Движения водных животных
Плавание:
– с помощью плавников на заднем конце тела – тритоны, личинки стрекоз, поденок, жуков;
– с помощью волнообразных движений тела – черви;
– с помощью конечностей – водные жуки и клопы, лягушки;
– с помощью водяного выстрела – личинки стрекоз.
Личинка стрекозы плывет, выбрасывая из задней кишки струю воды.
Извиваясь, плывет ложноконская пиявка.
У жука-плавунца при гребке щетинки на ноге расправляются.
Другие виды передвижения:
– с использованием поверхностного натяжения воды – водомерки, жук-вертячка, легочные моллюски, личинка мухи-львинки;
– с помощью волнообразных сокращений мускула ноги – брюхоногие моллюски;
– с помощью конечностей – личинки насекомых, водяной паук, водные клещи;
– с помощью ресничек наружного эпителия – планарии.
Водомерка на поверхности воды.
Прудовик, высунувшийся из раковины, видна подошва ноги снизу.
Планария ползет в результате биения ресничек мерцательного эпителия (поверхностного слоя клеток).
Дыхание водных животных
Дыханием называется процесс поглощения кислорода (О2) из среды и выделение углекислого газа (СО2). Различают следующие виды водного дыхания:
– газообмен через всю поверхность тела – губки, мшанки, пиявки, круглые черви;
– жаберное (жабры – органы с выпяченной наружу дыхательной поверхностью и густой сетью кровеносных сосудов, кислород из воды поступает через тонкие покровы и стенки сосудов в кровь) – головастики лягушек, личинки тритонов, жаберные моллюски, раки;
– трахейное (трахеи – система воздушных трубочек, пронизывающих все ткани насекомых; кислород из воды проникает через тонкую кутикулу, далее в трахею и по ним доставляется ко всем тканям организма) – личинки стрекоз, поденок, ручейников, вислокрылок.
Схема газообмена в жабрах (слева) и трахеях.
Внутренние жабры (1) у перловицы и наружные жабры (2) у рачка бранхипуса, головастика и личинки тритона.
Различные типы водного трахейного дыхания: 1) замкнутая, без дыхалец и дополнительных выпячиваний трахейная система – многие мелкие насекомые: 2) с наружными дополнительными жаберными листками – личинки поденок; 3) трахейные жабры в полости прямой кишки, газообмен происходит при наборе и выталкивании воды для реактивного движения – личинки стрекоз.
Воздушное дыхание:
– легочное (легкие – полость, образованная углублением дыхательной поверхности, пронизанной капиллярами). У легочных моллюсков (прудовик, катушка) – в виде простого мешковидного углубления, у взрослых лягушек, тритонов – более сложной разветвленной структуры;
– трахейное – трахеи заполняются воздухом при прорыве поверхностной пленки воды дыхальцевой трубочкой на заднем конце тела (личинки комаров, водяной скорпион, личинка иловой мухи); у жуков-плавунцов дыхальца открываются в замкнутое пространство под крыльями, куда втягивается запас воздуха;
Разновидности воздушного дыхания: набирающий воздух жук-плавунец; прудовик, ползущий по нижней стороне поверхностной пленки воды с открытым входом в дыхательную полость; личинка жука-плавунца и водяной скорпион, выставившие дыхальцевые трубки; личинки мухи львинки и комара, подвешенные к поверхностной пленке воды во время дыхания.
– диффузионная жабра – пузырек воздуха на брюшке, в который открыты дыхальца, по мере расхода кислорода в пузырек некоторое время дополнительно поступает кислород из воды за счет разницы давлений газов (гладыш);
– пластрон – часть поверхности тела, покрытая водоотталкивающими волосками, удерживающими воздух; волоски препятствуют контакту воздуха с водой, поэтому прослойка воздуха не уменьшается, и кислород из воды проникает в нее неограниченно долгое время (водяной клоп, водолюбы); пластрон – часть поверхности тела, покрытая водоотталкивающими волосками, удерживающими воздух; волоски препятствуют контакту воздуха с водой, поэтому прослойка воздуха не уменьшается, и кислород из воды проникает в нее неограниченно долгое время (водяной клоп, водолюбы);
– внутренний запас кислорода – некоторые водные клопы имеют в брюшке крупные клетки с гемоглобином, в которых создается долгосрочный запас кислорода, расходуемого под водой.
Размножение водных животных
– Половое размножение, продуктами которого является икра в студенистой оболочке (тритоны, лягушки, моллюски, ручейники, комары-дергуны) или яйца разнообразной формы, откладываемые на различные предметы и части растений как в воду, так и вне воды, иногда вбуравливаемые в ткань растений (водные жуки, стрекозы, клопы). Иногда яйца заключены в различной формы коконы (планарии, малая ложноконская пиявка).
– Бесполое размножение: почкование (губки, мшанки, гидры); при помощи покоящихся почек – перезимовывающих в плотной оболочке скоплений клеток (статобласты мшанок, геммулы губок); из неоплодотворенных яиц — партеногенез (щитни). Бесполое размножение: почкование (губки, мшанки, гидры); при помощи покоящихся почек – перезимовывающих в плотной оболочке скоплений клеток (статобласты мшанок, геммулы губок); из неоплодотворенных яиц – партеногенез (щитни).
Особенности размножения водных животных:
– живорождение, при котором яйца и личинки вызревают в теле самки (лужанки, шаровки); живорождение, при котором яйца и личинки вызревают в теле самки (лужанки, шаровки);
– уход за потомством у животных, вынашивающих свою икру и охраняющих так или иначе свое потомство (улитковая пиявка, беззубка, водяной ослик); уход за потомством у животных, вынашивающих свою икру и охраняющих так или иначе свое потомство (улитковая пиявка, беззубка, водяной ослик);
– неполное и полное превращение у водных насекомых.
Неполное превращение (клопы, стрекозы, поденки) имеет три стадии развития: яйцо, личинка-нимфа (живущая в воде, называется наяда), похожая на взрослую особь, и взрослое насекомое (имаго). Полное превращение (жуки, бабочки, двукрылые) проходит через четыре стадии: яйцо, личинка, непитающаяся и малоподвижная куколка, имаго.
Водоем как экосистема
Экосистема – это комплекс всех организмов и неживых элементов, в результате взаимодействия которых потоком энергии в данном месте создается стабильная структура и круговорот веществ.
Основные компоненты водной экосистемы (рисунок):
1) поступающая энергия от Солнца; 2) климат и физические факторы; 3) неорганические вещества; 4) органические соединения; 5) производители органических соединений, или продуценты (от лат. producentis – создающий) – укорененные растения и мельчайшие водоросли (фитопланктон, от греч. phyton – растение, plankton – блуждающий);6) потребители первичные, или консументы первичные (от лат. consume — потребляю), питающиеся растениями – зоопланктон (животный планктон), моллюски, личинки, головастики; 7) потребители вторичные, или консументы вторичные – хищные насекомые и рыбы; 8) детрит (от лат. deferere – изнашиваться) – продукты распада и разложения организмов; 9) разрушители, деструкторы, редуценты (от лат. reducentis – возвращающий), детритофаги (от греч. phagos – пожиратель), сапротрофы (от греч. sapros – гнилой и trophe – питание) – донные бактерии и грибы, личинки, моллюски, черви.