Навигация
Повреждающие биоценозы в водной среде
44275
знаков
0
таблиц
1
изображение
1. Обрастание
Обрастание – это сообщество животных и растений, обитающих на твердом субстрате. Обычно в нем преобладают прикрепленные организмы, а подвижные обитают среди них, используя их в качестве пищи и убежища. Обрастание антропогенных субстратов практически не отличается от обрастания природных. Правда, на днищах судов было найдено несколько новых видов усоногих раков. Но это связано с плохой изученностью этой группы в тропических районах. Скорее всего, эти виды, как и все другие, имеют корни среди обрастателей природных субстратов. Человек сравнительно недавно стал завоевывать водную стихию, и новые виды на антропогенных субстратах за 1 – 2 века просто не могли образоваться.
Обрастание встречается во всех водах, как морских, так и пресноводных, и на любых глубинах, где есть твердый субстрат. Однако состав воды, скорость ее движения, освещенность, загрязнение и другие факторы влияют на видовой состав обрастания. Организмы-обрастатели морей, солоноватых и пресных вод в большинстве случаев различные. Количество пищи оказывает влияние в первую очередь на обилие обрастания и меньшее на его состав.
Обрастание приносит большой вред человеку тем, что оно может значительно (до 50 %) снижать скорость хода судов, усиливает коррозию металла и бетона в воде, уменьшает просвет водоводов, подающих воду на предприятия. Обрастание свай причалов и эстакад может на 10 – 20 см увеличивать диаметр их, что вызывает необходимость расширять их объем и тратить огромное количество лишнего металла и бетона. Поселяясь на минах, буях и других плавучих объектах, обрастатели могут увеличивать их массу до такой степени, что они опускаются на глубину и их действие прекращается. Точные приборы, помещаемые в воду на длительное время, также обрастают, что влияет на работу. Обрастание неводов и сетей, стоящих в воде недели или даже дни, утяжеляет их и может притопить; к тому же рыбаки, вытаскивая сети, обросшие балянусами, ранят себе руки.
Морское обрастание делится на прибрежное, глубоководное и океаническое. Прибрежное состоит из большого количества видов и имеет, как правило, большую биомассу, исчисляемую, в среднем, килограммами на 1 м2, а иногда десятками, до 100 – 150 кг/м2. В нем преобладают двустворчатые моллюски (митилиды, устрицы и др.), из усоногих раков Balanomorpha, мшанки, полихеты, гидроиды и др.
Глубоководное обрастание отличается от первого небольшим числом видов и малой биомассой, порядка десятков и сотен г/м2. Однако это на порядок и более выше, чем встречается на мягких субстратах. Здесь из усоногих раков преобладают Scalpallidae.
Океаническое обрастание встречается во всех океанах, кроме районов, покрытых льдом, и большинства внутренних морей. Состав обрастателей ограничен. Здесь преобладают усоногие раки из Lepadomorpha (Lepas, Conchoderma), которые составляют более 90 % всего океанического обрастания; несколько видов мшанок, водорослей, крабов и полихет. Биомасса невелика, около 100 – 200 г/м2, но возникает это обрастание чрезвычайно быстро.
На границе соленой и пресной вод существует солоновато-водное обрастание. Оно имеет большое значение в обрастании судов. В солоноватых водах число видов обрастателей невелико. Это представители двустворчатых моллюсков – Dreissensiidae, гидроиды Cordylophora, усоногие раки Balanus improvisus и В. eburneus, мшанки Сопореит и Membranlpora и др. Биомасса может быть очень велика, так как реки несут много пищи для этих фильтраторов. Эти обрастатели на судах переносятся в другие водоемы и являются в настоящее время самыми широко распространенными видами.
Пресноводное обрастание обычно меньше морского и по числу видов, и по биомассе, но в некоторых случаях, когда оно представлено, например, дрейссенами, может оказывать значительное воздействие. Кроме дрейссен в пресноводном обрастании встречаются мшанки, простейшие, губки, водоросли, грибы и подвижные формы - олигохеты, личинки хирономид и ручейников, из Kamptozoa – Urnatella gracilis. Биомасса обрастания, состоящего из дрейссен, может достигать нескольких кг/м2, в остальных случаях порядка десятков – сотен г/м2.
Основные обрастатели – сидячие организмы, второстепенные – подвижные. В разных условиях преобладают различные виды и группы их. Обрастатели встречаются практически во всех типах животных и ряде типов водорослей. Число видов макрообрастателей, обнаруженных на антропогенном субстрате, в настоящее время составляет более 3000, а на природном – более 20000, хотя, как уже говорилось выше, потенциально все вторые могут оказаться в числе первых. Особенно опасны обрастатели эврибионты, которые распространены очень широко, дают большую биомассу и, как правило, стойки к защите от обрастания.
2. Основные обрастатели
Наиболее часто в обрастании встречаются следующие группы организмов.
Бактерии встречаются всюду в обрастании. Они первыми появляются на чистой поверхности, помещенной в воду. Особенно большую роль играет бактериальная пленка вместе с низшими водорослями в начале развития обрастания. Для оседания личинок некоторых макрообрастателей необходимо присутствие первичной пленки, для других это безразлично. Слизистая первичная пленка, состоящая из бактерий и водорослей, может накапливать яды, иногда она содержит яда в 103 больше, чем морская вода. Микроорганизмы могут использовать в пищу масляную основу лакокрасочных покрытий, разрушать покрытия своими метаболитами, способствовать выделению токсинов из основы благодаря изменению активности воды пристеночного слоя, экранировать токсины покрытий от макрообрастателей.
Грибы (Mycota) обитают не только в наземной, но и водной среде, как в пресных водах, так и в морях и океанах. Среди них имеются виды, участвующие в обрастании, а есть виды и группы видов, препятствующие развитию обрастания,- комменсалы и паразиты таких обрастателей, как усоногие раки, устрицы, мидии, губки и другие организмы. Среди них встречаются паразиты водорослей и водных растений (зостера). Некоторые виды грибов разрушают дерево сами, а, кроме того, служат пищей некоторым древоточцам (лимнории).
В опытах на Черном море грибы обрастали металлические конструкции и способствовали коррозии металла. На металле было выделено много видов, относящихся к классам Denteromycetes, Ascomycetes и низшим грибам Zygomycetes. Известны случаи, когда грибы портили лакокрасочные покрытия и смазочные масла. Они также способны расщеплять нефть и нефтепродукты, делая их доступными для бактерий. Тем самым они уменьшают загрязнение воды, как в пресных водах, так и в морях и океанах.
Таким образом, хотя грибы никогда не являются руководящими формами в обрастании, они играют определенную, довольно многообразную роль в нем, как и в других пресноводных и морских биоценозах.
Водоросли – всегда встречаются в обрастаниях как морских, так и пресноводных, если имеется достаточная степень освещенности. От количества света зависит присутствие и обилие разных групп водорослей. Так, диатомовые, зеленые и синезеленые водоросли преобладают на небольшой глубине, а красные и, особенно, бурые встречаются глубже, доходя до глубины десятков метров. Глубина погружения их зависит от возможности проникновения солнечных лучей, на что косвенным образом влияет загрязнение воды. Обычно водоросли распределяются довольно четко очерченными поясами на любых твердых предметах. Обилие их негативно сказывается на обрастании животными, которые в тех же районах и на той же глубине преобладают в затененных местах.
Губки (Spongia) редко играют руководящую роль в обрастании антропогенных субстратов в морях и океанах, за исключением некоторых старых причалов и молов. В пресных же водах они являются одними из основных обрастателей, часто встречающихся на сваях, буях, в водоводах.
Кишечнополостные (Hydroidea) очень часто встречаются в обрастании, но биомасса их редко бывает велика и поэтому к руководящим эта группа относится редко, если исключить обрастание рифообразующими кораллами. Гидроиды растут быстро и могут появляться через несколько дней или недель после начала заселения субстрата. В это время биомасса гидроидов может превышать биомассу других организмов. Они преобладают в морском обрастании в холодных и умеренных водах, часто встречаются на днищах судов и в водоводах. В тропиках гидроиды реже участвуют в обрастании, но в районах олиготрофных могут встречаться обрастания, состоящие из герматипных кораллов, растущих достаточно быстро и благодаря мощному известковому скелету, дающему большую биомассу. Однако кораллы очень чувствительны к загрязнению и в гаванях и на судах они практически не встречаются. Поэтому их нельзя отнести к обрастанию, приносящему вред человеку. Скорее наоборот, поселения человека и возникающая вокруг этих поселений эвтрофикация губят кораллы, но положительно сказываются на многих других обрастателях.
Полихеты (Polychaeta) играют значительную роль в морском обрастании, особенно сидячие (Sedentaria). Бродячие полихеты (Errantia) так же, как и другие подвижные черви-олигохеты, турбеллярии, нематоды, встречаются среди прикрепленных обрастателей, но играют небольшую роль по сравнению с ними.
Известковые домики сидячих полихет плотно прирастают к субстрату, иногда друг к другу и они могут удерживаться даже при быстром токе воды. Например, такие полихеты, как Spirorbis borealis, Mercierella enigmatica, могут обрастать не только днища судов, но встречаются и на винтах, где скорость может быть настолько высокой, что другие организмы селиться там не могут. Часто обитают они и в морских водоводах, на сваях, буях и других гидротехнических сооружениях. Однако полихеты редко являются руководящими формами. Правда, такое наблюдалось в Красноводском заливе вскоре после вселения туда Mercierella, но через несколько лет этот вид стал там малочисленным, а в холодные годы исчезает почти полностью.
Мшанки (Bryozoa) часто встречаются в обрастании как в пресных, так и в морских водах (рис. 1). В пресных водах это представители немногих родов (Plumatella, Fridecellaria, Victorella и др.), образующие мягкие подушечки или кустики. В морях это в основном известковые мшанки (Membraniporidae и др.), инкрустирующие тонкой известковой коркой или веточками чистые поверхности и нарастая на других обрастателях. Мшанки редко дают большую биомассу, но среди морского обрастания это одни из наиболее часто встречающихся групп. Число видов, известных сейчас из антропогенного обрастания, более 300, в действительности же их значительно больше. Мшанки часто встречаются как на судах, так и внутри водоводов. Быстрый ток воды, как и для многих других обрастателей, благоприятен для них. Важно также, что колониальность этих животных, так же как и гидроидов, благоприятна для поселения на твердом субстрате, так как из одной личинки может возникнуть большое сообщество, занимающее значительную площадь и дающее огромное количество половых продуктов. Это помогает мшанкам заселять плавник, нефтяные комочки, отдельные суда, ходящие в открытом океане, на которых они встречаются чаще, чем другие организмы.
Рис. 1
Моллюски (Mollusca) почти всегда встречаются как в морском, так и в пресноводном обрастании, но это, прежде всего, двустворчатые моллюски (Bivalvia). Другие группы, например брюхоногие моллюски (Gastropoda), панцирные (Loricata) и др., также иногда обитают среди обрастателей, но никогда не являются в нем руководящими формами. Из двустворчатых моллюсков обрастателями являются далеко не все, а только те, которые могут плотно прикрепляться к субстрату биссусом, такие, например, как мидии (Муtilidae), или прирастать к нему, как устрицы (Ostrea).
Обрастание двустворчатыми моллюсками развивается позже развития быстрорастущих обрастателей (водорослей, гидроидов, мшанок, усоногих раков). Обычно только в многолетнем обрастании преобладают эти организмы. Но тогда образуется мощное обрастание толщиной до 10 см и даже больше, которое может давать биомассу нередко до 100 кг/м2.
Моллюски, прикрепляющиеся биссусом, не выдерживают очень сильного тока воды и обитают в основном в кормовой части судов. Прирастающие моллюски (некоторые устрицы) предпочитают места с быстрым током воды в природе и могут обитать и в носовой части корпуса. Но, как правило, устрицы сильнее, чем мидии, чувствительны к загрязнению и поэтому реже встречаются в обрастании судов.
Двустворчатые морские моллюски и некоторые пресноводные (например, Drelssena) в развитии проходят стадию свободноплавающей личинки (велигер). Личинка некоторое время плавает в воде, а затем прикрепляется, чаще к шероховатой поверхности. Рост двустворчатых моллюсков довольно медленный, поэтому они, как правило, преобладают в заключительной стадии развития обрастания. Стратегия этих организмов заключается в том, что при прохождении через мантийную полость и даже через кишечник личинок этого вида (например, мидии) они не только остаются живыми, но и сохраняют способность к оседанию, тогда как личинки большинства других организмов погибают. Таким образом возникают однородные поселения двустворчатых моллюсков.
В морях России из двустворчатых моллюсков особенно большое значение имеют Mytilus edulis (северные и дальневосточные моря), М. galloprovincialis, Mytilaster lineatus и Ostrea edulis (южные моря). Митилиды и устрицы в обрастаниях могут давать биомассу свыше 100 кг/м2. Но развиваются они медленно и поэтому играют руководящую роль только в многолетнем обрастании. На днищах судов они встречаются чаще в районах кормы и почти никогда не бывают в носовой части судна. Зато в морских водоводах, на сваях причалов, буях двустворчатые моллюски могут образовать «шубу» толщиной в десятки сантиметров и вытеснить почти всех других обрастателей.
Ракообразные (Crustacea) почти всегда встречаются в морском обрастании. Но если подвижные раки (Amphipoda, Decapoda, Ostracoda, Isopoda и др.) и попадаются в нем, то, как правило, в небольшом количестве. Исключением является корофииды, которые в некоторых условиях, например на быстром течении и при обилии детрита, могут играть и руководящую роль. Одной из основных групп в обрастании являются усоногие раки (Cirripedia). Они появляются в обрастании через одну-две недели и уступают, но не всегда, первенствующее положение моллюскам обычно не раньше чем через 1 – 2 года. Хотя в некоторых тропических морях смена балянусов моллюсками может происходить значительно быстрее. Особенно большое значение усоногие раки имеют в обрастании судов, так как не смываются током воды, и те виды, которые встречаются в обрастаниях, как правило, эврибионты. Они длительное время переносят загрязнение, опреснение и другие неблагоприятные факторы. Некоторые виды (Batanus amphitrite, В. improvisus) первыми садятся на поверхности, защищенные ядовитыми покрытиями.
Из усоногих раков в наших морях особенно важное значение имеют Balanus improvisus, В. eburneus, В. balanus, В. crenatus, Semibalanus cariosus, S. balanoides, Lepas anatifera, L. beringiana.
Все усоногие раки имеют несколько стадий свободноплавающих личинок – науплиусов и одну ползающую личинку – циприса.
Насекомые (Insecta) встречаются в обрастании только в пресных водах и в очень ограниченном количестве в солоноватых. Это личинки хирономид, эфемерид, симилид и ручейников. Количество экземпляров этих насекомых может быть велико, но основу обрастания чаще всего составляют водоросли, хотя на затопленных деревьях с корой отношение биомассы хирономид к общей биомассе эпифуаны может доходить до 99 %.
Иглокожие (Echinodermata) встречаются только в морях и океанах на стационарных установках в густом обрастании. В основном это морские звезды (Asteroidea), редко представители других классов этого типа. Иглокожие регулируют численность основных обрастателей и в этом качестве даже могут быть полезны. Так, морские звезды выедают двустворчатых моллюсков, морские ежи – водоросли.
Оболочники (Tunicata) часто встречаются в полносоленых водах в обрастании стационарных объектов, реже в обрастании судов в морях и океанах. Одиночные асцидии играют небольшую роль в обрастании, но колониальные нередко (например, Botrillus) могут покрывать значительные площади на судах, буях, сваях и различных подводных сооружениях.
Похожие работы
... , вызванной серьезным нарушением питания под влиянием загрязнения. Скорость выделения азота может дать больше информации о состоянии животного, если ее рассматривать наряду с другим физиологическими показателями. Отношение потребленного кислорода к выделенному азоту (отношение O/N) является индексом катаболического баланса белка, углеводов и липоидов, там как атомные эквиваленты потребленного ...
... закрепляться и вытеснять уже существующие, если найдут Достаточно подходящие условия для своего развития. Имеются сведения, что некоторые химические вещества, применяемые для защиты от биоповреждений материалов и изделий (соединения олова, паранитрофенол и др.), изменяют морфологические свойства грибов, вызывают у них уродливые спороношения. Известно и непостоянство состава микроорганизмов, ...
... рак мочевого пузыря; рак гортани, пищевода) профессия 4-38%, алкоголь 3-5% (цирроз, мутаген, тератоген), инфекция 1-15%, особенности половой жизни 1-13%, загрязнение окр. среды <5%, лек.в-ва, мед. облучение 1-4% (анемии, лейкозы), природная радиация <1-4% пищевые добавки <1-2% профессиональная онкопатия деревообр. пром-сть, мебель, ремонт и пр-во обуви àопухоли носа и ...
... ревматизма обусловила значительное снижение заболеваемости — до 0Д8 на 1000 детского населения. В разработку проблемы детского ревматизма внесли большой вклад отечественные педиатры В. И. Молчанов, А. А. Кисель, М. А, Скворцов, А. Б. Воловик, В. П. Бисярина, А. В. Долгополова и др. Эпидемиология, Установлена связь между началом заболевания и перенесенной стрептококковой инфекцией, в основном в ...
0 комментариев