого материала и поэтому играют важную роль в экосистеме. Дождевой червь потребляет фрагменты детрита, в особенности остатки растений, находящиеся на поверхности почвы или в норке, куда они затаскиваются животным. Кусочки пищи измельчаются, смачиваются щелочным секретом, выделяемым глоткой, и проглатываются. Дождевые черви могут питаться и органическими веществами, находящимися в почве, которую они заглатывают во время рытья норок.
Пищеварительный тракт дождевого червя имеет вид прямой трубки, которая простирается от ротового отверстия до анального. Каждый его участок имеет свою специализацию в переваривании и всасывании поглощенной пищи. Любой непереваренный материал выделяется через анальное отверстие в виде характерных катышек. Впервые на важную роль дождевых червей в поддержании структуры и плодородия почвы обратил внимание Чарлз Дарвин. В плодородной почве может насчитываться до двух миллионов дождевых червей на гектар. Проходя через кишечник червя почва размельчается и обогащается различными элементами, а затем в виде экскрементов выносится на поверхность. Это улучшает ее структуру и обеспечивает своего рода вспахивание (по приблизительным оценкам, такой оборот почвы составляет около 50 т на гектар в год). Конечные продукты азотистого обмена червей в свою очередь добавляют питательные вещества в почву; эти вещества в дальнейшем могут использовать растения. Связывание избытка кальция в виде его солей уменьшает кислотность почвы, что в целом улучшает рост растений. Вырытые червями ходы обеспечивают хорошую аэрацию почвы и дренаж, в результате чего большее количество кислорода поступает к корням растений. Затаскивая детрит с поверхности почвы в свои норки, земляные черви увеличивают общую скорость разложения органических веществ и продуктивность экосистемы.
Источник
