Пресноводного и морского бентоса

Цель работы:исследовать основные экологические и систематические группы бентоса морей, изучить направление адаптаций бентосных организмов.

Бентос– совокупность растений и животных, населяющих дно. По размерам бентосные организмы делятся на: макробентос – животные и растения крупнее 2 мм, мейобентос – 2-0,1 мм, микробентос – меньше 0,1 мм. Различают животный и растительный бентос – зообентос и фитобентос.

Донные биотопы крайне разнообразны. Наибольшее экологическое значение для донного населения имеют размеры частиц грунта, стабильность грунта, степень смыва течениями. Для удержания на грунте бентосные организмы должны быть тяжелее воды. Поэтому у них обычно массивный скелет, отсутствуют скопления жира. Обитатели поверхности дна называются онфауна, живущие в толще грунта – инфауна.

В бентосе выделяют следующие экологические группы: а) прикрепленный; б) закапывающийся; в) малоподвижный, свободнолежащий на грунте; г) подвижный (бродячий);
д) нектобентос.

Прикрепленный (сидячий) бентосвстречается на твердых грунтах. Глубоководные животные обитают на мягких. Прикрепленные животные могут существовать только в воде: возможность получать пищу и размножаться не передвигаясь (планктонные личинки дают возможность расширять ареал). Представлены всеми типами животных. Простейшие (корненожки, инфузории), все губки, мшанки, погонофоры, плеченогие, кишечнополостные (все, исключая медуз), полихеты, двустворчатые моллюски, усоногие ракообразные, иглокожие, оболочники (рисунок 23-36). Организация упрощена (ноги и глаза не нужны, обмен веществ понижен). Способы питания – фильтрация, хищничество (засадчики).

Рисунок 23 – Корненожки

Рисунок 24 – Инфузории

Рисунок 25 – Губки

Рисунок 26 – Мшанки

Рисунок 27 – Погонофоры

Рисунок 28 – Плеченогие

Рисунок 29 – Кишечнополостные

Рисунок 30 – Полихеты

Рисунок 31 – Двустворчатые моллюски – мидии

Рисунок 32 – Двустворчатые моллюски – гребешок

Рисунок 33 – Брюхоногий моллюск

Рисунок 34 – Усоногие раки

Рисунок 35 – Иглокожие – морские звезды и морские ежи

Рисунок 36 – Оболочники

Сидячие организмы часто образуют колониальные формы. Все крупные водоросли (красные, бурые, зеленые) и морские травы являются прикрепленными. Способы прикрепления: известковое, хитиновое, биссусное, ризоиды, корневидные выросты (гидроиды, лилии, асцидии, кораллы (рисунок 35). У прикрепленных организмов в неподвижной воде опасность засыпания взвесью и необходимость питаться вызвали общую адаптацию – вытягивание вверх.

Рисунок 37 – Кораллы

Наиболее распространены воронковидная форма (губки, кораллы), стебли (лилии), грибовидная, трубки (полихеты), воздухоносные полости (фукусовые водоросли). У других форм бентоса приплюснутая форма тела. Форма тела может быть различной в зависимости от условий. Организмы, обитающие в условиях высокой гидродинамической активности (прибой, течения) образуют корковые формы. Чаще встречается прочное прикрепление и вытянутая форма.

Наличие у прикрепленных организмов пелагических личинок создает проблему обрастания судов и различных гидротехнических сооружений. Изучение биологии основных компонентов обрастания, структуры и закономерностей формирования сообществ обрастания на различных типах субстратов позволяет разрабатывать рекомендации по использованию мер защиты от обрастания.

Совокупность организмов, поселяющихся на различных предметах и живых растениях и животных, находящихся
в толще воды, получила название перифитона(peri – вокруг, phyton – растение).

Малоподвижный бентос – для удержания на месте имеют широкое основание, небольшую высота тела (звезды, камбала, гребешки, брюхоногие моллюски, голотурии, морские ежи).

Подвижный (бродячий) бентос – полихеты, ракообразные (амфиподы, изоподы, декаподы), брюхоногие моллюски, морские звезды, ежи. Общие адаптации: уплощение, увеличение плотности тела. Хищники, падальщики. Для подвижного бентоса характерны нерестовые и кормовые миграции на большие расстояния.

Закапывающийся бентос или инфауна – к инфауне относятся многие двустворчатые моллюски, сердцевидные и плоские морские ежи, полихеты, ракообразные, организмы мейобентоса. У большинства закапывающихся двустворчатых моллюсков тонкая раковина, выступающие сифоны, удлиненный задний конец раковины. Для закапывающихся морских ежей характерно смещение рта, укорочение игл. Многие полихеты, крабы, раки-богомолы строят норы. Для закапывающегося мейобентоса характерна червеобразная форма тела.

Нектобентос– к нектобентосу относятся гидробионты, способные попеременно вести то пелагический, то бентосный образ жизни. Имеют приспособления к плаванию и к нахождению на дне (камбала, осьминоги, креветки).

Для размножения бентосных животных характерен одновременный нерест (трепанг, гребешок), роение (полихеты). Огромная плодовитость (устрица 100-200 млн. яйцеклеток). Малая подвижность взрослых организмов бентоса компенсируется наличием пелагических личинок. Пелагические личинки характерны для 80% бентоса. Продолжительность пелагической стадии – от нескольких часов до нескольких месяцев. При отсутствии подходящего субстрата личинки могут не осесть и погибнуть. Пелагические личинки обеспечивают воспроизводство и распространение видов, расширение ареала, возобновление подорванных популяций.

Биомассу и продукцию донных сообществ морей создает ограниченный набор систематических групп. Это двустворчатые моллюски, морские ежи, нехищные полихеты (второй трофический уровень) (см. рисунок 30, 31, 32, 33), хищные полихеты, морские звезды, актинии (рисунок 38), декаподы (третий трофический уровень) (рисунок 39-42).

Рисунок 38 – Актиния краснотелая

Рисунок 39 – Камчатский краб

Рисунок 40 – краб стригун

Рисунок 41 – Краб-отшельник

В пресной воде из декапод встречается речной рак (рисунок 42)

Рисунок 42 – Речной рак

Биомассу и продукцию растительных донных сообществ морей создают зеленые, красные и бурые водоросли (рисунок 43, 44, 45).

Рисунок 43 – Зеленые водоросли

Рисунок 44 – Красные водоросли

Рисунок 45 – Бурые водоросли

Материалы и оборудование: представители различных экологических групп бентоса морей, кюветы, бинокулярный микроскоп, препаровальные иглы, чашки Петри, определители.

Порядок выполнения работы:

1) выполнить определение до рода или вида, указать систематическое положение каждого организма;

2) исследовать особенности морфологии, зарисовать схему внешнего строения определяемых животных;

3) установить, какие адаптации имеются у рассмотренных организмов, к каким экологическим группам бентоса они относятся.

Контрольные вопросы:

1. Укажите адаптации прикрепленных донных организмов в связи с неподвижным образом жизни. Примеры.

2. Значение пелагических личинок для донных организмов.

3.Расскажите об основных причинах формирования сообществ обрастаний.

4. Адаптации подвижных организмов бентоса. Примеры подвижных организмов.

5. Укажите адаптации свободнолежащих донных организмов.

6. Приведите примеры нектобентоса.

7. Какие систематические группы играют основную роль в донных сообществах морей.

Лабораторная работа 6