книги из ГПНТБ / Микробиология и гидробиология природных и сточных вод учеб. пособие

лнвается в каждой, из каждой вырастает целая гидра. Отсют.? народные сказки о необычайной живучести гидр и мифы о трудной борьбе Геракла, греческого героя, с болотной змеей, у которой отрубленные головы вновь вырастали.

В наших пресноводных водоемах живут несколько видов гидр: гидра вульгарная, зеленая, полипная и др. ( Hydra vul­ garis., H.viridis, H.polvpus'l. Они почти исключительно ж н : вут в чистых (олигосапробных) водах; некоторые заходят в мезосапробпую зону «в». Особого значения в деле водоснаб­ жения п очпсткп'сточных вод они не представляют: Конечно, некоторую отрицательную роль в уничтожении мелких прес­ новодных ракообразных они играют, способствуя этим раз­ множению водорослей и цветению воды-

кишечнополостными это уже более сложные организмы. Те­

диты, т. е. каждая особь обладает п женскими и мужскими по­ ловыми органами. Оплодотворение двух особей происходит взаимноПитаются плоские черви мелкими одноклеточными водорослями и мелкими животными. Ротовое отверстие нахо­ дится на середине тела.

Очень часто главным образом в чистых водоемах встре­ чаются мелкие пресноводные плоские черви планарни вели­ чиной около 12—15 мм. На переднем конце тела у планарии имеются нервный узел, «мозг» и глаза. Ротовое отверстие пе­ реходит в глотку, которая ведет в желудок и кишки. Плана- . рии питаются мелкими водорослями и животными, не брез­ гуя и трупами их. Непереваренные остатки выделяются через ротовое отверстие. Жидкие выделения и излишняя вода вы­ деляются через особые выделительные органы-^гак называе­

собственного тела, постепенно уменьшаясь в размерах. Особо надо отметить, что в кишечнике червей перерабатываются, ми­ нерализуются такие стойкиевещества, как хитин, целлюлоза, кератин, превращаясь в углекислый газ, воду и аммиак. Ды­ шат планарни всей поверхностью тела. Планарии обычно бентосиыё животные, но могут подниматься и в планктон.

130

рез заднепроходное отверстие наружу. Нематоды однополые, однако среди них есть гермафродиты. Круглые черви могут размножаться и пяртеногеттетнческтг.

Нематоды,питаются донными слпропелямп. Пропуская их через своп кишечник, они минерализуют остатки органических веществ. Распространены повсеместно Нет ни одного водое­ ма, где бы не'имелось массы нематод. Они водятся п источ­ никах с температурой воды в 40°С. .Многие круглые черви—па­ разитыНаиболее распространены в еппробнотичеекпх илах

женпях анаэробного и аэробного характера, кроме метатт-

планктоне. К млллщетичкпвым червям относятся также тт .до­

ляются через заднюю кишкуЖидкие ненужные вещества вы­ деляются через метанефрпдии. Черви питаются гниющим TI.TOV,

рез кишечник, мялощетттнковые черви переваривают п мине­ рализуют их п '-.тим способствуют очищению водоемов. Диктат малотпет'птковьте иервн по большей части через кожу, но не­ которые имеют наружные жабры.

Малощетпиковые черви трибпчники (тубнфскс-тубнфекс) т:меют наибольшее значение для бентоса водоемов. Их раз-

выми органами расположен в передней части тела. После спа­ ривания откладываются коконы, содержащие по несколько яиц каждый. Коконы образуются из поясковой муфты. При на­

и сбрасывается через головной конецОба отверстия муфты закрываются, и муфта принимает форму лимона, превраща­ ется в кокон.

Некоторые олигохеты размножаются и половым и бес­ полым путем. Малощетинковых _ червей около двух с поло­ виной тысяч видов. Большинство их живут на суше (более 2000). остальные — в пресных водах. В морях их мало. Малощетннковый червь, обыкновенный тубифекс, размножается только половым путем, обитает в бентосе главным образом за­ грязненных водоемов.

Он вырастает'до 3—3.5 см длиною. Тубифексы красно­ ваты, они имеют красную кровь. Они безглазые.

проводной воде. Этот червячок величиной в 10—15 мм видим простым глазом особенно в чистой прозрачной воде. Червячок,

части- В каждой восстанавливаются недостающие органы еще

вания, когда в фильтре не дают времени для созревания хи­

132

падают в разводящие сети и превращаются в червячковДля такого превращения очень удобны заиленные тупиковые уча­ стки водопроводных сетей. Эти червячки появлялись в весен­ ние половодья в водопроводах г. Ростова. Новочеркасска и др. южных городов. В. г. Ростове, где папе появился в город­ ской водопроводной сети до введения хлорирования, его «вы­ солили», заполнив сеть крепким раствором поваренной соли (1916 г.). В Новочеркасске применили хлорирование сети, дав в воду сети около 4 мг активного хлора на литр воды. Лабо­ раторные предварительные опыты показали, что от такой до­

вем тубифекс. Энхитреиды относятся к микрофауне, их вели­ чина 2—3 мм> некоторые достигают 15—20 мм.

Они относятся к добавочному классу червей—Nemathelmlnthe^ У них различают головной отдел тела, туловище и йогу. Оде ты коловратки оболочкой, кутикулой, утолщающейся иногда до панциря, сплошного или состоящего из отдельных пласти­ нок. Кутикула имеет различные выросты в виде шипов, отрост­ ков. Такая оболочка служит неплохой защитой коловраткам. В случае опасности коловратки втягивают под нее голову и ногу. Первичная полость тела со всеми внутренними органа­ ми животного расположена в туловищном отделе тела непосред­ ственно под кожей- В головном отделе на переднем его конце вокруг ротового отверстия расположен «вращательный аппа­ рат» из двух рядов мелких ресничек. Они находятся в посто­ янном движении, что создает впечатление кругового враще­

ворот, который загоняет в ротовое отверстие планктонные во­ доросли, мелких животных, планктонный органический детрит. Коловратки заглатывают даже целых живых инфузории. По-

133

падание минеральных планктонных4 взвесей не вредит коло враткам. Они выделяют их вместе с непереваренным!! остат­ ками нищи наряжу через клоаку.

Попавшая в рот коловратки с помощью коловращательного аппарата пища из ротовой полости проходит в глотку. Здесь у коловраток находится жевательный аппарат. Он со­ стоит из двух пар хитиновых пластинок, которые перетирают - пищу. Из глотки перетертая пища поступает в узкий пище­ вод. Потом из пищевода попадает в желудок. Из желудка от­ ходит задняя кишка, впадающая в клоаку. Клоака находится у основания ноги. Нога — это мускульный вырост тела с дву­ мя подвижными щупальцами — пальцами-

При помощи ноги коловратка может быстро двигаться: нога сокращается, сжимается, затем расправляется и отталки­ вает коловратку впередСокращениями мускулатуры тела ко­ ловратка может принимать любые положения и двигаться в любую сторону, быстро меняя направления. Однако нога име ется не у всех коловраток, многие виды не имеют ее (аспланхпа, керателла, полпартра и др.).

Нервная система у коловраток сретонт из нервного голов­ ного узла. С ним связан один глаз, слившейся из двух. Ино­ гда у некоторых коловраток глаза парные, не слившиеся. По­ мимо этих нервных органов у коловраток имеются щупальцы (бугорки с ресничками) — два брюшных и один спинной. Кровеносная п дыхательная системы у коловраток отсутству­ ют. Выделительные органы (протепефридин) открываются» в мочевой пузырь, последний впадает в клоаку. Дышат коло­ вратки через поры оболочки. Сегментация у коловраток лож­ ная, только наружнаябез перегородок внутри.

Коловратки раздельнополы. У самок существует двухлопостные яичники, продуцирующие яйцевые клетки (яйца). Эти.же япчйнкп продуцируют и желточные, питательные клет­ ки для яйцеклеток. От яичников отходит короткий яйцевод, выводящий яйца в клоаку. Коловратки яйцекладущие живот­ ные, но между ними встречаются и живородящие- У самцов имеется непарный семенник и копулятивный орган с предста­ тельными железамиСамцы в 2 раза меньше самок. Лишь у немногих видов у самцов существуют нормальные пищевари­ тельные органы. Обычно же пищеварительные органы у сам- - цов сильно редуцированы или даже вовсе отсутствуют. После спаривания самцы сразу же погибают/ ..

"Коловратки летом размножаются.бесполым путем — партеногенетнческн, т. е. девственно, несут яйца без оплодотворе-

134

нияИз таких яиц рождаются коловратки-самки. К осени самки откладывают мелкие яйца, из которых выходят самцыЭти самцы оплодотворяют самок предыдущего материнского поколения. Уже спарованные самки-коловратки откладывают оплодотворенные яйца (зиготы). Зиготы перезимовывают, а весной развиваются в обычных коловраток, начинающих раз­ множаться до осени партеногенетически.

Коловратки живут в пресных пли солоноватых водах. Во­ обще они живут везде, где есть вода и пища (убиквисты). Это свободно плавающие, планктонные животные. Только некото­ рые из них прикрепляются к растениям или к другим непод­ вижным предметам (перефптопы). Коловратки в•состоянии переносить почти полное высыхание водоемов, шщпстнруясь и впадая в анабиоз. Их происхождение не совсем ясноОни ближе всего-стоят к ресничным червям. Питаясь одноклеточ­ ными водорослями, мелкими животными, коловратки сами слу­ жат пищей мелким рыбам и малькам.

Коловратки наиболее'приспособленные животные к усло­ виям жизни в пресноводных водоемах — реках, озерах, водо­ хранилищах. В больших водоемах, при течениях воды встречи разнополых особей затруднены. Поэтому партеиогеиетическое размножение обеспечивает коловраткам беспрерывное размно­ жение, сохранение жизни, и вида. Массово.е воспроизводство самцов под осень обеспечивает перекрестные встречи, обнов­ ление организмов и укрепление жизнеспособности коловраток. Весной коловратки развиваются раньше ракообразных и рань­

вотным относятся ракообразные, паукообразные, клещи и вся­ кие насекомые: жуки, двукрылые и др. В биоценозах пресно­ водных водоемов чаще встречаются планктонные ракообраз­ ные и бентосные личинки насекомых. Они же. эти ракообраз­ ные и личинки насекомых, играют наибольшую роль и имеют

>наибольшее значение в жизни пресноводных водоемов как изза своей многочисленности, так и из-за размеров производи­ мой минерализации органических веществ.

135

тых членистых конечностей, при помощи которых ракообраз­ ные двигаются в толще воды. Тело ракообразных делится на

ным органическим детритом, мелкими животными. Пища пе­ реваривается в желудке и кишках. Ракообразные имеют нервную систему, глаза. Иногда парные глаза у них сраста­ ются в один, например у циклопов. Ракообразные дышат жабрами. Летом ракообразные размножаются партеиогене'ти-

.чески. К осени появляются самцы, спариваются с самками, которые несут оплодотворенные яйца, одетые в твердую тол­ стую оболочку. Яйца (знготы) перезимовывают, и из них вес­ ной выходят новые ракообразные, вновь размножающиеся партеногенетически. Ракообразные пресных вод делятся на ветвпстоусых и веслоногих (Cladocera и Copepoda). Ветвистоусые ракообразные (кладоцера) с помощью своих передних конечностей процеживают планктон, не допуская в желудок минеральных взвесей. Таким образом, конечности ветвистоусых являются фильтрующим аппаратом для этих ракообраз­ ных и избавляют их от засорения кишечника минеральными взвесями. Ветвистоусые имеют размер около 1,5—2 мм.

Веслоногие ракообразные (копеподы) — отряд низших ракообразных. Они ведут такой же образ жизни, как и вет­ вистоусые. Размножаются они половым путемСамки спари­ ваются с самцами, а после оплодотворения самки вынашива­ ют оплодотворенные яйца в особых мешочкахНекоторые ве­ слоногие ракообразные при высыхании водоемов или даже на зиму цистируются.

Из ветвпстоусых рачков в наших пресных водоемах часто встречаются дафнии, босмина, хидорус и др. Из веслоногих — циклопы, диаптомусы и др. Эти веслоногие рачки часто явля­ ются промежуточными хозяевами гельминта — широкого лентеца. Все ракообразные являются пищей для рыб.

Л и ч и н к и н а с е к о м ы х. В бентосе пресных водоемов очень.много в вдов личинок насекомых (хирономид, ручейников, поденок, веснянок, психоды и д р ) . Они питаются органически­ ми веществами донного ила (сапропелями), переваривая их, ми нерализуют органические вещества и этим очищают водоемы. Такую же роль эти организмы играют и. в очистных соору­ жениях для биологических очисток сточных вод. Одновремен-

136

но они служат пищей для высших гидробионтов — рыб. В би­ оценозах рек, озер,водохранилищ, в бентосе их в больших ко­ личествах живут красные личинки комара — мотыли, хирономусы. Они вместе с другими личинками питаются органиче­ скими веществами дойных отложений, минерализуя их. Неко­ торые личинки насекомых питаются растениями (раститель­ ноядные), но есть среди них и хищники. Сами они служат кормом для рыб, используются также для корма аквариумных рыб.

покрытое мягкой слизистой кожей. Кожа у моллюсков обыч­ но свисает со спины двумя складками по обеим сторонам те­ ла и называется мантией- Слизистая кожа выделяет известко­ вые вещества, которые образуют раковину. Эта раковина за­ щищает моллюсков от врагов. Передвигаясь по дну водоема, моллюски тащат за собой свою раковину. Передвижение ио дну моллюски совершают медленно при помощи моги. Мол­ люски пресноводных водоемов дышат жабрами, имеют крове­ носную систему. Сердце гонит кровь по всему телу. Питают­ ся моллюски главным образом планктонными организмами и детритом. Пища попадает в рот и оттуда в пищевод, в желу­ док и кишку- У моллюсков есть печень, выделяющая пищева­ рительные соки в желудок. Продукты обмена веществ выде­ ляются почками.

Моллюски имеют нервную систему, состоящую из не­ скольких нервных узлов — головного, кишечного и ' ножного Все нервные узлы соединены друг с другом нервными' тяжами.

ная имеет двухстворчатую раковину. Снаружи створок явно

мок. К створкам же прикреплены эластичные связки и мыш­ цы, которые притягивают обе створки друг к другу и плотно замыкают тело перловицы в раковинуВпереди, у Основания ноги, находится рот. Ротовое отверстие окружено губными щу­ пальцами.

137

кровь, притекающую к жабрам, кислородомЗдесь же кровь отдает в воду углекпсл-ый газ. Вода, омывая жабры, проходит па передний край моллюска, к ротовому отверстию. Губные щупальцы загоняют в рот все организмы и детрит — пищу перловицы. Непереваренные остатки пищи выводятся из ки­ шечника ко второй, выводной щели и через нее выбрасывают­ ся. Характер питания пресноводных перловиц и различных ра­ кушек определяет их роль и значение для биоценозов пресных водоемов. Они перерабатывают, минерализируют значитель­ ное количество коллоидных органических веществ и взвесей. Они также потребляют значительное количество водорослей, микробов, в том числе и патогенных, мелких простейших жи­ вотных, особенно в зонах водоемов, прилегающих к бентосу.

Г л а в а VI . Гидробионты пресных водоемов

Гндробпоиты рек. Вода всегда течет с той или иной быст­ ротой, создавая бурливость (турбулентность) ее особенно в верхних слояхВследствие этого в самых верхних слоях воды рек обычно никакие гидробионты ни зоопланктона, ни фитопланктопы не могут создать себе постоянной зоны, постоян­ ного местопребывания. Только микробы с пассивным движени­

в самых поверхностных слоях речных вод могут присутство­ вать только случайно.

В ир.пбрежных частях рек, в планктоне средней глубины вода течет более спокойно. Здесь создаются благоприятные условия жизни и размножения для менее активных пловцов — коловраток, ветвистоусых рачков, так как здесь меньше мине­ ральных взвесей, могущих засорять их фильтрационный ап­ парат. В руслах рек с более бурлящим течением чаще встре­ чаются веслоногие рачки.

Течение воды в реках создает затруднения для встречи разнополых особей гндробпонтов, и они прибегают к партеногепетическому размножению. К. таким гидробионтам относят­ ся коловратки и ветвпстоусые рачки. Фитопланктон в значителвпь1х^размерах воспроизводится больше в первичных водоемах (озерках) и в вытекающих из них тихих малых притокахОт­ сюда фитопланктон выносится в русла больших рек. Размно­ жение различных водорослей продолжается и здесь, но в не­ сколько меньших размерах. Фитопланктон в реках больше

138

клостерпум и др. — около 20 видов) - Из жгутиковых водорос­ лей в реках, преимущественно в глубинах с затрудненным светопроннцанпем, встречаются эвглены, факус, церацпум, спнура, дппобрион, перпдннпум н др.

численности занимают веслоногие рачки( циклопы, диадтомус, мезоциклопы). Конечно, ресничные, туфельки имеются во всех реках, а с ними вортицеллы, тпнтпннпдии и др. '

Надо иметь в виду, что в планктоне всех пресноводных водоемов из живых организмов больше всего микробов — .раз­

воды его достигает ста тысяч). Все микробы являются пищей для простейших организмов- и от их количества зависит ко­ личество всех этих туфелек, колоЕраток .

В бентосе рек также множество живых организмов. Здесь масса олигохет двухстворчатых и брюхоногих моллюсков, ли-' чинок насекомых. Из олигохет на дне рек обитают планарин, тубифекс, наис, пиявки. В илистых доньях живут корненожки, инфузории, коловратки, нематоды, моллюски (беззубка, пер­ ловица, дрейссена)- И при илистых, и при глинистых доньях много всяких личинок поденок, личинок ручейника-

Г и д р о б и о н т ы в о д о х р а н и л и щ . Биоценозы ЕОДО-

толщи воды солнцем вообще благоприятны для развития во­ дорослей. Здесь преобладают диатомовые водоросли: мелози-

139