13224

ОРГАНІЗМИ І СОЛОНІСТЬ ВОДИ

Лабораторная работа

Биология и генетика

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1 ОРГАНІЗМИ І СОЛОНІСТЬ ВОДИ Мета: Ознайомитись з представниками стеногалінних та евригалінних організмів. Контрольні запитання Як поділяються природні води за складом солей Дати визначення стеногалінним організмам

Украинкский

2013-05-11

386 KB

12 чел.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1

ОРГАНІЗМИ І СОЛОНІСТЬ ВОДИ

Мета: Ознайомитись  з  представниками  стеногалінних та евригалінних організмів.

Контрольні запитання

  1.  Як поділяються природні води за складом солей?
  2.  Дати  визначення  стеногалінним  організмам  та  навести приклади.
  3.  Дати визначення евригалінним організмам та навести приклади.
  4.  Чим відрізняються континентальні стоячі водойми від прісноводних?
  5.  Які солі входять до складу морської води?
  6.  Які зміни виникають в організації евригалінних організмів, перебуваючи у різних межах солоності?

Теоретичні відомості

Природні водойми за кількістю розчинених у воді солей поділяються на прісноводні (олігогалінні), солонуватоводні (мезогалінні), морські (полігалінні) і пересолені (ультрагалінні). Солоність океанів у середньому становить 35 , а в різних морях коливається від 1718 (Чорне море) до 4147 ‰ (Червоне море). Морська вода містить, здебільшого, хлорид натрію – близько 89 %, решта солей відіграють меншу роль. Між водою морських і внутрішніх (континентальних) водойм існують не тільки кількісні, але й якісні відмінності. Прісноводні водойми відрізняються низькою солоністю, не більше 0,5 ‰, головною складовою частиною солей є карбонат кальцію, кількість якого в середньому дорівнює 60 %. Між морськими і прісноводними водоймами розташовуються солонуватоводні водойми, із солоністю від 0,5 до 17 . До солонуватоводних водоймищ належать малосолоні моря, зокрема Балтійське (6 – 9 ‰), Азовське (11 – 14 ‰) і Каспійське моря (не більше 14 ‰), а також райони безпосереднього змішування морських і прісних вод – гирла рік, естуарії, губи і протоки. Вода цих водойм є морською розпрісненою водою. З іншого боку, деякі існуючі або колишні морські затоки, що заходять на сушу, мають підвищену солоність, завдяки сильному місцевому випаровуванню води, яка значно перевищує солоність морської води (ультрагалінні водойми морського походження). Серед внутрішніх (континентальних) водойм знаходяться стоячі солоні і пересолені, які відрізняються від прісноводних за ступенем солоності і за якісним складом солей – континентальні мезогалінні (0,5 – 25 ‰), континентальні полігалінні (25 – 100 ‰) і континентальні ультрагалінні водойми (100 – 300 ‰); у цих водоймах може знаходитись у великих кількостях кухонна сіль (NaCl), глауберова сіль Na2SО4, сода (Ка2СО3), хлористий магній (MgCl2) та інші солі.

Організми, які не витримують великих коливань солоності води, тобто живуть у вузьких сольових межах, належать до стеногалінних організмів. Залежно від приуроченості до визначеного ступеня солоності, стеногалінні види можуть бути прісноводними, солонуватоводними, морськими і ультрагалінними організмами. Більшість рослин і тварин прісноводних водойм не переносять осолонення води і, навпаки, більшість морських організмів не витримують більш чи менш значного зниження солоності. Ці організми належать до стеногалінних прісноводних і стеногалінних морських видів. На противагу цьому тільки порівняно невелика кількість організмів може вважатися стеногалінними солонуватоводними й, особливо, стеногалінними ультрагалінними видами; останні мешкають при солоності води більше 100 ‰ й утворюють групу галобіонтів.

Ті організми, які можуть існувати при порівняно широких змінах солоності води, належать до евригалінних організмів. Типовими прикладами евригалінних видів є прохідні риби і велика кількість морських літоральних організмів, які витримують значне пониження солоності, викликане опадами або стоком прісної води суші.

Перебування евригалінних організмів у воді різної солоності спричинило ряд змін в їх організації, з яких найбільш легко визначається морфологічна зміна. Більшість евригалінних, морських за походженням, організмів зменшуються в розмірах, переходячи у воду зниженої солоності. Гранична величина молюсків Балтійського моря в опріснених Фінській і Ботнічній затоках у декілька разів менша, ніж у більш солоних західних районах моря.

Зміни солоності водойм могли відбутися протягом минулих геологічних періодів. Раніше колишні морські водойми або їх частини в наступні епохи могли втратити, у результаті тектонічних рухів земної кори, зв'язок з морем і перетворитися в опріснені або прісноводні водойми. Організми, що населяли давні моря, повинні були в результаті різкої зміни сольового режиму водойм, або зникнути, або пристосуватися до змінених умов середовища, перетворившись у мешканців опріснених або прісних водойм. Наявність таких організмів, у сучасних опріснених або прісноводних водоймах можна пояснити тільки тим, що їхні морські предки мешкали в них при іншій солоності. Вони називаються морськими реліктами. Палеогеографічне минуле південних морів (Чорного, Азовського, Каспійського) і Балтійського моря мало великий вплив на формування населення цих водойм, а також тих прісноводних озер, які в минулому були частинами зниклих морів.

Вплив зміни солоності на організацію гідробіонтів можна показати експериментально. Якщо утримувати, наприклад, Artemia salina, звичайнісіньку тварину солоних озер, у воді зниженої або підвищеної солоності, то нові покоління цього організму, які будуть розвиватися при іншій солоності, порівняно з материнськими особинами, будуть значно відрізнятися від останніх рядом ознак.

ЗМІСТ РОБОТИ

Лабораторні завдання

Завдання 1. Ознайомитись з представниками стеногалінних прісноводних, морських, солонуватоводних та ультрагалінних організмів. Розглянути та зарисувати солонуватоводні (рис. 5.1) та ультрагалінні організми (рис. 5.2).

Пояснення. Прісноводні органами. Більшість рослин і тварин, які мешкають у прісноводних водоймах, належать до стеногалінних організмів. Деякі групи зустрічаються переважно або виключно в прісній воді – зяброногі ракоподібні, гіллястовусі, малощетинкові черви, водяні кліщі, земноводні; серед інших груп є суто прісноводні види, наприклад веслоногі раки, молюски, риби і т. д.

Морські організми. Типовими морськими стеногалінними організмами є радіолярії, гідроїдні поліпи, коралові поліпи, сцифоїдні медузи, багатощетинкові черви, крилоногі молюски, кіленогі молюски, головоногі молюски, плеченогі, щетинкощелепні, вусоногі раки, голкошкірі, оболонники та ряд інших груп; більша частина видів зустрічається серед діатомей, перидіней, корененіжок, інфузорій, губок, веслоногих раків, черепашкових раків, рівноногих, мізид, десятиногих, черевоногих молюсків, двостулкових молюсків, моховаток, риб та інших груп.

Солонуватоводні організми. Порівняно невелику кількість видів можна вважати типовими мезогалинними організмами, які мешкають тільки в солонуватоводних водоймах. Як приклад розглянемо деякі види коловерток (Brachionus, Pedalia), які мешкають у слабосолоних Азовському і Каспійському морях.

Тіло Pedalia (Hexarthra) oxyuris має незвичайний для коловерток вид завдяки наявності шести довгих рукоподібних придатків, з яких черевний (найдовший) і спинний поодинокі, а бічні парні (рис. 1.1). Ці придатки, за допомогою яких Pedalia виконує стрибки, мають добре розвинуту мускулатуру, закінчуються довгими перистими плавальними щетинками. Тіло має конічну форму, на задньому кінці знаходиться гостроконечний виріст; за цією ознакою Pedalia oxyuris відрізняється від інших видів, у яких задній кінець тіла заокруглений. Має двоє очей. Нога відсутня.

Рис. 1.1. Солонуватоводні організми: 1 - Pedalia (Hexarthra) oxyuris: а – рукоподібні придатки, б - виріст на кінці тіла; 2 – Brachionus plicatilis

Ультрагалінні організми. Кількість типових ультрагалінних видів (галобіонтів) дуже невелика. Чим більша концентрація солей у воді, тим менша кількість видів може в ній жити. При дуже великому ступені концентрації в солоних озерах живуть з водоростей Dunaliella salina і Asteromonas gracilis (обидва види належать до Вольвоксових), а з тварин – тільки Artemia salina.

Артемія мешкає в солоних озерах, які містять хлориди, карбонати і сульфати в різній концентрації аж до насиченого стану. У багатьох водоймах, завдяки притоку прісних вод або випаровуванню, концентрація солей може значно коливатися.

Артемія є прикладом дуже пластичного організму, який легко змінюється під впливом умов середовища. Відповідно кількості розчинених у воді солей форма тіла артемії зазнає сильних змін. Насамперед варіює загальна довжина тіла – від 20 – 30 мм при невеликій солоності до 6 – 10 мм при значній концентрації солей; відносна довжина черевця щодо довжини грудей зростає паралельно збільшенню кількості розчинених солей. Черевце складається з восьми сегментів. До останнього сегмента приєднуються дві плоскі гілки фурки, озброєні по краях щетинками (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Ультрагалінні організми: Artemia salina, кінець абдомена з фуркою різних варієтетів: 1 – var. principalis; 2 – var. arietina; 3 – var. milhauseni; 4 – var. köppeniana

Число щетинок і розміри фурки змінюються залежно від кількості розчинених у воді солей. Восьмий черевний сегмент при незначній солоності більш чи менш ясно розділяється на два сегменти; таким чином черевце стає дев'ятичленистим. Проте найбільших змін зазнає фурка, яка при невеликій солоності води добре розвинута, явно відокремлена від останнього сегмента черевця і несе велику кількість довгих щетинок (артемії з таким озброєнням фурки належать до 1). Із збільшенням концентрації солей фурка зменшується в розмірах і зливається з останнім сегментом черевця (2). У крайньому разі, при дуже великій концентрації солей, фурка набуває вигляду невеликих виростів, озброєних однією або двома щетинками (3) або ж повністю відсутня (4). Як показують експериментальні дослідження, зміни концентрації солей викликають відповідні зміни морфології організмів протягом 2 – 3 генерацій.

Завдання 2. Ознайомитись, розглянути та зарисувати одного з представників евригалінних організмів.

Пояснення. Як типових представників евригалінних організмів розглядають види бурих водоростей (Fucus), черевоногих молюсків (Nucella, Littorina, Patella), двостулкових молюсків (Mytilus), поліхетrenicola), раків (Gammarus). Ці організми мешкають на літоралі північних морів або псевдоліторалі південних морів, де спостерігаються різко виражені зміни солоності води; деякі з цих видів зустрічаються в масових кількостях в морях зниженої солоності, наприклад Балтійському та Азовському морях.

На рис. 1.3 зображені два види крабів (Eriocheir, Rhithropanopeus) і один черевоногий молюск (Rapana), які завдяки пасивному перенесенню проникли протягом останніх десятиліть у нові для них водойми зниженої солоності, у Балтійське, Чорне, Азовське і Каспійське моря.

Розглянемо коротку характеристику мохнаторукого китайського краба.

 

Рис. 1.3. Евригаліні організми: 1 – мохнаторукий китайський краб (Eriocheir sinensis); 2 – рітропанопеус (Rhithropanopeus harrisi); 3 – рапан (Rapana tomasiana)

Мохнаторукий китайський краб (рис. 1.3.1) належить до родини прибережних крабів, представники якого поширені в тропічних та помірних водах Тихого океану. Карапакс краба округло-квадратної форми, його бічні майже паралельні краї мають гострі зубці. Лобний край з чотирма гострими виступами (лопатнями). Обидві клішні самців вкриті довгими м'якими волосками, що утворюють муфту; у самок волосяний покрив клішень розвинутий значно слабше. Довжина карапакса до 7 см.

Китайський краб поширений на азіатському узбережжі Жовтого та Східно-Китайського морів на південь від Кореї до Тайваню, проникає також у ріки, у яких просувається на значні відстані. Разом з баластною водою океанських суден краб був завезений на початку XX століття (ймовірно, близько 1912 р.) у гирлові ділянки Ельби і Везера. Звідси він поширювався на південь до Бельгії і на північ до Фінської та Ботнічної заток. В європейських ріках краб поширився на відстані десятків і навіть сотень кілометрів від моря. Типовий представник евригалінних крабів, належить числа шкідників, своїми норами руйнує береги, дамби і греблі, псує рибальські сітки.

Література

  1.  Иванов А.В., Мончадский А.С., Полянский Ю.И., Стрелков А.А. Большой практикум по зоологии беспозвоночных. – М.: “Советская наука, Ч.ІІ, 1946. – с. 223-233.
  2.  Константинов А. С. Общая гидробиология. – М.: Высшая шк., 1972. – с. 35-36.
  3.  Романенко В.Д. Основи гідроекології: Підручник. – К.: Обереги, 2001. – с. 242-253.
  4.  P. Castro, M. Huber. Marine Biology, Fourth ed. McGraw-Hill; 2003. – р. 480

 


б

1

2

а

3

3

2

1

1

4

2


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73887. Тепловые свойства диэлектриков 26 KB
  Этот эффект представляет собой необратимый переход электрической энергии в тепловую энергию. Необходимо отметить что в пироэлектрических кристаллах возможен не только квадратичный но и линейный электротепловой эффект. Этот эффект является обратимым и называется электрокалорическим.
73888. Оптические свойства сопровождающиеся прирдной анизотропией диэлектрика 15.12 KB
  В линейно поляризированого света колебание происходит в одной полскости. В случае анизотропных сред оптически анизотропных структур это сраведливо для падения света в напралении главных оптических осей крсталла. Это обусловлено дисперсией показателя преломения чо в анизотропичной среде происходит в различных диапазонах в зависимости от направления света и его поляризации.
73889. Электромеханические свойства диэлектриков 88.5 KB
  Электромеханические свойства диэлектриков Из электрических откликов отметим в первую очередь поляризацию вследствие которой диэлектрик приобретает удельный электрический момент называемый также поляризованностью Pn.
73891. Вектори електричного поля, індукції та поляризованості 93.5 KB
  Однорідний протяжний пружний стрижень одновимірний кристал на який діє механічне напруження показано на рис. Механічне напруження не вектор і тому позначається парою стрілок однакових за величиною і протилежних за напрямом...
73894. Ионная упругая поляризация 34.66 KB
  Но во внешнем электрическом поле катионы т анионы смещаются под действием кулоновских сил создавая полярную решетку с элементарными электрическими моментами. Если приложить электрическое поле то к упругой энергии заряженных частиц добавляется энергия накопленная ими в поле...