Сурет. Жылдың әр мезгіліндегі көл экожүйесіндегі оттегі мен температуралардың бөлінісі және осыған сәйкес балықтардың бөлінуі
Температуралар өзгерісі кезінде балықтарда орын алатын бейімдік өзгерістер кейбір морфологиялық қайта құруларға да байланысты болады. Температура, соған байланысты судың тығыздығы да өзгеруіне байланысты көптеген балықтарда бейімдік реакция кезінде құйрық жағындағы омыртқа сандарының өзгеруі байқалады, яғни басқа тығыздықты судағы қозғалысқа уйрену кезіндегі гидродинамикалық қасиеттердің өзгерісі болып табылады. (6-сурет).
Әсіресе балықтар үшін табиғи су айдындарында кездесетін немесе жылу электростанцияларындағы қыздырылған ағынды суларды жіберу нәтижесінде болатын темпереатураның кенеттен төмендеуі қолайсыз жағдай тудырады. Электростанциялардың, көбіне ЖЭС-ң құрылысы өзендер мен су қоймаларының жылулық режимдерінің тез бұзылуына, балықтардың өліміне алып келеді және балық шаруашылығына қауіп төндіреді. Балық шаруашылығына арналған су айдындарына жіберілген қыздырылған ағын сулар жаздық температураға бейімделген балықтар үшін де қыста, сондай ақ жазда да қауіпті болады. Қыздырылған ағын суларының балықтарға деген қолайсыз әсері қыс мезгілінде біршама күшейеді.
Балықтардың өмір сүруінің бастапқы температуралары олардың табиғатта бейімделген температураларына байланысты болады. Мысалы, термофильді балықтар (карп, лещ, плотва, судак) 27-ден 36°-қа дейінгі, ал термофобтылар (лососевые) тек 27°-қа дейінгі температураны көтере алады. Бастапқы температураларды анықтай отырып, бир немесе басқа балық түрінің температуралық диапазонын білуге болады. Температуралық бейімделулер жасқа, мерзімге және физиологиялық жағдайларға байланысты болады.
Балықтардың өмірінде мұздың қандай маңызы бар екендігіне ерекше тоқталған жөн. Мұздардың балықтарға әсер етуі түрліше болады, бұл температураның тікелей әсер етуінен болады, өйткені су қатқан кезде температура жоғарылайды, ал мұз еріген уақытта төмендейді.
Сурет. Жаз ортасындағы литоральды, пелагикалық және терең сулы аймақтарды көрсететін көлдік экожүйенің сұлбасы. Фотосинтез процесі жүруге күн сәулесі жетпейтін тереңдік, компенсациялық деңгей деп аталады.
1-планктон; 2- кәдімгі шортан; 3- окунь; 4-көбелектер; 5-ондатра;6-бақа;7-тасбақа;8-плавунец;9-тоғандық ұлу;10- черок.
Әсіресе суды атмосферадан оқшаулайтын мұзды жабынның шамасы үлкен болады. Мұз қатқан кезде желдің суға деген әсері толықтай тоқтайды, ауадан келетін оттегінің түсуі барынша ақырындайды. Мұз суды ауадан оқшаулай отырып, сондай-ақ оған жарықтың түсуін де қиындатады, ал кей жағдайларда балықтарға механикалық әсерін тигізеді. Жағаға мұзбен шығарылып тасталған балықтар мен уылдырықтардың ұстаған кезде езіліп кеткен ажағдайлары белгілі.
3.3 Ауа ылғалдылығы. Ылғалдылық – бұл судың физикалық денелердегі сұйық немесе бу түрінде болуы. Салыстырмалы ылғалдылық – бұл су буының нақты шамасының берілген температурадағы қанығуына қажетті шамасына қатысы болып табылады. Газ тәріздес денелердің ылғалдылығы олардағы газ түріндегі судың болуымен анықталады, оның шамасы мысалы, берілген температура мен атмосфералық қысымдағы ауада, су буының парциалды қысымына тәуелді болады.
Біздің кеңдіктеріміздегі ауа шамамен ауаның жалпы массасының 0,3-2,5% құрайтын су буынынан тұрады. Ауа жылы болған сайын, ол соғұрлым көп су буын ұстап тұра алады. Температура -40°С болғанда 1м³ ауада 0,2г су болады, ал +40°С болған кезде ол 250 есеге көп болады. Табиғатта үш шаманың анық өзара әсері бар: атмосфералық қысым, ауа температурасы және оның ылғалдылығы. Атмосфералық қысым немесе температураның бірі немесе екіншісі де бір уақытта ауысқан кезде, сол мезетте ақ ылғалдың конденсациясы немесе оның булануы жүзеге асады. Схемалық түрде ол келесідегідей болады. Күн жылуының әсерінен су буланып жер бетінен белгілі бір биіктікке көтеріледі, ол жерде температура мен қысым жер бетіндегіге қарағанда біршама аз болады, содан соң бу конденсациясы жүзеге асады және осы кезде жаңбыр, қар түрінде жауатын жауын-шашынды бұлттар пайда болады. Жер бетінде және оның үстінде белгілі бір жағдайларда тұман, мұнар пайда болады, шық немесе қырау түседі. Осылайша, атмосферада үздіксіз екі процесс жүріп отырады – ылғалдың буалнуы мен конденсациясы, олар әдетте ешқашан теңескен күйде болмайды.
Ауаның ылғалдылығы – бұл табиғаттың маңызды құбылысы болып табылады, және ол жануарлар мен өсімдіктер әлемінің тіршілік әрекетіне әсерін тигізеді. Ауа ылғалдылығының адамға деген әсері де жақсы зерттелген, оның денсаулыққа деген салыстырмалы ылғалдылығының тиімді шамалары анықталған. Балықтар сулы ортада өмір сүреді, және олар үшін ылғалдылықтың маңызы жоқ секілді болғанымен, тәжірибе көрсеткендей, балықтар бірінші кезекте атмосфералық қысымның, температураның және де табиғаттың басқа да құбылыстарының өзгерісіне алып келетін ауа ылғалдылығының өзгерісіне назар аударады.
Тұман – ауаның жерге жақын орналасқан қабаты, оның құрамында су буының сұйыққа айналу кезеңінде тұрған судың өлшенген майда тамшыларының көп мөлшері болады, оның әсерінен көру нашарлайды. Тұман пайда болуы үшін су буының көп мөлшері және температураның тез төмендеуі қажет. Тұман тамшыларының көлемі 0,1-ден 100 мкм-ді құрайды, олар жаңбыр тамшыларынын кішірек болады. Егер тұманда көлемі 1мкм-ден аз болатын тамшылар көп болса, онда бұл тұман емес, мұнар болып саналады. Егер тамшылар үлкен және жай көзге көрінерліктей болса, онда бұл — себін, себелеген жаңбыр болады. Жаңбыр жаумай, ауада қалқып тұратын қалыпты түнек деп атайды. Аязды ауа райында тұмандар сулы емес, мұзды болады. Әлсіз тұман кезінде (көру аумағы 500-1000 м) 1см³-та 50-100 тамшы болады, ал қалың тұман кезінде (көру аумағы 50м-ден кем) - 500-600 тамшы болады.
Тұмандардың бірнеше түрі болады. Тұмандар бұлттарға қарағанда көбірек күн сәулесін жұтады. Егер ауадағы су буы қаныққан күйге келген жағдайда, ал температура шектік нүктесіне жеткенде («шық нүктесі») ылғалдың конденсация процесі басталады, яғни, шық түседі.
Шық тұман сияқты ауада емес, ауаның жер бетімен және оның үстіндегі заттармен жанасқан жерінде пайда болады. Ерте кезде адамдар жаңбыр аспан түнерген кезде жауады, ал шық ашық аспан кезінде түседі деген. Шықтар кешкі және түнгі уақытта жер беті мен оның үстіндегі барлық заттар салқындағанда тынық, ашық ауа райында пайда болады. Шықтың көлемі мен сақталу ұзақтығы түннің ұзақтығымен байланысты болады. Табиғатта шыққа аналогты болатын тағы бір құбылыстың бірі –қырау. Жылдың салқын мерзімінде жылы және жақсы ауа райы кезінде мұз кристалдары ауадан салқын заттар үстіне қонады.
Бұл құбылыстардың барлығы электрлік және магниттік құбылыстарға байланысты: судың ауада қалқыған тамшыларының Жердің электрлік өрісімен өзара әсерінен болады. Тұмандар су температурасына әсер етеді, олар көру жағдайын тез төмендетеді. Шықтар мен қыраудың көп мөлшерде болуы негізінен жақсы ауа райының белгісі болып табылады. Күзгі қырау – құрғақ және ашық ауа райының, жылылықтың белгісі болып саналады. Қысқы қырау да жақсы ауа райының белгісі. Жылдың ыстық мезгілінде тұмандар мен шықтар судың салқындауына алып келеді, және осы кезде балықтар қоректенуге шығады. Тұмандар дыбыстың таралуына әсерін тигізеді, әдетте олар дыбысты басып, ыдыратады, бірақ кейде керісінше де болады – дыбыс кенеттен күшеюі мүмкін.
3.4 Атмосфералық қысым. Атмосфералық қысымның (АҚ) өзгерістері бізге және тіркеуші құрылғыларға да байқалмайтын бүтіндей бір кешенді табиғат құбылыстарының нәтижесінде жүзеге асады. Балықтар атмосфералық қысымның өзгерістеріне ерекше сезімтал келеді.
Атмосфералық қысым- бұл жер бетінің берілген ауданының үстіндегі ауа массасының қысымы. Қысым сынап бағанасындағы миллиметрмен, су бағанасындағы (сынап бағанасындағы 1мм. су бағанасындағы 13 мм-ге тең болады) миллиметрмен өлшенеді, қысымның халықаралық өлшем бірлігі паскаль (Па) болып табылады. Атмосфералық қысым тәуліктік өзгерістерге ұшырап отырады, олар 1-2 мм сынап бағанасын құрайды, бірақ кейде 5 мм сынап бағанасына дейін жетеді. Балықтар атмосфералық қысымның(АД) бұл тәуліктік өзгерістеріне мән бермейді.
Жердегі бетіндегі барлық қатты жер сілкіністері Күнде болып жатқан белсенді процестерге байланысты болады. Жер сілкінісі болар алдында жер шарының түрлі орындарындағы атмосфералық қысымның кенеттен өзгеруі болады, соның нәтижесінде бір жарты шардағы зор атмосфералық массалардың екіншісіне ауысуы жүзеге асады.
Атмосфералық қысымның төмендеуі Жер тереңінде орналасқан зиянды газдардың (сынап, радон булары және т.б) жер бетіне көтерілуіне, судағы оттегінің азаюына алып келеді. Барлық жыл мезгілдеріндегі ауа температурасының өзгерісіне атмосфералық қысымның өзгерісі себеп болады.
Атмосфералық қысымның өзгерісіне Ай да қатты әсерін тигізеді, ол атмосфера мен судағы көтерілу құбылыстарына алып келеді. Атмосфера мен судың көтерілуі мен қайтуы ауа райын жақсы немесе жаман жаққа кенеттен өзгертеді, бұл циклондар мен антициклондарға байланысты болады. Тұрақты қысым деп, екі-үш күн бойы бір қалыпта қалып немесе 1-2 мм сынап бағанасына ғана өзгеретін қысымды айтады.
Шортан жаздағы ыстық ауа райында жоғары тұрақты қысым болғанда, қысым кенеттен төмендемегенше жартылай ұйқылы қалыпта болады, және де жақсы ауа райы сақталған сайын ыстық та күшейе түседі. Балықтардың атмосфералық қысымға деген жоғары сезімталдығын әр түрлі түсіндіреді. Соған байланысты бірнеше гипотеза бар. Солардың біріне сәйкес балықтың денесіне әсер ететін қысымның азаюы асқорытудағы диффуздық процестерді білуге көмектеседі немесе оның жүзу қабілетін өзгертуі мүмкін. Кейбіреулер мұны балық қабыршықтарының толқуларға әсерімен байланыстырады. Ауа райының жағдайлары, атмосфералық қысымды қоса алғанда, балықтардың тіршілік ету аймағы –судың: газдардың ерігіштігі, осмотикалық қысым, иондық құрамы және т.б физикалық күйіне әсерін тигізеді.
Атмосфералық қысымның төмендеу бағытын су арқылы анықтауға болады: егер де су жабысқақ, майлы болса, жаңбыр кезінде ірі көпіршіктер пайда болады, толқыныс кезінде желді жағаларда тұрақты көбіктер құрылады. Мұндай жағдайды төмен түскен алау мен мұржа түтінінен, және күндізгі сейілмейтін тұманнан да байқауға болады. Атмосфералық қысым тұрақты және жоғары болғанда таңғы тұман күн шығысымен сейіледі.
3.5 Жарық факторы, оның балықтар тіршілігіндегі мәні. Температура секілді, бұл абиотикалық факторлардың да балықтар тіршілігінде үлкен мәні бар. Қар еріп және жаңбырдың нәтижесінде өзендегі судың деңгейі жоғарылайды, ағыс жылдамдығы күшейеді және лайланады, бұл судың мөлдірлігі мен жарықтық деңгейін төмендетеді.
Балықтардың көру мүшесінің қалыптасуы мен құрылуы судың жарықтығына байланысты болады, ол балықтар қозғалысы кезіндегі бағытты анықтауда және тәуліктік белсенділіктің бір қалыпты болуында маңызды орын алады. Ортаның мұндай факторы жыртқыштардың жемтігін аулау және жемтіктердің жыртқыштардан қорғану мүмкіндіктерінің пайда болуына себепші болады. Жарықтың түсуі балықтардың дамуына әсер етеді. Оған мысал ретінде албырт балығының ұрықтарының дамуын алуға болады.
Жартылай өтімді балықтар өздерінің анадромды орын ауыстыруларын күннің жарықтығының ұзақтығы ұлғайғанда және өзендегі су температурасы жоғарылағанда ғана емес, судың деңгейі көтерілген уақытта көктемде бастайды. Бұл кезде жартылай өтімді балықтардың уылдырық шашқан орындарын жауын сулары толтырып тастайды.
Бұл балықтардың уылдырық шашуы әдетте ерте таң уақытында немесе кешкісін тұрып қалған немесе ағыны аз су және өсімді субстрактылы аймақтарда өтеді. Егер су деңгейі төмендесе, балықтар мен олардың жас өскіндері инстинктивті түрде уылдырық шашу –өсу аймақтарын тастап, өзеннің арнасымен кетеді.
Біздің өткел балықтарының көптеген түрі үшін өзен суының ағысы жыныстық жетілу үшін және ұрық шашу кезіндегі жағдай жасаушы фактор болып табылады. Сонымен қатар өзендегі судың деңгейі де бұл балықтар үшін маңызды болып табылады. Өзендегі су деңгейін және оның ағыс жылдамдығын жоғарылататын жауын суларының теңізге келіп қосылуы, температура секілді, бекіре балықтары уылдырықтарының орын ауыстыруына алып келетін сыртқы қоздырғыш болып табылады. Бұл балықтардың уылдырық шашуының көктемгі үлкен шегі өзендердегі су деңгейінің кенеттен көтерілуіне және оның лайлылығына орайлас болады. Осы уақытта бекіре өндірушілері өзендерге түсіп, уылдырық шашу орындарына жақындайды, бұл жерде олар уылдырық шашуға қолайлы температура болған кезде көбейе бастайды.
Судың деңгейі, ағыс жылдамдығы және жарық балықтардың дернәсілдері мен шабақтарының өзендерден теңіздерге орын ауыстыруына әсерін тигізеді. Осылайша, бекіре балықтарының дернәсілдері қабыршақтарын жарып шыққаннан кейінгі алғашқы күндері өзенде белгілі бір кезеңдерде судың бетіне көтеріліп және төмен түсіп отырады. Бұл дернәсілдерді ағыспен көшіріп алып кетуге әкеліп соғады, өйткені олар әлі де қоғалыс бағыттарын өзгерте алмайтын жағдайда болады. Осылайша, дернәсілдер теңізге қарай баяу орын ауыстырады. Дамудың соңғы кезеңдеріндегі дернәсілдер мен шабақтар, қоректенудің жеткілікті жақсы жағдайларын таппағандықтан, белсенді түрде теңізге қарай орын ауыстырады. Әдетте олар бұл уақытта ағысқа қарсы жүзеді және өзендегі су ағысының жылдамдығымен салыстырғанда біршама аз жылдамдықпен орын ауыстырады. Бекіре тұқымдастарының дернәсілдері мен шабақтары өзен бойымен теңізге қарай тәуліктің жарық және қараңғы мерзімінде де орын ауыстырады.
Жарықтың ұзақтығы әр уақытта өзгеріп отырады, ал бұл дегеніміз, балықтар тіршілігінің белсенділік уақыты кезеңдерге байланысты көбейіп не азайып отыратындығын білдіреді. Күннің ұзақтығы біздің кеңдіктің жағдайларында 7-ден 17 сағатқа дейінгі аралықта өзгеріп тұрады. Күн ұзарып және қысқарған сайын балықтардың энергетикалық шығындары да ауысып отырады, ал бұл өз кезегінде олардың қоректену мерзімдеріне де өзгеріс енгізеді. Балық қанындағы гормондардың деңгейі мен шамасы «жарық-қараңғылық» қалпында өзгеріп отыратындығы белгіленген. Күн, Ай және атмосфера жарықтың табиғи көздері болып табылады.
Жарық көзінен түсетін жарық ағындары заттарға түсіп, оларды жарықтандырады және шағылыса отырып көзге түседі. Заттар көзге көріне бастайды. Жарықтанудың өлшем бірлігі люкс болып табылады.
Ауа молекулалары және атмосферадағы қатты бөлшектер жарықты шашыратады да шашыраңқы жарықты тудырады. Күн көкжиектен шыға бастағанда жарық көтеріле бастайды және жазғы кезеңде ашық түс кезінде 16-17 клк-ке жетеді, кешқұрым жарықтану азайып, Күн батқан кезде 1000 лк-ке дейін төмендейді. Жоғарғы қабаттағы бұлттар пайда болғанда жарықтану 94%-ға дейін жоғарылауы мүмкін. Төменгі қабат бұлттары (қабатталған, жаңбырлы) жарықтануды 24-38%-ға төмендетеді. Әсіресе оны найзағайлы бұлттар қатты төмендетіп жібереді (84%-ға).
Жарықтың ерекшеліктерімен балықтардың құрылымы, олардың көру мүшелері, жарық таратушы мүшелерінің болу немесе болмауы, басқа да сезу мүшелерінің дамуы, реңі байланысты болады. Жарықтанумен сонымен қатар едәуір шамада балықтардың мінез-құлқы, жекелей алғанда тәуліктік ритмі, олардың белсенділігі және т.б. да байланысты болады. Жарық балықтардың зат аламсуының жүрісіне, жыныс мүшелерінің дамуына әсерін тигізеді. Көптеген балықтар үшін жарық – олардың өмір сүру ортасының қажетті құрамдас бөлігі болып табылады.
Дүние жүзі теңіздерінің 10 000 м астам тереңдігінде, олар күн көзінің ешқандай әсері болмайтын жерлерде және қараңғылықта тек судың тереңгі қабаттарында өмір сүретін түрлі жануарлардың жарық шығарушы мүшелерінен түсетін жарықпен өмір сүреді.
Балықтар жарықты көздері арқылы және жарық сезгіш бүйректері арқылы қабылдайды, судағы жарықтанудың өзіндік ерекшелігі балық көзінің құрылу ерекшелігі мен қызметтерін анықтайды.
Ересек балықтардың әр көзінің көлденең көру өрісі 160-1700-қа жетеді, яғни адамдыкіне қарағанда жоғары болады, ал тік көру өрісі балықтарда- 1500 болады, алайда бұл көру монокулярлы болып табылады. Форельдын бинокулярлы көру өрісі 20-300 ғана болады, ал адамда- 1200 болады. Балық көздері максималды көру өткірлігіне жарықтану 35лк болғанда ғана жетеді, бұл балықтардың ауадағыға қарағанда судағы жарықтанудың аз болуына бейімделгендігімен байланыстырылады. Балықтың көзінің көру сапасы оның көзінің көлеміне де байланысты болады.
Тропикалық теңіз итбалықтарының түрлерінің бірінің көзі ортасынан тік қалқамен бөлінген болып келеді, ол балықтарды көзінің алдыңғы бөлігімен судан тыс, ал артқы бөлігімен су ішінде көре алады. Құрғаған аймақтардың тереңдіктерін мекендей отырып, ол көп жағдайда басының алдыңғы бөлігін судан шығырып отырады. Бірақ та судан тыс көздерін сыртқы ауаға шығармай ақ көретін балықтар бар.
Балықтардың әр түлі жарықтануға қарсы көздерінің арнайы бейімделулері болады. Көз торының таяқшалары біршама аз жарықты қабылдауға беймделеді және күндізгі жарық кезінде олар көз торының пигментті торларының арасына терең еніп кетеді, бұл оларды жарық көздерінен қорғайды. Ал біршама жарық сәулелерді қабылдауға арналған колбочкалар, қатты жарықтану кезінде жоғарғы бөлікке жақын келеді.
Онтогенез процесі кезінде көру мүшесінің құрылымы едәуір өзгерістерге ұшырайды. Судың жоғарғы қабаттарынан қоректенетін балық шабақтарының жарыққа деген жоғары сезімталдық аймағы көзінің төменгі бөлігінде орналасады, бентосты қоректенуге көшкен кезде төменде орналасқан заттарды көретін, көздің жоғары бөлігінің сезімталдығы күшейеді. Балықтың көру мүшесімен қабылданатын жарықтың интенсивтілігі, түрлі балықтарда бірдей болмайды. Certrarchidae тұқымдасына жататын американдық Lepomis балығының көзі интенсивтіліг 10 -5 лк болатын жарықты қабылдай алады. Жарықты мұншалықты қабылдау күші тұщы суларда мекендейтін – lepomis балығында, су бетінен 430 м тереңдіктегі Саргассов теңізінің тұнық суларында байқалады.
Терең суларда өмір сүретін, телескопиялық көру мүшелері бар балықтар әлсіз жарықтарды сезе алады. Жарықтану сәуле шашқан клеткалардың сумен жанасқан кезінде пайда болады, бірақ Acropota japonicum Gunth балығының жарық шашуы оның бездерінде орналасқан микроорганизмдерге байланысты болады.
Көптеген балықтар көбею кезеңінде интенсивті жарық шығарады. Түрлі экологиялық балық топтарының жарық шығару мүшелері бірдей қызметтерді атқармайды: олардың бірінде бұл басқа жынысты балықтардың назарын аударту кезінде маңызды болса, бірінде үйір ішінде бағытты анықтау үшін, қоректену кезінде басқаларға қоректену бөлігінің бос еместігі жайындағы дабыл беру үшін қолданылады. Жарық шығару мүшелері құрбандарын бағытынан адастыру мақсатында жемтіктерді еліктіру және бүркемелеу үшін қолданылады.
Толықтай қараңғылықта, ешқандай жарық шығаратын организмдер жоқ жерде, үңгір балықтары тіршілік етеді. Сондықтын жануарларды қаншалықты үңгір тіршілігімен тығыз байланыста болуына сәйкес, келесі топтарға бөлуге болады:
Троглобионттар - үңгірлерде тұрақты мекендеушілер;
троглофиллдар – көп жағдайларда үңгірлерде мекендейді, бірақ басқа жерлерде кездеседі;
троглоксендер – үңгірлерге де кіретін, кең таралған балық түрлері.
Балықтар жарықтың интенсивтілігіне және олар мекендейтін грунттың түсіне байланысты реңдерін және терілерінің суреттерін өзгерте алады, камбалдардың түрлі грунттардағы денесінің реңін кенеттен өзгертетіндігі байқалған. Бұл кезде оның түсі ғана емес, сондай ақ грунттың сипатына байланысты денесіндегі суреті де тұрақсыз болып келеді. Балықтардың реңкі көздің сәйкес тітіркенуі нәтижесінде өзгереді.
Балықтар үйірінің реңі ерекше көзге түседі. Бұл реңк олардың үйірдегі бірін бірі ажыратуын жеңілдетеді. Ол дене бүйірінде және арқа жүзбеқанаттарында бір немесе бірнеше дақтар түрінде, немесе денені бойлай орналасқан қара сызық түрінде көрінеді. Мысал ретінде амурлық гольянның, тікенекті горчак шабағының, кейбір сельдтердің, пикшалардың және т.б. реңктерін айтуға болады. Көптеген пелагикалық балық дернәсілдерінде жарықтан өзіндік қорғаныс бейімделулері болады.
Балықтардағы зат алмасудың барысына күн көзінің тигізетін маңызы зор болады. Гамбузи балығына жүргізілген тәжірибелер көрсеткендей, жарықтан оқшауланған бұл балықтарда авитаминоз тез дами бастайды, бұл бірінші кезекте оның көбею қабілетін жоғалтуына алып келеді.
3.6 Биоритмы. Существенное влияние на физиологическое состояние организма рыб оказывают колебательные движения с меньшей частотой колебаний - звуки, инфразвуки и ультразвуки, биоритмы, электромагнитные поля и электрические токи, как природные, так и излучаемые рыбами. Своими органами чувств рыба приспособлена воспринимать все эти воздействия. Эти факторы, являются водителем важнейших биоритмов рыбы. Он обладает постоянством действия и ритмичностью, то есть качествами, на которые природа настраивала биоритмы животных. Восход и заход Солнца являются пусковыми механизмами важнейшего суточного биоритма рыб, с которым связаны и другие их важнейшие биоритмы.
Хронобиология, одна из отраслей биологии, изучающая ритмы жизни, исходит из того, что наряду с физическим, существует биологическое время, которое характеризует состояния живых организмов. Биологическое время тесно связано с огромным спектром биологических ритмов, которым подчинены жизненные процессы всех живых организмов.
Биоритмы отражают закономерности течения различных жизненных процессов живых организмов в продолжение всего времени их жизни. Они контролируют все их жизненные проявления. Биоритмы живых организмов имеют свою цикличность. Жизненные ритмы организмов были названы биоритмами. Все составляющие живого организма вплоть до элементарных частиц, из которых состоят органы, функционируют, соблюдая определенную ритмичность, организуют единую колебательную систему.
Ритмическая система имеет свою синхронность - многоярусна и иерархична. На нижнем ярусе располагаются ритмы клеточные и субклеточные, из которых на следующих ярусах складываются ритмы тканевые, далее - ритмы органов и систем, наконец, ритм организма в целом. В этой системе есть ритмы ведущие и ведомые. Управляют ритмами биологические "часы", но механизм их запуска до конца не изучен. Ученые считают, что механизмы жизнедеятельности организма обладают биоритмами от секундных до многолетних. Наиболее изучены пока суточные, недельные, околомесячные и сезонные ритмы.
Суточный ритм непосредственно связан с суточным вращением Земли, с этим ритмом связано не менее 50 физиологических функций человека, но нужно учитывать, что рыбы появились на Земле гораздо раньше и приспособились к воздействиям природы лучше человека. Уровень количества гормонов в крови рыб колеблется в ритме свет-темнота. В течение суток в организме рыб имеются два пика повышенной активности; утро и вечер, а также хорошо выраженный недельный ритм. Так период жора у рыб продолжается около недели, затем рыба значительно большее время отдыхает. Было установлено, что каждый вид рыб имеет свой ритм питания, но большинство видов придерживается околонедельного ритма. Рыбы "выбрали" этот ритм, в соответствии с фазами Луны.
Большое значение для рыб имеют сезонный и годовой ритмы. Эти ритмы тесно увязаны с фенологическими ритмами природы. Год состоит из сезонов, сезоны делятся на периоды, сроки которых зависят от количества тепла, получаемого Землей.
В годовом ритме у животных, в том числе и у рыб, отмечаются два периода наивысшей активности - в апреле и в октябре. И на практике жор большинства рыб совпадает с этими месяцами. Хронобиологи отмечают, что периоды подъемов активности в жизни животных чередуется с периодами спадов. Во время спадов организм отдыхает, приходят к норме все его биоритмы. Каждый спад занимает 3-5 дней, иногда неделю, жизненные ритмы рыб протекают в такой же повторяющейся из года в год закономерности, как и явления, наблюдаемые в наземной живой природе.
3.7 Звук и другие колебания. Скорость распространения звука в воде в четыре с половиной раза больше чем в воздухе. Поглощение звука в воде в тысячу раз меньше чем в воздухе.
Рыбы воспринимают как механические, так инфразвуковые и звуковые колебания. Течение воды, механические и звуковые колебания с частотой от 5 до 25дцб. Рыбы воспринимают органами боковой линии, а колебания от 16 до 13000 дцб. слуховым лабиринтом, точнее его нижней частью – Jaccuulus и lagena. В восприятии звука существенную роль выполняет и плавательный пузырь как резонатора, так как в воде звуки распространяются быстрее и дальше, то и восприятие их в воде оказывается более легким.
Рыбы не только слышат, но многие и сами могут издавать звуки. Органы, при помощи которых рыбы издают звуки, у многих рыб таким органом служит плавательный пузырь, снабженный специальной мускулатурой, а также при помощи глоточных и челюстных зубов. Характер звуков, издаваемых рыбами различен. Они напоминают - удары барабана, карканье, хрюканье, свист, ворчанье. У некоторых горбылевых звучание имеет значение и при контакте рыб в кормящейся стае. В рыбохозяйственной практике используются звуки для привлечения рыб к месту лова. С давних пор известен лов сомов. Их привлекают к месту лова своеобразными булькающими звуками, издаваемые особями одного пола, что привлекает особей другого пола. По звукам, издаваемым рыбами, удается обнаружить их скопления.
3. 8 Электрический фактор в жизни рыб. Электричество в жизни живых организмов - явление универсальное. Почти все, что движется - живое и неживое - окружено электрическими полями, мощные землетрясения или же незаметные движения молекул в жидкости, погодные явления, биологические процессы, связанные с жизнью организмов, обычные колебания магнитного поля Земли и т.д.
Все раздражения, независимо от их природы, воспринимаются рецепторной системой, преобразуются в электрический сигнал, рыбы живут в среде, обладающей электрической проводимостью.
Боковая линия - это как бы вынесенный наружу «приборный щиток» для связи рыб с внешней средой, в котором расположены все необходимые для этой связи "датчики". В боковой линии рыб, найдены элементы органов чувств как: компас, радар, сонар роли этой линии у рыб можно связать с боковой линией, также рыбы обладают экологической терморегуляцией, то есть, они направляются в сторону благоприятных температур, где больше кислорода, меньше мути, где нет вредных газов и т.д.
Способность рыб чувствовать разницу температур на концах тела, составляющую несколько тысячных долей градуса, ощутить поле, образуемое электродами батарейки карманного фонаря, разведенными в воде на 450 км, т.е. и реагировать на напряженность поля 0,01 мкВ/см., позволяет воспринимать электросейсмические сигналы задолго до возникновения землетрясений.
К проявлению электрического фактора относится и стайное поведение рыб. Некоторые виды рыб, (не только морских) особенно в первые годы своего существования собираются в стаи по видовым и возрастным признакам. Если у каждой из рыбешек есть хотя бы одна маленькая «батарейка», то сумма этих батареек способна создавать довольно большое электрическое поле вокруг стаи, а это помогает искать пищу, своевременно обнаруживать врага, обладающего также определенным электрическим полем. Речные рыбы не допустят во время зимней спячки нападения врасплох такого хищника, как налим. Наверное, и в этом случае играют роль не только химические вещества, а в первую очередь, действует общее электрическое поле стаи.
В природных водах существуют слабые естественные электрические токи которых рыбы воспринимают, и магнитные поля земли, дающие возможность ориентироваться по магнитному меридиану. Это показано путем дистантных наблюдении за рыбами в водохранилищах.
В настоящее время известно около трехсот видов рыб, имеющих специализированные органы, генерирующие электричество. Всех рыб, продуцирующих разряды, в известной степени условно можно подразделять на три группы: электрические, слабоэлектрические и неэлектрические.
1. Электрические рыбы способны с помощью электрического разряда добывать пищу, защищаться. Это — морские рыбы, имеющие большие электрические органы, производящие разряды от 20 до 600 в., их насчитывается около 300 видов. К этой группе относятся электрический угорь, электрический скат, некоторые звездочеты. Так, у электрического морского угря имеется около 140 элементов, напряжением 500 вольт, каждый элемент состоит из 8000 клеток. Сила тока на выходе из этой живой электрической системы составляет 1 ампер.
2. Рыбы, имеющие небольшие электрические органы и генерирующие разряды напряжением менее 17в. Сюда относятся многие Gymnotida mormuriformes, некоторые скаты. Основные значения этих органов - локация, сигнализация и ориентация.
3. Рыбы, не имеющие специализированных электрических органов, но обладающие электрической активностью - многие морские и пресноводные рыбы. Неэлектрические рыбы также используют в своей жизни электричество: отдельные виды рыб под слоем ила легко находят животную пищу благодаря испускаемым ею слабым электрическим импульсам. Основное значение генерируемого электричества - локация, ориентация и сигнализация.
Рыбы обладают разной восприимчивостью к воздействию электрического тока. Из исследованных пресноводных рыб наиболее чувствительной оказалась щука, наименее чувствительными - линь и налим. Слабые токи воспринимаются, главным образом, рецепторами кожи рыб. Токи более сильного напряжения действуют непосредственно на нервные центры. Рыбы реагируют и на силовое поле, образующееся в зоне тока. Так, осетровые, мигрирующие вверх по Волге, задерживаются в тех местах, где провода высоковольтной передачи пересекают реку. Рыба реагирует на электромагнитное поле, что подтверждается выработкой на него условных рефлексов.
По характеру реакций рыбы на электротоки можно различить три фазы действия:
первая фаза: когда рыба, попав в поле тока, проявляет беспокойство и старается уйти от него, при этом она стремится занять такое положение, при котором ось ее тела была бы параллельна направлению тока. При попадании рыбы в поле действия тока у нее учащается ритм дыхания. Наблюдается видовая специфика в реакции на электротоки. Более крупные особи реагируют на ток раньше, чем мелкие.
вторая фаза: действия тока на рыбу выражается в том, что рыба поворачивается головой к аноду и плывет по направлению к нему, очень чутко реагируя на изменения направления тока, даже весьма незначительные. С этим свойством связана ориентировка рыб при миграции в море на тулурические токи.
третья фаза: это гальванонаркоз и последующая гибель рыбы. Механизм этого действия связан с образованием в крови рыбы ацетилхолина, действующего как наркотик. При этом нарушаются дыхание и сердечная деятельность.
Электричество воздействует на рыб, как в пресной, так и в морской воде. Морская вода имеет примерно в 500 раз большую проводимость, чем пресная. Для создания одинокого поля в морской воде необходимо увеличить силу тока в 500 раз, так как в морской воде проводимость тела рыбы меньше, чем морской воды (необходимо) 100 силовой поток, чем на расстоянии. В изотонической среде и пресной воде расположение силовых линий иное.
3.9 Магнитный фактор в жизни рыб. Магнетизм является глобальным всеобъемлющим свойством природы. Эта одна из трех известных науке сил, которая существовала уже во время зарождения жизни на Земле. Как и электричество, и гравитация, магнетизм является необходимым элементом существования рыб. Они приспособились к жизни в условиях как положительных, так и некоторых вредных его воздействий.
Главными источниками магнитного влияния на животный мир являются магнитные поля, они периодически изменяются по величине и направлению. Сильные изменения - возмущения - магнитных полей называют магнитными бурями.
Таким образом, рыбы испытывают влияние как сильных, так и сверхслабых магнитных полей. Магнитные поля характеризуются напряженностью, которая определяется в эрстедах. Так, у магнитных полюсов Земли напряженность равна 0,7 эрстеда, в короне Солнца — 10 эрстед, в солнечных пятнах — несколько тысяч эрстед, а некоторые процессы жизнедеятельности живых организмов сопровождаются появлением магнитных полей напряженностью порядка 10-6 эрстеда и менее.
Биологами доказано, что короткопериодические колебания с частотой 0,007 — 7 герц приводят к серьезным нарушениям в организме, особенно если происходят быстрые изменения геомагнитных полей. Рыбы находятся под воздействием целого спектра магнитных полей разной интенсивности. Влияние на рыб магнитного фактора можно судить по тому, как рыбы используют «компас» при миграции, а магнитные бури отрицательно влияют на поведение и питание рыб. В боковой линии рыб обнаружены жидкостные образования, содержащие группы специфических ионов, которые также выполняют роль компаса.
Установлено влияние магнитных полей на поведение животных, а также на циркуляцию крови в сердечно-сосудистой системе. При наличии магнитного поля в движущейся крови образуются электрические токи, которые вступая во взаимодействие с магнитным полем замедляют или ускоряют движение крови.
Магнитное поле влияет также на многие биохимические процессы в организме. Выявлены допустимые уровни воздействия магнитного поля на живые организмы. Рыбы также реагируют на меняющееся или постоянное магнитное поле, на его изменения и колебания. Изучена так называемая ориентировочно-оптомоторная реакция рыб во время миграции.
Отрицательное воздействие магнетизма на организм определяется не величиной поля, а частотой его колебаний. Сильные магнитные поля могут оказывать положительное влияние на живые организмы, а короткопериодические колебания магнитного поля с частотой 0,007 - 7 герц приводят к серьезным нарушениям в организме, особенно если геомагнитные поля меняются быстро. Установлено, что сильные магнитные возмущения типа магнитных бурь подавляют в организме выработку гормона, отвечающего за адаптацию, а надпочечники повышают выработку «гормона стресса» А. Под действием магнитных бурь нервная система живых организмов способна как бы «размагничиваться», в результате чего замедляется реакция, ухудшается работанекоторых органов чувств, происходят нарушения в сердечной ритмике, как это было установлено у космонавтов.
3.10 Лучи Рентгена и радиоактивность. Лучи рентгена оказывают резко отрициательное действие на взрослую рыбу, а также на икру, эмбрионов и личинок. Облучение молодых неполовозрелых самцов вызывает у них недоразвитие вторично половых признаков, радиоактивные излучения сильнее воздействуют на икру и эмбрионы, чем на взрослые организмы.Для икры лосося доза при которой гибнет 50% икринок, равна около 16 р, слабые дозы облучения могут оказывать на развивающийся организм несколько стимулирующее влияния. Длительная экспозиция икры и свободных эмбрионов чавычи, в гамма-лучах вес дозой 0,5р/день приводила к тому, что они росли быстрее, чем контрольные. При более значительных дозах появились различные нарушения. Использование в промышленности, сельском хозяйстве, медицине радиоактивных изотопов ведет к загрязнению ими гидросферы и аккумуляции их в организме обитателей. Рыбы, как и другие водные организмы, обладают свойством накапливать в своем теле радиоактивные вещества. Человек, поедая рыбу, может также аккумулировать радиоактивные вещества. Наиболее опасными радионуклеотидами являются стронций Sp90 (период полураспада Т= 28лет) с дочерним продуктом иттрием J90 (Т= 64,8) и цезий Cs137 (Т= 26 лет). Стронций проникает в организм рыбы через кишечник, а также через жабры и кожу.
Рыбы аккумулируют радиоактивность, как из морской воды, так и из других организмов, служащих им пищей. Аккумуляция радиоактивности у молодых рыб идет быстрее, чем у взрослых, что связано с большей интенсивностью обмена веществ Темп накопления радионуклеотидов в теле рыб, принадлежащих к разным экологическим группам, неодинаков.
Подвижные рыбы быстрее удаляют их своего организма радиоактивный стронций, чем малоподвижные, что связано с разной интенсивностью обмена. У находящихся в сходной обстановке рыб одного и того же вида, количество радиоактивного стронция в костях рыбы может разниться более, чем в пять раз. При этом радиоактивность рыбы может во много раз превышать радиоактивность той воды, в которой она живет. Так, на Tilapio было установлено, что при содержании рыб в радиоактивной воде их радиоактивность по сравнению с водой через два дня была такая, а через два месяца в шесть раз больше.
3.11 Соленость воды. Гидрохимический режим водоема оказывает на рыб такое же сильное воздействие, как все перечисленные выше факторы среды. Он зависит от химических свойств воды, ее способности растворять жидкие, твердые и газообразные вещества. Совокупность указанных веществ, их характер и количество во многом предопределяют условия жизни рыб в водоемах.
Минеральные соли растворены в воде, и солевой состав в различных водоемах неодинаковый. Морская вода резко отличается от пресной воды по своему солевому составу. Солевой состав воды изменяется в зависимости от времени года.
Значение солевого состава в жизни рыб огромно. От состава и количества, растворенных в воде минеральных солей зависит развитие одноклеточных водорослей – пищи для беспозвоночных животных, которые служат пищей для рыб.
Общее количество растворенных в воде солей оказывает влияние на рыб, главным образом через изменение осмотического давления и плотности воды. Большое значение для них имеет и непосредственно солевой состав воды рыб, выдерживающих значительное колебание солености, принято называться эвригалинными, а тех, которые не могут переносить сильных изменений в количестве растворенных в воде солей – стеногалинными. К первой группе относятся многие бычки, например, pomatoschistus causasicus, выдерживающие колебания солености от десятых долей до 60%, каспийская игла живет в воде 38% солености и выше. Примерами стеногалинных форм могут служить многие окунеобразные, обитающие среди коралловых рифов, а также, морские глубоководные рыбы.
Из пресноводных видов не переносят осолонения воды некоторые карповые. Если рыбы могут жить при солености до 70% и выше, то это, оказывается возможным далеко не при любом составе солей. Многие соли, растворенные в воде, оказывают на рыб косвенное влияние, воздействующее на кормовые организмы или их пищу. Органические вещества, выносимые реками в предустьевых районах в период паводка, обеспечивают богатое развитие различных организмов, служащих пищей рыбам.
Соли, выносимые реками, играют огромную роль в продуктивности морей, именно этим определяется высокая кормность южных морей. Зарегулирование стока рек путем строительства на них плотин приводит к значительной аккумуляции минеральных солей в водохранилищах и в связи с этим к резкому снижению величины их стока в моря.
В открытых морях усиленный вынос биогенных солей из грунтов происходит в областях интенсивной вертикальной циркуляции вод, в частности, в области так называемых «полярных фронтов», т.е. в местах стыка холодных и теплых вод. В этих областях обычно развивается богатый планктон и бентос, располагаются места нагула рыб. Большое значение для рыб имеют растворенные в воде соли некоторых металлов, в частности железа.
Как показали опыты А.Л.Минкиной (1949) концентрация железа в 0,2 мг/л вызывает резкое снижение газообмена у рыб и замедление их роста. Наличие в воде солей железа в определенной концентрации необходимо для нормального развития икры рыб, а соединения различных металлов, особенно тяжелых, при определенных концентрациях вызывают гибель рыб. Воздействие солей металлов на рыб меняется при изменении температуры воды. Чем выше температура, тем интенсивнее обмен веществ у рыбы и тем более сильное воздействие на организм оказывают растворенные в воде соли.
3.12 Биологическое приспособление рыб к осмотическим условиям окружающей среды. Содержание воды в организме зависит от типа ткани, возраста, активности, обмена и разнообразных окружающих условий. Содержание воды в клетках обычно составляет 75-82%, в костях 35%, а в жировой ткани 10%. Медузы, состоящие на 95 и более % из воды, имеют более высокую осмотическую концентрацию, чем рыбы, содержание воды у которых составляет только 70%; однако последние содержат относительно больше органических веществ и меньше электролитов. Аналогическим образом плотность или удельный вес раствора не являются прямой функцией осмотической концентрации, но зависят от природы растворенных веществ, их концентрации, температуры и барометрического давления.
Влияние на рыбу попадающих в воду солей кислот очень велико, но исследование их токсического действия затруднено тем, что кислота неодинаково влияет на рыбу в зависимости от жесткости воды и концентрации водородных ионов. В мягкой же, почти не «забуференной» воде уже ничтожное количество кислоты вызывает сильнейший сдвиг активной реакции до границ, смертельных для рыб и других водных животных. В большинстве случаев кислота вредна не сама по себе, а именно через изменение активной реакции воды.
По силе токсического действия кислоты могут быть распределены в следующий ряд: (цифры показывают количество вещества в мг/л, при котором наступает гибель рыбы)
Дубильная 10
Хромовая 100
Серная 130
Соляная 159
Азотная, щавелевая, бензойная 200
Уксусная 348
Молочная и лимонная 625
Однако природа наделила рыб таким важным механизмом самозащиты и выживания как приспособляемость к среде обитания.
Чрезвычайно важным моментом, обусловливающим возможность приспособления рыб к жизни в воде различной солености, является более или менее полное постоянство внутренней среды. Это постоянство достигается с помощью различных осморегуляторных приспособлений, позволяющих регулировать осмотическое давление жидкостей тела. Чем совершеннее эти приспособления, тем больше независимость организма рыб от состава и осмотического давления внутренней среды,
У круглоротых и рыб, за исключением миксин, в отличие от большинства морских беспозвоночных, имеет разница между осмотическим давлением жидкостей тела и окружающей воды. По характеру осмотического давления внутренней среды круглоротые и рыбы разделяются на четыре группы:
1) миксины - полостные жидкости изотоничны по отношению к окружающей вод.
2) хрящевые рыбы - внутреннее давление больше, чем давление окружающей воды, главным образом за счет солей мочевины:
3) морские костистые рыбы и морская минога - осмотическое давление их организма меньше, чем давление внешней воды.
4) пресноводные костные рыбы и пресноводные миноги - давление полостных жидкостей больше, чем окружающей воды за счет минеральных солей.
Большинство рыб приспособлено к жизни в растворах более или менее определенного осмотического давления и при перенесении их в воду с иным осмотическим давлением довольно скоро гибнут.
Хрящевые рыбы, у которых выработался механизм, позволяющий накапливать, количество мочевины достаточное для поддерживания гипертонии полостных жидкостей при перенесении в пресную воду очень быстро понижают осмотическое давление внутренних жидкостей и погибают. У хрящевых рыб, которые приспособились к жизни в пресной воде, для сохранения высокого осмотического давления в жидкостях тела выработалась способность к усиленному выделению мочи. При этом из их тела выделяется огромное количество воды.
Почки рыб задерживают мочевину: ее основная экскреция у костистых рыб происходит через жабры, а у хрящевых жабры плохо проницаемы для мочевины, в связи с чем она и накапливается в полостных жидкостях этих рыб.
Морские костистые рыбы в значительной массе приспособлены к жизни при определенной солености и, будучи перемещены в пресную воду, довольно быстро погибают.
У речной миноги – (hampetro Huviatilis) во время миграции из морской воды в пресную через кожу в организм поступает большое количество воды. Она приводит к резкому увеличению выделения мочи, количество которой в сутки достигает 45% от массы. В морской воде им в сутки выделяется 2 - 4 мл мочи на 1 кг веса, а в пресной воде 60-150 мл.
При определении допустимых норм сброса сточных вод в водоемы, необходимо учитывать все вышеперечисленные моменты, а не только величину смертельных концентраций. Особое внимание должно быть обращено на учет длительного влияния малых доз ядовитых веществ на самую рыбу, так и на ее репродуктивную способность - на качество получаемого от нее потомства.
Для защиты рыб от влияния сточных вод на заводах устраивают специальные отстойники или другие очистные сооружения. Во многих случаях вода, поступающая на заводы, используется не один раз, а совершает несколько циклов. При правильной организации и в условиях индустриализации может и должна быть обеспечена защита водоемов от загрязнения сточными водами и сохранение их как рыбохозяйственных угодий.
3.13 Газовый состав воды. Водная поверхность, соприкасающаяся с атмосферным воздухом, поглощает и растворяет азот, кислород и диоксид углерода. Эти газы проникают в нижние слои воды и играют важную роль в жизни водных организмов. На жизнь рыб они оказывают как прямое, так и косвенное влияние. Содержание в воде растворенного кислорода изменяется в зависимости от температуры, атмосферного давления, интенсивности перешивания водных слоев, от солености.
Рыбы могут существовать без поступления в организм через кровь кислорода, который обеспечивает обмен веществ, а тем самым жизнь организма. Прекращение поступления в кровь кислорода в более или менее короткий промежуток времени приводит к гибели рыбы. Литр воздуха содержит около 210 см³ кислорода, а литр воды - обычно не более 10 см³.
Большинство видов рыб приспособлены дышать кислородом, растворенным в воде, лишены возможности усваивать кислород из атмосферы. Лишь немногие виды, живущие в водоемах, где по тем или иным причинам часто возникает дефицит кислорода, приспособились к дыханию и атмосферным воздухом.
Нормальное дыхание у рыб осуществляется путем поступления воды через рот и выпускания обратно через жаберные щели. У рыбообразных и некоторых рыб эта схема несколько изменяется: у миксин вода в жаберные мешки поступает не через ротовое отверстие, а через непарную ноздрю, соединенную с полостью глотки. Это изменение вызвано приспособлением к полупаразитическому образу жизни, при котором рот миксины часто занят при вгрызании в стенку тела своей жертвы, в силу чего дыхание в это время должно не нарушаться. При таком строении миксина может глубоко погружать голову в тело своей жертвы, не нарушая в то же время нормального дыхания. У миног, которые также иногда ведут полу паразитический образ жизни, но в отличие от миксин не имеют ноздри, соединенной с полостью глотки, дыхание происходит путем всасывания и удаления воды через жаберные отверстия.
По количеству кислорода, необходимого для нормального дыхания рыбами, их условно разделяют на четыре группы:
1.Рыбы, живущие в воде с высоким содержанием кислорода, т.е. требующие очень большого количества кислорода, нормальные условия для них 7-11 см3 на литр, при 5 см³, или 4-5 мл. на литр некоторые виды уже чувствуют себя плохо, сюда относятся лососевые; кумжа, гольян, голец, подкаменщик и многие другие виды – обитатели главным образом холодных быстрых рек.
2.Рыбы, требующие большого количества кислорода, но хорошо живущие и при 5-7 см³. К этой группе относятся осетровые; хариус – голавль, подуст, пекарь, налим и др.
3.Рыбы, требующие сравнительно небольшого количества кислорода и могущие свободно жить даже при 4 см³ на литр, например плотва, окунь, ери и др.
4.Рыбы, выдерживающие очень слабое насыщение воды кислородом и живущие даже, когда в воде остается всего 0,5 см³ на литр. Таковы сазан, линь, караси и др.
Основная причина, обусловливающая обитание указанных групп рыб в воде с различным содержанием кислорода, неодинаковая потребность в нем. Так, малоподвижные карповые потребляют кислорода значительно меньше, чем быстро передвигающиеся лососевые.
С повышением температуры воды рыбы потребляют больше кислорода. Однако существуют температурный порог, по достижении которого с дальнейшим повышением температуры воды потребление кислорода падает. У лососевых рыб это происходит при температуре свыше 20-230С. При этом резко падает потребление кислорода и наблюдается даже гибель рыб. У карповых потребление кислорода снижается при 26-280С, а при температуре свыше 30-350С они могут погибнуть.
Количество потребляемого рыбой кислорода не остается постоянным. Оно меняется также и с возрастом в связи с изменением активности рыбы и тех условий, в которых она находится. У рыб, приспособленных жить в условиях, когда периодически наступает дефицит кислорода, в это время снижается активность, падает интенсивность обмена и уменьшается количество кислорода потребляемого для дыхания. Однако так же, как в отношении минимального количества кислорода, растворенного в воде, при котором может жить рыба, так и в отношении количества кислорода, потребляемого рыбой для дыхания, имеется четкая видовая специфичность.
Оксифильные рыбы потребляют больше кислорода, чем рыбы, могущие жить при малом количестве кислорода в воде. Способ потребления рыбами кислорода атмосферы осуществляется за счет кишечного дыхания, развитого у различных групп рыб. У некоторых рыб, дышащих частично за счет атмосферного воздуха, иногда развиваются различного типа наджаберные камеры, которые служат его резерваторами. Кислород из сглатываемого атмосферного воздуха поглощается стенками наджаберного органа, расположенными ниже – под жабрами.
У большинства рыб, дышащих атмосферным воздухом, такое дыхание представляет собой приспособление к перенесению дефицита кислорода в воде тех водоемов, где они постоянно живут, и лишь у немногих видов воздушное дыхание является приспособлением для переселения по суше из водоема в водоем. Обычно у дышащих атмосферным воздухом рыб кислородная емкость крови несколько выше, чем у рыб, обладающих только водным дыханием.
Установлено,что дефицит кислорода вводе влияет на интенсивность обмена веществ, снижает устойчивость рыб ко многим ядам органической и неорганической природы.
Сероводород также оказывает на рыб отрицательное влияние. Он обычно образуется и накапливается в водоеме лишь при условии отсутствия кислорода в воде, а при наличии кислорода сероводород очень быстро окисляется. Сила действия сероводорода, а также других газов довольно значительно зависит от температуры, при высокой температуре гибель наступает быстрее, чем при низкой.
3.14 Активная реакция воды (величина рН) Этот показатель зависит от растворенных в воде различных химических веществ и определяется концентрацией в ней водородных ионов.
Колебания активной реакции среды в водоеме бывают суточные, сезонные и годовые. Большое воздействие на значение рН оказывают кислород и диоксид углерода. Дыхание животных организмов и процессы гниения, происходящие в водоеме, уменьшая количество растворенного в воде кислорода и увеличивая содержание диоксида углерода, способствуют снижению активной реакции среды.
При массовом развитии в водоеме растительных организмов, потребляющих из воды в светлое время суток диоксид углерода и выделяющих кислород, рН повышается и вода подщелачивается. Ночью растительные организмы поглощают кислород и выделяют диоксид углерода, что вновь понижает значение рН.
Влияние активной реакции среды на жизнь рыб изменяется в зависимости от солевого состава воды. Известно, что гибель рыб в воде, бедной минеральными солями, наступает при более низком значении рН, чем в воде, обогащенной этими солями. Понижение значения рН повышает требовательность рыб и их икры к концентрации кислорода в воде. При кислой реакции кислорода в воде должно быть значительно больше, чем при нейтральной или слабощелочной реакции.
Изменение активной реакции среды в ту или иную сторону от нейтральной значительно влияет на устойчивость рыб к ядам, изменяя степень токсичности ядовитых веществ. При этом имеются в виду не крайние величины рН, токсически действующие сами по себе, а те, которые не оказывают какого-либо токсического эффекта. Это касается в первую очередь двух довольно обширных и распространенных групп токсических веществ: аммиака, солей аммония и цианистых соединений.
Активная реакция среды изменяет степень диссоциации ионизирующих веществ, в результате чего изменяется их токсичность. В водном растворе соли аммония диссоциируют.Сувеличением концентрации водородных ионов (повышением рН) в воде равновесие сдвигается сторону образования свободного аммиака, а аммиак усиливает свою токсичность в щелочной среде.
По аналогии с солями аммония, цианиды также диссоциируют в водном растворе.В водном растворе цианидов образуется синильная кислота, количество которой зависит как от концентрации цианистых солей, так и от величины рН: в сильнощелочном растворе цианистая кислота диссоциирует полностью. В интервалах рН от 6,0 до 8,5 не наблюдается резкой разницы в токсичном действии цианидов, но по мере дальнейшего увеличения рН токсичность их резко падает.
Величина рН в водоемахизменяется не только в зависимости от сезонов, но и на протяжении суток. Большинство рыб переносят рН от 5,0 до 9,0. Более чувствительны к снижению рН карпы. Снижение рН ниже 5,0 является для них критическим: у карпа появляется «кислотное заболевание». Влияние повышенных или пониженных концентраций водородных понов на устойчивость рыб к ядам заключается в изменении интенсивности общего обмена веществ.
