Охрана Водных Экосистем
Ориентируясь на свет, гидробиоиты находят для себя наиболее выгодное
положение в пространстве. Особенно большое значение свет имеет для
организмов, совершающих суточные миграции. В большинстве случаев начало
подъема и спуска определяется временем наступления той или иной
освещенности.
Восприятие звука у водных животных развито относительно
лучше, чем у наземных. Звук быстрее и дольше распространяется в воде,
чем на суше. Известное значение в жизни гидробиоита имеют шумовые нагрузки,
связанные с деятельностью человека -работой лодочных и корабельных моторов,
турбин, подводным бурением и т.д. У гидробиоитов одновременно снижается
скорость дыхания, темп роста и доля яйценосных самок; привыкание к шуму не
наблюдается даже после месячного содержания рыб в таких условиях.
Очевидно,весьма значительную, но еще малоизученную роль играют в
жизни гидробиоитов электрические и магнитные поля. Благодаря высокой
чувствительности электрорецепторов, многие гидробиоиты способны
воспринимать богатейшую информацию, в частности различают особей своего
вида и врагов, скорость и направление течений, температуру, солевые и
газовые ингредиенты, а также устанавливают симптомы, предшествующие
аномальным природным явлениям.
В биосферном аспекте питание -один из основных процессов,
благодаря которому осуществляется круговорот веществ в природе. В более
узком плане питание выступает как процесс включения того или иного
органического вещества вкакие-либо конкретные организмы, желательные или
нежелательные для человека. Управление этим процессом в целях усиления
воспроизводства нужного биологического сырья, формирования высокого
качества воды и охраны чистоты водоемов в условиях их комплексного
использования -одна из актуальнейших проблем.
Пищевые адаптации водных организмов с одной стороны
направлены на добывание корма нужного количества, т.е. обуславливают
выборность или элективность питания; а с другой стороны обеспечивают
определенный уровень интенсивности питания, т.е. добывание корма в нужных
количествах и достаточно высокую степень его переваривания.
Покровы гидробиоитов полупроницаемы. Находясь в воде они должны
противостоять физико-химическим силам выравнивания осмотических и солевых
градиентов, а временно оказываясь в воздушной среде избежать потери влаги.
Для противостояния силам выравнивания водные организмы вырабатывают ряд
адаптаций, Направленных, с одной стороны, на активное поддержание нужных
градиентов, а с другой- уменьшение до минимума физико-химических эффектов,
в частности за счет снижения проницаемости покровов. Последний путь,
энергетически более экономный, используется в ограниченных пределах,
поскольку растущая изоляция от среды осложняет процессы обмена веществ с
нею.
Процессы регуляции водно-солевого обмена обеспечиваются работой
выделительной системы, рядом морфологических и поведенческих адаптаций.
Приспособление к снижению влагоотдачи и некоторые другие предохраняют
гидробиоитов от гибели вне воды, например в приливно-отливной зоне, в
пересыхающих водоемах, при периодических выходах на сушу. Ряд
адаптаций обеспечивает защиту водных организмов от осмотического
обезвоживания и обводнения, создающих угрозу механического повреждения
клеток. В соответствии с этим решается задача регулирования и концентрации
соотношения отдельных ионов в клетках тела. Совершенством адаптаций,
обеспечивающих стабилизацию водного и солевого обмена, определяется их
способность существовать в водах различной солености и выживать в
осматически неустойчивой среде.
Помимо расширительного понимания дыхания как всякого
высвобождающего энергию биологического окисления, есть и более узкое,
распространяющееся только на процессы, связанные с поглощением кислорода.
Аэробное дыхание в воде сложнее, чем на суше. У наземных животных
влага на дыхательных поверхностях нормальное и несколько меньшее количество
растворееного кислорода. Если вода, омывающая дыхательные структуры
гидробиоитов, насыщена кислородом, то условия их дыхания не хуже, а даже
лучше, чем у наземных форм. Однако, гораздо чаще содержание кислорода в
воде немного ниже нормального и в таких случаях распираторная
обстановка для гидробиоитов крайне неблагоприятна. При этом следует учесть,
что концентрация кислорода снижается в результате жизнедеятельности самих
гидробиоитов, и не всегда достаточно быстро восстанавливается за счет тех
или иных внутриводоемных процессов. Сложность распираторных условий в воде
обусловила выработку у гидробиоитов ряда морфологических,
физиологических и биохимических реакций организма, обеспечивающих нужный
уровень интенсивности дыхания в более или менее широком интервале
концентраций растворенного кислорода. Регулируя интенсивность
газообмена, гидробиоиты маневренно оптимизируют свою энергетику,
экономичность процессов реализации программы роста и развития. В
условиях крайнего дефицита кислорода гидробиоиты предельно снижают свою
активность и некоторое время выживают благодаря использования минимума
энергии. Небольшое число гидробиоитов постоянно существуют в отсутствие
растворенного кислорода, извлекая его из химических соединений и добывая
энергию другими способами.
Росту организмов сопутствует их развитие -поступательное изменение
всей организации тела, направленное на достижение оптимального
репродуктивного состояния, обеспечение необходимой эффективности
размножения. В ходе онтогенеза, перестраиваясь структурно и
функционально, организмы достигают репродуктивной зрелости. Чем больше
образуется потомков и выше их выживаемость, тем успешнее реализуется
жизненная стратегия вида -максимизация в биосфере, свойственной ему
формы трансформации веществ и энергии, универсализация своего образа жизни,
предельное усиление своей биогеохимической функции на Земле. Поскольку
такая тенденция свойственна всем видам, это усиливает их конкуренцию на
материальные и энер-
гетические ресурсы биосферы, расширяет ресурсную базу жизни,
интенсифицирует в эволюционном аспекте биологический круговорот веществ и
поток энергии в биосфере.
В результате роста и размножения гидробиоитов в водемах происходит
непрерывное образование биомассы. Это экосистемное явление называют
биологической продуктивностью, сам процесс образования биомассы
-биологическим продуцированием, а новообразованную биомассу -биологической
продукцией. Биологическая продукция -только часть биоорганической
продукции -всего органического вещества, содаваемого организмами в
процессе своей жизнедеятельности. Биопродуктивность экосистем реализуется
в форме образования организмов, полезных, безразличных или вредных для
человека. В связи с этим исходя из текущих запросов практики можно говорить
о биохозяйственной продукции -биомассе организмов, имеющих в настоящее
время промысловое значение. Вне зависимости от интересов практики
различают продукцию первичную и вторичную. Первая
представляет собой результат биосинтеза органического вещества из
неорганического в процессе жизнедеятельности гидробиантов-автотрофов.
Вторичная продукция образуется в процессе трансформации уже имеющегося
органического вещества организмами-гетеротрофами.
Биопродуктивность гидросистем можно рассматривать в двух планах:
природном (биосферном) и социально экономическом. В первом случае
результаты продуцирования безотносительно к интересам человека, как одну из
особенностей круговорота веществ в экосистеме, как одну из функций
экосистем -блоков биосферы. С социально-экономической точки зрения
биопродуктивность характеризуется величиной вылова гидробиантов,
используемых человеком. В этом случае продуктивность определяется как
свойствами самих эксплуатируемых экосистем, так и формой их хозяйственного
освоения.
Организмы, используемые в качестве объектов промысла, образуют
биологические ресурсы водоемов. В историческом процессе становления
природы для человека все большее число
гидробиантов вовлекается в сферу общественного производства и становится
биоресурсами людей. Гидробианты в воспроизводство которых вкладывается
труд -это уже не биоресурсы, а возделываемое сырье.
Из огромного числа гидробиоитов только очень немногие представители
флоры и фауны используются человеком в качестве биологического сырья. Этим
в значительной мере объясняется тот факт, что водные растения и животные
составляют 3% в пище людей, хотя первичная продукция гидросферы только в 3
раза меньше первичной продукции суши. Поэтому перспективная оценка
биологических ресурсов гидросферы должна исходить нетолько из учета
возможного вылова объектов, добываемых в настоящее время.
В отличие от полезных ископаемых биологические ресурсы относятся к
самовоспроизводящимся. Следовательно, их величина в гидросфере
определяется не количеством имеющихся промысловых организмов, а их
приростом, т.е. продукцией. Мерой реализации этой продукции служит
