Контрольні запитання

1. Пристосування гідробіонтів для захисту від висихання.

2. Пристосування гідробіонтів для виживання у висохлому стані.

3. Сольовий обмін, його причини і значення.

4. Пасивний сольовий обмін.

5. Активний сольовий обмін.

Лекція 7. Дихання гідробіонтів

План лекції:

1. Адаптації гідробіонтів до газообміну.

2. Інтенсивність дихання.

2.1. Залежність газообміну від біологічних особливостей гідробіонтів.

2.2. Залежність інтенсивності дихання від зовнішніх умов.

2.3. Ритмічні зміни інтенсивності газообміну.

3. Стійкість гідробіонтів до дефіциту кисню та заморні явища.

Умови дихання у воді менш сприятливі, ніж у повітрі. У воді концентрація кисню в десятки разів нижча, а дифузія газу в 320 разів повільніша, ніж в атмосфері. Показово, що вторинноводні тварини, адаптуючись до життя у воді, так і не виробили здатності до водного дихання.

Тому у гідробіонтів виробляється ряд адаптацій до здобування кисню та виживанню в умовах його тимчасового дефіциту чи відсутності.

1. Адаптації гідробіонтів до газообміну.

Пришвидшення газообміну у гідробіонтів у відповідності до законів дифузії може бути досягнутим через збільшення площі дихальних поверхонь, витонченням та розпушенням покривів, через які дифундують гази та створенням високого градієнту концентрації кисню на внутрішньому і зовнішньому боках покривів.

Збільшення площі та газопроникності дихальних поверхонь перш за все досягається за рахунок: а) Збільшення питомої поверхні (співвідношення площі поверхні до об’єму) – найпростіші, коловертки, черви, копеподи, кліщі; розміри ікринок риб, що нерестяться в різних умовах. б) Зміна форми тіла (видовження трубочника, витягування тіла і щупалець гідрами і актиніями, витягування голкошкірими амбулакральних ніжок.

Витончення покривів на дихальних поверхнях (зябра, шкірні зябра, легені) – одна з основних адаптацій до газообміну.

Контакт з аерованою водою досягається:

а) За рахунок вибору місць помешкання, де вода достатньо насичена киснем, та її періодичним оновленням поблизу свого тіла. Вибір місць зі сприятливішими умовами дихання має місце як у бентосних, так і пелагічних тварин, коли вони покидають ділянки водойм з недостатньою для них концентрацією кисню (особливо це помітно у риб, клопів і жуків під час заморів).

б) Універсальною є адаптація гідробіонтів до аерації дихальних поверхонь шляхом оновлнення контактуючої з ними води. Це оновлення може забезпечуватися природними токами води (мешкання реофілів у проточній воді), пересуванням організмів у її товщі (акули, ракоподібні, черви, личинки комах тощо).

в) За рахунок спеціальних дихальних рухів (черви, пиявки, личинки комах та деякі риби). У багатьох випадках паралельно відфільтровується їжа. Таке ж подвійне значення має створення току води у багатьох личинок комах, погонофор, 2-стулкових молюсків, багатьох ракоподібних і риб.

Контакт з газоподібним киснем досягається: або через перідичне спливання тварин до поверхні води (комахи та їх личинки, легеневі молюски, павук сріблянка тощо), або завдяки висуванню в повітря спеціальних дихальних трубок (водні клопи, мухи-криски). Крім захоплення кисню з атмосфери тварини можуть його отримати з підльодових скупчень (ондатра), повітроносних тканин рослин (личинки жуків-райдужниць, личинки комара Mansonia), пухирців, що утворюються в товщі води (водні жуки взимку) та симбіотичних водоростей.

Комбінування атмосферного та водного дихання зустрічається у рослин, листя яких плаває на воді (глечики, рогоз, стрілолист тощо), легеневих молюсків (рогова котушка), ракоподібних (краб пальмовий злодій), дводишних риб.