Смекни!
smekni.com

Методические указания к летней практике Красноярск 2001 (стр. 5 из 7)

Умерщвленных бабочек можно помещать в пакетики из бумаги (рис.4), на внутренней стороне загнутого края нужно записать дату, место сбора.

Этикетирование. Весь собранный материал снабжается этикетками. Этикеткой для сборов, хранящихся на ватных слоях, служит вкладыш. Насекомые, монтируемые на булавки, снабжаются двумя этикетками: на одной пишется видовая принадлежность животного, на другой – место и дата сбора.

Материал, хранящийся в фиксирующей жидкости, снабжается этикеткой, написанной карандашом на бумаге или тушью на кальке.

Подготовка к монтированию. Для размягчения сухих насекомых (паукообразных, многоножек) используют эксикаторы с налитой на дно горячей водой либо камеру (кювету, тарелку), на дно которой насыпают промытый и прокаленный речной песок, увлажненный кипяченой водой до насыщения. На песок кладут бумажную подстилку, на нее животных.

Водные экосистемы

Вода как среда обитания, её основные биотопы и группировки животных, их населяющие

Вода как среда обитания обладает многими особенностями, и все организмы, стремящиеся жить в ней, должны ей соответствовать, вырабатывая ряд приспособлений, разрешая тем самым противоречие между своими особенностями и спецификой среды. В чем специфика водной среды? Пресные воды, как правило, имеют в течение года значительно изменяющийся химический состав, особенно концентрации кислорода и угольной кислоты. Жизнь в водной среде – это прежде всего «борьба» за кислород. Обитатели любого типа водоема являются определенной жизненной формой – гидробионтами. Они делятся на две группы. Представители первой дышат растворенным в воде кислородом через жабры или поверхность тела. Представители второй, обитая в воде, дышат атмосферным кислородом, имея для этого специальные приспособления. Это группа вторичноводных животных – жуки, клопы, паук-серебрянка, личинки мух и др.

Вода имеет значительно большую плотность, чем воздух, что затрудняет передвижение в ней. Поэтому активные пловцы (например рыбы) вырабатывают не только крейсерскую скорость, но и обтекаемую торпедовидную форму тела и другие приспособления.

Скорость течения и глубина подвижной водной среды также специфические черты. Чтобы не быть унесенным, животное или растение должны прикрепляться, закапываться и т.д. Глубина создает непреодолимые препятствия для большинства организмов с воздушным типом дыхания, поэтому они живут в прибрежной зоне или в очень мелких водоемах. Пересыхающие водоемы имеют некоторые особенности режима всех факторов абиотической среды, приводящих к временности водного образа жизни. В таких водоемах живут организмы с коротким биологическим циклом и стадиями развития, для которых допустимо отсутствие воды.

В целом следует сказать, что гидробионты населяют различные водоемы, отличающиеся физико-географическими, физико-химическими и экологическими особенностями. Более того, даже отдельные участки водоема различаются глубиной, температурой, кислородным режимом, скоростью течения, ветровым перемешиванием, развитием водной растительности и рядом других показателей. Все они взаимосвязаны. Рассмотрение водоема как целостной системы, в которой компоненты находятся во взаимных отношениях, взаимосвязях, позволяет лучше увидеть и понять происходящие биологические процессы, функциональное значение каждого вида. Учитывая такую сложность водных сообществ, функциональную зависимость одних гидробионтов от других и всех гидробионтов от абиотической среды, целесообразно изучение водных организмов производить по биотопам, т.е. по местам их обитания. Тем более, что население даже небольшого водоема (например лужи) состоит из представителей разных систематических групп. Единица таксономической структуры как целого получила имя «фауна». С позиций экологии будут рассматриваться пространственные группировки животных, очерченные параметрами среды.

Первая среда обитания животных – однородная в механическом отношении – это толща воды – пелагиаль. Населяет ее пелагическая фауна. Она сложилась как определенный набор жизненных форм по типам питания (захвата пищи) и способам движения. По характеру питания в пелагиали две жизненные формы: микрофаги и макрофаги. Микрофаги – это седиментаторы (осаждающие взвешенные в воде частицы) и фильтраторы. Оба способа питания относительно пассивны и не формируют активных поисковых поведенческих реакций. Макрофаги – хищники – обнаруживают жертву, удерживают и проглатывают добычу. Здесь очень важна их способность перемещаться в пространстве.

В пелагиали выделяются две группы жизненных форм по степени подвижности – планктон и нектон. Планктонная жизненная форма ориентирована на прохождение жизненного цикла в небольшом объеме воды. Это в основном микроскопические организмы. Их адаптации сводятся либо к парению в толще воды, либо к плаванию, но не способны противостоять течению воды. Это микроскопические водоросли, простейшие, мелкие рачки, коловратки и т.п. Нектонная жизненная форма, ориентированная на противостояние течению, менее вариабельна. В нектоне не может быть пассивно-зависающих планктеров. Здесь любой организм – активный пловец.

Толща воды заключена в двух границах, располагаясь между поверхностной пленкой и дном (грани двух физических фаз).

У поверхностной пленки складываются благоприятные условия для питания гетеротрофов. Здесь повышенное содержание растворенной органики, более доступной для переваривания. На этой основе развивается богатое бактериальное население. Его используют в пищу животные (рачок Scapholeberis, моллюски-прудовики, простейшие). Так формируется гипонейстон (используют пленку снизу). Поверхностная пленка – нейсталь – мало пригодна для прикрепления и постоянного пребывания животных. Здесь почти отсутствуют облигатные формы. Специальные морфологические и поведенческие приспособления к жизни на грани воды и воздуха обеспечивают перенесение избытка солнечной радиации, забор атмосферного кислорода, скольжение по поверхностной пленке (клопы-водомерки, жуки-вертячки и др.).

Другой путь из пелагиали ведет не вверх, а вниз – на дно водоема (бенталь). Он формирует наиболее богатую и разнообразную фауну водной среды – бентос. Для донных обитателей существует два основных источника питания: пища, находящаяся на дне, и пища, находящаяся в толще воды. Поэтому ряд организмов использует пелагические способы пищедобывания - седиментацию, фильтрацию, хищничество; другие – глотание (обычно целиком), обскребывание и обкусывание (челюстным аппаратом, радулой).

К меняющимся абиотическим факторам, отмеченным в пелагиали, добавляются новые, прежде всего связанные с грунтом (его плотность, структура, химический состав). Адаптация к глубине, грунту, течению, температуре, осушению и другим факторам создает очень большое разнообразие жизненных форм бентали. В зависимости от образа жизни бентос подразделяется на пять групп. Прикрепленные организмы (губки, мшанки и др.) утрачивают конечности (или они выполняют другую функцию), органы зрения и равновесия; вместе с тем хорошо развиты органы осязания. Сверлящие организмы обитают в основном в море. Закапывающиеся организмы – это животные, живущие в ходах или трубочках в защитных целях. Закапываются черви, личинки насекомых, брюхоногие и двустворчатые моллюски и другие. Животные, обитающие на поверхности грунта, отличаются широким, уплощенным телом. Для укрытия строят убежища, имеют на теле шипы, иглы, маскируются под фон среды. Организмы, свободно передвигающиеся по дну. Органы движения таких животных разнообразны.

По отношению к течению выделяют реофилов (любящих течение) и стагнофилов (предпочитающих непроточные водоемы). По отношению к типу грунтов рассматривают псаммофилов (обитатели песчаных грунтов), пелофилов (население илов), литофилов (население камней), аргилофилов (обитатели глинистых грунтов).

Организмы пелагиали, бентали, гипонейстали – это гидробионты, обладающие рядом общих особенностей, сходно решающих задачи газообмена, выделения, размножения и развития. Им противостоят аэробионты, обитатели воздушной среды, существенно перестроившие дыхательную, выделительную системы, имеющие адаптации для развития зародыша вне воды.

Воздух – подвижный компонент среды аэробионтов. Пищевые ресурсы воздушной среды ограничены и в основном концентрируется на ее «дне». Резко ограничены и возможности хищничества. Пищевая ориентация требует от «охотника» большего умения для поимки жертв либо способности к полету. Все это приводит, во-первых, к тому, что среди наземных форм нет седиментаторов и фильтраторов; а во-вторых, хищники, добывающие пищу из толщи воздуха, формируются только в высокоорганизованных группах животных. Среди наземных свободноживущих форм нет и неподвижных организмов.

Наземная фауна – фаунистический комплекс, приуроченный к границе литосферы и атмосферы Земли. В этом плане она не тождественна фауне воздушной среды. Но аэробионты входят в состав ряда фаун.

Эпинейстон – это фауна, обитающая на поверхности воды. Поверхностная пленка разделяется на два обособленных фаунистических комплекса нейстона – эпинейстон и гипонейстон. Эти комплексы отличаются происхождением, характером адаптаций. В эпинейстоне либо детритофаги (например, ногохвостки), либо хищники (водомерки, пауки). По способу движения среди них встречаются либо прыгающие (ногохвостки), либо скользящие по поверхности (водомерки). Все они аэробионты, хотя, как и представители гипонейстона, используют поверхностную пленку, опираясь на нее при движении. Однако имеются представители фауны, обитающие не на границе двух сред, а в двух средах одновременно (нейстон в узком смысле слова). Это воздушно-водные животные. В нашей фауне это жуки-вертячки (хищники). Доказательством их узкой специализации является разделение глаз на две половинки: одна пара глаз для наблюдения в воздухе, вторая – под водой.